CN113295096A - 一种工件的加工装置及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工件的加工装置及其加工方法。本发明提供工件的加工装置，旋转平台，用于放置各毛坯；还包括：光栅测量单元；处理单元，用于接收光栅测量单元发送的毛坯尺寸数据、将毛坯尺寸数据与工件的标准尺寸数据进行匹配，判断该毛坯对应的工件类型；加工单元，用于根据处理单元判定的工件类型，启动相应的加工程序对毛坯进行加工；该加工装置能够减少工人的操作，提高工件的加工效率；还提供工件的加工方法，对待加工毛坯进行测量，得到待加工毛坯的尺寸数据；将待加工毛坯尺寸数据与工件的标准尺寸数据进行匹配，判断该待加工毛坯对应的工件类型；根据判定的工件类型，启动相应的加工程序对该待加工毛坯进行加工。

Description

一种工件的加工装置及其加工方法

技术领域

本发明属于零件加工技术领域，具体地说，涉及一种工件的加工装置及其加工方法。

背景技术

在企业对工件进行加工生产时，是将工件对应的毛坯通过加工单元进行加工，在加工单元对工件进行加工之前，需测量毛坯的尺寸，通过将毛坯的尺寸与工件的标准尺寸进行匹配，判读出该毛坯对于何种类型的工件，从而通过上述的判断人工给加工单元选择相应的加工程序，加工单元根据该加工程序加工该毛坯，从而加工出该毛坯对应的工件，但是，在测量毛坯的尺寸时，常为人工采用测量尺对毛坯进行测量，得到毛坯的尺寸，由于测量毛坯尺寸采用的方式是人工的方式，因此，造成工件的加工效率十分低下。

有鉴于此特提出本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题一在于克服现有技术中工件的加工效率低的技术问题，提供一种工件的加工装置及其加工方法。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

本发明的一方面，提供一种工件的加工装置，包括：

旋转平台，用于放置各毛坯；

其特征在于，还包括：

光栅测量单元，用于测量旋转平台上放置毛坯的尺寸；

处理单元，用于接收光栅测量单元发送的毛坯尺寸数据、且将毛坯尺寸数据与工件的标准尺寸数据进行匹配，判断该毛坯对应的工件类型；

加工单元，用于根据处理单元判定的工件类型，启动相应的加工程序对毛坯进行加工。

进一步地，光栅测量单元包括：

自动升降罩，用于当毛坯到达检测位置时罩住毛坯；

光栅传感器组件，设于自动升降罩内，用于对自动升降罩罩住的毛胚测量尺寸；

优选的，自动升降罩和光栅传感器组件分别与处理单元连接。

进一步地，自动升降罩包括：呈L型的自动升降架、以及方形罩体，方形罩体具有罩口；

自动升降架设于旋转平台的一侧，平台其长段部分相对旋转平台沿轴向向上凸出、且与处理单元连接，其短段部分径向延伸至旋转上部，方形罩体设于自动升降架的短段部分，且其罩口面向旋转平台，光栅传感器组件设于方形罩体内。

进一步地，光栅传感器组件包括：第一光栅传感器以及第二光栅传感器；

第一光栅传感器设于方形罩体的一个内侧壁上，第二光栅传感器设于与该内侧壁相邻的方形罩体的另一个内侧壁上，第一光栅传感器以及第二光栅传感器均与处理单元连接。

进一步地，光栅测量单元还包括位置检测单元，用于检测毛坯是否达到检测位置；

位置检测单元与处理单元连接。

进一步地，位置检测单元包括摄像头，用于摄取毛坯的图像；

摄像头设于凸出于旋转平台的自动升降架的长段部分、且与处理单元连接。

本发明还提供一种工件的加工方法，包括：对待加工毛坯进行测量，得到待加工毛坯的尺寸数据；将待加工毛坯尺寸数据与工件的标准尺寸数据进行匹配，判断该待加工毛坯对应的工件类型；根据判定的工件类型，启动相应的加工程序对该待加工毛坯进行加工。

进一步地，对待加工毛坯进行测量的具体步骤包括：待加工毛坯到达检测位置后，将待加工毛坯放入方形罩体内；方形罩体内的光栅传感器对待加工毛坯进行测量，得到待加工毛坯的尺寸数据；光栅传感器将待加工毛坯的尺寸数据传送给处理单元；将待加工毛坯从方形罩体内移出。

进一步地，检测待加工毛坯到达检测位置的具体步骤包括：

移动待加工毛坯逐渐靠近检测位置，摄像头摄取到待加工毛坯的图像，处理单元接收到摄像头发送的待加工毛坯图像，判定待加工毛坯到达检测位置。

进一步地，其特征在于，

处理单元内预存有一种待加工毛坯对应一种加工程序的数据库，加工单元启动唯一的加工程序对待加工毛坯进行加工；或者，处理单元内预存有一种待加工毛坯对应多种加工程序的数据库，处理单元对多种加工程序进行排序，选出该待加工毛坯对应的最优加工程序，加工单元启动最优的加工程序对待加工毛坯进行加工。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。

1.本发明提供的工件的加工装置及其加工方法，光栅处理单元测量毛坯的尺寸，且将毛坯的尺寸数据发送给处理单元，处理单元接收毛坯的尺寸数据，并将毛坯的尺寸数据与工件的标准尺寸数据进行匹配，判断该毛坯对应的工件类型，通过上述判断，处理单元控制加工单元启动相应的加工程序对该毛坯进行加工，加工出该毛坯对应的工件，由于过程中采用光栅测量单元对毛坯的尺寸进行自动测量，避免使用人工测量，大大提高了工件的加工效率，此外，处理单元通过尺寸数据的匹配判断出毛坯对应的工件类型，根据工件类型，控制加工单元启动相应的加工程序对毛坯进行加工，无需再通过人工给加工单元选择相应的加工程序对毛坯进行加工，从而也提高了工件的加工效率。

2、本发明提供的工件的加工装置，包括可升降的方形罩体，方形罩体内设有第一光栅传感器以及第二光栅传感器，通过方形罩体的自动升降罩住毛坯或解除对毛坯的罩设，完成对毛坯的尺寸测量。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：

图1是本发明实施例提供的工件的加工装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的光栅测量单元的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的工件的加工方法的流程图。

图中：1-旋转平台；2-光栅测量单元；21-自动升降罩；211-自动升降架；212-方形罩体；22-光栅传感器组件；221-第一光栅传感器；222-第二光栅传感器；3-处理单元；31-处理器；4-位置检测单元；41-摄像头；5-毛坯。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，本发明提供一种工件的加工装置，包括放置各毛坯5的旋转平台1，还包括：光栅测量单元2，用于测量毛坯尺寸；处理单元3，用于接收光栅测量单元2发送的毛坯尺寸数据、且将毛坯尺寸数据与工件的标准尺寸数据进行匹配，判断该毛坯对应的工件类型以及，加工单元，用于根据该毛坯对应的工件类型启动相应的加工程序对毛坯进行加工，加工出该毛坯对应的工件；

处理单元3与光栅处理单元3，加工单元与处理单元3与连接。

本发明的实施例中，对工件进行加工时，将各毛坯放置在旋转平台1上，毛坯5随旋转平台1转动而产生相对移动，随着毛坯的移动，光栅测量单元2自动测量毛坯的尺寸数据，由于处理单元3与光栅测量单元2连接，因此，处理单元3接收光栅测量单元2发送的毛坯尺寸数据，并且将毛坯尺寸数据与工件的标准尺寸数据进行匹配，判断出该毛坯对应的是哪一类型的工件，处理单元3判断出该毛坯对应的是哪一类型的工件后，处理单元3会控制加工单元启动能够加工成该毛坯对应的工件的加工程序对该毛坯进行加工，加工出该毛坯对应的工件，由于过程中采用光栅测量单元2对毛坯的尺寸进行自动测量，避免使用人工测量，大大提高了工件的加工效率，此外，处理单元3通过尺寸数据的匹配判断出毛坯对应的工件类型，根据工件类型，控制加工单元启动相应的加工程序对毛坯进行加工，无需再通过人工给加工单元选择相应的加工程序对毛坯进行加工，从而也提高了工件的加工效率；

光栅处理单元3独立于旋转平台1，与旋转平台1无直接的连接关系，光栅测量单元2设置的位置能够确保测量得到毛坯尺寸即可；

处理单元3可设于加工单元上，也可设于旋转平台1，当然还可以设于其他的部件上；经光栅测量单元2测量之后的毛坯在旋转平台1上继续移动，移动至一定位置会被机械手等部件取走放置于加工单元上进行加工；

需要说明的是，相应的加工程序是加工单元能够根据该加工程序将该毛坯加工成对应的工件，例如，各毛坯包括多种类型的毛坯，例如，毛坯a和毛坯b，不同的毛坯对应不同的加工程序，从而加工出不同的工件；加工单元能够根据加工程序a将毛坯a加工成工件a，毛坯a对应加工程序a，对应工件a；加工单元能够根据加工程序b将毛坯b加工成工件b；处理单元3内存有各工件的标准尺寸；处理单元3为一种处理器31。

如图1以及图2所示，本发明的实施例中，光栅测量单元2包括当处理单元3检测到毛坯到达检测位置时，用于罩住毛坯的自动升降罩21，以及设于自动升降罩21内、用于测量毛坯尺寸的光栅传感器组件22，自动升降罩21以及光栅传感器组件22均与处理单元3连接。

本发明的实施例中，检测位置是指毛坯的移动至光栅测量单元2能够对其进行检测的位置，一般的工件比较规则，基本呈现方形，毛坯基本呈长方形或正方形，毛坯尺寸数据为毛坯的长度尺寸、宽度尺寸以及高度尺寸，光栅测量单元2对毛坯进行测量，处理单元3检测到光栅测量单元2到达检测位置时，处理单元3控制自动升降罩21自动下降罩住毛坯，光栅传感器组件22对毛坯进行长、宽、高的尺寸测量，且将毛坯尺寸数据传输至处理单元3，处理单元3控制自动升降罩21自动上升解除对毛坯的罩设，旋转平台1转移毛坯至加工单元；处理单元3与自动升降罩21连接，处理单元3能够控制自动升降罩21的自动升降，以及，光栅传感器组件22与处理单元3连接，处理单元3能够接收光栅传感器组件22测量的毛坯的尺寸数据。

需要说明的是，光栅传感器组件22在自动升降罩21内设置的位置只要能够测量出毛坯的尺寸即可。

如图2所示，本发明的实施例中，自动升降罩21包括呈L型的自动升降架211，以及内部设有光栅传感器组件22的方形罩体212，方形罩体212具有罩口；

自动升降架211设于旋转平台1的一侧，其长段部分相对旋转平台1沿轴向向上凸出、且与处理单元3连接，其短段部分径向延伸至旋转平台1上部，方形罩体212设于自动升降架211的短段部分，且其罩口面向旋转平台1。

本发明的实施例中，具体地，自动升降罩21包括处理单元3能够控制升降的自动升降架211，以及，能够在测量时罩住毛坯的方形罩体212，方形罩体212内设有光栅传感器组价；自动升降架211呈L型，自动升降架211包括长段部分以及短段部分，长段部分与短段部分垂直设置，长段部分沿旋转平台1的轴向方形设置，且部分长段部分高于旋转平台1，且长段部分与处理单元3连接，处理单元3控制长段部分的升降，从而实现方形罩体212的升降，短段部分径向延伸至旋转平台1的上部与旋转平台1的平面有相交的部分，方形罩体212设于自动升降架211的短段部分，并且，方形罩体212的罩口朝向旋转平台1设置，当毛坯移动至检测位置时，毛坯径罩口进入至方形罩体212内，且完全进入；

当毛坯移动至检测位置时，处理单元3控制自动升降架211下降，方形罩体212罩住毛坯，光栅传感器组件22测量毛坯的尺寸，处理单元3接收到光栅传感器组件22发送的毛坯尺寸，控制自动升降架211升高，方形罩体212解除对毛坯的罩设；

需要说明的是，为了使得毛坯更稳定地放置在旋转平台1上，一般在旋转平台1上设有定位毛坯的基座，方形罩体212罩设毛坯是同时将基座进行罩设，也就是光栅传感器组件22同时对毛坯以及基座的尺寸同时进行测量，处理单元3得到的是毛坯和基座整体的尺寸，由于基座的尺寸是已知的，且为一个标准尺寸，因此，处理单元3内存储的工件的标准尺寸包含有基座的尺寸，在匹配时是将毛坯和基座的测量尺寸与工件和基座的标准尺寸进行匹配。

如图2所示，本发明的实施例中，光栅传感器组件22包括均与处理单元3连接的第一光栅传感器221以及第二光栅传感器222，第一光栅传感器221设于方形罩体212的一个内侧壁上，第二光栅传感器222设于与该内侧壁相邻的方形罩体212的一个内侧壁上。

本发明的实施例中，方形罩体212内设有第一光栅传感器221以及第二光栅传感器222，第一光栅传感器221与第二光栅传感器222设于不同的方形罩体212的内侧壁上，两个内侧壁相邻，一般毛坯进入时具有高和长的平面对应一个光栅传感器，具有高和宽、或者长和宽的平面对应一个光栅传感器，因此，将毛坯放置在旋转平台1上时，可规定设置有第一光栅传感器221的内侧壁对应高和长的平面，第一光栅传感器221测量毛坯的长度尺寸和高度尺寸，设置第二光栅传感器222的内侧壁对应高和长、或者长和宽的平面，第二光栅传感器222测量宽度尺寸，从而实现毛坯各尺寸的测量。

本发明的实施例中，光栅测量单元2还包括用于检测毛坯是否达到检测位置的位置检测单元4，位置检测单元4与处理单元3连接。

本发明的实施例中，处理单元3通过与其连接的位置检测单元4实现检测到毛坯是否达到检测位置的，处理单元3通过检测毛坯达到检测位置以控制自动升降架211的自动升降。

如图1以及图2所示，具体地，位置检测单元4包括设于凸出于旋转平台1的自动升降架211的长段部分的摄像头5，摄像头5与处理单元3连接，摄像头5通过拍摄获取到毛坯的图像，由于摄像头5与处理单元3连接，摄像头5将毛坯的图像传送给处理单元3，处理单元3接收到摄像头5传送的图像，说明毛坯在检测位置，于是，处理单元3控制自动升降架211下降，方形罩体212罩住毛坯；摄像头5设于高于旋转平台1的自动升降架211的长段部分上。

总上所述，该工件的加工装置对工件加工的过程如下：

将各毛坯放置在旋转平台1上，毛坯随旋转平台1转动而产生相对移动；随着毛坯的移动，摄像头5摄取到毛坯图像，处理单元3接收到摄像头5传送的毛坯图像数据，检测到毛坯达到检测位置；处理单元3控制自动升降架211下降，方形罩体212罩住毛坯，第一光栅传感器221测量毛坯的长度尺寸以及宽度尺寸，第二光栅传感器222测量毛坯的高度尺寸，处理单元3接收到第一光栅传感器221以及第二光栅传感器222发送的毛坯尺寸，控制自动升降架211升高，方形罩体212解除对毛坯的罩设；旋转平台1转移毛坯至加工单元，处理单元3将第一光栅传感器221以及第二光栅传感器222传送的毛坯尺寸数据与工件的标准尺寸数据进行匹配，判断该毛坯对应的工件类型，控制加工单元启动相应的加工程序对该毛坯进行加工，加工出该毛坯对应的工件。

本发明还提供一种工件的加工方法，对待加工毛坯进行测量，处理单元3将光栅测量单元2测量的毛坯尺寸数据与工件的标准尺寸数据进行匹配，判断该毛坯对应的工件类型，根据该毛坯对应的工件类型，启动相应的加工程序对该毛坯进行加工，加工出该毛坯对应的工件。

本发明的实施例中，光栅处理单元3测量毛坯的尺寸，且将毛坯的尺寸数据发送给处理单元3，处理单元3接收毛坯的尺寸数据，并将毛坯的尺寸数据与工件的标准尺寸数据进行匹配，判断该毛坯对应的工件类型，通过上述判断，处理单元3控制加工单元启动相应的加工程序对该毛坯进行加工，加工出该毛坯对应的工件，由于过程中采用光栅测量单元2对毛坯的尺寸进行自动测量，避免使用人工测量，大大提高了工件的加工效率，此外，处理单元3通过尺寸数据的匹配判断出毛坯对应的工件类型，根据工件类型，控制加工单元启动相应的加工程序对毛坯进行加工，无需再通过人工给加工单元选择相应的加工程序对毛坯进行加工，从而也提高了工件的加工效率。

本发明的实施例中，还包括：处理单元3控制自动升降架211下降，方形罩体212罩住毛坯，第一光栅传感器221测量毛坯的长度尺寸以及宽度尺寸，第二光栅传感器222测量毛坯的高度尺寸，处理单元3接收到第一光栅传感器221以及第二光栅传感器222发送的毛坯尺寸，控制自动升降架211升高，方形罩解除对毛坯的罩设，旋转平台1转移毛坯至加工单元。

本发明的实施例中，还包括：旋转平台1转移毛坯，摄像头5摄取到毛坯图像，处理单元3接收到摄像头5传送的毛坯图像数据，检测到毛坯达到检测位置，控制自动升降架211下降。

本发明的实施例中，处理单元3内预存有一种待加工毛坯对应一种加工程序的数据库，加工单元启动唯一的加工程序对待加工毛坯进行加工；或者，处理单元3内预存有一种待加工毛坯对应多种加工程序的数据库，处理单元3对多种加工程序进行排序，选出该待加工毛坯对应的最优加工程序，加工单元启动最优的加工程序对待加工毛坯进行加工，通过数据库内预存对应的一种待加工毛坯对应多种加工程序，使得待加工毛坯的加工方式增多，以及通过升序选出最优的加工程序，提高该待加工毛坯的加工效率以及加工精度。

如图3所示，本发明的实施例中，包括：

S1、将各毛坯放置在旋转平台1上，毛坯随旋转平台1转动而产生相对移动；

S2、随着毛坯的移动，摄像头5摄取到毛坯图像，处理单元3接收到摄像头5传送的毛坯图像数据，检测到毛坯达到检测位置；

S3、处理单元3控制自动升降架211下降，方形罩体212罩住毛坯，第一光栅传感器221测量毛坯的长度尺寸以及宽度尺寸，第二光栅传感器222测量毛坯的高度尺寸，处理单元3接收到第一光栅传感器221以及第二光栅传感器222发送的毛坯尺寸，控制自动升降架211升高，方形罩体212解除对毛坯的罩设；

S4、旋转平台1转移毛坯至加工单元，处理单元3将第一光栅传感器221以及第二光栅传感器222传送的毛坯尺寸数据与工件的标准尺寸数据进行匹配，判断该毛坯对应的工件类型，控制加工单元启动相应的加工程序对该毛坯进行加工，加工出该毛坯对应的工件。

以上仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。

Claims (10)

1.一种工件的加工装置，包括：

旋转平台，用于放置各毛坯；

其特征在于，还包括：

光栅测量单元，用于测量旋转平台上放置毛坯的尺寸；

处理单元，用于接收光栅测量单元发送的毛坯尺寸数据、且将毛坯尺寸数据与工件的标准尺寸数据进行匹配，判断该毛坯对应的工件类型；

加工单元，用于根据处理单元判定的工件类型，启动相应的加工程序对毛坯进行加工。

2.根据权利要求1所述的工件的加工装置，其特征在于，光栅测量单元包括：

自动升降罩，用于当毛坯到达检测位置时罩住毛坯；

光栅传感器组件，设于自动升降罩内，用于对自动升降罩罩住的毛胚测量尺寸；

优选的，自动升降罩和光栅传感器组件分别与处理单元连接。

3.根据权利要求1或2所述的工件的加工装置，其特征在于，自动升降罩包括：呈L型的自动升降架、以及方形罩体，方形罩体具有罩口；

自动升降架设于旋转平台的一侧，平台其长段部分相对旋转平台沿轴向向上凸出、且与处理单元连接，其短段部分径向延伸至旋转上部，方形罩体设于自动升降架的短段部分，且其罩口面向旋转平台，光栅传感器组件设于方形罩体内。

4.根据权利要求1-3任一项所述的工件的加工装置，其特征在于，光栅传感器组件包括：第一光栅传感器以及第二光栅传感器；

第一光栅传感器设于方形罩体的一个内侧壁上，第二光栅传感器设于与该内侧壁相邻的方形罩体的另一个内侧壁上，第一光栅传感器以及第二光栅传感器均与处理单元连接。

5.根据权利要求1-4任一项所述的工件的加工装置，其特征在于，光栅测量单元还包括位置检测单元，用于检测毛坯是否达到检测位置；

位置检测单元与处理单元连接。

6.根据权利要求5所述的工件的加工装置，其特征在于，位置检测单元包括摄像头，用于摄取毛坯的图像；

摄像头设于凸出于旋转平台的自动升降架的长段部分、且与处理单元连接。

7.一种工件的加工方法，其特征在于，包括：对待加工毛坯进行测量，得到待加工毛坯的尺寸数据；将待加工毛坯尺寸数据与工件的标准尺寸数据进行匹配，判断该待加工毛坯对应的工件类型；根据判定的工件类型，启动相应的加工程序对该待加工毛坯进行加工。

8.根据权利要求7所述的工件的加工方法，其特征在于，对待加工毛坯进行测量的具体步骤包括：待加工毛坯到达检测位置后，将待加工毛坯放入方形罩体内；方形罩体内的光栅传感器对待加工毛坯进行测量，得到待加工毛坯的尺寸数据；光栅传感器将待加工毛坯的尺寸数据传送给处理单元；将待加工毛坯从方形罩体内移出。

9.根据权利要求7或8所述的工件的加工方法，其特征在于，检测待加工毛坯到达检测位置的具体步骤包括：

移动待加工毛坯逐渐靠近检测位置，摄像头摄取到待加工毛坯的图像，处理单元接收到摄像头发送的待加工毛坯图像，判定待加工毛坯到达检测位置。

10.根据权利要求7-9任一项所述的工件的加工方法，其特征在于，

处理单元内预存有一种待加工毛坯对应一种加工程序的数据库，加工单元启动唯一的加工程序对待加工毛坯进行加工；或者，处理单元内预存有一种待加工毛坯对应多种加工程序的数据库，处理单元对多种加工程序进行排序，选出该待加工毛坯对应的最优加工程序，加工单元启动最优的加工程序对待加工毛坯进行加工。

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