CN115816142A - 一种用于数控车床自动上下料的工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于数控车床自动上下料的工艺方法，属于数控车床技术领域，一种用于数控车床自动上下料的工艺方法，包括数控车床加工单工序产品时桁架机械手上下料、控车床加工加工多工序产品时桁架机械手上下料、工件工艺面翻转等工艺。通过数控车床自动上下料用的机器人，工艺面自动翻转机构，夹爪抓取机构等，无需要采用人工翻料，降低了生产成本，提高了数控车床生产效率，可单机完成多工序产品成品制作，减少机台数量，同时工艺方法在产能、良品率、及人员作业环境多方面，皆有显著的效果提升，从而使加工行业不受人员管理限制，对加工成本进行有效的控制。
Description
技术领域
本发明涉及数控车床技术领域，更具体地说，涉及一种用于数控车床自动上下料的工艺方法。
背景技术
数控机床(Computer numerical control machine tools，数字控制机床)是一种装有程序控制系统的自动化机床，能够根据已编好的程序，使机床动作并加工零件，数控机床综合了机械、自动化、计算机、微电子等技术，解决了复杂、精密、小批量零件的加工问题，是一种柔性的、高效能的自动化机床，数控机床具有对加工对象的适应性强，加工精度高，具有稳定的加工质量，生产率高，可靠性高，可改善劳动条件等特点。
随着中我国工业技术的快速发展，数控机床智能化的发展技术也逐渐成熟，数控机床智能化是中国机床工作发展的必然趋势，在工业生产中应用数控机床智能化，能够有效提升中国国工业生产水平并确保机床内部检测的精准水平。
传统的上下料机为数控车床自动上下料的工艺方法需要配置：数控车床、物料平台、夹爪抓取机构和卡盘(或夹具，以下同)，工艺流程如下：人工将物料摆放到物料平台，夹爪抓取机构将物料抓取移动放置到卡盘，数控车床完成物料的加工，夹爪抓取机构将物料抓取，移动放置到物料平台，此为单工序产品加工时的工艺流程，对于多工序产品，夹爪抓取机构将物料抓取移动放置到物料平台后，需要人工完成物料的工艺面的翻转。传统的数控车床自动上下料的工艺流程只能满足单工序产品的自动上下料，对于多工序产品需要人工辅助完成工艺面翻转；传统的上下料机夹爪抓取机构有两副夹爪机构，无法满足多工序产品上下料的抓取需求。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种用于数控车床自动上下料的工艺方法，可以实现通过数控车床自动上下料用的工艺面自动翻转夹爪抓取的物料，无需要采用人工翻料，降低了生产成本，提高了数控车床生产效率，可单机完成多工序产品成品制作，减少机台数量，同时工艺方法在产能、良品率、及人员作业环境多方面，皆有显著的效果提升，从而使加工行业不受人员管理限制，对加工成本进行有效的控制。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种用于数控车床自动上下料的工艺方法，包括如下流程：
S1:数控车床加工单工序产品时，桁架机械手给数控车床第一次上下料时的工艺流程；
S2:数控车床加工单工序产品时，桁架机械手给数控车床第二次(以及此工序后续所有未加工物料)上下料时的工艺流程；
S3：数控车床加工多工序产品时，桁架机械手给数控车床第一道工序第一次上下料时的工艺流程；
S4：数控车床加工多工序产品时，桁架机械手给数控车床第一道工序第二次(以及此工序后续所有未加工物料)上下料时的工艺流程；
S5：数控车床加工多工序产品时，桁架机械手给数控车床第二道工序第一次上下料时的工艺流程；
S6：数控车床加工多工序产品时，桁架机械手给数控车床第二道工序第二次(以及此工序后续所有未加工物料)上下料时的工艺流程；
通过数控车床自动上下料用的工艺面自动翻转和夹爪抓取工艺能够自动翻转夹爪抓取的物料，无需要采用人工翻料。
进一步的，所述S1中包括如下具体步骤：
步骤S11：人工将未加工物料放置在物料平台上；
步骤S12：桁架机械手通过夹爪抓取机构上的1号夹爪从物料平台上抓取未加工物料,夹爪抓取机构在桁架机械手的带动下移动至数控车床外合适位置，等待数控车床加工完上一道工序物料；
步骤S13：待上一道工序物料加工好后，夹爪抓取机构在桁架机械手的带动下移动至数控车床上的卡盘合适位置，2号夹爪抓取卡盘上已加工物料，夹爪抓取机构旋转1号夹爪到合适工作位置状态，将未加工物料放置到卡盘中，夹爪抓取机构夹持已加工物料在桁架机械手的带动下移动至数控车床外；
步骤S14：夹爪抓取机构夹持已加工物料在桁架机械手的带动下移至物料平台合适位置，将已加工好的物料放置回物料平台对应编号位置。
进一步的，所述S2中包括如下具体步骤：
步骤S21：桁架机械手通过夹爪抓取机构上的1号夹爪从物料平台上抓取未加工物料,夹爪抓取机构在桁架机械手的带动下移动至数控车床外合适位置，等待数控车床加工完上一道工序物料；
步骤S22：待上一道工序物料加工好后，夹爪抓取机构在桁架机械手的带动下移动至数控车床上的卡盘合适位置，2号夹爪抓取卡盘上已加工好的物料，夹爪抓取机构旋转1号夹爪到合适工作位置状态，将未加工物料b放置到卡盘上，夹爪抓取机构夹持已加工物料在桁架机械手的带动下移动至数控车床外；
步骤S23：夹爪抓取机构夹持已加工物料在桁架机械手的带动下移至物料平台合适位置，将已加工物料放置回物料平台对应编号位置；
步骤S24:桁架机械手给数控加工车床第三次后，所有物料上下料的工艺流程与第二次上下料的工艺流程相同，不断重复循环步骤S21、S22和S23，自动完成物料平台上所有物料的上下料。
进一步的，所述S3包括如下具体步骤：
步骤S31：人工将未加工物料放置在物料平台上；
步骤S32：桁架机械手通过夹爪抓取机构上的1号夹爪从物料平台上抓取未加工物料,夹爪抓取机构在桁架机械手的带动下移动至数控车床外合适位置，等待数控车床加工完上一道工序物料；
步骤S33：待上一道工序物料加工好后，夹爪抓取机构在桁架机械手的带动下移动至数控车床上的卡盘合适位置，2号夹爪抓取卡盘上已加工物料，夹爪抓取机构旋转1号夹爪到合适工作位置状态，将未加工物料a放置到卡盘上，夹爪抓取机构夹持已加工物料在桁架机械手的带动下移动至数控车床外；
步骤S34：夹爪抓取机构夹持已加工物料在桁架机械手的带动下移动至物料中转平台合适位置，将已加工物料放置到物料中转平台的物料托盘上，根据物料加工工艺和物料尺寸，夹爪抓取机构旋转至1号夹爪处于工作位置状态；
步骤S35：根据物料加工工艺的工艺面翻转需求，工艺面自动翻转机构从中转平台物料托盘上抓取已加工物料，并翻转至第二道工序的工艺面后，将已加工物料放置回物料中转平台物料托盘上，使已加工物料达到工艺面翻转的需求；
步骤S36：夹爪抓取机构1号夹爪在桁架机械手的带动下从物料中转平台的物料托盘上，抓取已经完成工艺面翻转的已加工物料，移动并放置回物料平台对应编号位置。
进一步的，所述S4包括如下具体步骤：
步骤S41：夹爪抓取机构旋转至1号夹爪工作位置状态，夹爪抓取机构上的1号夹爪抓取未加工物料，夹爪抓取机构在桁架机械手的带动下移动至数控车床外合适位置，等待数控车床加工加工完上一道工序物料；
步骤S42：待上一道工序物料加工好后，夹爪抓取机构在桁架机械手的带动下移动至数控车床上的卡盘合适位置，2号夹爪抓取卡盘上已加工物料，夹爪抓取机构旋转至1号夹爪工作位置状态，将未加工物料放置到卡盘上，夹爪抓取机构夹持已加工物料在桁架机械手的带动下移动至数控车床外；
步骤S43：夹爪抓取机构夹持已加工物料在桁架机械手的带动下至物料中转平台合适位置，将已加工物料放置到物料中转平台的物料托盘上，根据物料加工工艺和物料尺寸，夹爪抓取机构旋转或移动至1号夹爪处于工作位置状态；
步骤S44：根据物料加工工艺的工艺面翻转需求，工艺面自动翻转机构从中转平台物料托盘上抓取已加工物料，并翻转至第二道工序的工艺面后，将已加工物料放置回物料中转平台物料托盘上，使已加工物料达到工艺面翻转的需求；
步骤S45：夹爪抓取机构1号夹爪在桁架机械手的带动下，从物料中转平台物料托盘上，抓取已经完成工艺面翻转的已加工物料，移动并放置回物料平台对应编号位置；
步骤S46：桁架机械手给数控车床第一道工序第三次后，所有物料上下料的工艺流程与第一道工序的第二次上下料的工艺流程相同，不断重复循环步骤S41、S42、S43、S44、S45，自动完成物料平台上所有物料的第一道工序的上下料和工艺面的翻转；
步骤S47：数控车床在人工操作下转换至加工物料的第二道工序。
进一步的，所述S5包括如下具体步骤：
步骤S51：桁架机械手通过夹爪抓取机构上的1号夹爪从物料平台上抓取待二次加工物料,夹爪抓取机构在桁架机械手的带动下移动至数控车床外合适位置，等待数控车床加工完上一道工序物料；
步骤S52：待上一道工序物料加工好后，夹爪抓取机构在桁架机械手的带动下移动至数控车床上的卡盘合适位置，3号夹爪抓取卡盘上已加工物料，夹爪抓取机构旋转1号夹爪到合适工作位置状态，将待二次加工物料放置到卡盘中，夹爪抓取机构夹持已加工物料在桁架机械手的带动下移动至数控车床外；
步骤S53：夹爪抓取机构夹持已加工物料在桁架机械手的带动下移动至物料平台合适位置，将已二次加工物料放置回物料平台对应编号位置。
进一步的，所述S6包括如下具体步骤：
步骤S61：夹爪抓取机构旋转至1号夹爪工作位置状态，夹爪抓取机构上的1号夹爪抓取待二次加工物料，夹爪抓取机构在桁架机械手的带动下移动至数控车床外合适位置，等待数控车床加工加工完上一道工序物料；
步骤S62：待上一道工序物料加工好后，夹爪抓取机构在桁架机械手的带动下移动至数控车床上的卡盘合适位置，3号夹爪抓取卡盘上已二次加工物料，夹爪抓取机构旋转至1号夹爪工作位置状态，将待二次加工物料放置到卡盘，夹爪抓取机构夹持已二次机工物料在桁架机械手的带动下移动至数控车床外；
步骤S63：夹爪抓取机构夹持已二次加工物料在桁架机械手的带动下移动至物料平台合适位置，将已二次加工物料放置到物料平台的对应编号位置；
步骤S64：桁架机械手给数控车床第二道工序第三次后，所有物料上下料的工艺流程与第二道工序第二次上下料的工艺流程相同，不断重复循环步骤步骤S61、S62、S63，自动完成物料平台上所有物料的第二道工序的上下料，直到物料平台上的所有物料的加工完毕。
进一步的，所述自动上下料设备包括支架、物料中转平台、第二物料中转平台和物料平台本体，所述支架上端固定连接有上下料机械手，所述上下料机械手前端固定安装有夹爪抓取机构，所述物料中转平台上端分别固定安装有工艺面自动翻转机构和中转平台物料托盘，所述第二物料中转平台上端分别固定安装有第二工艺面自动翻转机构和第二中转平台物料托盘，所述物料平台本体上端固定安装有物料平台物料托盘，通过新增物料中转平台，并对现有的夹爪抓取机构进行改进，从而利用数控车床自动上下料用的工艺面自动翻转夹爪抓取的物料，无需要采用人工翻料，降低了生产成本，提高了数控车床生产效率。
进一步的，所述夹爪抓取机构包括夹爪控制台，所述夹爪控制台固定安装于上下料机械手前端，所述夹爪控制台侧端分别固定安装有1号夹爪和2号夹爪，所述夹爪控制台下端固定安装有3号夹爪，所述物料中转平台上端还固定安装有视觉系统以及扫描检测仪器，通过视觉系统以及扫描检测仪器对已加工物料的外部尺寸和外表面进行扫描检测，在通过多个夹爪的安装，可以根据实际需要可在控制系统中直接选取工艺面翻转方式和夹爪抓取方式。
进一步的，所述工艺面自动翻转机构包括工艺面翻转方式有两种，分别为：
A1：下底面翻转至上面(180°翻转)；
A2：工艺面不翻转；
夹爪抓取方式有四种，分别为：
B1：物料加工前后夹位直径相差不大,1号夹上件，2号夹下件，1号夹取件；
B2：物料加工前后夹位直径相差不大,1号夹上件，2号夹下件，3号夹取件；
B3：物料加工前后夹位直径相差不大,1号夹上件，2号夹下件；
B4：物料加工前后夹位直径相差较大,1号夹上件，3号夹下件；
通过对工艺面翻转方式和夹爪抓取方式有效的排列组合，可以组合出四种常用的工艺方法。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本方案可以实现通过数控车床自动上下料用的工艺面自动翻转夹爪抓取的物料，无需要采用人工翻料，降低了生产成本，提高了数控车床生产效率，可单机完成多工序产品成品制作，减少机台数量，同时工艺方法在产能、良品率、及人员作业环境多方面，皆有显著的效果提升，从而使加工行业不受人员管理限制，对加工成本进行有效的控制。
(2)本方案中自动上下料设备包括支架、物料中转平台、第二物料中转平台和物料平台本体，支架上端固定连接有上下料机械手，上下料机械手前端固定安装有夹爪抓取机构，物料中转平台上端分别固定安装有工艺面自动翻转机构和中转平台物料托盘，第二物料中转平台上端分别固定安装有第二工艺面自动翻转机构和第二中转平台物料托盘，物料平台本体上端固定安装有物料平台物料托盘，通过新增物料中转平台，并对现有的夹爪抓取机构进行改进，从而利用数控车床自动上下料用的工艺面自动翻转夹爪抓取的物料，无需要采用人工翻料，降低了生产成本，提高了数控车床生产效率。
(3)本方案中物料中转平台上端还固定安装有视觉系统以及扫描检测仪器，通过视觉系统以及扫描检测仪器对已加工物料的外部尺寸和外表面进行扫描检测。
附图说明
图1为本发明的自动上下料设备的立体结构示意图；
图2为本发明的物料中转平台立体结构示意图；
图3为本发明的第二物料中转平台立体结构示意图；
图4为本发明的物料平台立体结构示意图；
图5为本发明的夹爪抓取机构立体结构示意图；
图6为本发明的工艺面自动翻转和夹爪抓取工艺方法示意图；
图7为本发明的工艺自动翻转和夹爪抓取工艺流程图列表。
图中标号说明：
1、支架；2、上下料机械手；3、夹爪抓取机构；31、夹爪控制台；32、1号夹爪；33、2号夹爪；34、3号夹爪；4、物料中转平台；5、工艺面自动翻转机构；6、中转平台物料托盘；7、第二物料中转平台；8、第二工艺面自动翻转机构；9、第二中转平台物料托盘；10、物料平台本体；11、物料平台物料托盘。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
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”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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，可以是两个元件内部的连通。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。
实施例1：
请参阅图1-7，一种用于数控车床自动上下料的工艺方法，包括如下流程
S1:数控车床加工单工序产品时，桁架机械手给数控车床第一次上下料时的工艺流程；
S2:数控车床加工单工序产品时，桁架机械手给数控车床第二次(以及此工序后续所有未加工物料)上下料时的工艺流程；
S3：数控车床加工多工序产品时，桁架机械手给数控车床第一道工序第一次上下料时的工艺流程；
S4：数控车床加工多工序产品时，桁架机械手给数控车床第一道工序第二次(以及此工序后续所有未加工物料)上下料时的工艺流程；
S5：数控车床加工多工序产品时，桁架机械手给数控车床第二道工序第一次上下料时的工艺流程；
S6：数控车床加工多工序产品时，桁架机械手给数控车床第二道工序第二次(以及此工序后续所有未加工物料)上下料时的工艺流程；
通过数控车床自动上下料用的工艺面自动翻转和夹爪抓取工艺能够自动翻转夹爪抓取的物料，无需要采用人工翻料。
S1中包括如下具体步骤：
步骤S11：人工将未加工物料放置在物料平台上；
步骤S12：桁架机械手通过夹爪抓取机构上的1号夹爪从物料平台上抓取未加工物料,夹爪抓取机构在桁架机械手的带动下移动至数控车床外合适位置，等待数控车床加工完上一道工序物料；
步骤S13：待上一道工序物料加工好后，夹爪抓取机构在桁架机械手的带动下移动至数控车床上的卡盘合适位置，2号夹爪抓取卡盘上已加工物料，夹爪抓取机构旋转1号夹爪到合适工作位置状态，将未加工物料放置到卡盘中，夹爪抓取机构夹持已加工物料在桁架机械手的带动下移动至数控车床外；
步骤S14：夹爪抓取机构夹持已加工物料在桁架机械手的带动下移至物料平台合适位置，将已加工好的物料放置回物料平台对应编号位置。
S2中包括如下具体步骤：
步骤S21：桁架机械手通过夹爪抓取机构上的1号夹爪从物料平台上抓取未加工物料,夹爪抓取机构在桁架机械手的带动下移动至数控车床外合适位置，等待数控车床加工完上一道工序物料；
步骤S22：待上一道工序物料加工好后，夹爪抓取机构在桁架机械手的带动下移动至数控车床上的卡盘合适位置，2号夹爪抓取卡盘上已加工好的物料，夹爪抓取机构旋转1号夹爪到合适工作位置状态，将未加工物料b放置到卡盘上，夹爪抓取机构夹持已加工物料在桁架机械手的带动下移动至数控车床外；
步骤S23：夹爪抓取机构夹持已加工物料在桁架机械手的带动下移至物料平台合适位置，将已加工物料放置回物料平台对应编号位置；
步骤S24:桁架机械手给数控加工车床第三次后，所有物料上下料的工艺流程与第二次上下料的工艺流程相同，不断重复循环步骤S21、S22和S23，自动完成物料平台上所有物料的上下料。
S3包括如下具体步骤：
步骤S31：人工将未加工物料放置在物料平台上；
步骤S32：桁架机械手通过夹爪抓取机构上的1号夹爪从物料平台上抓取未加工物料,夹爪抓取机构在桁架机械手的带动下移动至数控车床外合适位置，等待数控车床加工完上一道工序物料；
步骤S33：待上一道工序物料加工好后，夹爪抓取机构在桁架机械手的带动下移动至数控车床上的卡盘合适位置，2号夹爪抓取卡盘上已加工物料，夹爪抓取机构旋转1号夹爪到合适工作位置状态，将未加工物料a放置到卡盘上，夹爪抓取机构夹持已加工物料在桁架机械手的带动下移动至数控车床外；
步骤S34：夹爪抓取机构夹持已加工物料在桁架机械手的带动下移动至物料中转平台合适位置，将已加工物料放置到物料中转平台的物料托盘上，根据物料加工工艺和物料尺寸，夹爪抓取机构旋转至1号夹爪处于工作位置状态；
步骤S35：根据物料加工工艺的工艺面翻转需求，工艺面自动翻转机构从中转平台物料托盘上抓取已加工物料，并翻转至第二道工序的工艺面后，将已加工物料放置回物料中转平台物料托盘上，使已加工物料达到工艺面翻转的需求；
步骤S36：夹爪抓取机构1号夹爪在桁架机械手的带动下从物料中转平台的物料托盘上，抓取已经完成工艺面翻转的已加工物料，移动并放置回物料平台对应编号位置。
S4包括如下具体步骤：
步骤S41：夹爪抓取机构旋转至1号夹爪工作位置状态，夹爪抓取机构上的1号夹爪抓取未加工物料，夹爪抓取机构在桁架机械手的带动下移动至数控车床外合适位置，等待数控车床加工加工完上一道工序物料；
步骤S42：待上一道工序物料加工好后，夹爪抓取机构在桁架机械手的带动下移动至数控车床上的卡盘合适位置，2号夹爪抓取卡盘上已加工物料，夹爪抓取机构旋转至1号夹爪工作位置状态，将未加工物料放置到卡盘上，夹爪抓取机构夹持已加工物料在桁架机械手的带动下移动至数控车床外；
步骤S43：夹爪抓取机构夹持已加工物料在桁架机械手的带动下至物料中转平台合适位置，将已加工物料放置到物料中转平台的物料托盘上，根据物料加工工艺和物料尺寸，夹爪抓取机构旋转或移动至1号夹爪处于工作位置状态；
步骤S44：根据物料加工工艺的工艺面翻转需求，工艺面自动翻转机构从中转平台物料托盘上抓取已加工物料，并翻转至第二道工序的工艺面后，将已加工物料放置回物料中转平台物料托盘上，使已加工物料达到工艺面翻转的需求；
步骤S45：夹爪抓取机构1号夹爪在桁架机械手的带动下，从物料中转平台物料托盘上，抓取已经完成工艺面翻转的已加工物料，移动并放置回物料平台对应编号位置；
步骤S46：桁架机械手给数控车床第一道工序第三次后，所有物料上下料的工艺流程与第一道工序的第二次上下料的工艺流程相同，不断重复循环步骤S41、S42、S43、S44、S45，自动完成物料平台上所有物料的第一道工序的上下料和工艺面的翻转；
步骤S47：数控车床在人工操作下转换至加工物料的第二道工序。
S5包括如下具体步骤：
步骤S51：桁架机械手通过夹爪抓取机构上的1号夹爪从物料平台上抓取待二次加工物料,夹爪抓取机构在桁架机械手的带动下移动至数控车床外合适位置，等待数控车床加工完上一道工序物料；
步骤S52：待上一道工序物料加工好后，夹爪抓取机构在桁架机械手的带动下移动至数控车床上的卡盘合适位置，3号夹爪抓取卡盘上已加工物料，夹爪抓取机构旋转1号夹爪到合适工作位置状态，将待二次加工物料放置到卡盘中，夹爪抓取机构夹持已加工物料在桁架机械手的带动下移动至数控车床外；
步骤S53：夹爪抓取机构夹持已加工物料在桁架机械手的带动下移动至物料平台合适位置，将已二次加工物料放置回物料平台对应编号位置。
S6包括如下具体步骤：
步骤S61：夹爪抓取机构旋转至1号夹爪工作位置状态，夹爪抓取机构上的1号夹爪抓取待二次加工物料，夹爪抓取机构在桁架机械手的带动下移动至数控车床外合适位置，等待数控车床加工加工完上一道工序物料；
步骤S62：待上一道工序物料加工好后，夹爪抓取机构在桁架机械手的带动下移动至数控车床上的卡盘合适位置，3号夹爪抓取卡盘上已二次加工物料，夹爪抓取机构旋转至1号夹爪工作位置状态，将待二次加工物料放置到卡盘，夹爪抓取机构夹持已二次机工物料在桁架机械手的带动下移动至数控车床外；
步骤S63：夹爪抓取机构夹持已二次加工物料在桁架机械手的带动下移动至物料平台合适位置，将已二次加工物料放置到物料平台的对应编号位置；
步骤S64：桁架机械手给数控车床第二道工序第三次后，所有物料上下料的工艺流程与第二道工序第二次上下料的工艺流程相同，不断重复循环步骤S61、S62、S63，自动完成物料平台上所有物料的第二道工序的上下料，直到物料平台上的所有物料的加工完毕。
自动上下料设备包括支架1、物料中转平台4、第二物料中转平台7和物料平台本体10，支架1上端固定连接有上下料机械手2，上下料机械手2前端固定安装有夹爪抓取机构3，物料中转平台4上端分别固定安装有工艺面自动翻转机构5和中转平台物料托盘6，第二物料中转平台7上端分别固定安装有第二工艺面自动翻转机构8和第二中转平台物料托盘9，物料平台本体10上端固定安装有物料平台物料托盘11，通过新增物料中转平台4，并对现有的夹爪抓取机构进行改进，从而利用数控车床自动上下料用的工艺面自动翻转夹爪抓取的物料，无需要采用人工翻料，降低了生产成本，提高了数控车床生产效率。
夹爪抓取机构3包括夹爪控制台31，夹爪控制台31固定安装于上下料机械手2前端，夹爪控制台31侧端分别固定安装有1号夹爪32和2号夹爪33，夹爪控制台31下端固定安装有3号夹爪34，物料中转平台4上端还固定安装有视觉系统以及扫描检测仪器，通过视觉系统以及扫描检测仪器对已加工物料的外部尺寸和外表面进行扫描检测，在通过多个夹爪的安装，可以根据实际需要可在控制系统中直接选取工艺面翻转方式和夹爪抓取方式。
工艺面自动翻转机构包括工艺面翻转方式有两种，分别为：
A1：下底面翻转至上面(180°翻转)；
A2：工艺面不翻转；
夹爪抓取方式有四种，分别为：
B1：物料加工前后夹位直径相差不大,1号夹上件，2号夹下件，1号夹取件；
B2：物料加工前后夹位直径相差不大,1号夹上件，2号夹下件，3号夹取件；
B3：物料加工前后夹位直径相差不大,1号夹上件，2号夹下件；
B4：物料加工前后夹位直径相差较大,1号夹上件，3号夹下件；
通过对工艺面翻转方式和夹爪抓取方式有效的排列组合，可以组合出四种常用的工艺方法。
本发明通过数控车床自动上下料用的工艺面自动翻转和夹爪抓取工艺能够自动翻转夹爪抓取的物料，无需要采用人工翻料，降低了生产成本，提高了数控车床生产效率，可单机完成多工序产品成品制作，减少机台数量，同时工艺方法在产能、良品率、及人员作业环境多方面，皆有显著的效果提升，从而使加工行业不受人员管理限制，对加工成本进行有效的控制。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种用于数控车床自动上下料的工艺方法，包括如下流程：
S1:数控车床加工单工序产品时，桁架机械手给数控车床第一次上下料时的工艺流程；
S2:数控车床加工单工序产品时，桁架机械手给数控车床第二次(以及此工序后续所有未加工物料)上下料时的工艺流程；
S3：数控车床加工多工序产品时，桁架机械手给数控车床第一道工序第一次上下料时的工艺流程；
S4：数控车床加工多工序产品时，桁架机械手给数控车床第一道工序第二次(以及此工序后续所有未加工物料)上下料时的工艺流程；
S5：数控车床加工多工序产品时，桁架机械手给数控车床第二道工序第一次上下料时的工艺流程；
S6：数控车床加工多工序产品时，桁架机械手给数控车床第二道工序第二次(以及此工序后续所有未加工物料)上下料时的工艺流程。
2.根据权利要求1所述的一种用于数控车床自动上下料的工艺方法，其特征在于：所述S1中包括如下具体步骤：
步骤S11：人工将未加工物料放置在物料平台上；
步骤S12：桁架机械手通过夹爪抓取机构上的1号夹爪从物料平台上抓取未加工物料,夹爪抓取机构在桁架机械手的带动下移动至数控车床外合适位置，等待数控车床加工完上一道工序物料；
步骤S13：待上一道工序物料加工好后，夹爪抓取机构在桁架机械手的带动下移动至数控车床上的卡盘合适位置，2号夹爪抓取卡盘上已加工物料，夹爪抓取机构旋转1号夹爪到合适工作位置状态，将未加工物料放置到卡盘中，夹爪抓取机构夹持已加工物料在桁架机械手的带动下移动至数控车床外；
步骤S14：夹爪抓取机构夹持已加工物料在桁架机械手的带动下移至物料平台合适位置，将已加工好的物料放置回物料平台对应编号位置。
3.根据权利要求1所述的一种用于数控车床自动上下料的工艺方法，其特征在于：所述S2中包括如下具体步骤：
步骤S21：桁架机械手通过夹爪抓取机构上的1号夹爪从物料平台上抓取未加工物料,夹爪抓取机构在桁架机械手的带动下移动至数控车床外合适位置，等待数控车床加工完上一道工序物料；
步骤S22：待上一道工序物料加工好后，夹爪抓取机构在桁架机械手的带动下移动至数控车床上的卡盘合适位置，2号夹爪抓取卡盘上已加工好的物料，夹爪抓取机构旋转1号夹爪到合适工作位置状态，将未加工物料b放置到卡盘上，夹爪抓取机构夹持已加工物料在桁架机械手的带动下移动至数控车床外；
步骤S23：夹爪抓取机构夹持已加工物料在桁架机械手的带动下移至物料平台合适位置，将已加工物料放置回物料平台对应编号位置；
步骤S24:桁架机械手给数控加工车床第三次后，所有物料上下料的工艺流程与第二次上下料的工艺流程相同，不断重复循环步骤S21、S22和S23，自动完成物料平台上所有物料的上下料。
4.根据权利要求1所述的一种用于数控车床自动上下料的工艺方法，其特征在于：所述S3包括如下具体步骤：
步骤S31：人工将未加工物料放置在物料平台上；
步骤S32：桁架机械手通过夹爪抓取机构上的1号夹爪从物料平台上抓取未加工物料,夹爪抓取机构在桁架机械手的带动下移动至数控车床外合适位置，等待数控车床加工完上一道工序物料；
步骤S33：待上一道工序物料加工好后，夹爪抓取机构在桁架机械手的带动下移动至数控车床上的卡盘合适位置，2号夹爪抓取卡盘上已加工物料，夹爪抓取机构旋转1号夹爪到合适工作位置状态，将未加工物料a放置到卡盘上，夹爪抓取机构夹持已加工物料在桁架机械手的带动下移动至数控车床外；
步骤S34：夹爪抓取机构夹持已加工物料在桁架机械手的带动下移动至物料中转平台合适位置，将已加工物料放置到物料中转平台的物料托盘上，根据物料加工工艺和物料尺寸，夹爪抓取机构旋转至1号夹爪处于工作位置状态；
步骤S35：根据物料加工工艺的工艺面翻转需求，工艺面自动翻转机构从中转平台物料托盘上抓取已加工物料，并翻转至第二道工序的工艺面后，将已加工物料放置回物料中转平台物料托盘上，使已加工物料达到工艺面翻转的需求；
步骤S36：夹爪抓取机构1号夹爪在桁架机械手的带动下从物料中转平台的物料托盘上，抓取已经完成工艺面翻转的已加工物料，移动并放置回物料平台对应编号位置。
5.根据权利要求1所述的一种用于数控车床自动上下料的工艺方法，其特征在于：所述S4包括如下具体步骤：
步骤S41：夹爪抓取机构旋转至1号夹爪工作位置状态，夹爪抓取机构上的1号夹爪抓取未加工物料，夹爪抓取机构在桁架机械手的带动下移动至数控车床外合适位置，等待数控车床加工加工完上一道工序物料；
步骤S42：待上一道工序物料加工好后，夹爪抓取机构在桁架机械手的带动下移动至数控车床上的卡盘合适位置，2号夹爪抓取卡盘上已加工物料，夹爪抓取机构旋转至1号夹爪工作位置状态，将未加工物料放置到卡盘上，夹爪抓取机构夹持已加工物料在桁架机械手的带动下移动至数控车床外；
步骤S43：夹爪抓取机构夹持已加工物料在桁架机械手的带动下至物料中转平台合适位置，将已加工物料放置到物料中转平台的物料托盘上，根据物料加工工艺和物料尺寸，夹爪抓取机构旋转或移动至1号夹爪处于工作位置状态；
步骤S44：根据物料加工工艺的工艺面翻转需求，工艺面自动翻转机构从中转平台物料托盘上抓取已加工物料，并翻转至第二道工序的工艺面后，将已加工物料放置回物料中转平台物料托盘上，使已加工物料达到工艺面翻转的需求；
步骤S45：夹爪抓取机构1号夹爪在桁架机械手的带动下，从物料中转平台物料托盘上，抓取已经完成工艺面翻转的已加工物料，移动并放置回物料平台对应编号位置；
步骤S46：桁架机械手给数控车床第一道工序第三次后，所有物料上下料的工艺流程与第一道工序的第二次上下料的工艺流程相同，不断重复循环步骤S41、S42、S43、S44、S45，自动完成物料平台上所有物料的第一道工序的上下料和工艺面的翻转；
步骤S47：数控车床在人工操作下转换至加工物料的第二道工序。
6.根据权利要求1所述的一种用于数控车床自动上下料的工艺方法，其特征在于：所述S5包括如下具体步骤：
步骤S51：桁架机械手通过夹爪抓取机构上的1号夹爪从物料平台上抓取待二次加工物料,夹爪抓取机构在桁架机械手的带动下移动至数控车床外合适位置，等待数控车床加工完上一道工序物料；
步骤S52：待上一道工序物料加工好后，夹爪抓取机构在桁架机械手的带动下移动至数控车床上的卡盘合适位置，3号夹爪抓取卡盘上已加工物料，夹爪抓取机构旋转1号夹爪到合适工作位置状态，将待二次加工物料放置到卡盘中，夹爪抓取机构夹持已加工物料在桁架机械手的带动下移动至数控车床外；
步骤S53：夹爪抓取机构夹持已加工物料在桁架机械手的带动下移动至物料平台合适位置，将已二次加工物料放置回物料平台对应编号位置。
7.根据权利要求2所述的一种用于数控车床自动上下料的工艺方法，其特征在于：所述S6包括如下具体步骤：
步骤S61：夹爪抓取机构旋转至1号夹爪工作位置状态，夹爪抓取机构上的1号夹爪抓取待二次加工物料，夹爪抓取机构在桁架机械手的带动下移动至数控车床外合适位置，等待数控车床加工加工完上一道工序物料；
步骤S62：待上一道工序物料加工好后，夹爪抓取机构在桁架机械手的带动下移动至数控车床上的卡盘合适位置，3号夹爪抓取卡盘上已二次加工物料，夹爪抓取机构旋转至1号夹爪工作位置状态，将待二次加工物料放置到卡盘，夹爪抓取机构夹持已二次机工物料在桁架机械手的带动下移动至数控车床外；
步骤S63：夹爪抓取机构夹持已二次加工物料在桁架机械手的带动下移动至物料平台合适位置，将已二次加工物料放置到物料平台的对应编号位置；
步骤S64：桁架机械手给数控车床第二道工序第三次后，所有物料上下料的工艺流程与第二道工序第二次上下料的工艺流程相同，不断重复循环步骤S61、S62、S63，自动完成物料平台上所有物料的第二道工序的上下料，直到物料平台上的所有物料的加工完毕。
8.根据权利要求7所述的一种用于数控车床自动上下料的工艺方法，其特征在于：所述自动上下料设备包括支架(1)、物料中转平台(4)、第二物料中转平台(7)和物料平台本体(10)，所述支架(1)上端固定连接有上下料机械手(2)，所述上下料机械手(2)前端固定安装有夹爪抓取机构(3)，所述物料中转平台(4)上端分别固定安装有工艺面自动翻转机构(5)和中转平台物料托盘(6)，所述第二物料中转平台(7)上端分别固定安装有第二工艺面自动翻转机构(8)和第二中转平台物料托盘(9)，所述物料平台本体(10)上端固定安装有物料平台物料托盘(11)。
9.根据权利要求8所述的一种用于数控车床自动上下料的工艺方法，其特征在于：所述夹爪抓取机构(3)包括夹爪控制台(31)，所述夹爪控制台(31)固定安装于上下料机械手(2)前端，所述夹爪控制台(31)侧端分别固定安装有1号夹爪(32)和2号夹爪(33)，所述夹爪控制台(31)下端固定安装有3号夹爪(34)，所述物料中转平台(4)上端还固定安装有视觉系统以及扫描检测仪器。
10.根据权利要求8所述的一种用于数控车床自动上下料的工艺方法，其特征在于：所述工艺面自动翻转机构(5)包括工艺面翻转方式有两种，分别为：
A1：下底面翻转至上面(180°翻转)；
A2：工艺面不翻转；
夹爪抓取方式有四种，分别为：
B1：物料加工前后夹位直径相差不大,1号夹上件，2号夹下件，1号夹取件；
B2：物料加工前后夹位直径相差不大,1号夹上件，2号夹下件，3号夹取件；
B3：物料加工前后夹位直径相差不大,1号夹上件，2号夹下件；
B4：物料加工前后夹位直径相差较大,1号夹上件，3号夹下件。
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