CN117655789A - 由机器加工零件的方法和加工零件的机器 - Google Patents

Abstract

一种用于将由机器加工的零件从第一夹具转移到第二夹具以使得零件的未加工侧可被暴露以用于加工的系统和方法，其中第一夹具固定到第一致动器并且第二夹具固定到第二致动器。该方法包括：将零件固定到第一夹具；操作第一致动器使得零件能够加工零件的除了零件联接到第一夹具的一侧之外的多侧；以及在零件固定到第一夹具的同时加工零件。该方法操作第一致动器和第二致动器，使得固定到第一夹具的零件与第二夹具对准，并且将零件固定到第二夹具并从第一夹具释放零件。

Description

由机器加工零件的方法和加工零件的机器

相关申请的交叉引证

本申请要求2022年9月7日提交的标题为“过程中零件加工定向变化/指数”的美国临时申请第63/374,837号的申请日的权益。

技术领域

本公开总体上涉及一种用于将由机器加工的零件从一个夹具转移到另一个夹具的系统和方法，更具体地涉及一种用于使用对准的旋转致动器将由机器加工的零件从一个夹具转移到另一个夹具以使得固定到一个夹具的零件的未加工侧可被暴露以用于加工的系统和方法。

背景技术

当针对特定应用加工零件时(例如，从零件毛坯去除金属以使零件成形、在零件中钻孔等)，手动地或通过从例如零件的料箱拾取零件或零件毛坯的机器人将零件放置在机器(诸如CNC机器、车床等)中的夹具中。零件由夹具通过例如机械卡盘或气动装置在零件的一侧保持零件，这允许机器接近零件的所有其他侧，例如如果零件是立方体则接近零件的五个侧。在零件由夹具保持的同时，使用可在X-Y-Z方向上移动的一个或多个机械工具加工零件。夹具可固定到致动器，该致动器使零件例如在Y方向上顺时针和逆时针旋转，从而提供用于加工的另一自由度轴线。还可提供联接到旋转致动器的附加夹具，其使零件在X方向上旋转。计算机控制的操作控制工具和致动器，以从所有角度以期望方式加工零件。

当零件的加工到目前为止完成时，通常必须在由夹具保持的一侧上加工零件。为此，手动地或通过机器人将零件从夹具移除，翻转零件，然后将零件重新放置在夹具中，使得零件在其已加工侧处被保持，从而使工具现在接近未加工侧。可替代地，部分加工的零件可放置在同一机器中的另一个夹具中使得工具接近未加工侧，或者放置在不同机器的夹具中。为了提供效率、减少加工时间、减少费用少等，可能希望简化将零件从一个夹具改变到另一个夹具以加工由该一个夹具保持的零件的侧的步骤。

发明内容

以下讨论公开并描述了一种用于将由机器加工的零件从第一夹具转移到第二夹具以使得零件的未加工侧可被暴露以用于加工的系统和方法，其中第一夹具固定到第一致动器，并且第二夹具固定到第二致动器。该方法包括：将零件固定到第一夹具；操作第一致动器，使得零件能够加工零件的除了零件的联接到第一夹具的一侧之外的多侧；以及在零件固定到第一夹具的同时加工零件。该方法操作第一致动器和第二致动器，使得固定到第一夹具的零件与第二夹具对准，并且将零件固定到第二夹具并从第一夹具释放零件。然后，该方法操作第二致动器，使得能够针对零件的当零件联接到第一夹具时不能被加工的一侧对零件进行加工，并且在零件固定到第二夹具的同时加工零件的该侧。

结合附图，从以下描述和所附权利要求中，本公开的附加特征将变得显而易见。

附图说明

图1是用于加工零件的机器的剖切等距视图，其中机器包括两个夹具，这两个夹具可旋转并且相对于彼此配置为将零件从一个夹具转移到另一个夹具，使得固定到一个夹具的零件的未加工侧在零件固定到另一个夹具时可被暴露以用于加工；

图2是机器的剖切等距视图，示出了夹具相对于彼此定向以将零件从一个夹具转移到另一个夹具；

图3是在零件已经从一个夹具转移到另一个夹具之后的机器的剖切等距视图；以及

图4是在零件已经被加工之后的零件的实施例的等距视图。

具体实施方式

本公开的实施方式的以下讨论涉及一种用于使用对准的致动器将由机器加工的零件从一个夹具转移到另一个夹具以使得零件的未加工侧可被暴露以用于加工的系统和方法，其本质上仅是示例性的，并且决不旨在限制本公开或者其应用或用途。

图1是用于加工零件(例如零件12)的机器10的剖切等距视图。机器1旨在代表适于以与本文的讨论一致的期望方式加工零件12的任何CNC机器、车床、钻孔机等。机器10包括旋转工具保持器组件14，其将各种工具(未示出)(例如切削工具、钻孔工具等)围绕其周边保持在工具保持器16中以用于加工零件12，其中工具保持器组件14可控制以在X-Y-Z方向上操作。机器10还包括安装到公共工作台24的并排旋转致动器20和22，旋转致动器向机器10增加另外两个控制轴，其中致动器20使圆形构件28在顺时针和逆时针方向上旋转，并且致动器22使圆形构件30在顺时针和逆时针方向上旋转，这里旋转沿着Y轴进行。机器10还包括具有安装到构件28的夹具保持器36的夹具34以及具有安装到构件30的夹具保持器40的夹具38。夹具34还包括具有安装到夹具保持器36的台钳钳口(vise jaw)44的台钳(vise)42，并且夹具38还包括具有安装到夹具保持器40的台钳钳口48的台钳46，其中钳口44和48可操作以在零件12被加工的同时保持和释放零件。零件12在图1中示出为在直立位置固定到夹具34，以准备由工具加工。零件12作为零件毛坯50手动地或通过机器人(未示出)从毛坯50的料箱52装载到夹具34中。

在零件12已经加工了除了由夹具34保持的一侧之外的所有侧后，致动器20使夹具34逆时针旋转90°并且致动器22使夹具38顺时针旋转90°，如图2所示。致动器20和22定位和配置在工作台24上，使得当以这种方式旋转时，零件12在零件12的已加工侧处与夹具38上的台钳钳口48对准并接触。然后台钳钳口48被接合以保持零件12，并且台钳钳口44脱离以释放零件12。致动器20然后使夹具34顺时针旋转90°并且致动器22使夹具38逆时针旋转90°，使得零件12现在在夹具38中直立(如图3所示)，使得零件12的未加工侧是可接近的并且可由工具加工。图4是在零件12已经加工之后的零件12的代表性实施例的等距视图。

如上所述，机器10仅是适于本文所述目的的机器的示例性图示。在本公开的范围内，也可使用具有其他夹具定向的其他机器(例如堆叠的夹具、可在X轴或Z轴上旋转的夹具等)，其他机器可配置和定向为将零件从一个夹具转移到另一个夹具，以如上所述地加工零件的未加工侧。例如，致动器20和22可沿着Z轴堆叠并定向以提供五轴机器，并且仍然配置为以这种方式转移零件。

前述讨论仅公开和描述了本公开的示例性实施方式。本领域技术人员将容易地从这种讨论中以及从附图和权利要求中认识到，在不脱离如在所附权利要求中限定的本公开的精神和范围的情况下，可在其中进行各种改变、修改和变化。

Claims (19)

1.一种用于将由机器加工的零件从第一夹具转移到第二夹具的方法，所述第一夹具安装到第一致动器，并且所述第二夹具安装到第二致动器，所述方法包括：

将所述零件固定到所述第一夹具；

操作所述第一致动器，使得所述零件能够加工所述零件的除了所述零件的联接到所述第一夹具的一侧之外的多侧；

在所述零件固定到所述第一夹具的同时加工所述零件；

操作所述第一致动器和所述第二致动器，使得固定到所述第一夹具的所述零件与所述第二夹具对准；

将所述零件固定到所述第二夹具，并且从所述第一夹具释放所述零件；

操作所述第二致动器，使得能够针对所述零件的在所述零件联接到所述第一夹具时不能被加工的一侧对所述零件进行加工；以及

在所述零件固定到所述第二夹具的同时，加工所述零件的在所述零件联接到所述第一夹具时不能被加工的一侧。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一致动器和所述第二致动器是旋转致动器。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一致动器和所述第二致动器并排定位。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，操作所述第一致动器和所述第二致动器，使得固定到所述第一夹具的所述零件与所述第二夹具对准包括：将所述第一致动器从直立位置顺时针或逆时针旋转90°并且将所述第二致动器从直立位置相反地顺时针或逆时针旋转90°。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，操作所述第二致动器，使得能够针对所述零件的在所述零件联接到所述第一夹具时不能被加工的一侧对所述零件进行加工包括：将所述第二致动器旋转到直立位置。

6.根据权利要求2所述的方法，其中，加工所述零件包括：使用能在X-Y-Z方向上移动的工具，并且其中，所述第一致动器和所述第二致动器在Y方向上旋转。

7.根据权利要求2所述的方法，其中，加工所述零件包括：使用能在X-Y-Z方向上移动的工具，并且其中，所述第一致动器和所述第二致动器在Z方向上旋转。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一夹具和所述第二夹具包括用于保持所述零件的台钳。

9.一种用于由机器加工零件的方法，所述机器包括：第一旋转致动器；第一夹具，联接到所述第一旋转致动器；第二旋转致动器；以及第二夹具，联接到所述第二旋转致动器，所述第一旋转致动器和所述第二旋转致动器并排定位，所述方法包括：

将所述零件固定到所述第一夹具；

操作所述第一旋转致动器，使得所述零件能够加工所述零件的除了所述零件的联接到所述第一夹具的一侧之外的多侧；

在所述零件固定到所述第一夹具的同时加工所述零件；

操作所述第一旋转致动器和所述第二旋转致动器，使得固定到所述第一夹具的所述零件与所述第二夹具对准包括：将所述第一旋转致动器从直立位置顺时针或逆时针旋转90°，并且将所述第二旋转致动器从直立位置相反地顺时针或逆时针旋转90°；

将所述零件固定到所述第二夹具，并且从所述第一夹具释放所述零件；

操作所述第二旋转致动器，使得能够针对所述零件的在所述零件联接到所述第一夹具时不能被加工的一侧对所述零件进行加工；以及

在所述零件固定到所述第二夹具的同时，加工所述零件的在所述零件联接到所述第一夹具时不能被加工的一侧。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，加工所述零件包括：使用能在X-Y-Z方向上移动的工具，并且其中，所述第一旋转致动器和所述第二旋转致动器在Y方向上旋转。

11.根据权利要求9所述的方法，其中，加工所述零件包括：使用能在X-Y-Z方向上移动的工具，并且其中，所述第一旋转致动器和所述第二旋转致动器在Z方向上旋转。

12.根据权利要求9所述的方法，其中，所述第一夹具和所述第二夹具包括用于保持所述零件的台钳。

13.一种用于加工零件的机器，所述机器包括：

第一致动器；

第一夹具，联接到所述第一致动器并且能操作以保持所述零件；

第二致动器；以及

第二夹具，联接到所述第二致动器并且能操作以保持所述零件，其中，所述第一致动器和所述第二致动器相对于彼此配置和定位，使得所述零件能从所述第一夹具转移到所述第二夹具，使得当所述零件联接到所述第二夹具时，所述零件的之前联接到所述第一夹具的未加工侧被暴露以用于加工。

14.根据权利要求13所述的机器，其中，所述第一致动器和所述第二致动器是旋转致动器。

15.根据权利要求14所述的机器，其中，所述第一致动器和所述第二致动器并排定位。

16.根据权利要求15所述的机器，其中，所述第一致动器和所述第二致动器配置和定位为使得所述第一致动器从直立位置顺时针或逆时针旋转90°，并且所述第二致动器从直立位置相反地顺时针或逆时针旋转90°，以将所述零件从所述第一夹具转移到所述第二夹具。

17.根据权利要求14所述的机器，其中，所述机器使用能在X-Y-Z方向上移动的工具来加工所述零件，并且其中，所述第一致动器和所述第二致动器在Y方向上旋转。

18.根据权利要求14所述的机器，其中，所述机器使用能在X-Y-Z方向上移动的工具来加工所述零件，并且其中，所述第一致动器和所述第二致动器在Z方向上旋转。

19.根据权利要求13所述的机器，其中，所述第一夹具和所述第二夹具包括用于保持所述零件的台钳。