CN117697490A - 一种批量化刨刀加工装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种批量化刨刀加工装置及其方法，装置包括：治具；台阶定位块，用于放置治具；加工平台；装夹件，具有与限位块配合的限位槽，以将治具限位在加工平台上并使得所有工件水平布置；驱动组件；机械手；线割装置。通过压板将工件固定在治具的安装槽内，保证工件沿同一方向布置，且拆装方便，易操作，通过台阶定位块，实现治具上的工件的快速对齐，将治具安装在加工平台上的装夹件上，通过驱动组件的驱动实现治具的夹紧精准定位，保证所有工件的水平度，保证加工质量，得到的刨刀精度高，公差尺寸小，批量的工件的尺寸精度一致性好。该加工方法效率高、耗时短，操作方便，能够大批量生产，减少人工辅助时间，减少人工成本，提高生产效率。

Description

一种批量化刨刀加工装置及其方法

技术领域

本发明涉及一种批量化刨刀加工装置及其制备方法，属于机械装置技术领域。

背景技术

刨刀的品种多、批量大，使用广泛。在外科手术中，医生使用各种各样的刨刀切割、修整或刮除组织或骨骼，为了保证手术的顺利进行，刨刀的精度要高，一般公差要在一个丝内。这就要求刨刀加工装置在加工刨刀时，工件安装定位要精准，待加工的工件要水平放置在待加工位置处。目前，工件在线切割装置上夹紧定位多采用人工校准方式，比如扫表方式，这样就占用了大量加工时间，加工效率大大降低。并且频繁的装夹打表定位，通过人工难以保证定位的精度，大批量工件加工尺寸精度大大降低，且批量工件的尺寸精度一致性差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种批量化刨刀加工装置及其制备方法，实现大批量制备刨刀，且刨刀精度高，公差尺寸小，加工效率高。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种批量化刨刀加工装置，包括：

治具，包括具有若干安装槽的本体、与所述本体可拆卸连接的若干压板、及与本体连接的限位块，所述压板和所述本体连接以将每一工件限位在每一所述安装槽内，且所有所述工件均沿同一方向布置；

台阶定位块，用于放置所述治具，且所述台阶定位块具有水平的第一定位面，所述第一定位面用于在所述治具放置在所述台阶定位块时与所有所述工件的同一端的端面匹配，以使得所有所述工件的一端平齐；

加工平台；

装夹件，固定在所述加工平台上，具有与所述限位块配合的限位槽，以将所述治具限位在所述加工平台上并使得所有所述工件水平布置；

驱动组件，设置在所述加工平台上，包括第一驱动件和第二驱动件，所述第一驱动件的第一输出杆穿过所述装夹件伸入至所述限位槽内，以驱动所述治具沿第一方向移动，所述第二驱动件的第二输出杆穿过所述装夹件伸入至所述限位槽内，以驱动所述治具沿第二方向移动，所述第一方向和第二方向互相垂直，所述第一驱动件和所述第二驱动件用于将所述治具压紧，使得所有所述工件固定于待加工位置；

机械手，设置在所述加工平台一侧，用于将所述治具移动至所述加工平台或从所述加工平台移出；

线割装置，包括线割件，用于切割固定于所述待加工位置的所述工件。

进一步地，所述本体包括相背设置的两个侧面，每个侧面设置有若干个所述安装槽。

进一步地，所述安装槽为V型结构。

进一步地，所述本体和所述压板通过锁定件连接。

进一步地，所述台阶定位块还包括第二定位面，所述限位块位于所述第二定位面时，所述本体的底面和所述第一定位面具有间隙。

进一步地，所述限位块远离所述本体的一端的两侧分别突伸形成有突伸块，所述限位槽内具有与所述突伸块配合的突伸槽，所述突伸块位于所述突伸槽内以将所述限位块安装至所述限位槽内。

进一步地，所述限位块位于所述限位槽内时，所述限位块远离所述第一驱动件所在一侧和所述限位槽的侧壁之间具有间隙；所述限位块远离所述第二驱动件所在一侧和所述限位槽的侧壁之间具有间隙。

进一步地，所述装置还包括设置在所述加工平台一侧的安装平台，机械手将所述治具在所述安装平台和所述加工平台之间移动。

本发明还提供一种批量化刨刀加工方法，使用如上所述的批量化刨刀加工装置，包括：

S1、将治具放置在台阶定位块上，将工件沿竖直方向安装至安装槽内，将压板和本体连接以将工件限位在所述安装槽内；

S2、通过机械手将所述治具移至加工平台上，将所述限位块插入所述限位槽内以将所述治具限位在所述加工平台上并使得所有所述工件水平布置；

S3、启动第一驱动件，驱动所述治具沿第一方向移动，以抵持所述限位槽；

S4、启动第二驱动件，驱动所述治具沿第二方形移动，以抵持所述限位槽，实现将治具夹紧固定在加工平台上；

S5、启动线割装置，完成对工件的加工，得到刨刀。

进一步地，所述限位槽具有互相垂直的第一侧壁和第二侧壁，所述治具沿第一方向移动时，所述治具抵持所述第一侧壁，所述治具沿第二方向移动时，所述治具抵持所述第二侧壁。

本发明的有益效果在于：通过压板将工件固定在治具的安装槽内，保证工件沿同一方向布置，且拆装方便，易操作，通过台阶定位块，实现治具上的工件的快速对齐，将治具安装在加工平台上的装夹件上，通过驱动组件的驱动实现治具的夹紧精准定位，保证所有工件的水平度，保证加工质量，得到的刨刀精度高，公差尺寸小，批量的工件的尺寸精度一致性好。

该批量化刨刀加工方法效率高、耗时短，操作方便，能够大批量生产，减少人工辅助时间，减少人工成本，提高生产效率。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1为本发明一实施例所示的批量化刨刀加工装置的结构示意图。

图2为图1中所示的批量化刨刀加工装置的部分结构示意图。

图3为图1中所示的治具的结构示意图。

图4为图1中所示的治具(隐去部分压板)的结构示意图。

图5为图1中所示的台阶定位块的结构示意图。

图6为图1中所示的批量化刨刀加工装置的驱动组件、装夹件和治具的结构示意图。

图7为图1中所示的批量化刨刀加工装置的驱动组件和装夹件的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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机构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”、“第三”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”、“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，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。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

请参见图1和图2，本发明一实施例所示的批量化刨刀加工装置，其包括治具1、用于放置治具1的台阶定位块2、加工平台3、固定在加工平台3上的装夹件4、设置在加工平台3上的驱动组件5、设置在加工平台3一侧的机械手6、线割装置7及控制装置8。

请参见图3和图4，治具1包括具有若干安装槽111的本体11、与本体11可拆卸连接的若干压板12、及与本体11连接的限位块13，压板12和本体11连接以将每一工件9限位在每一安装槽111内，且所有工件9均沿同一方向布置。

本体11包括相背设置的两个侧面，每个侧面设置有若干个安装槽111。本实施例中，每个侧面设置有10个安装槽111，从而实现一次安装20根工件9，实现工件9的批量化加工。现有技术中，工件一次只能夹装8根，本申请相对现有技术，一次性能够实现更多工件9的夹装，提高对工件9的加工效率，且更适用于大批量加工刨刀。在其他实施例中，安装槽111还可设置其他数量，比如18、22、24等，在此不一一列举。

本体11和压板12通过锁定件14连接。具体的，压板12设置的数量为六个，本体11的每个侧面配合三个压板12，但不仅限于此，本体11的每个侧面可配合两个、四个等数量的压板12，根据实际需要进行设置即可。

锁定件14可为螺钉、磁吸等结构。本实施例中，锁定件14为螺钉，本体11和压板12上都设置有与螺钉配合的螺纹孔，螺钉依次穿过压板12的螺纹孔和本体11的相应的螺纹孔，将压板12固定在本体11上，从而将工件9固定在治具1上。为了提高压板12和本体11的连接稳定性，每个压板12的两端都设置有螺纹孔。为了提高工件9在治具1上的安装稳定性，设置在同一侧面上三个压板12间隔连接在本体11上。

安装槽111为V型结构，适合安装圆棒工件9。该治具1可有效的提高工件9的效率并且安装方便，最重要的是，通过锁定件14将本体11和压板12固定，实现工件9的高质量固定，保证后续工件9的加工质量。

限位块13和本体11一体成型设置，提高了治具1的强度和使用寿命。限位块13设置在本体11的一侧面上，且具有让位安装槽111的空间，该结构设计合理，结构紧凑。

治具1采用新型硬质合金制成，用于装夹工件9的安装槽111部位采用了最先进的热处理工艺用于强化硬度，增加耐磨性，在增加耐磨性与硬度的同时保持良好的柔韧性以达到减震的目的，增强治具1的使用寿命。

通过压板12和本体11的配合，该治具1可安装不同规格的工件9，可适应不同直径和长度的工件9，适用范围广，且适用于大批量工件9的加工。

请参见图5，台阶定位块2有水平的第一定位面21，第一定位面21用于在治具1放置在台阶定位块2时与所有工件9的同一端的端面匹配，以使得所有工件9的一端平齐。

具体的，台阶定位块2包括第一定位面21和第二定位面22，第二定位面22高于第一定位面21。当向该治具1安装工件9时，将治具1竖直设置在台阶定位块2上，限位块13位于第二定位面22，竖直设置的治具1方便工件9的安装。限位块13位于第二定位面22时，本体11的底面和第一定位面21具有间隙。

安装至安装槽111内的所有工件9靠近台阶定位块2上的一端平齐。也就是，工件9安装至安装槽111内时，工件9的底端抵持在第二定位面22上，从而保持该端平齐，减少后续对齐工序，节省时间。

同时，改变台阶定位块21的第一定位面21和第二定位面22之间的距离，从而改变本体11的底面和第一定位面21之间的距离，以适用不同长度工件9的安装。

该治具1和台阶定位块2配合，实现对工件9的快速安装，且安装槽111保证工件9的水平度，无需后续打表找正。

请参见图1，装置还包括设置在加工平台3一侧的安装平台10，将工件9安装至治具1时，可在安装平台10操作，方便操作者操作。

请参见图2、图6和图7，装夹件4具有与限位块13配合的限位槽41，通过限位块13和限位槽41配合以将治具1限位在加工平台3上，实现所有工件9的水平布置。

为了提高治具1安装在装夹件4上的稳定性，限位块13远离本体11的一端的两侧分别突伸形成有突伸块131，限位槽41内具有与突伸块131配合的突伸槽411，突伸块131位于突伸槽411内以将限位块13安装至限位槽41内。限位槽41具有相邻设置的第一侧壁412和第二侧壁413。具体的，第一侧壁412和第二侧壁413形成在其中一个突伸槽411内。需要说明的是，第一侧壁412和第二侧壁413是互相垂直面，突伸块131和第一侧壁412及第二侧壁413垂直贴合，保证治具1垂直安装在装夹件4上，保证工件9的水平度。

限位块13位于限位槽41内，限位块13和限位槽41的侧壁之间具有间隙，以方便治具1安装在装夹件4上，提高可操作性。

治具1和装夹件4的配合，有效提高工件9的安装效率，且保证工件9的定位精度，有效保证加工质量，且安装方便，节省时间。

为了保证加工过程中，治具1的定位准确性，驱动组件5驱动治具1至待加工位置。驱动组件5包括第一驱动件51和第二驱动件52，第一驱动件51的第一输出杆511穿过装夹件4伸入至限位槽41内，以驱动治具1沿第一方向移动，第二驱动件52的第二输出杆521穿过装夹件4伸入至限位槽41内，以驱动治具1沿第二方向移动，第一方向和第二方向互相垂直。本实施例中，限位块13位于限位槽41内时，限位块13离第一驱动件51所在一侧和限位槽41的侧壁之间具有间隙，同时，限位块13离第二驱动件52所在一侧和限位槽41的侧壁之间具有间隙。第一驱动件51和第二驱动件52用于将治具1压紧，使得所有工件9固定于待加工位置。

第一驱动件51和第二驱动件52设置在装夹本体11的一侧，第一侧壁412为突伸槽411远离第一驱动件51的侧壁，第二侧壁413为突伸槽411远离第二驱动件52的侧壁。第一驱动件51驱动治具1沿第一方向移动时，治具1朝向第一侧壁412所在方向移动，并抵持第一侧壁412，第二驱动件52驱动治具1沿第二方向移动时，治具1朝向第二侧壁413所在方向移动，并抵持第二侧壁413。当治具1同时抵持第一侧壁412和第二侧壁413时，到达待加工位置。

装夹件4和驱动组件5配合，将治具1精准定位在待加工位置，防止工件9在加工过程中滑动或晃动，影响工件9的水平度，进而影响刨刀的公差尺寸。且通过驱动组件5驱动夹紧，提高了机械定位精度和稳定性，有效的确保加工的质量。待工件9加工完成，第一驱动件51朝第一方向的相反方向移动，第二驱动件52朝第二方向的相反方向移动，从而方便治具1的移出，降低操作难度，提高操作效率。

本实施例中，第一驱动件51和第二驱动件52都为气缸，但不仅限于此，两者还可为直线电机等。

请参见图1，机械手6用于将治具1移动至加工平台3或从加工平台3移出。具体的，机械手6实现治具1的上料和下料操作，将装夹好工件9的治具1从安装平台10上移动至加工平台3的装夹件4上，工件9加工完成后，机械手6再将治具1从加工平台3移动至安装平台10。

线割装置7包括线割件71，用于切割固定于待加工位置的工件9，其结构和工作方式等都为现有技术，在此不再赘述。

控制装置8用于控制机械手6的移动，线割装置7的工作等，其为现有技术，在此不再赘述。

本发明还提供一种批量化刨刀加工方法，使用如上所示的批量化刨刀加工装置，该方法包括：

S1、将治具放置在台阶定位块上，将工件沿竖直方向安装至安装槽内，将压板和本体连接以将工件限位在安装槽内；

S2、通过机械手将治具移至加工平台上，将限位块插入限位槽内以将治具限位在加工平台上并使得所有工件水平布置；

S3、启动第一驱动件，驱动治具沿第一方向移动，以抵持限位槽；

S4、启动第二驱动件，驱动治具沿第二方形移动，以抵持限位槽，实现将治具夹紧固定在加工平台上；

S5、启动线割装置，完成对工件的加工，得到刨刀。

具体的，使用治具和台阶定位块配合，实现20根工件的快速安装，且安装稳定性性强，垂直度(水平度)高，通过机械手将治具移动至装夹件处，实现治具的水平放置，从而使得所有工件水平布置，在通过第一驱动件和第二驱动件，实现治具的夹紧定位，保证加工质量，节约时间。工件的安装可为人工，也可为机械，在此不做具体限定。

现有技术中，使用线割件切割刨刀的齿形时，采用手动方式夹装工件，且需要打表找正，从而会影响工件长度公差，很容易割小尺寸，且一次只能装夹8根工件，平均切割每根需2.2分钟，加工效率低。

本申请的治具可一次装夹20根工件，通过台阶定位块实现工件的快的对齐，治具装夹时无需找正，采用驱动件机械式定位，其精度高，平均切割每根需1.6分钟。

该装置的机械手搬运治具至待加工区，加工完成后由机械手搬运治具至卸料区，工人只需将加工完的工件取出即可，降低人为操作错误概率，节省人工，极大提高了加工效率。

综上，通过压板将工件固定在治具的安装槽内，保证工件沿同一方向布置，且拆装方便，易操作，通过台阶定位块，实现治具上的工件的快速对齐，将治具安装在加工平台上的装夹件上，通过驱动组件的驱动实现治具的夹紧精准定位，保证所有工件的水平度，保证加工质量，得到的刨刀精度高，公差尺寸小，批量的工件的尺寸精度一致性好。

该批量化刨刀加工方法效率高、耗时短，操作方便，能够大批量生产，减少人工辅助时间，减少人工成本，提高生产效率。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种批量化刨刀加工装置，其特征在于，包括：

治具，包括具有若干安装槽的本体、与所述本体可拆卸连接的若干压板、及与本体连接的限位块，所述压板和所述本体连接以将每一工件限位在每一所述安装槽内，且所有所述工件均沿同一方向布置；

台阶定位块，用于放置所述治具，且所述台阶定位块具有水平的第一定位面，所述第一定位面用于在所述治具放置在所述台阶定位块时与所有所述工件的同一端的端面匹配，以使得所有所述工件的一端平齐；

加工平台；

装夹件，固定在所述加工平台上，具有与所述限位块配合的限位槽，以将所述治具限位在所述加工平台上并使得所有所述工件水平布置；

驱动组件，设置在所述加工平台上，包括第一驱动件和第二驱动件，所述第一驱动件的第一输出杆穿过所述装夹件伸入至所述限位槽内，以驱动所述治具沿第一方向移动，所述第二驱动件的第二输出杆穿过所述装夹件伸入至所述限位槽内，以驱动所述治具沿第二方向移动，所述第一方向和第二方向互相垂直，所述第一驱动件和所述第二驱动件用于将所述治具压紧，使得所有所述工件固定于待加工位置；

机械手，设置在所述加工平台一侧，用于将所述治具移动至所述加工平台或从所述加工平台移出；

线割装置，包括线割件，用于切割固定于所述待加工位置的所述工件；

所述限位块远离所述本体的一端的两侧分别突伸形成有突伸块，所述限位槽内具有与所述突伸块配合的突伸槽，所述突伸块位于所述突伸槽内以将所述限位块安装至所述限位槽内；

所述限位块位于所述限位槽内时，所述限位块远离所述第一驱动件所在一侧和所述限位槽的侧壁之间具有间隙；所述限位块远离所述第二驱动件所在一侧和所述限位槽的侧壁之间具有间隙。

2.如权利要求1所述的批量化刨刀加工装置，其特征在于，所述本体包括相背设置的两个侧面，每个侧面设置有若干个所述安装槽。

3.如权利要求1所述的批量化刨刀加工装置，其特征在于，所述安装槽为V型结构。

4.如权利要求1所述的批量化刨刀加工装置，其特征在于，所述本体和所述压板通过锁定件连接。

5.如权利要求1所述的批量化刨刀加工装置，其特征在于，所述台阶定位块还包括第二定位面，所述限位块位于所述第二定位面时，所述本体的底面和所述第一定位面具有间隙。

6.如权利要求1所述的批量化刨刀加工装置，其特征在于，所述装置还包括设置在所述加工平台一侧的安装平台，机械手将所述治具在所述安装平台和所述加工平台之间移动。

7.一种批量化刨刀加工方法，其特征在于，使用如权利要求1至6任一项所述的批量化刨刀加工装置，包括：

S1、将治具放置在台阶定位块上，将工件沿竖直方向安装至安装槽内，将压板和本体连接以将工件限位在所述安装槽内；

S2、通过机械手将所述治具移至加工平台上，将所述限位块插入所述限位槽内以将所述治具限位在所述加工平台上并使得所有所述工件水平布置；

S3、启动第一驱动件，驱动所述治具沿第一方向移动，以抵持所述限位槽；

S4、启动第二驱动件，驱动所述治具沿第二方形移动，以抵持所述限位槽，实现将治具夹紧固定在加工平台上；

S5、启动线割装置，完成对工件的加工，得到刨刀。

8.如权利要求7所述的批量化刨刀加工方法，其特征在于，所述限位槽具有互相垂直的第一侧壁和第二侧壁，所述治具沿第一方向移动时，所述治具抵持所述第一侧壁，所述治具沿第二方向移动时，所述治具抵持所述第二侧壁。