数控加工装置及加工方法与流程

本发明涉及数控加工领域，特别是涉及一种数控加工装置及加工方法。

背景技术：

传统的CNC加工中，需要不断地在工作台上放料和收料，根据加工时长的不同，1人一般只能负责1至2台CNC的上下料工作，长时间的重复作业容易导致作业人员疲劳，作业效率不高，而增加作业人员将导致人工成本较高。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种操作简单、加工效率高且成本低的数控加工装置及加工方法。

一种数控加工装置，包括：

工作台；

定位治具，设置于所述工作台且具有用于放置和定位待加工工件的工位；

储料机构，设置于所述工作台，用于存储层叠堆放的多个待加工工件；

收料盒，设置于所述工作台的一端；

收放料机构，滑动设置于所述工作台，所述收放料机构包括用于将所述定位治具上的加工后的工件移动至所述收料盒的收料单元以及用于将放置于所述储料机构的待加工工件移动至所述定位治具的放料单元。

在其中一个实施例中，所述收放料机构为吸附式收放料机构。

在其中一个实施例中，所述工作台并排间隔设置有至少两个所述储料机构，所述至少两个所述储料机构包括第一储料机构、位于第一储料机构与所述定位治具之间的至少一个第二储料机构。

在其中一个实施例中，所述工作台上设置有滑轨，所述收放料机构还包括与所述滑轨滑动连接的支撑架和用于驱动所述支撑架沿所述滑轨滑动的第一驱动电机，所述收料单元和所述放料单元设置在所述支撑架上。

在其中一个实施例中，所述收料单元和放料单元皆包括与所述支撑架连接且伸向所述储料机构上方的横梁、设置于所述横梁的推杆电机、与所述推杆电机的推杆连接的活动板以及设置于所述活动板底部的多个用于吸附工件的吸盘，所述推杆电机用于驱动所述活动板上下移动。

在其中一个实施例中，所述活动板设置有多根导向杆，所述导向杆穿设所述横梁。

在其中一个实施例中，所述收料单元的横梁连接设置有用于清洁加工后的工件表面的吹气机构。

在其中一个实施例中，所述储料机构的底部开设有开槽，所述储料机构的旁侧设置有驱动气缸，所述驱动气缸连接有适配于所述开槽的挡块，所述驱动气缸驱动所述挡块以带动位于所述储料机构内的待加工工件上下移动。

在其中一个实施例中，所述定位治具的四个边角处的旁侧分别设置有定位气缸，所述定位气缸的输出轴连接有转动块，所述定位气缸可驱动所述转动块转动至所述定位治具的工位的上方，以使待加工工件固定于所述定位治具的工位。

上述数控加工装置的加工方法，步骤包括：

所述第一驱动电机驱动所述支撑架向F1方向移动，使所述第二活动板位于所述第一储料机构的正上方，所述第二活动板的吸盘吸取所述第一储料机构的待加工工件，所述F1方向为所述支撑架在所述滑轨上朝所述定位治具的滑动方向；

所述第一驱动电机驱动所述支撑架继续向F1方向移动，使所述第一活动板移动至所述定位治具的正上方，所述第一活动板的吸盘吸取所述定位治具上的加工完的工件；

所述第一驱动电机驱动所述支撑架向F2方向移动，使所述第二活动板移动至所述定位治具的正上方，所述第二活动板的吸盘松开待加工工件，使待加工工件落入所述定位治具的工位，所述定位气缸带动转动块转动，使待加工工件固定于所述定位治具的工位，完成对待加工工件的加工，所述F2方向为所述支撑架在所述滑轨上朝所述收料盒的滑动方向；

所述第一驱动电机驱动所述支撑架继续向F2方向移动，使所述第一活动板从所述定位治具吸取加工后的工件放置于所述收料盒中，所述第一驱动电机驱动所述支撑架向F1方向移动，使所述第二活动板位于所述第一储料机构的正上方，循环上述步骤。

上述数控加工装置，在工作台上设有储料机构以及设置有可滑动的收放料机构，可一次层叠放置多个待加工工件，并自动将加工后的工件放置于工作台一端的收料盒中，自动化程度高，作业效率高，能有效降低加工成本。

附图说明

图1为本发明数控加工装置的立体结构示意图；

图2为本发明数控加工装置的俯视结构示意图；

图3为本发明数控加工装置的侧视结构示意图；

图4为本发明数控加工装置的部分立体结构示意图；

图5为本发明数控加工装置的加工方法的流程框图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1至图4所示，本发明提供的数控加工装置10，包括工作台100、定位治具200、储料机构300、收放料机构400及收料盒800；收料盒800设置在工作台100的一端，用于集中存储加工后的工件。定位治具200设置于工作台100上，其具有用于放置和固定待加工工件710的工位；储料机构300设置在工作台100上，并位于定位治具200与收料盒800之间，用于存储层叠堆放的多个待加工工件710；收放料机构400滑动设置于工作台100，收放料机构400包括用于将定位治具200上的加工后的工件移动至收料盒800的收料单元401，以及用于将储料机构300上的待加工工件710移动至定位治具200的放料单元402。

如图2所示，当然，也可以在收料盒800与工作台之间设置有倾斜的漏斗810，收放料机构400将加工后的工件720放置漏斗810后，工件可自由滑落至收料盒800中。该数控加工装置10，上下料非常方便，可一次层叠放置多个待加工工件710至储料机构300。

具体的，收放料机构400可采用吸附式收放料机构；储料机构300可以为间隔并排设置的多个，包括第一储料机构310及设于第一储料机构310与定位治具200之间的至少一个第二储料机构320，例如，在工作台100上并排间隔设置两个储料机构，分别为第一储料机构310、第二储料机构320，第二储料机构320位于第一储料机构310与定位治具200之间。两个储料机构和定位治具200在工作台100上分布成一排。

如图2所示，待加工工件710的长度方向与工作台100的长度方向垂直，放料单元402滑动至取料位置时，放料单元402可直接吸附待加工工件710，不必旋转和调节收放料机构400垂直于工件宽度方向的距离。

如图4所示，每个储料机构300包括竖直设置于工作台100的四个定位杆311，四个定位杆311围成的区域适配于待加工工件710。在工作台100上还可以设置一挡板470，该挡板470位于定位治具200与旁侧的一个储料机构之间，以避免加工工件的过程中的粉尘飞落至储料机构300中。

如图1、图3所示，在一些实施例中，工作台100上设置有滑轨460，收放料机构400还包括支撑架420和第一驱动电机410，支撑架420滑动设置于滑轨460，第一驱动电机410驱动支撑架420在滑轨460上滑行。收料单元401和放料单元402均设置在支撑架420上。收料单元401用于将定位治具200的加工后的工件720移动至收料盒800，放料单元402用于将放置于储料机构300的待加工工件710移动至定位治具200上以备加工。收料单元401与收料盒800之间的距离小于放料单元402与收料盒800之间的距离。

收料单元401和放料单元402皆包括横梁、推杆电机、活动板及多个吸盘，横梁与支撑架420连接且伸向储料机构的上方，推杆电机设置在横梁上，推杆电机的推杆与活动板连接，可带动活动板上下移动，吸盘设置于活动板底部，吸盘可采用风琴式吸盘，用于吸附工件。

具体的，收料单元401包括第一横梁430、第一推杆电机431、第一活动板432以及设置于第一活动板432底部的多个吸盘433；放料单元402包括第二横梁440、第二推杆电机441、第二活动板442以及设置于第二活动板442底部的多个吸盘443。第一横梁430与第二横梁440间隔平行设置于支撑架420上。

如图1、图2所示，更为详细的，滑轨460可沿工作台100的长度方向布设，滑轨460的长度接近于工作台100的长度，第一驱动电机410可以通过增加拖链411的方式带动支撑架420沿滑轨460作直线运动，第一驱动电机410外可以罩设有保护外壳412。

如图3所示，第一活动板432设置有多根第一导向杆434，第一导向杆434穿设第一横梁430，第二活动板442设置有多根第二导向杆444，第二导向杆444穿设第二横梁440，即导向杆可随各自的活动板上下运动。

第一横梁430的侧壁可连接设置有吹气机构450，用于对加工后的工件720的表面进行清洁，该吹气机构450的底部开设有多个出气孔。

如图1、图4所示，在一实施例中，第一储料机构310、第二储料机构320的旁侧分别设置有第一驱动气缸510、第二驱动气缸520，每个储料机构的底部都开设有开槽312，第一驱动气缸510、第二驱动气缸520的输出轴分别与一挡块511连接，挡块511大小轮廓适配于开槽312，初始状态下，挡块511位于开槽312内。

以对第二储料机构320中的待加工工件710的吸取过程为例，第二储料机构320中层叠放置多个待加工工件710，第二推杆电机441带动第二活动板442向下运动，第二驱动气缸520带动挡块511上升，进而带动第二储料机构320中的层叠的多个待加工工件710上升，第二活动板442的吸盘443与上升的待加工工件710相遇并吸附待加工工件710，之后第二推杆电机441带动第二活动板442上升。

定位治具200的四个边角处的旁侧分别设置有定位气缸610，定位气缸610的输出轴连接有转动块620，定位气缸610可带动转动块620旋转，旋转至预设位置时可到达定位治具200的工位的上方，四个转动块620同时转动至工位上方时，可对位于定位治具200上的待加工工件710进行定位。更为详细的，四个定位气缸610分为两组，每组两个，分布于定位治具200较长的边的两侧，两组气缸的驱动方向相反，对应的转动块620的转动方向相反。

为便于描述，支撑架420在滑轨460上朝定位夹具200的滑动方向为F1方向、朝收料盒800的滑动方向为F2，以设置有两个储料机构为例，初始状态下，两个储料机构中分别层叠放置多个待加工工件710，第二横梁440的位置在第一储料机构310的旁侧，如图1至图3及图5所示，数控加工装置10的加工方法的步骤包括：

S10、放料单元402吸料：第一驱动电机410驱动支撑架420向F1方向使放料单元402移动至取料位，此时，第二活动板442位于第一储料机构310的正上方，吸盘443吸取第一储料机构310的待加工工件710，而第一活动板432的吸盘433未吸附工件。

S20、吸取加工完的工件：第一驱动电机410驱动支撑架420继续向F1方向移动，使第一活动板432移动至定位治具200的正上方，吸盘433吸取定位治具200上的加工完的工件720。

S30、释放新工件：第一驱动电机410驱动支撑架420向F2方向移动，使第二活动板442移动至定位治具200的正上方，吸盘443松开待加工工件710，待加工工件710放入定位治具200的工位，定位气缸610带动转动块620转动，使转动块620压紧待加工工件710，然后完成对该待加工工件710的加工。

S40、放置于收料盒：第一驱动电机410再驱动支撑架420向F2方向移动，使第一活动板432从定位治具200吸取的加工后的工件720放入收料盒800中，第一驱动电机410再驱动支撑架420向F1方向移动，第二活动板442位于第一储料机构310的正上方，循环S10至S40的步骤，可连续自动操作。当第一储料机构310中的待加工工件710用完后，再到第二储料机构320中取料，同时可填满第一储料机构310，以使其可循环操作。

上述数控加工装置，在工作台上设有储料机构以及设置有可滑动的收放料机构，可一次层叠放置多个待加工工件，并自动将加工后的工件放置于工作台一端的收料盒中，自动化程度高，作业效率高，能有效降低加工成本。

以上所述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。

以上所述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。