一种电火花加工装置、系统及方法与流程

本发明涉及电火花加工技术领域，具体涉及一种电火花加工装置、系统及方法。

背景技术：

目前，新技术和新领域不断发展突破，传统的模具行业也对模具的产能提出了更高的要求，这就需要增加产能以及提高生产效率；同时模具生产过程中的信息化管理和智能化管理也变得尤为重要。电火花加工是模具制造的重要环节，电火花加工的精度及生产效率直接影响着模具的生产进度。

现有的电火花装置在加工过程中，通常是将工件放至电火花加工机床上后，再控制电极对工件碰数找加工基准点，由于电火花加工机床的加工环境，以及电火花加工机床的空间有限，使得在电火花加工机床上直接对工件拉表找基准存在工件加工精度低的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供了一种电火花加工装置、系统及方法，以解决现有的电火花加工装置在加工工件过程中，直接在电火花加工机床上对工件拉表找加工基准点存在工件加工精度低的问题。

为此，本发明实施例提供了如下技术方案：

根据第一方面，本发明实施例提供了一种电火花加工装置，包括电火花加工机床、工件定位装置及工件检测装置；托盘固定机构，设置于所述电火花加工机床上，位于加工电极下方，用于固定承载工件的托盘；所述工件定位装置，与所述电火花加工机床分离设置，用于将所述工件在所述托盘上进行定位；所述工件检测装置，与所述电火花加工机床分离设置，用于检测所述工件相对于所述托盘的位置信息；所述控制装置，设于所述电火花加工机床上，用于获取所述位置信息，并根据所述位置信息及所述工件的加工程序控制所述加工电极对所述工件进行加工。通过本发明实施例的电火花加工装置，工件定位装置与电火花加工机床分离设置，并且工件定位后经过工件检测装置进行精确检测工件的位置信息，然后控制装置再根据该位置信息控制加工电机对工件进行加工，在电火花机床外对工件拉表找加工基准点，不受电火花机床的空间和环境限制，能够更加精确地定位工件的加工基准点，然后在电火花机床上加工时，直接根据该工件相对于托盘的位置精确地找准基准点进行加工，使得工件的加工精度高，出现的误差小，解决了现有的电火花加工装置在加工工件过程中，直接在电火花加工机床上对工件拉表找加工基准点存在工件加工精度低的问题。

结合第一方面，在第一方面第一实施方式中，所述工件定位装置包括：定位台、基座、横向导轨、纵向导轨及定位导向装置；所述基座设于所述定位台上，用于固定托盘；所述横向导轨设置在所述基座的第一侧，与所述基座的长度方向平行；所述纵向导轨设置在所述基座的第二侧，与所述基座的纵向方向平行；所述定位导向装置安装在一滑块上，所述滑块适用于在所述横向导轨和所述纵向导轨上滑动，所述定位导向装置用于对所述工件在所述托盘上的平行度进行检测。

结合第一方面第一实施方式，在第一方面第二实施方式中，所述定位导向装置为千分表。

结合第一方面第一实施方式，在第一方式第三实施方式中，所述工件检测装置为三坐标测量机。

结合第一方面，在第一方面第四实施方式中，所述托盘固定机构包括：固定柱、固定孔及气缸；至少两个所述固定柱固定在所述托盘底部；与所述固定柱相适配的固定孔设置在所述电火花加工机床上，所述固定孔的侧部至少设置有两个相对的气缸；所述固定柱插入所述固定孔后，所述控制装置控制所述气缸夹紧所述固定柱。

结合第一方面，在第一方面第五实施方式中，所述托盘为电磁托盘。

结合第一方面任一具体实施方式，在第一方面第六实施方式中，所述托盘上可放置多个所述工件。

根据第二方面，本发明实施例提供了一种电火花加工系统，包括第一方面任一具体实施方式所述的电火花加工装置、机器人、导轨；所述工件定位装置、所述工件检测装置及若干所述电火花加工机床设置在所述导轨一侧；所述机器人适用于沿所述导轨运动，夹取所述托盘放至所述工件定位装置上，并将定位完成后的所述托盘及所述工件夹取至所述工件检测装置，当所述工件检测装置检测完成后，所述机器人将所述托盘及所述工件检测装置夹取放至所述电火花加工机床上。通过本发明实施例的电火花加工系统，机器人沿导轨运动，能够将整个电火花加工过程实现自动化生产，不需要人工进行工件的转移，在每一个工序完成后都可以自动化地转移至下一道工序，减少人工成本，提高生产效率。

结合第二方面，在第二方面第一实施方式中，当所述电火花加工机床对所述工件加工完成后，所述机器人还用于将加工完成的工件夹取放至所述工件检测装置上，以使所述工件检测装置对所述加工完成的工件进行精度检测。

根据第三方面，本发明实施例提供了一种电火花加工方法，采用第二方面任一实施方式所述的电火花加工系统，包括：根据工件的加工清单获取加工所述工件所需目标电极；扫描所有电极以控制所述机器人夹取所述目标电极；获取所述工件定位装置定位完成信息，控制所述机器人夹取所述托盘及所述工件放至所述工件检测装置；控制所述工件检测装置动作，获取所述工件检测装置检测完成信息，控制所述机器人夹取所述托盘及所述工件放至所述电火花加工机床；控制所述电火花加工机床动作；检测是否有空置电火花加工机床，若是，则控制所述机器人夹取所述托盘及所述工件放至所述空置电火花加工机床。通过本发明实施例的电火花加工方法，使得整个电火花加工流程自动化，便于生产管理，提高生产效率。

本发明实施例技术方案具有如下优点：

1.本发明实施例提供了一种电火花加工装置，该电火花加工装置包括电火花加工机床、工件定位装置及工件检测装置，在该电火花加工机床上设置有托盘固定机构，位于加工电极下方，用于固定承载工件的托盘，工件定位装置与电火花加工机床分离设置，用于将工件在托盘上进行定位，工件检测装置用于检测工件相对于托盘的位置信息，控制装置设于电火花加工机床上，该控制装置能够获取该位置信息，并且根据该位置信息及工件的加工程序控制加工电极对工件进行加工。通过本发明实施例的电火花加工装置，工件定位装置和工件检测装置与电火花加工机床分离设置，并且工件定位后经过工件检测装置进行精确检测工件的位置信息，然后控制装置再根据该位置信息控制加工电机对工件进行加工，在电火花机床外对工件拉表找加工基准点，不受电火花机床的空间和环境限制，能够更加精确地定位工件的加工基准点，然后在电火花机床上加工时，直接根据该工件相对于托盘的位置精确地找准基准点进行加工，使得工件的加工精度高，出现的误差小，解决了现有的电火花加工装置在加工工件过程中，直接在电火花加工机床上对工件拉表找加工基准点存在工件加工精度低的问题。

2.本发明实施例提供了一种电火花加工系统，该电火花加工系统包括电火花加工装置及机器人、导轨，工件定位装置、工件检测装置及若干电火花加工机床设置在导轨一侧，该机器人适于沿导轨运动，夹取托盘放至工件定位装置上，并将定位完成后的托盘及工件夹取至工件检测装置，当工件检测装置检测完成后，机器人将该托盘及工件检测装置夹取放至电火花加工机床上。通过本发明实施例的电火花加工系统，机器人沿导轨运动，能够将整个电火花加工过程实现自动化生产，不需要人工进行工件的转移，在每一个工序完成后都可以自动化地转移至下一道工序，减少人工成本，提高生产效率。

3.本发明实施例提供了一种电火花加工方法，该电火花加工方法包括：根据工件的加工清单获取加工工件所需目标电极，扫描所有电极以控制机器人夹取目标电极，获取工件定位装置定位完成信息，控制机器人夹取托盘及工件放至工件检测装置，控制工件检测装置动作，获取工件检测装置检测完成信息，控制机器人夹取托盘及工件放至电火花加工机床，控制电火花加工机床动作，检测是否有空置电火花加工机床，若是，则控制机器人夹取托盘及工件放至空置电火花加工机床。通过本发明实施例的电火花加工方法，使得整个电火花加工流程自动化，便于生产管理，提高生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。

图1是根据本发明实施例的电火花加工装置的结构框图；

图2是根据本发明实施例的工件定位装置的示意图；

图3是根据本发明实施例的电火花加工系统的示意图；

图4是根据本发明实施例的电火花加工系统的工作流程图；

附图标记：1-电火花加工装置，11-电火花加工机床，12-工件定位装置，121-定位台，122-基座，123-横向导轨，124-纵向导轨，125-定位导向装置，13-工件检测装置，14-托盘，15-控制装置，2-机器人，3-导轨，4-电极料架，5-托盘料架。

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”、“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，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。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。

在本发明实施例中提供了一种电火花加工装置1，如图1所示，该电火花加工装置1包括电火花加工机床11、工件定位装置12及工件检测装置13，该工件定位装置12与电火花加工机床11分离设置，用于将工件在托盘14上进行定位，工件检测装置13用于检测该工件相对于托盘14的位置信息，在电火花加工机床11上设置有托盘14固定机构，该托盘14固定机构位于电极下方，用于固定承载工件的托盘14。具体地，在实际加工时，首先将托盘14放置于工件定位上，然后再将工件放置于该托盘14上，将该工件在托盘14上进行位置矫正，例如有轻微倾斜等，均可以在该工件定位装置12上调整，调整完成后，该工件相对于托盘14的位置即固定不动，然后再将托盘14和工件一起放置于工件检测装置13上进行检测，以获得工件相对于托盘14的位置信息，这两个过程合在一起即为对工件拉表找基准，即找工件的加工基准点，检测到的数据可以通过人工输入至控制装置15，也可以是工件检测装置13直接将该数据发送至控制装置15。通常情况下，工件的加工基准点为工件的边缘；然后再将该托盘14和工件一起放置于托盘14固定机构上，该托盘14固定机构的位置不会发生变动，即托盘14固定在该托盘14固定机构上后，控制装置15只需要获取工件相对于该托盘14的位置信息即可获取工件的位置信息，即获知工件的加工基准点，然后控制装置15根据工件的加工程序控制加工电极从该加工基准点对工件进行加工。本发明实施例的电火花加工装置1，在电火花加工机床11外对工件拉表找加工基准点，不受电火花机床的空间和环境限制，能够更加精确地定位工件的加工基准点，然后在电火花机床上加工时，直接根据该工件相对于托盘14的位置精确地找准基准点进行加工，使得工件的加工精度高，出现的误差小，解决了现有的电火花加工装置1在加工工件过程中，直接在电火花加工机床11上对工件拉表找加工基准点存在工件加工精度低的问题。

在一个较佳实施方式中，如图2所示，本发明实施例的工件定位装置12包括：定位台121、基座122、横向导轨123、纵向导轨124及定位导向装置125，其中该基座122设于定位台121上，用于固定托盘14，横向导轨123设置在基座122的第一侧，与该基座122的长度方向平行，该纵向导轨124设置在基座122的第二侧，与该基座122的纵向方向平行，定位导向装置125安装在一滑块上，该滑块能够在横向导轨123或纵向导轨124上滑动，定位导向装置125用于对工件在托盘14上的平行度进行检测。具体地，在使用时，该定位台121例如是大理石平台，保证其表面的光滑度和平整度，基座122为具有标准直角形状的基座122，托盘14固定在该基座122上，在基座122的一侧设置光电传感器，以检测有托盘14放置在基座122上；横向导轨123与基座122的长度方向平行，纵向导轨124与基座122的纵向方向平行，在托盘14固定在基座122上，工件放置在托盘14上后，可以先将定位导向装置125与滑块一起放置于横向导轨123上，该定位导向装置125例如是千分表，将该千分表的触头接触工件的表面，然后拉动千分表，使其沿横向导轨123移动，观察千分表的示数是否变化，若有变化，说明该工件的横向不平行，需要调整该工件，直至千分表的示数不变，横向调整完成后，即x轴方向平行后，将滑块和千分表移动至纵向导轨124上，用同样的方法检测工件的纵向方向是否平行，然后再次调整其y轴方向，使其平行，直至工件与托盘14的横向和纵向均平行为止，然后将工件固定在该托盘14上，通常该托盘14为电磁托盘14，该工件为金属件，可以将该工件紧紧吸附在托盘14上，使其不发生偏移。通过该工件定位装置12，能够将工件与托盘14之间的位置误差降低，从而便于后续加工工件时准确找准工件的位置。

在一个具体实施方式中，本发明实施例的工件检测装置13为三坐标测量机，在工件定位装置12对工件定位完成后，将托盘14和工件一起转移至三坐标测量机上，通过三坐标测量机对工件的位置进行准确测量，并将测量数据传输发送至控制装置15，电火花机床上的控制装置15只需要获知该工件相对于托盘14的位置，即可获知该工件的加工基准点。通过本发明实施例的工件检测装置13，能够对工件的位置准确测量，与现有的在对工件加工前直接在电火花加工机床11上对工件进行碰数找基准相比，本申请在机床外对工件进行定位和测量，得到的数据精度高，测量环境不需要受电火花加工机床11的加工环境和空间限制。

为了使得托盘14每次放置的位置固定，在一个较佳实施方式中，该托盘14固定机构包括固定柱、固定孔及气缸，其中，在托盘14底部固定有两个固定柱，在电火花机床上设置有两个固定孔，该固定孔与该固定柱相适配，两个固定孔位于加工电极下方，在每个固定孔的侧部设置有两个相对的气缸，在托盘14的固定柱插入固定孔后，控制装置15控制气缸夹紧固定柱，由于每个气缸的预紧力都是预设的，因此每个固定柱均会被稳定地固定在固定孔中，不会发生位置偏移。气缸的数量也可以是三个，周向均匀布置即可，固定柱及固定孔的数量也可以是多个，本发明实施例不以此为限制。

在一个具体实施方式中，托盘14上可放置多个工件，即例如该托盘14上设置有三个放置位，则可同时将三个待加工工件放置在该托盘14上，这样就可以同时对三个待加工工件在工件定位装置12上进行定位，及在工件检测装置13上进行基准点检测，然后在电火花加工机床11上进行加工时，电火花加工机床11的加工电极可先对第一个待加工工件进行加工，然后再对第二个待加工工件加工，这三个待加工工件的加工程序的区别只在于加工电极位移不同，然后将这三个待加工工件的第一道加工程序完成之后，可以根据实际加工情况，换第二道加工工序的加工电极依次对三个待加工工件进行加工，直至三个待加工工件加工完成，从而提高加工效率，同时加工多个工件。

本发明实施例还提供了一种电火花加工系统，如图3所示，该电火花加工系统包括上述具体实施方式中的电火花加工装置1、机器人2及导轨3，其中工件定位装置12、工件检测装置13及若干电火花加工机床11设置在导轨3一侧，电极料架4和托盘料架5设置在导轨3另一侧，该机器人2在控制装置15的控制下沿导轨3运动，夹取托盘14放至工件定位装置12上，并将定位完成后的托盘14及工件夹取至工件检测装置13，当工件检测装置13检测完成后，机器人2将托盘14及工件检测装置13夹取放至电火花加工机床11上，当电火花加工机床11对工件加工完成后，该机器人2在控制装置15的控制下将加工完成的工件夹取放至工件检测装置13上，工件检测装置13对加工完成的工件进行精度检测，检测其是否符合加工标准。

本发明实施例还提供了一种电火花加工方法，应用于上述具体实施方式中所述的电火花加工系统，如图4所示，其具体工作流程为：机器人2扫描工具电极的电极夹具，根据其上的条形码获取数据传送至数据库进行比对，判断加工该工件所需目标电极是否已齐套；工具电极齐套后，将需加工工件放置大理石台上拉表，并将磁盘上电充磁，使工件固定于磁盘上，拉表完成后按下完成按钮，等待机器人2取料；机器人2读取此磁盘条码，并将磁盘放置在三坐标台，等待三坐标测量；操作人员测量工件坐标数据，测量完成后生成工件的基准点文件上传系统，等待机器人2取料；机器人2抓取工件磁盘，若有电火花机床无加工任务将磁盘放置于机床夹具上，固定，并将坐标数据发送至该机床，否则将磁盘先放置于工件架上，待有机床技工任务完成，再放置于机床；机器人2到立体库取相应工序的工具电极，装至电火花机床，并启动加工；机器人2空闲时间预取剩余工序的工具电极放入电极缓存架，以三个为一组存放，若少于三个便将剩余工序电极放置在电极缓存架；单工序电极加工完成后，机床传送完成信号给上位机(即控制装置15)，上位机调取下一步工序的电极编号并启动机器人2卸下加工完成电极，安装下一工序电极，加工完成电极放置于工装车上，若无工装车先放置于缓存架上，若缓存架数量达到阈值，系统报警，人工取走加工完成电极；若有工件加工工序全部完成，上位机呼叫机器人2取走工件磁盘，放置于大理石台上，若大理石台有正在处理的待加工工件，机器人2将磁盘放置于工件架，并给出提示信号，更换新待加工工件；人工将磁盘上电释放磁性，取走工件，并清洁工件表面，得到所需加工产品，电火花自动加工完成。

通过本发明实施例的电火花加工装置1，工件定位装置12与电火花加工机床11分离设置，并且工件定位后经过工件检测装置13进行精确检测工件的位置信息，然后控制装置15再根据该位置信息控制加工电机对工件进行加工，在电火花机床外对工件拉表找加工基准点，不受电火花机床的空间和环境限制，能够更加精确地定位工件的加工基准点，然后在电火花机床上加工时，直接根据该工件相对于托盘14的位置精确地找准基准点进行加工，使得工件的加工精度高，出现的误差小，解决了现有的电火花加工装置1在加工工件过程中，直接在电火花加工机床11上对工件拉表找加工基准点存在工件加工精度低的问题。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。