CNC自动线的制作方法

本发明涉及自动化加工设备领域，尤其涉及一种cnc自动线。

背景技术：

在现有的cnc(computerizednumericalcontrolmachine,计算机数字控制机床)加工手机外壳生产过程中，cnc每加工好一道工序的产品都需要人工打开cnc前安全门，把加工好的产品取下，清理夹具后再把未加工的产品安装在cnc内的夹具上。人工清理夹具、装拆产品有时会有漏清理的铝屑，使得产品表面压伤；也会出现产品安装位置不准确、安装过程中碰刮伤等问题使得产品不良率无法降低，并且人力成本日益增长。

技术实现要素：

为了解决上述现有技术存在的问题，提供一种使用机械手代替人工作业，节省人力成本、降低加工不良率，提升生产效率的cnc自动线。

为了实现发明的目的，发明采用以下技术方案：

一种cnc自动线，包括：

cnc，用于加工产品，所述cnc包括夹具；

自动门，设于所述cnc的一侧；

地轨，设于所述自动门远离所述cnc的一侧；

供料小车，设于所述地轨上，用于在所述地轨的导向下将待加工的产品运送至所述cnc；

二次定位装置，设于所述供料小车上，用于定位待加工的产品；

取料清理装置，对应所述cnc设置，所述取料清理装置包括机械手以及连接所述机械手的取料清理手掌，所述取料清理手掌用于在所述机械手的驱动下将cnc的夹具上的已加工好的产品取走，并在已加工的产品取走放置好后清理夹具，在夹具清理干净后，再从二次定位装置取待加工的产品放置于所述cnc的夹具上。

上述的cnc自动线设置于cnc的侧边，在cnc侧边设置有自动门，供料小车在地轨上滑动，当滑动至cnc精准位置时，自动门自动打开，供料小车上的取料清理手掌将夹具上的已加工产品取出，并清理夹具，清理完毕后，取料清理手掌将二次定位装置定位好的产品安装到夹具上，安装完毕后，取料清理手掌退出自动门，自动门关闭，cnc开始工作，通过自动门、机械手、及设置于机械手上的取料清理手掌，实现智能化换装产品、清理废屑，节省人力成本、降低加工不良率，提升生产效率。

在其中一实施例中，所述二次定位装置包括定位板和两个定位条，所述定位板具有相对设置产品放置面和板背面，所述定位条设于所述产品放置面上，两个所述定位条围成产品放置区，且两个所述定位条垂直设置，所述产品放置区位于两个所述定位条的上方；所述产品放置面朝着自所述产品放置面至所述板背面的方向倾斜设置，所述产品放置面与水平方向的夹角为60°～80°。

在其中一实施例中，所述夹具包括用于盖于所述产品上的盖板以及用于驱动所述盖板按压产品的压板机构；所述盖板上设有产品加工孔。

在其中一实施例中，所述取料清理手掌包括取盖板装置、取产品装置、吹气管和取胶架装置，所述取盖板装置和所述取产品装置位于不同平面内。

在其中一实施例中，所述取产品装置包括位于不同平面的取已加工产品装置和取未加工产品装置，所述取已加工产品装置、取未加工产品装置和取胶架装置均为真空吸盘。

在其中一实施例中，所述取盖板装置包括取板机构和顶板机构，其中，所述取板机构为电磁铁，所述顶板机构为顶板气缸。

在其中一实施例中，所述地轨上设有齿条，所述供料小车设置有传动机构，传动机构包括依次连接的伺服马达、减速组件和齿轮，所述齿轮与所述地轨的齿条相啮合。

在其中一实施例中，所述供料小车还包括未加工产品堆叠装置和已加工产品堆叠装置。

在其中一实施例中，所述供料小车与所述地轨滑接。

在其中一实施例中，所述自动门包括气缸、滑轨和门主体，所述门主体滑接所述滑轨，所述气缸连接所述门主体。

附图说明

图1为本发明一实施例所述的cnc自动线的结构示意图；

图2为图1的局部放大图；

图3为夹具的结构示意图；

图4为压板机构的结构示意图；

图5为自动门的结构示意图；

图6为地轨的结构示意图；

图7为供料小车的立体结构图；

图8为供料小车的底部结构图；

图9为二次定位装置的结构示意图；

图10为取料清理手掌的机构示意图。

图中：

10、主控电箱；

20、cnc；

21、夹具；22、盖板；221、产品加工孔；222、压板按压孔；23、压板机构；231、转压头；

30、自动门；31、无杆气缸；32、滑轨；33、门主体；

40、地轨；41、大板；42、齿条；43、滑轨；44、枕板；

50、供料小车；51、未加工产品堆叠装置；52、已加工产品堆叠装置；53、堆料升降机构；54、伺服马达；55、齿轮；56、滑块；57、定位机构；

60、二次定位装置；61、定位板；62、产品放置面；63、板背面；64、定位条；

70、取料清理装置；71、机械手；72、取料清理手掌；73、取盖板装置；731、取板机构；732、顶板机构；74、取已加工产品装置；75、吹气管；76、取未加工产品装置；77、定位销；78、防移位按压机构；

80、防护网。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“顶”、“底”、“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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1至图10所示，为本发明一较佳实施例所述的一种cnc自动线，cnc自动线包括主控电箱10、用于加工产品的cnc20、设于cnc20一侧的自动门30、设于自动门30远离cnc20一侧的地轨40、设于地轨40上的供料小车50、设于供料小车50上的二次定位装置60以及对应cnc20设置的取料清理装置70。各部分的具体介绍如下：

在本实施例中，cnc20的数量为若干个，若干个cnc20排成两列。两列cnc20之间形成有通道。通道两侧设置有防护网80，各cnc20包括用于固定产品的夹具21。夹具21是cnc20在加工产品时，为了能定位好产品而设计的一种产品夹治具。

如图3所示，夹具21包括设置于产品上的盖板22及驱动盖板22按压产品的压板机构23，盖板22上设有产品加工孔221和压板按压孔222，产品加工孔221用于加工产品的刀具穿过，以使刀具能对产品进行加工。在本实施例中，如图4所示，压板机构23为转压气缸23，转压气缸23上设置有转压头231，优选为转压头231呈钩状，现有夹具21使用气缸夹紧产品，但气缸直接把力作用在产品上时，产品会被压变形或压伤，故本实施例使用一块盖板22压住产品，并在转压气缸23上设置有转压头231，使得转压气缸23伸出时转压头231穿过压板按压孔222，缩回时旋转转压头231按压盖板22，实现转压头231的力均匀作用在产品上，避免压伤、压变形产品。因此取换产品时需要先把盖板22取走才能完成，取换完产品后需要把盖板22重新盖上。

自动门30的数量与cnc20的数量相等，且自动门30与cnc20一一对应设置，自动门30用于开闭cnc20的门口，在产品加工时，自动门30关闭cnc20的门口，在产品加工完毕需取出时，自动门30打开。

在本实施例中，如图5所示，自动门30包括无杆气缸31、滑轨32和门主体33，滑轨32设于cnc20上，门主体33滑设于滑轨32上，无杆气缸31连接门主体33，用于驱动门主体33打开或者关闭cnc20的门口。

本实施例中，无杆气缸31、滑轨32和门主体33均设置有两个，两个门主体33并列设置，当cnc2010加工完产品时，两个无杆气缸31分别带动两个门主体33左右运动，自动门30打开，当机械手71伸出cnc20外部时，cnc20开始加工前，两个无杆气缸31分别带动两个门主体33做闭合运动。

本实施中，地轨40用于对供料小车50的运动起一个导向的作用，以使供料小车50能精确地运动至cnc20所在的位置。地轨40设于两列cnc20之间形成的通道上，以使一个送料小车能给两列cnc20运送待加工的产品，提高了送料小车运送待加工产品的效率。

如图6所示，地轨40包括拼接的大板41、拼接而成的齿条42、拼接的滑轨43、枕板44等结构。枕板44打膨胀螺丝固定，可用膨胀螺丝调节大板41的高度，齿条42下面垫有铝条、避免异物卡入，齿条42与滑轨43都有钣金防护。

本实施例中，地轨40上设有用于传动连接供料小车50的齿条42，齿条42的延伸方向与地轨40的延伸方向一致。

优选地，地轨40还滑动连接供料小车50，一方面使得供料小车50不易脱离地轨40，另一方面使得供料小车50再运动时不易发生振动。具体的，地轨40上设有滑轨43，送料小车上对应滑轨43设有滑块56，滑块56滑动连接滑轨43。

本实施例中，如图7所示，供料小车50上设有包括未加工产品堆叠装置51和已加工产品堆叠装置52，未加工产品堆叠装置51和已加工产品堆叠装置52优选为带有堆料升降机构53的胶架，胶架上均设置有多个用于放置产品的胶篮。堆料升降机构53用于升降堆叠的胶架，节省堆叠空间。在本实施例中，已加工产品堆叠装置52位于未加工产品堆叠装置51的上方。工作时，机械手71从未加工产品堆叠装置51的最上方的胶架上取未加工好的产品，进行二次定位，并在产品加工好后，将加工好的产品放在已加工产品堆叠装置52的胶架上，当未加工产品堆叠装置51的最上方的胶架上的产品完全取完后形成空胶架时，机械手71将空胶架放置于已加工产品堆叠装置52上，并叠于上一个已装满产品的胶架上，用于放置已加工的产品，如此重复进行，当未加工产品堆叠装置51上的胶架被机械手71取走一半时，堆料升降机构53驱动剩下的载有未加工产品的胶架上升至一定的高度，以便机械手71取料。

本实施例中，如图7、8所示供料小车50还设置有传动机构，传动机构包括依次连接的伺服马达54、减速机和齿轮55，齿轮55与齿条42配合连接。该设置使得供料小车50可沿地轨40滑动。在本实施例中，减速机为行星减速机。

供料小车50底部设有定位机构57。定位机构57优选为原点、极限开关。

本实施例中，如图9所示，二次定位装置60包括定位板61和两个定位条64，定位板61具有相对设置的产品放置面62和板背面63，定位条64设于产品放置面62上，定位条64的数量为两个，两个定位条64围成产品放置区，产品放置区位于两个定位条64的上方，两个定位条64垂直设置，且两个定位条64均向上倾斜设置；产品放置面62朝着自产品放置面62至板背面63的方向倾斜设置，产品放置面62与水平方向的夹角为60°～80°。该角度设置可以使得机械手把产品放置于产品放置区上时，产品因自身重力而滑落，产品的相邻两边紧贴两定位条，实现无外力作用时的精确定位，定位精度可达正负0.05mm。

本实施例中，如图10所示，取料清理手掌72主要功能是在机械手71的带动下实现对产品的取出、更换，同时取走夹具21上盖板22、清理夹具21上的铝屑、并取放胶架。取料清理手掌72包括取盖板装置73、取已加工产品装置74、吹气管75、取未加工产品装置76和取胶架装置，取盖板装置73、取已加工产品装置74、取未加工产品装置76和取胶架装置位于不同平面内。其中，取盖板装置73用于在机械手71的驱动下取夹具21的盖板22，取已加工产品装置74用于在机械手71的驱动从夹具21上取已加工好的产品，并将加工好的产品放置于已加工产品堆叠装置52的胶架上；吹气管75用于在机械手71的驱动下对cnc20进行吹气清理，避免废屑影响工件的加工，取未加工产品装置76用于在机械手71的驱动下从未加工产品堆叠装置51的胶架上取未加工的产品放置于夹具21上；取胶架装置用于在机械手71的驱动下从未加工产品堆叠装置51上取空胶架放置于已加工产品堆叠装置53上进行堆叠。

本实施例中，取盖板装置73包括取板机构731和顶板机构732，取板机构731优选为电磁铁，顶板机构732优选为顶板气缸。取料清理手掌72取盖板22时使用电磁铁吸住盖板22，放盖板22时因电磁铁断电后磁性并未完全消失，因此而使用顶板气缸把盖板22顶出。在本实施例中，取板机构731的数量为两个，顶板机构732位于取板机构731之间。

本实施例中，取已加工产品装置74、取未加工产品装置76、取胶架装置优选为真空吸盘结构。

取料清理手掌72还包括设于取板机构731之间的接近开关，用于夹持驱板机构是否吸取盖板22，取料清理手掌72上安装有用于定位盖板22的定位销77以及对应产品加工孔221设置的防移位按压机构78，定位销77用于避免盖板22在被吸取时发生移位，防移位按压机构78用于穿过盖板22的产品加工孔221压于产品上，以避免取盖板22时把产品带起。在本实施例中，防移位按压机构78为缓冲油压件。

上述的cnc自动线的工作原理为：自动线安装在两列cnc20的侧边，每台cnc20侧门安装有自动门30，机械手71安装在供料小车50上，取料清理手掌72设置于机械手71上，一台供料小车50供应八台cnc20取换产品。当1号cnc20加工好产品后，一号cnc20侧边自动门30打开，同时供料小车50运动至1号与2号cnc20之间，供料小车50在运动的同时小车上的机械手71的取料清理手掌72会从未加工产品堆叠装置51的胶篮中取未加工产品，并通过二次定位装置60二次定位产品。供料小车50移动到位后小车上的定位机构57精定位小车，之后机械手71的取料清理手掌72会伸进1号cnc20内，通过取已加工产品装置74取走已加工产品，通过吹气管75清理夹具21。之后机械手71的取料清理手掌72把已加工好的产品放置到小车上的已加工产品胶篮中。再通过取料清理手掌72将二次定位装置60上的未加工产品安装，依此循环，机械手71会在1号cnc20加工产品的同时取换2～8号cnc20的产品。当小车上的未加工产品全部加工完时，供料小车50移动到主控电箱10旁边，等待人工换料。

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。