一种多工位柔性五金加工中心及其加工方法技术

本发明专利技术公开了一种多工位柔性五金加工中心及其加工方法，五金加工中心包括有机械手装置、胚件站、中转重定位站、至少一加工站和成品站，胚件站、中转重定位站、各加工站和成品站分别定位设置在机械手装置的旁侧，并且在机械手装置的有效行程之内，与现有技术相比，该五金加工中心通过中转重定位站对抓料加工前的工件进行重新定位，工装精度高，避免发生加工错误，提高良品率。

A Multi-station Flexible Hardware Machining Center and Its Processing Method

【技术实现步骤摘要】
一种多工位柔性五金加工中心及其加工方法
本专利技术涉及五金加工设备
，尤其是涉及一种多工位柔性五金加工中心及其加工方法。
技术介绍
在现有技术中，由机械手组成的五金加工中心用于代替人手进行工件转移。具体为，把物料台上的工件按固定程序抓取至设定的五金加工站，对工件进行夹持并完成一项或多项五金加工工序。然后把加工完成的工件，转移至产品容器。但是，现有的五金加工中心存在着单次加工数量少，企业生产效率低；机械手的装夹精度低，导致加工过程中容易出现工件与五金加工站的加工区域错位，产品加工的良品率低，造成生产成本的增加；机械手爪结构不紧凑、拆装不方便，增长了加工周期。目前，存在能够对工件进行高精度加工位置调整的加工装置，如专利号为“201720745131.1”、专利名称为“一种机械手快速定位钻孔结构”的中国专利技术专利所展示的加工装置，该加工装置通过视觉检测机对工件进行加工调整，确保工件对齐加工站的加工区域，避免加工错误。但是这种加工设备存在着结构复杂，制造成本高，以及单次加工数量少的缺点。也存在着改进的机械手臂手爪结构，以实现多个工位同时的抓料作业。如专利号为“201821439456.8”、专利名称为“一种多工位机械手爪”的中国专利技术专利所展示的机械手爪结构，通过多个吸盘组成的抓料作用单元，实现多个工位同时的抓料作业。但这种机械手爪结构存在着，工装精度低，影响加工精度。尤其在具有多个加工站的加工中心中，工件在进行多次转移以及多次加工处理后，机械手爪的抓料偏差度随工件所经历的转移次数和加工次数的增多而加大，甚至导致产品受损，增加企业材料成本。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的是提供一种多工位柔性五金加工中心及其加工方法，能够进行多工位抓料作业，加工精度高，避免加工错误导致产品受损，并且实现在同一加工周期内进行一种或多种加工处理，生产效率高。为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种多工位柔性五金加工中心，五金加工中心包括有机械手装置、胚件站、中转重定位站、至少一加工站和成品站。胚件站、中转重定位站、成品站和各个加工站分别定位于机械手装置的旁侧。胚件站、中转重定位站、成品站和各个加工站的设定位置根据机械手装置的有效行程而设。机械手装置，是用作搬运加工工件以及对工件进行抓料加工的中转设备，机械手装置设置有机械手夹具，机械手夹具包括有至少一夹具单元，每个夹具单元分别设置有多个夹具工位，在同一夹具单元中，各夹具工位分布形成一装夹尺寸。胚件站，用作放置待加工的工件，胚件站设置有至少一个胚件容器，多个待加工的工件以阵列形式置放于胚件容器。中转重定位站，用作对各工件进行重定位，中转重定位站设置有至少一个工件重定位装置，各工件重定位装置分别与相应的夹具单元相匹配，每个工件重定位装置分别设置有多个重定位部，在同一工件重定位装置中，各重定位部分布形成一定位尺寸，在相互匹配的工件重定位装置和夹具单元中，定位尺寸与装夹尺寸相同。加工站，用作对夹具单元上的工件进行五金加工，在不同的加工站中，分别设置有一五金加工机构，各加工站分别与相应的工件重定位装置相匹配，各个五金加工机构分别设置有多个加工工位，在同一加工站中，各个加工工位分布形成一加工尺寸，在相互匹配的加工站和夹具单元中，加工尺寸和定位尺寸相同。成品站，用作放置完成加工的工件，成品站设置有至少一个产品容器。在进一步的技术方案中，该夹具单元设置为手动夹具或气动夹具或液压夹具或电磁夹具或真空夹具。在进一步的技术方案中，该机械手装置设置为关节式机械臂，关节式机械臂的末端设置有转动轴。该机械手夹具设置有多个夹具单元，各夹具单元分别设置为真空夹具，真空夹具包括有吸盘板架，和固定于吸盘板架的多个吸盘单元，各吸盘板架分别固接于转动轴，各吸盘板架分别沿圆周方向等角度间隔设置，各吸盘单元并排分布于吸盘板架的外侧面，各吸盘单元之间等间隔设置，在同一吸盘板架中，各吸盘单元分布形成该装夹尺寸，各个真空夹具的装夹尺寸互不相同，以实现机械手夹具分别与不同加工尺寸的加工站进行抓料加工配合。在进一步的技术方案中，该胚件容器设置为吸塑盘，吸塑盘上成型有多个用于放置工件的容腔，各容腔分别以阵列形式设置。在进一步的技术方案中，该工件重定位装置包括有一工件定位座和PIN针机构，每个工件定位座的上表面凹陷成型有多个定位凹腔，各定位凹腔的形状大小分别与各该工件的轮廓大小相匹配，在同一工件定位座中，各定位凹腔分布形成该加工尺寸，各工件分别嵌入于各相应的定位凹腔内；PIN针机构具有多个抵推PIN针和PIN针驱动装置，PIN针驱动装置分别驱动连接各抵推PIN针，各抵推PIN针分别活动设置于相应定位凹腔的各的一侧，与各相应定位凹腔另一侧的内侧壁作抵靠配合，以抵推各相应定位凹腔内的各工件，使各工件分别紧贴对齐于各相应定位凹腔的侧壁。在进一步的技术方案中，每个该定位凹腔的开口均成型有倒角，以引导各相应的该工件顺利滑嵌入各相应的定位凹腔内。在进一步的技术方案中，各工件分别紧贴对齐于各相应该定位凹腔相应的一内侧壁，这一侧的内侧壁设置有缓冲PIN针，缓冲PIN针凸出于此侧侧壁，以实现工件进行柔性重定位。在进一步的技术方案中，各该抵推PIN针以及各该缓冲PIN针分别设置为由软胶材料制成的柱体。在进一步的技术方案中，该五金加工机构设置为CNC加工装置或冲压装置或镭射加工装置或工件打磨装置或钻孔装置。本专利技术还提供了一种多工位柔性五金加工中心的加工方法，该多工位柔性五金加工中心包括有械手装置、胚件站、中转重定位站、成品站和至少一个加工站，其中，多工位柔性五金加工中心中的加工站的数量能够进行增减设置，该多工位柔性五金加工中心的加工方法包括以下步骤：1)抓料步骤，机械手装置通过其中的机械手夹具从胚件站抓起多个待加工的工件。2)中转重定位步骤，通过机械手装置把各待加工的工件转移至中转重定位站，释放各工件，使其分别放置于相应的工件重定位装置中的各重定位部中，以对各工件进行中转定位处理，使各工件相对的位置尺寸与该工件重定位装置的定位尺寸相同，此工件重定位装置的定位尺寸与相应的一加工站的加工尺寸相同。3)工装抓料步骤，机械手装置通过设定装夹尺寸的机械手夹具从工件重定位装置中以其定位尺寸抓起各工件，以对各工件进行工装定位抓料。4)五金抓料加工步骤，机械手装置把完成工装定位的各工件转移至相应的加工站进行此加工站提供的五金加工处理。5)复合五金抓料加工步骤，把完成上一加工站的五金加工处理的各工件转移至中转重定位站中的另一工件重定位装置，进行另一规格的中转定位处理，重复步骤2、步骤3以及步骤4，直至完成多工位柔性五金加工中心中所有加工站的五金加工处理，每进行一个加工站的五金抓料加工之前，机械手夹具所抓取的工件均进行一次中转重定位，避免加工错误，如多工位柔性五金加工中心中的加工站数量为一个，则忽略此步骤，直接进行下一步骤。6)产品存放步骤，把经过多工位柔性五金加工中心中所有五金加工处理的工件，转移至成品站上的产品容器，以完成一周期的五金加工处理。采用上述结构后，本专利技术和现有技术相比所具有的优点是：1、该多工位柔性加工中心能够进行复合抓料作业，在同一加工周期内进行一种或多种五金加工处理，无须为相同工件的多种加工需求而另外组建加工中心，减少企业的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多工位柔性五金加工中心，其特征在于：五金加工中心包括有机械手装置(1)、胚件站(2)、中转重定位站、至少一加工站和成品站(5)，机械手装置(1)，用作搬运加工工件以及对工件进行抓料加工，机械手装置(1)设置有机械手夹具(16)，机械手夹具(16)包括有至少一夹具单元，每个夹具单元分别设置有多个夹具工位，在同一夹具单元中，各夹具工位分布形成一装夹尺寸；胚件站(2)，用作放置待加工的工件，胚件站(2)设置有至少一个胚件容器，多个待加工的工件以阵列形式置放于胚件容器；中转重定位站，用作对各工件进行重定位，中转重定位站设置有至少一个工件重定位装置(3)，各工件重定位装置(3)分别与相应的夹具单元相匹配，每个工件重定位装置(3)分别设置有多个重定位部，在同一工件重定位装置(3)中，各重定位部分布形成一定位尺寸，在相互匹配的工件重定位装置(3)和夹具单元中，定位尺寸与装夹尺寸相同；加工站，用作对夹具单元上的工件进行五金加工，在不同的加工站中，分别设置有一五金加工机构(4)，各加工站分别与相应的工件重定位装置(3)相匹配，各个五金加工机构(4)分别设置有多个加工工位，在同一加工站中，各个加工工位分布形成一加工尺寸，在相互匹配的加工站和夹具单元中，加工尺寸和定位尺寸相同；成品站(5)，用作放置完成加工的工件，成品站(5)设置有至少一个产品容器；胚件站(2)、中转重定位站、成品站(5)和各个加工站分别定位于机械手装置(1)的旁侧。...

【技术特征摘要】
1.一种多工位柔性五金加工中心，其特征在于：五金加工中心包括有机械手装置(1)、胚件站(2)、中转重定位站、至少一加工站和成品站(5)，机械手装置(1)，用作搬运加工工件以及对工件进行抓料加工，机械手装置(1)设置有机械手夹具(16)，机械手夹具(16)包括有至少一夹具单元，每个夹具单元分别设置有多个夹具工位，在同一夹具单元中，各夹具工位分布形成一装夹尺寸；胚件站(2)，用作放置待加工的工件，胚件站(2)设置有至少一个胚件容器，多个待加工的工件以阵列形式置放于胚件容器；中转重定位站，用作对各工件进行重定位，中转重定位站设置有至少一个工件重定位装置(3)，各工件重定位装置(3)分别与相应的夹具单元相匹配，每个工件重定位装置(3)分别设置有多个重定位部，在同一工件重定位装置(3)中，各重定位部分布形成一定位尺寸，在相互匹配的工件重定位装置(3)和夹具单元中，定位尺寸与装夹尺寸相同；加工站，用作对夹具单元上的工件进行五金加工，在不同的加工站中，分别设置有一五金加工机构(4)，各加工站分别与相应的工件重定位装置(3)相匹配，各个五金加工机构(4)分别设置有多个加工工位，在同一加工站中，各个加工工位分布形成一加工尺寸，在相互匹配的加工站和夹具单元中，加工尺寸和定位尺寸相同；成品站(5)，用作放置完成加工的工件，成品站(5)设置有至少一个产品容器；胚件站(2)、中转重定位站、成品站(5)和各个加工站分别定位于机械手装置(1)的旁侧。2.根据权利要求1所述的一种多工位柔性五金加工中心，其特征在于：所述夹具单元设置为手动夹具或气动夹具或液压夹具或电磁夹具或真空夹具。3.根据权利要求2所述的一种多工位柔性五金加工中心，其特征在于：所述机械手装置(1)设置为关节式机械臂，关节式机械臂的末端设置有转动轴(15)，所述机械手夹具(16)设置有多个夹具单元，各夹具单元分别设置为真空夹具，真空夹具包括有吸盘板架(1601)，和固定于吸盘板架(1601)的多个吸盘单元(1602)，各吸盘板架(1601)分别固接于转动轴(15)，各吸盘板架(1601)分别沿圆周方向等角度间隔设置，各吸盘单元(1602)并排分布于吸盘板架(1601)的外侧面，各吸盘单元(1602)之间等间隔设置，在同一吸盘板架(1601)中，各吸盘单元(1602)分布形成所述装夹尺寸，各个真空夹具的装夹尺寸互不相同，以实现机械手夹具(16)分别与不同加工尺寸的加工站进行抓料加工配合。4.根据权利要求3所述的一种多工位柔性五金加工中心，其特征在于：所述胚件容器设置为吸塑盘(20)，吸塑盘(20)上成型有多个用于放置工件的容腔(21)，各容腔(21)分别以阵列形式设置。5.根据权利要求1至3任一项所述的一种多工位柔性五金加工中心，其特征在于：所述工件重定位装置(3)包括有一工件定位座(0300)和PIN针机构，每个工件定位座(0300)的上表面凹陷成型有多个定位凹腔(0301)，各定位凹腔(0301)的形状大小分别与各所述工件的轮廓大小相匹配，在同一工件定位座(0300)中，各定位凹腔(0301)分...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴杰安，吴佩娥，郭蓉，
申请(专利权)人：东莞智富五金制品有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44