使用托盘载料的加工机床及自动上下料加工方法技术

本发明专利技术公开了一种使用托盘载料的加工机床及其使用托盘载料的自动上下料加工方法。机床包括床身，加工台，加工主轴，上料区和下料区，机械手，上料区内堆叠放置托盘，托盘设置了拾取位，上料区内最上层托盘为空盘后，上料区最上层的空托盘搬运到下料区作为盛放已加工物料的托盘。采用直接在加工台前方简单地设置上料区和下料区，并通过机械手将上料区的空托盘搬运到下料区进行重复利用，进而实现在不对机床床身做过多改动的情况下，让上料区和下料区都得到更多托盘堆叠空间，空间布局更加合理，同一个托盘在上料区和下料区循环利用，既省去了现有技术中在机床附近区域设置空盘回收区的空间，又保证了上下料的自动化。又保证了上下料的自动化。又保证了上下料的自动化。

【技术实现步骤摘要】
使用托盘载料的加工机床及自动上下料加工方法


[0001]本专利技术涉及加工机床
，具体涉及一种使用托盘载料的加工机床及自动上下料加工方法。

技术介绍

[0002]加工机床的上下料模块是加工机床的重要组成部分，尤其是自动化集成度较高的加工机床，上下料的效率及稳定性决定了加工机床的整体效率和性能，由于加工机床不同于生产线或加工线，加工机床的床身面积有限，如何在有限的床身上进行各个部件的合理布局以提升加工机床的加工效率和性能是行业内技术人员需要不断攻克与完善的难题。现有的加工机床多采用料架的方式存储物料，其在加工台前设置上料架和下料架，需要人工时刻注意到料架内的物料容量情况，并需要及时人工替换掉空的上料架及取下满载的下料架。还有的加工机床采用输送带的方式设置在机床加工台前，对于加工机床的上料效率有极大的改善，但仅适用于普通片材的加工，且输送线会占用床身较大的空间，不利于床身的结构优化和成本削减。对于高端钢化膜，手机盖板不允许因为堆叠时玻璃片料之间的滑动而产生的小刮伤，智能手表玻璃屏太小，堆叠时易倾倒，且分片不易及刮蹭划伤同样影响加工品质，而采用人工提前预插架方式来供料的话，无法节省人工。
[0003]虽然现有技术中存在采用托盘载料或通过隔离纸/隔离板进行上下料的加工机床，但是其托盘载料后每次在托盘光盘后需要人工取下托盘，效率较低，尽管有一些加工机床可以用机械手取下托盘或取掉隔离纸/隔离板，但是由于已经空载的托盘需要重新装待加工物料，隔离纸/隔离板可能会废弃或被清洁后重新应用在待加工物料托盘中实现隔离效果，机械手会将托盘或隔离纸/板取到加工机床床身外侧的某个区域以便于操作人员及时快速取走，同时也不会影响到机床加工工序或占用机床床身的空间。虽然这种方式能够解决高端物料的隔离及取放，但是取料端的效率仍然比较低，影响了加工机床的整体性能。另外，现有加工机床对于高端物料的加工往往选择在下料区使用插架方式的料架，以保证物料之间具有较好的分离效果及较高的物料容量，但插架式料架对机械手的运行精度有较高要求，进而限制了下料的方式或工序。因此，现有加工机床，尤其是加工高端物料时采用托盘载料的加工机床普遍存在自动化及智能化的集成度不够高，空间布局不合理，加工效率低及整体性能较差的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种使用托盘载料的加工机床及其使用托盘载料的自动上下料加工方法，以解决上述问题。
[0005]本专利技术提供的一种使用托盘载料的加工机床，包括床身，位于床身上的加工台，与加工台配合的加工主轴，用于放置待加工物料的上料区和用于放置已加工物料的下料区，以及用于在加工台与上料区和下料区之间移动的机械手，上料区内堆叠放置用于盛放待加工物料的托盘，托盘上还设置了可被机械手拾取的拾取位，机械手将上料区内最上层托盘
内的物料向加工台搬运直至最上层托盘为空盘后，机械手定位到最上层托盘的拾取位并将上料区最上层的空托盘搬运到下料区堆叠放置作为用于盛放已加工物料的托盘。
[0006]优选地，机械手将上料区内最上层托盘内的物料向加工台搬运直至最上层托盘物料为空盘后，机械手定位到上料区最上层托盘的拾取位并将上料区最上层的空托盘搬运到下料区堆叠放置作为用于盛放已加工物料的托盘的方式包括：机械手将上料区内最上层托盘内的最后一块待加工物料搬运至加工台，待所述最后一块待加工物料在加工台上被加工主轴加工为已加工物料并由机械手搬运至下料区内的用于盛放已加工物料的托盘内之后，机械手定位到上料区最上层托盘的拾取位并将上料区最上层的空托盘搬运到下料区堆叠放置作为用于盛放已加工物料的托盘；或者机械手将上料区内最上层托盘内的最后一块待加工物料搬运至加工台后，直接返回上料区定位到上料区最上层托盘的拾取位并将上料区最上层的空托盘搬运到下料区堆叠放置作为用于盛放已加工物料的托盘。
[0007]优选地，上料区和下料区沿床身横向并排设置，上料区和下料区均设置了放置架，托盘固定放置在放置架上。
[0008]优选地，上料区和/或下料区的放置架上设置了用于检测区域内是否有托盘的检测装置。
[0009]优选地，所述放置架包括支撑架和固定于支撑架上的承载板，承载板靠近加工台的一侧设置了后挡板，承载板横向两侧设置的侧挡板，两侧挡板与后挡板围合成前侧和顶部敞开且可限定托盘的放置区。
[0010]优选地，两侧的侧板长度小于承载板两侧边的长度，两侧的侧板沿着顶边由后至前向下倾斜设置斜面以增大避空空间。
[0011]优选地，上料区的放置架设置在一可控升降台上，可控升降台根据上料区最上层托盘内所有待加工物料被取走后或最上层空托盘被取走后的高度差使放置架提升相应高度以保证机械手在同一水平高度拾取空托盘或待加工物料。
[0012]优选地，下料区的放置架设置在另一可控升降台上，所述另一可控升降台根据下料区放置了最新空托盘后或最上层托盘满载了已加工物料后的高度差使放置架下降相应高度以保证机械手在下料区同一水平高度放置已加工物料或空托盘。
[0013]优选地，在上料区处向床身外侧延伸设置一用于将托盘输送至上料区的上料输送带，和/或在下料区处向床身外侧延伸设置一用于将托盘由下料区输送至床身外侧的下料输送带。
[0014]优选地，所述机械手上设置了吸盘，托盘在朝上的表面上设置了用于容置物料的料槽及与所述吸盘相对应的平整表面作为拾取位，拾取位设置在料槽内或设置在料槽间隔离壁的上表面。
[0015]优选地，所述托盘包括具有薄片结构的承载体，承载体正面向下凹进形成用于容置物料的料槽并在承载体背面形成相应的料槽凸起，用于当相同两载料托盘以相同方位堆叠放置时两载料托盘形成嵌套堆叠，料槽在承载体上呈中心对称布置，承载体正面位于非中心位置向内凹进形成止套槽并在承载体背面形成相应的止套凸起用于当相同两载料托盘相对旋转180度堆叠放置时一载料托盘上的止套槽与另一载料托盘上的止套凸起位置错开不发生嵌套，相邻载料托盘错向设置。
[0016]优选地，承载体边缘弯折向下延伸形成侧壁支撑座，止套槽的深度及料槽深度小
于侧壁支撑座高度，止套槽设置两个以上且在承载体上呈非中心对称布置，止套槽设置在侧壁支撑座上形成顶部及外侧敞开的外止槽套，外止套槽在侧壁支撑座背面形成对应的外止套凸起，外止套槽的数量为两个以上且分别非齐平地错开设置在侧壁支撑座相对两侧。
[0017]优选地，承载体上料槽的其中一侧壁的一部分向内凹进形成内止套槽，内止套槽在承载体背面形成对应的内止套凸起。
[0018]优选地，加工台上设有两个以上并排设置的加工工位，机械手上设置了与加工工位数量及间距一致的吸盘，托盘上料槽数量是机械手上吸盘数的整数倍且呈阵列式分布。
[0019]优选地，机械手上相邻吸盘间距是单排/列相邻料槽间距的整数倍，机械手上相邻吸盘间距是相邻单排/列料槽间距的1倍时，机械手上的吸盘沿托盘中单排/列料槽依次取料；机械手上相邻吸盘间距是单排/列相邻料槽间距的N倍时，单排/列料槽数量是吸盘数量的N倍，机械手上的吸盘在托盘中沿单排/列料槽间隔取料N次将单本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.使用托盘载料的加工机床，其特征在于，包括床身、位于床身上的加工台，与加工台配合的加工主轴，用于放置待加工物料的上料区和用于放置已加工物料的下料区，以及用于在加工台与上料区和下料区之间移动的机械手，上料区内堆叠放置用于盛放待加工物料的托盘，托盘上还设置了可被机械手拾取的拾取位，机械手将上料区内最上层托盘内的物料向加工台搬运直至最上层托盘为空盘后，机械手定位到最上层托盘的拾取位并将上料区最上层的空托盘搬运到下料区堆叠放置作为用于盛放已加工物料的托盘。2.如权利要求1所述的使用托盘载料的加工机床，其特征在于，机械手将上料区内最上层托盘内的物料向加工台搬运直至最上层托盘物料为空盘后，机械手定位到上料区最上层托盘的拾取位并将上料区最上层的空托盘搬运到下料区堆叠放置作为用于盛放已加工物料的托盘的方式包括：机械手将上料区内最上层托盘内的最后一块待加工物料搬运至加工台，待所述最后一块待加工物料在加工台上被加工主轴加工为已加工物料并由机械手搬运至下料区内的用于盛放已加工物料的托盘内之后，机械手定位到上料区最上层托盘的拾取位并将上料区最上层的空托盘搬运到下料区堆叠放置作为用于盛放已加工物料的托盘；或者机械手将上料区内最上层托盘内的最后一块待加工物料搬运至加工台后，直接返回上料区定位到上料区最上层托盘的拾取位并将上料区最上层的空托盘搬运到下料区堆叠放置作为用于盛放已加工物料的托盘。3.如权利要求1或2所述的使用托盘载料的加工机床，其特征在于，上料区和下料区沿床身横向并排设置，上料区和下料区均设置了放置架，托盘固定放置在放置架上。4.如权利要求3所述的使用托盘载料的加工机床，其特征在于，上料区和/或下料区的放置架上设置了用于检测区域内是否有托盘的检测装置。5.如权利要求3所述的使用托盘载料的加工机床，其特征在于，所述放置架包括支撑架和固定于支撑架上的承载板，承载板靠近加工台的一侧设置了后挡板，承载板横向两侧设置的侧挡板，两侧挡板与后挡板围合成前侧和顶部敞开且可限定托盘的放置区。6.如权利要求5所述的使用托盘载料的加工机床，其特征在于，两侧的侧板长度小于承载板两侧边的长度，两侧的侧板沿着顶边由后至前向下倾斜设置斜面以增大避空空间。7.如权利要求3所述的使用托盘载料的加工机床，其特征在于，上料区的放置架设置在一可控升降台上，可控升降台根据上料区最上层托盘内所有待加工物料被取走后或最上层空托盘被取走后的高度差使放置架提升相应高度以保证机械手在同一水平高度拾取空托盘或待加工物料。8.如权利要求7所述的使用托盘载料的加工机床，其特征在于，下料区的放置架设置在另一可控升降台上，所述另一可控升降台根据下料区放置了最新空托盘后或最上层托盘满载了已加工物料后的高度差使放置架下降相应高度以保证机械手在下料区同一水平高度放置已加工物料或空托盘。9.如权利要求1或2所述的使用托盘载料的加工机床，其特征在于，在上料区处向床身外侧延伸设置一用于将托盘输送至上料区的上料输送带，和/或在下料区处向床身外侧延伸设置一用于将托盘由下料区输送至床身外侧的下料输送带。10.如权利要求1或2所述的使用托盘载料的加工机床，其特征在于，所述机械手上设置了吸盘，托盘在朝上的表面上设置了用于容置物料的料槽及与所述吸盘相对应的平整表面作为拾取位，拾取位设置在料槽内或设置在料槽间隔离壁的上表面。
11.如权利要求10所述的使用托盘载料的加工机床，其特征在于，所述托盘包括具有薄片结构的承载体，承载体正面向下凹进形成用于容置物料的料槽并在承载体背面形成相应的料槽凸起，用于当相同两托盘以相同方位堆叠放置时两托盘形成嵌套堆叠，料槽在承载体上呈中心对称布置，承载体正面位于非中心位置向内凹进形成止套槽并在承载体背面形成相应的止套凸起用于当相同两托盘相对旋转180度堆叠放置时一托盘上的止套槽与另一托盘上的止套凸起位置错开不发生嵌套，相邻载料托盘错向设置。12.如权利要求11所述的使用托盘载料的加工机床，其特征在于，承载体边缘弯折向下延伸形成侧壁支撑座，止套槽的深度及料槽深度小于侧壁支撑座高度，止套槽设置两个以上且在承载体上呈非中心对称布置，止套槽设置在侧壁支撑座上形成顶部及外侧敞开的外止槽套，外止套槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：李凤阳，张慧，
申请(专利权)人：深圳灵创智能有限公司，
类型：发明
国别省市：