双面加工台、取换料装置、加工中心及加工方法与流程

本发明涉及物料加工设备技术领域，具体涉及一种双面加工台、取换料装置、加工中心及加工方法。

背景技术：

目前的数控机床加工领域主要为一个加工平台对应一个加工头，这样导致在取放料的过程中，加工头处于闲置状态，增加了加工时间，降低了加工效率，即便是存在双工作位或多工作位的数控机床，其仍然避免不了工作位与加工头一一对应或仅仅简单的叠加加工部件的拼合方式来提升加工量，但由于加工头都会等待复杂的上下料过程，其加工效率显然并未有明显的提升。

技术实现要素：

本发明提供一种双面加工台、取换料装置、加工中心及加工方法以解决上述问题。

本发明提供的双面加工台，包括：具有上下两个工作面的工作台、承载该工作台的安装基座及驱动该工作台在安装基座上可上下翻转的翻转驱动机构，工作台的上下两个工作面上均设有用于固定物料的物料固定部。

优选地，工作台的上下两个工作面上均设有吸盘组件作为物料固定部。

优选地，工作台的上下两个工作面设有两个以上的工作位。

本发明提供的取换料装置，包括上述双面加工台，还包括用于放置物料的料槽及用于将物料在料槽与工作面之间转运的转运机构。

优选地，料槽与加工台的工作位沿Y轴方向对应设置，所述转运机构包括设置在料槽与加工台之间的旋转取放手臂及承载该旋转取放手臂在Y轴和Z轴方向上运动的驱动座，旋转取放手臂包括一对用于取放物料的取放部，该一对取放部以分设在X轴向上的一轴线两侧的方式可转动地安装在驱动座上且与料槽及加工台的工作位在Y轴方向上相对应。

优选地，所述驱动座包括在X轴方向上位于料槽两侧的其中一侧且沿Y轴方向设置的第一导轨，第一导轨上设有第一滑台和第一驱动电机或气缸，第一驱动电机或气缸驱动第一滑台在第一导轨上沿Y轴滑动，第一滑台上固定有沿Z轴方向设置的第二导轨，第二导轨上设有第二滑台和第二驱动电机或气缸，第二驱动电机或气缸驱动第二滑台在第二导轨上沿Z轴滑动，第二滑台上安装旋转驱动机构，所述旋转驱动机构驱动所述旋转取放手臂旋转。

优选地，料槽数量为两个以上且沿X轴方向排列设置，旋转驱动机构在X轴方上延伸有一转动杆，转动杆上沿X轴方向排列安装有与料槽数量一致的旋转取放手臂，加工台上设有与料槽数量一致的工作位。

优选地，所述取放部为吸盘组件。

本发明提供的加工中心，包括上述任意一种取换料装置，还包括与加工台的工作位对应设置的加工头及驱动加工头运动的加工头驱动机构。

优选地，还包括一用于承载加工台在Y轴方向上滑动的加工台驱动机构，加工台驱动机构包括沿Y轴方向设置的第三导轨及第三驱动电机或气缸，第三驱动电机或气缸驱动加工台在第三导轨上滑动，加工头驱动机构包括沿X轴方向设置的第四导轨，第四导轨上设有第四滑台及第四驱动电机或气缸，第四驱动电机或气缸驱动第四滑台在第四导轨上滑动，第四滑台上沿Z轴方向设置有第五导轨，第五导轨上设置有第五驱动电机或气缸，第五驱动电机或气缸驱动加工头在第五导轨上沿Z轴滑动。

本发明提供的加工方法，包括如下步骤：

A：当加工头对加工台上工作面固定的物料进行加工时，转运机构将待加工物料由料槽送入至加工台下工作面进行固定；

B：加工头对加工台上工作面的物料加工完成后，翻转驱动机构驱动加工台翻转180°，加工头对翻转至上面的原加工台下工作面的待加工物料进行加工，转运机构将翻转至下面的原加工台上工作面的已加工物料取下并送回至料槽；

C：返回步骤A。

优选地，在步骤A之前还包括：

初始时，转运机构在料槽中取得两块待加工物料，然后转运机构将第一块待加工物料送入到加工台的下工作面固定，翻转驱动机构驱动加工台旋转180°，加工头对加工台上工作面的待加工物料进行加工，转运机构将第二块待加工物料送入到加工台的下工作面固定，待加工头将第一块待加工物料加工成第一块已加工物料，翻转驱动机构驱动加工台旋转180°将第二块待加工物料翻转至上面供加工头加工，转运机构将翻转至加工台下面的第一块已加工物料并送回至料槽。

本发明提供的双面加工台、取换料装置、加工中心及加工方法，其具有如下有益效果：

由于工作台可以翻转，且上下工作面上设有物料固定部，当加工头对上工作面的物料进行加工时，转运机构可以将另一物料转运到下工作面，下工作面吸附物料，待上工作面的物料加工完毕后，工作台旋转180°，加工头对另一物料进行加工，这样的双面加工台、取换料装置及加工中心不需要加工头停机等待便可以对已经定位好的物料进行加工，节省了加工时间，提高了加工效率。

本发明提供的加工方法可以使得加工头一直处于加工状态，加工头不需要等待取换料，其实现了一种更有效的加工秩序，大大节省了加工时间，提高了加工效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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它的附图。

图1是实施例1双面加工台、取换料装置、加工中心的俯视图；

图2是实施例1双面加工台、取换料装置、加工中心的主视图；

图3是实施例2加工方法的流程图；

附图标记：

10、工作台，20、安装基座，30、翻转驱动机构，40、料槽，50、转运机构，51、第一滑台，52、第二滑台，53、转动杆，60、加工头，70、第四滑台。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1:

本实施例提供一种双面加工台，包括：具有上下两个工作面的工作台10、承载该工作台的安装基座20及驱动该工作台10在安装基座20上可上下翻转的翻转驱动机构30，工作台10的上下两个工作面上均设有用于固定物料的物料固定部。

工作台10的上下两个工作面上均设有吸盘组件作为物料固定部，在其他实施例中物料固定部可以采用其他固定装置。在本实施例中，工作台10的上下两个工作面分别设有4个工作位，在其他实施例中可以采用其他数量的工作位。

翻转驱动机构30可以通过电机或者气缸来驱动工作台翻转，具体在本实施例中采用伺服电机驱动。

本实施例中的物料为板材，具体为手机玻璃，当然在其他实施例中物料可以为其他工件，相应的物料固定部作出调整即可。

本实施例提供的一种双面加工台，其使得当加工头对上工作面的板材进行加工时，可以在下工作面进行取放料，当上工作面的板材加工完毕时，翻转工作台10，加工头可以立即对新的一块板材进行加工，省去了加工头等待取放料的时间，提高了工作效率。上下两个工作面上均设有吸盘组件，这样可以使得下工作面吸附板材，以便于工作台带动板材翻转。

在本发明中，工作台可以上下翻转，但是上工作面始终指的是朝上的工作面，下工作面始终指的是朝下的工作面。

工作台10的上下两个工作面分别设置4个工作位这样可以提高加工效率。且4个工作位都是通过翻转驱动机构30来驱动翻转，不需要另外添加翻转驱动机构，节省了加工台的制造成本，同时也使得每个工作位的加工次序一致，方便大批量加工。

本实施例还提供一种取换料装置，包括上述双面加工台，还包括用于放置物料的料槽40及用于将物料在料槽40与工作面之间转运的转运机构50。料槽40与加工台的工作位沿Y轴方向对应设置，所述转运机构50包括设置在料槽40与加工台之间的旋转取放手臂及承载该旋转取放手臂在Y轴和Z轴方向上运动的驱动座，旋转取放手臂包括一对用于取放物料的取放部，该一对取放部以分设在X轴向上的一轴线两侧的方式可转动地安装在驱动座上且与料槽及加工台的工作位在Y轴方向上相对应。

所述驱动座包括在X轴方向上位于料槽40两侧的其中一侧且沿Y轴方向设置的第一导轨，在本实施例中，所述第一导轨设在在料槽40的右侧，当然在其他实施例中可设置在料槽40的左侧，第一导轨上设有第一滑台51和第一驱动电机，第一驱动电机驱动第一滑台51在第一导轨上沿Y轴滑动，第一滑台上固定有沿Z轴方向设置的第二导轨，第二导轨上设有第二滑台52和第二驱动电机，第二驱动电机驱动第二滑台52在第二导轨上沿Z轴滑动，第二滑台52上安装有旋转驱动机构，所述旋转驱动机构驱动所述旋转取放手臂旋转。

在本实施例中，采用电机来驱动滑台在导轨上滑动，且所述电机为伺服电机，在其他实施例中可以采用气缸来驱动滑台在导轨上滑动。

本实施例中的取放料装置与加工台的工作位对应，也包括4个料槽40且4个料槽40沿X轴方向排列设置，旋转驱动机构在X轴方上延伸有一转动杆53，转动杆53上沿X轴方向排列安装有与料槽40数量一致的旋转取放手臂，加工台上同样设有与料槽40数量一致的工作位。

所述取放部为吸盘组件，如附图2所示，所述旋转取放手臂的中点设置在转动杆53上，且与转动杆53垂直，一对取放部分别设置在旋转取放手臂的两边，且当旋转取放手臂旋转至与水平面平行时，靠近料槽40的取放部吸附面朝下，靠近加工台的取放部吸附面朝上，这样通过在Y轴Z轴上移动转动杆53及旋转转动杆53即可以同时对两个取放部进行操作，不需要两个转动杆53来驱动两个取放部，节省了装置的制造成本，而且在本实施例中通过一个转动杆53即可以实现对上下8个工作位进行取放料，保证了每个取放部的取放料次序相关联，方便大批量取放料。

在本实施例中，板材在料槽内是面朝向加工台竖立排列的，且板材之间存在供取放部进入的间隙，其实现方式可以通过在料槽内设置卡位，在本实施例中，待加工的板材和已加工的板材均放置在料槽内，这样有利于取放料，可以节省料槽数量，同时节省了装置的安置空间。

在本发明中，X轴、Y轴及Z轴构成笛卡尔坐标系，其仅是结合附图而对方位的描述，仅用于方便读者理解技术方案，在其他环境中若使用其他方向定义，并不能够理解成对本技术方案保护范围的限制。

本实施例还提供一种加工中心，包括上述取换料装置，还包括与加工台的工作位对应设置的加工头60及驱动加工头60运动的加工头驱动机构。还包括一用于承载加工台在Y轴方向上滑动的加工台驱动机构，加工台驱动机构包括沿Y轴方向设置的第三导轨及第三驱动电机，第三驱动电机驱动加工台在第三导轨上滑动，加工头驱动机构包括沿X轴方向设置的第四导轨，第四导轨上设有第四滑台70及第四驱动电机，第四驱动电机驱动第四滑台70在第四导轨上滑动，第四滑台70上沿Z轴方向设置有第五导轨，第五导轨上设置有第五驱动电机，第五驱动电机驱动加工头60在第五导轨上沿Z轴滑动。在其他实施例中，加工头驱动机构可以选用能够在XYZ轴方向上驱动加工头运动的机构，从而可以配设相对固定的加工台，保证被加工物料的全方位加工。

第四驱动电机可以带动加工头60沿X轴方向运动，第五驱动电机可以驱动加工头60沿Z轴滑动，加工台驱动机构可以带动加工台沿Y轴方向运动，这样加工头60与设置在加工台上的工作位可以相对地沿3个相互垂直的方向上运动，使得加工头可以对加工台上的板材进行全方位的加工。在其他实施例中，驱动加工头60运动的加工头驱动机构可以采用能够在XYZ轴各方向上对加工头进行驱动的机构，并配备相对静止的加工台也可以实现加工。可以理解的是，对于本领域技术人员来说，为了保证转运机构能够在加工台运动的情况下稳定精确的上下料，在整个控制系统中增设动态跟踪系统是有必要的，以保证各个硬件部分的工作配合更加精准，对于具体的动态跟踪系统运行原理属于本领域技术人员能够通过现有技术所获知的内容，此处不再赘述。

实施例2：

本实施例提供一种加工方法，包括如下步骤：

A：当加工头对加工台上工作面固定的物料进行加工时，转运机构将待加工物料由料槽送入至加工台下工作面进行固定；

B：加工头对加工台上工作面的物料加工完成后，翻转驱动机构驱动加工台翻转180°，加工头对翻转至上面的原加工台下工作面的待加工物料进行加工，转运机构将翻转至下面的原加工台上工作面的已加工物料取下并送回至料槽；可以理解的是，将物料取下并送回至料槽包括了取下物料直接送回料槽和取下物料再送入一块待加工物料后送回料槽，两种方式，该两种方式是针对转运机构具有单个取放部和两个取放部而言，存在两个取放部，则可以适用取下物料再送入一块待加工物料后送回料槽。第一种方式取下物料直接送回料槽，则要求转运机构运转速度够快，在加工头对加工台上工作面的物料加工完成前，完成取下物料直接送回料槽和从料槽取出物料放入到加工台下工作面，本实施例中优选第二种方式将物料取下并送回至料槽包括取下物料再送入一块待加工物料后送回料槽，效率更高，无须运转机构快速运转。

C：返回步骤A。

在步骤A之前还包括：

初始时，转运机构在料槽中取得两块待加工物料，然后转运机构将第一块待加工物料送入到加工台的下工作面固定，翻转驱动机构驱动加工台旋转180°，加工头对加工台上工作面的待加工物料进行加工，转运机构将第二块待加工物料送入到加工台的下工作面固定，待加工头将第一块待加工物料加工成第一块已加工物料，翻转驱动机构驱动加工台旋转180°将第二块待加工物料翻转至上面供加工头加工，转运机构将翻转至加工台下面的第一块已加工物料并送回至料槽。

上述步骤A～步骤C均是本加工方法中的关键步骤和必须步骤，下面将具体介绍本加工方法的全部过程。

1、初始状态

加工开始前旋转取放手臂处于加工台与料槽中间，加工台上没有放置板材，驱动座驱动旋转取放手臂至最高点，转动杆转动直至旋转取放手臂与水平面垂直，驱动座驱动旋转取放手臂至料槽内的第一块板材与第二块板材之间的上方，驱动座驱动旋转取放手臂下降至吸盘朝向第一块板材，驱动座驱动旋转取放手臂升至最高点直至旋转取放手臂可以无障碍旋转，驱动座驱动旋转取放手臂至料槽内的第二块板材与第三块板材之间的上方，旋转取放手臂旋转180°，驱动座驱动旋转取放手臂下降至吸盘朝向第二块板材，驱动座驱动旋转取放手臂升至最高点，旋转驱动手臂往加工台方向转动90°使得旋转驱动手臂与水平面平行。

驱动座驱动旋转取放手臂至加工台前方，驱动座驱动旋转取放手臂往下移动直至第一块板材与工作台下工作面在同一水平高度，驱动座驱动旋转取放手臂往加工台方向移动直至第一块板材对准下工作面，下工作面上的吸盘吸附第一块板材，旋转取放手臂上的吸盘释放第一块板材，驱动座驱动旋转取放手臂离开工作台，翻转驱动机构驱动工作台旋转180°。

驱动座驱动旋转取放手臂升至最高点，旋转驱动手臂转动180°，驱动座驱动旋转取放手臂往下移动直至第二块板材与工作台下工作面在同一水平高度，驱动座驱动旋转取放手臂往加工台方向移动直至第二块板材对准下工作面，下工作面上的吸盘吸附第二块板材，旋转取放手臂上的吸盘释放第二块板材。驱动座驱动旋转取放手臂离开工作台。

2、加工前期

加工头对上工作面上的第一块板材进行加工，驱动座驱动旋转取放手臂升至最高点，旋转驱动手臂往料槽方向旋转90°，驱动座驱动旋转取放手臂移动至第三块板材与第四块板材之间的上方，驱动座驱动旋转取放手臂下降至吸盘朝向第三块板材，驱动座驱动旋转取放手臂升至最高点，旋转驱动手臂往加工台方向转动90°使得旋转驱动手臂与水平面平行。

3、循环加工

驱动座驱动旋转取放手臂至加工台前方，驱动座驱动旋转取放手臂往下移动直至第三块板材与工作台下工作面在同一水平高度，待第一块板材加工完毕后，翻转驱动机构驱动工作台旋转180°，加工头对第二块板材进行加工，驱动座驱动旋转取放手臂往加工台方向移动直至空载的吸盘对准下工作面，旋转驱动手臂上的吸盘吸附第一块板材，下工作面上的吸盘释放第一块板材。

驱动座驱动旋转取放手臂离开工作台。驱动座驱动旋转取放手臂升至最高点，旋转驱动手臂往料槽方向旋转180°，驱动座驱动旋转取放手臂往下移动直至第三块板材与工作台下工作面在同一水平高度，驱动座驱动旋转取放手臂往加工台方向移动直至第三块板材对准下工作面，下工作面上的吸盘吸附第三块板材，旋转取放手臂上的吸盘释放第三块板材。驱动座驱动旋转取放手臂离开工作台，驱动座驱动旋转取放手臂升至最高点，旋转驱动手臂往料槽方向旋转90°，驱动座驱动旋转取放手臂移动至原料槽内第一块板材的位置的上方，驱动座驱动旋转取放手臂往下移动至第一块板材移动到原位置，旋转取放手臂上的吸盘释放第一块板材。

驱动座驱动旋转取放手臂升至最高点，驱动座驱动旋转取放手臂至料槽内的第四块板材与第五块板材之间的上方，驱动座驱动旋转取放手臂下降至吸盘朝向第四块板材，旋转取放手臂上的吸盘吸附第四块板材，驱动座驱动旋转取放手臂升至最高点，旋转驱动手臂往加工台方向转动90°使得旋转驱动手臂与水平面平行。驱动座驱动旋转取放手臂至加工台前方。

一直重复本步骤，直到料槽内的板材均加工完毕或者装置被叫停，待料槽内的板材全部加工完成后，可以人工或者自动放置新的装满板材的料槽，让加工头继续对板材进行加工。

本实施例提供的加工方法可以使得加工头一直处于加工状态，加工头不需要等待取换料，其实现了一种更有效的加工秩序，大大节省了加工时间，提高了加工效率。

以上对本发明实施例所提供的双面加工台、取换料装置、加工中心及加工方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想和方法，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。