定位装置和精雕机的定位方法与流程

本发明涉及数控机床领域，尤其涉及定位装置和精雕机的定位方法。

背景技术：

以数控机床为核心的加工自动化及信息化，是设备制造领域及制造企业竞相研发的方向，也是未来制造产业发展的主流方向。其中，在数控机床的自动化加工中，对原料的定位一直是机床的重要组成工序，为了实现机床的高效率工作，原料的定位一直是本领域技术人员研究的重点，特别几何特征较为稳定的手机的玻璃屏幕和陶瓷后盖等板式加工对象。

传统原料板材的定位是依靠吸附板以及气缸驱动的靠角来完成的。机床在长时间的工作中，气缸会因进加工废屑等微粒导致卡死，从而影响到原料板材的定位，进而影响到机床的正常加工。

技术实现要素：

本发明提供一种定位装置和精雕机的定位方法，以解决上述问题。

本发明提供的一种定位装置，用于精雕机，包括定位靠角、吸附板、机械手；所述定位靠角安装在精雕机的机头上，随机头在x方向和/或z方向移动，接近或远离吸附板；所述吸附板随精雕机的工作台在y方向移动，接近或远离定位靠角；所述机械手在u方向的移动，用于将其抓取的原料板材向定位靠角推抵；所述机械手在v方向的移动，用于将其抓取的原料板材向定位靠角推抵。

优选的，所述定位靠角包括呈l形的固定板，该固定板安装在机头的下部。

优选的，所述定位靠角还包括分别安装在固定板的两个l形侧段上的第一推块和第二推块，所述第一推块和第二推块分别用于推抵原料板材的相邻两边。

优选的，所述第一推块为长块状零件，包括a段和与所述a段连接的b段；所述a段的横截面呈l形；所述b段的横截面呈矩形；所述a段包括第一连接部和第一推抵部；所述第一连接部与固定板的一个l形侧段的下表面连接；所述第一推抵部与该l形侧段的内侧面相对。

优选的，所述定位靠角还包括连接块，所述固定板通过该连接块安装在机头的下部。

本发明的定位装置，通过机械手抓取原料板材在吸附板上方进行u方向以及v方向的移动，向定位靠角推抵，实现了原料板材的定位，有效解决了现有气缸卡死导致不能正常定位的问题，使机床能够进行更长时间的工作。

本发明提供一种精雕机的定位方法，包括如下步骤：

s100，定位靠角z方向移动，与吸附板的工作面对应；定位靠角x方向移动，靠近吸附板；吸附板y方向移动，靠近定位靠角；

s200，机械手抓取原料板材移动至吸附板上方，原料板材与定位靠角的高度对应；

s300，机械手x方向移动，使原料板材向定位靠角进行x方向的定位；机械手y方向移动，使原料板材向定位靠角进行y方向的定位；

s400，打开吸附板真空，机械手释放原料板材；

s500，定位靠角z方向移动，离开吸附板；定位靠角x方向移动，离开吸附板；吸附板y方向移动，离开定位靠角。

优选的，所述s300包括：

s310，机械手v方向移动，使原料板材向定位靠角进行y方向的定位；

s320，机械手u方向移动，使原料板材向定位靠角进行x方向的定位。

优选的，所述s200包括，原料板材的下表面与吸附板的工作面之间的垂直距离为(0,1mm]。

本发明的精雕机的定位方法，使用安装在机头上的定位靠角进行定位。通过先将定位靠角和吸附板移动至目标定位位置，再使机械手抓取原料板材吸附板上方向定位靠角进行u方向以及v方向的推抵，实现原料板材的定位，有效解决了现有气缸卡死导致不能正常定位的问题，使机床能够进行更长时间的工作。

附图说明

下面对本说明书附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为设有本发明定位装置实施例1的精雕机的立体示意图。

图2为图1消隐精雕机的料框后的立体示意图。

图3为图2中a部的局部示意图。

图4为本发明实施例1的定位靠角的分解示意图。

图5为图4的另一视角下的分解示意图。

图6为本发明精雕机的定位方法的实施例2的流程图。

图7为图6中s300的流程图。

图中包括：定位靠角100、固定板110、第一侧段111、第二侧段112、第一推块120、第一连接部121、第一推抵部122、第二推块130、第二连接部131、第二推抵部132、连接块140、吸附板200、机械手300、机头400、工作台500。

具体实施方式

为了进一步说明本发明的原理和结构，现结合附图对本发明的一部分实施例进行详细说明。

实施例1：

请参考图1和图2，本发明实施例提供一种用于精雕机的定位装置包括定位靠角100、吸附板200、机械手300。定位靠角100安装在精雕机的机头400上，随机头400在x方向和/或z方向移动，接近或远离吸附板200。吸附板200随精雕机的工作台500在y方向移动，接近或远离定位靠角100。机械手300在u方向的移动，用于将其抓取的原料板材向定位靠角100推抵；机械手300在v方向的移动，用于将其抓取的原料板材向定位靠角100推抵。

用到本定位装置的精雕机，因为定位靠角100随机头400一起移动，所以不会再出现现有技术中因加工废屑进入气缸内部，导致气缸卡死的问题，还避免了以往因使用大直径刀具加工时会出现刀具与靠角干涉导致只能使用小直径刀具进行加工，加工效率低下的问题。不光实现了无气缸定位，还实现了在机头400上装夹大直径刀具进行加工，提高了加工效率。

请参考图3，本实施例中，定位靠角100包括呈l形的固定板110，该固定板110水平安装在机头的下部，具体为机头下部的喷水环上，且固定板110的内角平分线指向精雕机的右侧。

为了避免划伤原料板材，上述定位靠角100还包括分别安装在固定板110的两个l形侧段上的第一推块120和第二推块130。第一推块120和第二推块130分别用于推抵原料板材的相邻两边。前述的第一推块120和第二推块130优先选择具有一定弹性的耐磨材料制成，一方面避免因弹性较差而撞坏原料板材，另一方面避免不耐磨而更换频率过高，造成不必要的成本损失。

本实施例中，定位靠角100还包括连接块140，固定板110通过该连接块140安装在机头的下部。以减小定位靠角100相对机头上装夹的刀具刀尖的距离，能够避免在定位状态，机头上装夹的刀具和工作台干涉，造成刀具、工作台或者其他元器件的损坏。

请参考图3至图5，本实施例中，连接块140呈矩形长块状，安装在机头的喷水环的下表面的左侧，并远离龙门架的一端，其长度延伸方向与x轴平行，上表面与喷水环连接。

固定板110大致呈l形，水平安装在连接块140的下表面，可分为与y轴平行的第一侧段111以及与x轴平行的第二侧段112。第一侧段111向背离龙门架的方向伸出，使用螺钉穿过第二侧段112和连接块140锁入机头的喷水环中。

第一推块120和第二推块130分别安装在固定板110的两个l形侧段上。第一推块120对应安装在第一侧段111上，用于推抵原料板材的长侧边；第二推块130对应安装在第二侧段112上，用于推抵原料板材的短侧边。

第一推块120为长块状零件，在长度方向上可分为a段和与a段连接的b段。a段的横截面呈l形，b段的横截面呈矩形。a段可分为第一连接部121和第一推抵部122，第一连接部121通过螺钉连接在第一侧段111的下表面，第一推抵部122与第一侧段112的内侧面相对。第一推抵部122的内侧面与b段的的内侧面共同构成用于推抵原料板材的一边缘的工作面。通过设置第一推块120的a段呈l形契合于第一侧段111的下表面和内侧面上，从而可以达到固定牢靠的效果。第一连接部121还开有贯穿其顶底两面的两个u型腰孔，用于调整第一推块120相对于固定板110在x方向的距离,使用螺钉等紧固件穿过这两个u型腰孔将第一推块120固定安装在第一侧段111上，并采用压条加强稳定性。从而第一推块120在安装时，能够调整其安装位置，使得对原料板材的定位位置进行调整，便于适用不同尺寸的原料板材。第一侧段111上还开有两个自其外侧面贯穿至内侧面的沉头螺纹孔，使用螺钉旋入该螺纹孔，两个螺钉的末端推抵住第一推抵部122的内侧面，可进一步加强第一推块120安装在第一侧段111上的稳定性，从而保证原料板材的定位精度。

第二推块130为横截面呈l形的块状零件，可分为第二连接部131和第二推抵部132，第二连接部131通过螺钉连接在第二侧段112的下表面。第二推抵部13和第二侧段112的内侧面相对。与第一推块120一样，通过设置第二推块130呈l形契合于第二侧段的下表面和内侧面上，从而可以达到固定牢靠的效果。第二连接部131也开有贯穿其顶底两面的两个u型腰孔，用于调整第二推块130相对于固定板110在y方向的距离,使用螺钉等紧固件穿过这两个u型腰孔将第二推块130固定安装在第二侧段112上，并采用压条加强稳定性。从而第二推块130在安装时，能够调整其安装位置，使得对原料板材的定位位置进行调整，便于适用不同尺寸的原料板材。

因此，用到本定位装置的精雕机，因为定位靠角100随机头400一起移动，所以不会再出现现有技术中因加工废屑进入气缸内部，导致气缸卡死的问题，还避免了以往因使用大直径刀具加工时会出现刀具与靠角干涉导致只能使用小直径刀具进行加工，加工效率低下的问题。不光实现了无气缸定位，还实现了在机头400上装夹大直径刀具进行加工，提高了加工效率。

实施例2：

本发明实施例提供一种精雕机的定位方法，包括如下步骤：

s100，

定位靠角z方向移动，与吸附板的工作面对应；

定位靠角x方向移动，靠近吸附板；

吸附板y方向移动，靠近定位靠角。

通常情况下，精雕机的一次加工完成后，需要先将吸附板上的成品板材移走，再进行原料板材的定位，因此，在定位前，机头和吸附板之间的距离较远。具体的，定位靠角是安装在机头上的，随着机头在x方向以及y方向移动；吸附板随着工作台在y方向移动。s100则缩小了定位靠角和吸附板之间的距离，使得定位靠角位于吸附板的相邻两边外侧，定位靠角用于分别推抵原料板材的相邻两边缘的两个工作面，分别与吸附板的相邻两边对应。吸附板处于操作人员要对原料板材进行定位所设定的y方向的预设定位位置。定位靠角沿x方向的工作面和吸附板的间距大于定位靠角沿y方向的工作面和吸附板的间距。定位靠角用于分别推抵原料板材的相邻两边的两个工作面的上沿均高于吸附板的工作面，定位靠角的两个工作面的下沿均低于吸附板的工作面。该步骤中，每一个方向上的移动可以以先后顺序分别进行；也可以两个方向上的移动同时进行，在进行一个方向上的移动；还可以先进行一个方向上的移动，再同时进行两个方向上的移动；更可以三个方向上的移动同时进行。

s200，

机械手抓取原料板材移动至吸附板上方，原料板材与定位靠角的高度对应。

具体的，机械手抓取原料板材快速移动至吸附板上方一定距离，使原料板材与定位靠角的高度对应，即原料板材的表平面平行于吸附板的工作面，原料板材与吸附板的z方向间距为(0,1mm]。另外，原料板材的上平面低于定位靠角的两个工作面的上沿，且原料板材的两边缘分别与定位靠角的两个工作面对应。前述的z方向间距大于0主要是为了避免机械手抓着原料板材在吸附板上方移动时，原料板材和吸附板发生摩擦，导致原料板材的表面划伤；z方向间距小于或等于1mm则是为了避免后续步骤中，间距过大会在一定程度上影响机械手释放原料板材后的定位精度。

s300，

机械手u方向移动，使原料板材向定位靠角进行x方向的定位；

机械手v方向移动，使原料板材向定位靠角进行y方向的定位；

具体的，优选先使机械手v方向缓慢移动，使原料板材的一边缘向定位靠角沿x方向的工作面推抵，进行y方向的定位；再使机械手u方向缓慢移动，使原料板材的另一边缘向定位靠角沿y方向的工作面推抵，进行x方向的定位。

在一些实施例中，也可以先在x方向定位原料板材，再在y方向定位原料板材。或者机械手在u方向和v方向同时移动，在x方向和y方向定位原料板材。

s400，

打开吸附板真空，机械手释放原料板材。

具体的，打开吸附板真空和机械手释放原料是同时进行的，以避免不必要的定位精度误差，影响后序加工精度。

s500，

定位靠角z方向移动，离开吸附板；

定位靠角x方向移动，离开吸附板；

吸附板y方向移动，离开定位靠角。

具体的，为了后序精雕机对已定位的原料板材进行加工，须将定位靠角和吸附板的距离增大，因此，该步骤中的每一个方向上的移动可以以先后顺序分别进行；也可以两个方向上的移动同时进行，在进行一个方向上的移动；还可以先进行一个方向上的移动，再同时进行两个方向上的移动；更可以三个方向上的移动同时进行。

以上本发明精雕机的定位方法的实施例，对于初始位置设定、参数初始化以及预订参数写入、读取等基础性操作是本领域技术人员可以通过现有技术获知的，此处不再赘述。

以上实施例所出现的x、y、z均指的是机床绝对坐标系，u、v、w则指的是以机械手的运动原点所建立的相对坐标系，该相对坐标系以绝对坐标系为参照。

上述内容，仅为本发明的一部分实施例，并非用于限制本发明的实施方案，本领域普通技术人员根据本发明的主要构思和精神，可以十分方便地进行相应的变通或修改，故本发明的保护范围应以权利要求书所要求的保护范围为准。