CN113453843B - 用于在加工中心中安装夹具工件的方法 - Google Patents

Abstract

一种用于在加工中心(1)中安装夹具部件、或者待处理的型材(5)或已处理的型材(6)的方法，加工中心设置有用于转盘(3)的支撑框架(2)，转盘具有两个或更多个阶梯式位置或机架或加工工位(4)，加工中心包括机器人(7)，该机器人在手腕上为拟人化的，用于从具有多个插座的装载篮(10)朝向卸载篮(11)装载/卸载待处理的型材(5)和随后已经处理的型材(6)。该方法用于通过机器人(7)将待处理的型材(5)***布置在存在于机架(4)中的至少一个第一打开夹具(15a、15b、15c)下方的区域中；随后将待处理的型材(5)搁置在至少一个第一下固定基准件(18)上，该第一下固定基准件设置在至少一个第一打开夹具(17a、17b、17c)的固定前钳口(22a、22b、22c)上。随后将待处理的型材(5)搁置在第二和/或第三前固定基准件(19、20)上，该第二和/或第三前固定基准件存在于至少一个第一打开夹具(17a、17b、17c)的固定前钳口(22a、22b、22c)上。随后将待处理的型材(5)搁置在至少一个第四侧向固定基准件(21)上，该第四侧向固定基准件存在于至少一个第一打开夹具(17a、17b、17c)的固定前钳口(22a、22b、22c)的一侧上。随后待处理的型材(5)的侧向关闭通过与机架(4)相关联的第一可移动压具(27)发生，随后待处理的型材(5)的上部关闭通过与机架(4)相关联的至少一个第二压具(29a、29b)发生。随后待处理的型材(5)通过移动至少一个第一夹具(17a、17b、17c)的第二钳口(23a、23b、23c)来关闭。

Description

用于在加工中心中安装夹具工件的方法

技术领域

本发明涉及一种用于在加工中心中安装诸如型材的夹具工件的方法。

背景技术

目前已知的加工中心通常设置有由电焊结构工件制成的支撑结构；将例如具有四个或更多个阶梯式位置的转盘(turntable)固定到所述结构上。

所谓的机架(stand)装配在转盘上，并且机架的数量由循环时间来决定。

通常由拟人机器人来执行装载/卸载待处理的和已处理的型材的操作，在该拟人机器人的手腕上适配有抓手，该抓手设置有吸盘或气动夹具，该吸盘或气动夹具的任务是从装载篮中拾取待处理的型材、将该待处理的型材放置在机架中、从机架中退出以便允许转盘旋转、重新进入以拾取处理过的型材、以及将处理过的型材放置在卸载篮中。

装载篮和卸载篮由通过具有固定尺寸的结构工件制成的框架构成，在其上装配有由分层材料制成的外框(outlines)，该外框根据它们所容纳的型材的几何形状来改变它们的几何形状。

在用于装载待处理的型材和用于卸载已处理的型材的步骤之间，将待处理的型材放置在转盘的机架中或安装***上。

为此目的，例如，在已知的US 2017/0274553A1中，为了能够执行所需加工，工件的厚度和斜角在第一机器人拾取所述工件之前进行测量。

第一机器人配置成单独阻挡水平定向的工件；在工件已经被锁定并通过转移运输机从第一机器人移除之后，后者配置为将工件在竖直位置上重新定向，其中工件的适配端分别被向上和向下导向，且工件的相对的主表面在基本上平行于接收工件的臂的平面上延伸。

第一机器人将竖直定向的工件放置在梭子(shuttle)上，且第二机器人配置成在从与第二旋盘式(carousel-type)旋转运输机相关联的梭子接收时分别夹持处于其竖直方向上的工件，并将工件重新定向在水平位置中以在转移运输机上放置在由工件占据的位置中，在由工件占据的位置的下游，第一锁定机器人接收第一旋盘式旋转运输机的工件。

然而，已知类型的设备具有以下缺点：无法实现最初相互一致的各种工件的以及后续加工中处理过的工件的最佳、精确和可重复定位；因此，对于相同的工件，可能会获得在机架上的不一致的位置，并且这会在所执行的加工中引起不准确性。

发明内容

本发明的目标在于通过发明一种方法来解决所描述的技术问题，消除所引用的背景技术的缺点，该方法允许将待处理的型材或已处理的型材总是固定在相同位置，在移动篮期间确保稳定性并便于所述处理过的型材的拾取。

在此目标内，本发明的目的在于提供一种允许优化装载和卸载篮的能力的方法。

另一个目的在于获得一种方法，该方法还能够总是在相同位置采用相互不同的待处理的或已处理的型材。

另一个目的在于获得一种方法，该方法还可以应用于通用和已知的装置，该装置用于在加工中心中安装夹具部件、或者待处理或已处理的型材。

该目标和这些目的以及将在下文中变得更加显而易见的其它目的通过用于在加工中心中安装夹具部件、或者待处理或已处理的型材的方法来实现，在该加工中心设置有用于转盘的支撑框架，该转盘具有两个或更多个阶梯式位置或机架或加工工位，该加工中心包括在手腕上拟人化的机器人，用于从具有多个插座的加载篮向卸载篮装置/卸载所述待处理的型材和后续处理过的型材，其中，所述方法包括以下步骤：

通过所述机器人将所述待处理的型材***布置在存在于所述机架中的至少一个第一打开夹具下方的区域中；

将所述待处理的型材搁置在至少一个第一下固定基准件上，所述至少一个第一下固定基准件设置在所述至少一个第一打开夹具的固定前钳口上；

将所述待处理的型材搁置在第二和/或第三前固定基准件上，所述第二和/或第三前固定基准件存在于所述至少一个第一打开夹具的所述固定前钳口上；

将所述待处理的型材搁置在至少一个第四侧向固定基准件上，所述至少一个第四侧向固定基准件存在于所述至少一个第一打开夹具的所述固定前钳口的一侧上；

通过与所述机架相关联的第一可移动压具侧向关闭所述待处理的型材；

通过与所述机架相关联的至少一个第二压具上部关闭所述待处理的型材；

通过移动所述至少一个第一夹具的第二钳口前部关闭所述待处理的型材。

附图说明

本发明的进一步特征和优势将从通过附图中的非限定性实施例所说明的特定但非排他性实施方式的详细描述中变得更加显而易见，其中：

图1为包括机器人、装载篮和卸载篮的加工中心的视图；

图2为已经在设备中定位型材的机器人的、与前一个视图相似的视图；

图3为从设备下方观察的立体图，其中，为了清晰起见，仅设备内部的型材被定位；

图4和图5为将型材***设备中之前的步骤的侧向立体图和侧视图；

图6为在***待处理的型材的步骤中的设备的侧向立体图；

图7为图6的细节的视图；

图8为在将待处理的型材搁置在下固定基准件上的步骤中的设备的侧向立体图；

图9为图8的细节的视图；

图10为在将待处理的型材搁置在前固定基准件上的步骤中的设备的侧向立体图；

图11为图10的细节的视图；

图12为在将待处理的型材搁置在侧向固定基准件上的步骤中的设备的侧向立体图；

图13为图12的细节的视图；

图14为在侧向可移动基准件上关闭待处理的型材的步骤中的设备的侧向立体图；

图15为图10的细节的视图；

图16为通过上压具在下固定基准件和上可移动基准件之间关闭待处理的型材的步骤中从设备下方观察的立体图；

图17为图10的细节的视图；

图18为图16的设备的前视图；

图19为在前基准件上关闭待处理的型材的步骤中的设备的侧向立体图；

图20为图19的细节的视图。

具体实施方式

在以下的示例性实施方式中，关于具体实施例给出的个别特征可以实际上与存在于其它示例性实施方式中的其它不同特征互换。

参考附图，附图标记1是指设置有支撑结构或框架2的加工中心，该支撑结构或框架由电焊结构工件制成，在其上固定有转盘3，该转盘具有用于安装诸如待处理的型材5或已处理的型材6的工件的多个阶梯式位置或机架或加工工位4。

在所示的特定实施方式中，已经考虑了转盘3可以为例如具有四个或八个阶梯式位置或机架的形式，并且转盘例如设置有三个专用于加工的工位以及一个专用于装载/卸载待处理的型材5和已处理的型材6的工位。

装载/卸载待处理的型材5和已处理的型材6的操作通过机器人7来执行，机器人在手腕上是拟人化的，且在其上适配有抓手8并设置有气动夹具或吸盘9，气动夹具或吸盘的任务是从装载篮10拾取待处理的型材5、将该待处理的型材定位在所选择的机架中、从机架中退出以便允许转盘3的旋转、重新进入以拾取处理过的型材6、以及将该处理过的型材放置在卸载篮11中。

为了优化装载篮10和卸载篮11的能力，总是在相同位置固定待处理的型材5和已处理的型材6，确保篮10、11移动期间的稳定性，便于拾取，型材5、6优选地在两个不同平面上倾斜，从而利用重力搁置。

为了实现这些目的，已经为每个型材5、6定义了六个不同的基准点、也被称为RPS(基准定位***)，以及由可移动的压具驱动的对应的调平推进器，其允许在全部方向上保持型材。

已经仔细地研究了RPS的位置，以便实现所设定的目标，并允许通过型材所需的机械工具来进行加工。

在特定的示例性实施方式中，型材5在截面上具有倒十字的形状，其被示出仅为了提供说明和描述，但以此说明书，这是型材5可以采取的可能形状之一。

因此，此类型材形成竖直翼形件，该竖直翼形件由水平翼形件贯穿并分为较大的上竖直翼形件12和较小的下竖直翼形件13，该水平翼形件分为前侧翼形件14和后侧翼形件15。

机架4的一个特性在于对型材5、6的定位。

RPS设置在板16中，板与旋盘3为一体的，并且RPS物理上由能够将其自身布置在所述六个不同基准件点中的机械组件构成，并因此被设计为精确地支撑和安装，允许***和卸载型材5、6，并允许必要的加工和测量。

在全部的机架4中，型材5、6最初被布置在诸如板16的适当成形的表面下方，在该适当成形的表面上，装配有固定的和可移动的安装部。

该方案允许由加工难免会产生的碎片(chip)掉落至地面，在地面上它们由传送***收集，从而确保工作区域的最大清洁度，并且还允许从底部向上装载型材。

为了安装型材5、6，需要保持它的六个面。

因此，固定的RPS是用于处理型材5、6的机器人7的抓手8的基准或搁置点，并且它们的目的是始终具有固定的“零”基准。

从附图中明显的是，该方法提供了第一步骤，在第一步骤中，通过所述机器人7将所述待处理的型材5***到一区域中，该区域在板16下方布置在形成于第一初始打开夹具17a、17b、17c之间的空隙中的区域处；因此允许了型材5在第一夹具之间的定位，该第一夹具布置在所述板16的下方。

板16设置有分别固定在机架的右侧、中心和左侧的三个RPS或基准点，并且如所注意到的，它们的位置不允许型材5在机架中从前部装载，但允许从下方装载型材。

因此，具有第一下固定基准件或RPS 18、第二和/或第三前固定基准件或RPS 19、20、以及第四侧向固定基准件或RPS 21，这些基准件从第一夹具17a、17b、17c的固定前钳口22a、22b、22c朝向第一夹具的面对的可移动后钳口23a、23b、23c突出。

第一、第二和/或第三以及第四基准件的形状和布置取决于型材5、6的形状；在特定的实施方式中，第一下固定基准件或RPS 18和第二前固定基准件或RPS 19形成在第一翼形件24的适当地为L形的终端处，第一翼形件在所述固定前钳口22a、22b、22c的前方靠近它们的下端突出。

第三前固定基准件或RPS 20代替地形成在第二翼形件25的终端处，该第二翼形件适当地成形并在所述固定前钳口22a、22b、22c的前方靠近它们的上端突出。

第四侧向固定基准件或RPS 21形成在第三翼形件26的与所述第一翼形件24和第二翼形件25成直角定向的终端处，该第三翼形件在所述固定前钳口22a、22b、22c的前方靠近邻近于所述上端的区域突出。

第一下固定基准件或RPS 18充当Z轴的基准，而第二和/或第三基准件充当方向Y上的基准，且第四侧向固定基准件或RPS 21充当方向X上的基准。

该方法事实上提供了第二步骤，图9所示，其中，机器人7的抓手将待处理的型材5搁置在第一下固定基准件18上，以便在Z轴上执行第一调平。

接下来是进一步的步骤，图11所示，其中，机器人7的抓手将待处理的型材5搁置在第二和/或第三前固定基准件19、20上，以便在Y轴上获得调平。

接下来是进一步的步骤，图13所示，其中，机器人7的抓手8将待处理的型材5搁置在第四侧向固定基准件21上，以便在X轴上执行第一调平。

接下来是进一步的步骤，图14所示，其中，通过与板16相关联的第一可移动压具27迫使侧向关闭待处理的型材5，该第一可移动压具的终端将待处理的型材5的侧向表面28搁置并与其相互作用。

接下来是进一步的步骤，图18所示，其中，通过与所述板16相关联并设置有臂30a、30b的一对第二压具29a、29b迫使上部关闭所述待处理的型材5，该臂在位于所述待处理的型材5的上侧向表面31上方的区域中突出。

接下来是进一步的步骤，图19所示，其中，通过移动所述第一夹具17a、17b、17c的构成前基准件的第二可移动后钳口23a、23b、23c迫使前部关闭所述待处理的型材5。

因此确保了型材的完美安装。

规定了机器人7的抓手、装载篮10和卸载篮11、以及机架4设计成服务具有与所示的形状甚至不同的形状的型材5、6，在必要的情况下可以添加固定的和/或可移动的部件，这些部件必须与在部件上执行加工所需的空间占用相兼容，例如主轴的空间占用和铣刀的空间占用。

当待处理的型材5已经历经后续提供的加工后，可移动的RPS打开以便允许处理过的型材6的拾取以及新的待处理的型材5的***。

装载篮10和卸载篮11可以包含有限数量的型材5、6，并且当机器人7已经将它们全部拾取时，将有必要更换它。

因此已经发现本发明已经实现了预期的目的和目标，已经获得的方法允许将待处理的型材和已处理的型材总是固定在相同位置，确保篮移动期间的稳定性，并且便于所述已处理的型材的拾取。

此外，该方法允许优化装载和卸载篮的能力，因为还可以总是在相同位置采用相互不同的待处理的型材和已处理的型材。

所使用的材料以及构成本发明的各个部件的尺寸根据特定需要当然可以更为相关。

还可以省略表示为优势或便利等的特征，或与等同物进行替换。

本申请要求其优先权的意大利专利申请第102019000002061号中的公开内容通过引用合并于此。

在任何权利要求中提及的技术特征后跟随有参考符号的情况下，已经为增加权利要求的可理解性的唯一目的而包括了那些参考符号，并因此此类参考符号对通过此类参考符号以示例性表示的每个元件的解释没有任何限制作用。

Claims (14)

1.一种用于在加工中心(1)中在夹具上安装待处理的型材(5)或已处理的型材(6)的方法，所述加工中心设置有用于转盘(3)的支撑框架(2)，所述转盘具有两个或更多个机架(4)，所述加工中心包括机器人(7)，所述机器人在手腕上为拟人化的，用于从具有多个插座的装载篮(10)装载所述待处理的型材(5)和向具有多个插座的卸载篮(11)卸载后续已处理的型材(6)，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

通过所述机器人(7)将所述待处理的型材(5)***布置在至少一个第一打开夹具(17a、17b、17c)下方的区域中，所述至少一个第一打开夹具存在于所述机架(4)中；

将所述待处理的型材(5)搁置在至少一个第一下固定基准件(18)上，所述至少一个第一下固定基准件设置在所述至少一个第一打开夹具(17a、17b、17c)的固定前钳口(22a、22b、22c)上；

将所述待处理的型材(5)搁置在第二前固定基准件(19)上和/或第三前固定基准件(20)上，所述第二前固定基准件和/或第三前固定基准件存在于所述至少一个第一打开夹具(17a、17b、17c)的所述固定前钳口(22a、22b、22c)上；

将所述待处理的型材(5)搁置在至少一个第四侧向固定基准件(21)上，所述至少一个第四侧向固定基准件存在于所述至少一个第一打开夹具(17a、17b、17c)的所述固定前钳口(22a、22b、22c)的一侧上；

通过与所述机架(4)相连接的第一可移动压具(27)侧向施压并关闭所述待处理的型材(5)；

通过与所述机架(4)相连接的至少一个第二压具(29a、29b)上部施压并关闭所述待处理的型材(5)；

通过移动所述至少一个第一打开夹具(17a、17b、17c)的可移动的第二后钳口(23a、23b、23c)来前部施压并关闭所述待处理的型材(5)。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，布置在位于所述至少一个第一打开夹具(17a、17b、17c)下方的所述区域中的所述待处理的型材(5)设置有六个不同的基准安装部，所述基准安装部中的一些为固定的且其他一些为能移动的，所述基准安装部适于允许在所有方向上保持所述待处理的型材(5)。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在全部所述机架(4)中，所述待处理的型材(5)和所述已处理的型材(6)最初布置在板(16)下方，在所述板(16)上装配有所述固定的和能移动的基准安装部。

4.根据述权利要求3所述的方法，其特征在于，所述固定的和能移动的基准安装部保持所述待处理的型材(5)和所述已处理的型材(6)的六个面，所述固定的基准安装部为用于所述机器人(7)的抓手(8)的基准，以便总是具有固定的零基准。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，将所述待处理的型材(5)***到一区域中，该区域在所述板(16)下方布置在限定于最初打开的所述第一打开夹具(17a、17b、17c)之间的空隙中的区域处，所述板(16)设置有相应机架的三个固定的基准安装部，它们的位置允许从下方装载所述待处理的型材(5)。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一下固定基准件(18)、所述第二前固定基准件(19)、所述第三前固定基准件(20)和所述第四侧向固定基准件(21)被设置且从所述第一打开夹具(17a、17b、17c)的所述固定前钳口(22a、22b、22c)突出，所述固定前钳口朝向所述第一打开夹具的面对的可移动第二后钳口(23a、23b、23c)定向，所述第一下固定基准件(18)、所述第二前固定基准件(19)、所述第三前固定基准件(20)以及所述第四侧向固定基准件(21)的形状和布置取决于所述型材(5、6)的形状。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一下固定基准件(18)和所述第二前固定基准件(19)形成在第一翼形件(24)的适当地为L形的终端处，所述第一翼形件在所述固定前钳口(22a、22b、22c)的前方靠近它们的下端突出。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第三前固定基准件(20)形成在第二翼形件(25)的终端处，所述第二翼形件适当地成形并在所述固定前钳口(22a、22b、22c)的前方靠近它们的上端突出。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第四侧向固定基准件(21)形成在第三翼形件(26)的与所述第一翼形件(24)和所述第二翼形件(25)成直角定向的终端处，所述第三翼形件在所述固定前钳口(22a、22b、22c)的前方靠近邻近于所述上端的区域突出。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一下固定基准件(18)充当用于Z轴的基准，而所述第二前固定基准件(19)或所述第三前固定基准件(20)充当沿Y轴的基准，且所述第四侧向固定基准件(21)充当沿X轴的基准，所述X轴、Y轴和Z轴相互垂直。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述机器人(7)的抓手将所述待处理的型材(5)搁置在所述第一下固定基准件(18)上，以便在Z轴上执行第一调平，然后所述机器人(7)的所述抓手将所述待处理的型材(5)搁置在所述第二前固定基准件(19)上或所述第三前固定基准件(20)上，以便在Y轴上获得调平，然后所述机器人(7)的所述抓手将所述待处理的型材(5)搁置在所述第四侧向固定基准件(21)上，以便在X轴上执行第一调平。

12.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在进一步的步骤中，通过与所述板(16)相连接的第一可移动压具(27)迫使侧向关闭所述待处理的型材(5)，所述第一可移动压具的终端搁置抵靠所述待处理的型材(5)的侧表面(28)并与所述待处理的型材的侧表面相互作用。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，在进一步的步骤中，通过与所述板(16)相连接的一对第二压具(29a、29b)迫使上部关闭所述待处理的型材(5)，所述一对第二压具设置有臂(30a、30b)，所述臂在位于所述待处理的型材(5)的上侧向表面(31)上方的区域中突出。

14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在附加步骤中，通过移动所述第一打开夹具(17a、17b、17c)的构成前基准件的所述可移动的第二后钳口(23a、23b、23c)迫使前部关闭所述待处理的型材(5)。