一种CNC自动上下料设备及其应用方法

技术领域

本发明涉及CNC加工技术领域，特别涉及一种CNC自动上下料设备及其应用方法。

背景技术

CNC是一种精密的加工机床，通过输入设定的CNC加工程序，对机床上的零件进行加工。但由于加工原材料形状结构以及加工后的产品各异，当所需加工的数个产品为结构不相同的产品时，由于缺乏产品原材料自身的信息，因此在每一次原材料上料前，需要通过手动输入待加工产品的信息，后再选定加工程序，因此在上料和下料期间会出现上下料不连贯的现象，而且一个人无法同时给多台CNC设备上下料，上下料期间也会出现停机的间隙期，影响加工效率，而且难以实现连贯的自动化生产。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种CNC自动上下料设备及其应用方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明所述的一种CNC自动上下料设备及其应用方法，它包括有机架、连接在机架上的机械手和固定在机架上的缓存架组件；

所述缓存架组件包括有外框架和固定在外框架上的多个缓存治具；所述缓存治具上均设置有自定心虎钳组件；自定心虎钳组件与缓存治具之间设置有检测机构；所述检测机构为固定在治具底座上的接近开关；

所述自定心虎钳组件上设置有NFC标签；所述缓存治具上设置有用于读写NFC标签上数据的NFC读写器。

进一步地，所述外框架上从下至上排列有多个层板；所述层板上均布有多个缓存治具；缓存治具是固定在层板上。

进一步地，所述缓存治具的两侧均设置有卡块；卡块用于为机械手提供夹持的位置。

一种CNC自动上下料设备的应用方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1、将待加工的零件毛坯装夹在自定心虎钳组件内夹持固定后；

步骤2、将装有零件毛坯的自定心虎钳组件放入到尺寸自动测量机内，完成对零件毛坯的外形尺寸测量，并将该尺寸数据和所需加工信息与NFC标签的ID配对后传输到MES系统；

步骤3、在零件毛坯测量好外形尺寸，连同自定心虎钳组件一起放入到空闲的缓存治具内定位；

步骤4、缓存治具上的NFC读写器读取自定心虎钳组件上的NFC标签进行识别该位置的零件毛坯信息；

步骤5、机械手根据生产进度将自定心虎钳组件和零件毛坯一起抓取到CNC加工中心中的气动卡盘内定位；

步骤6、CNC加工中心通过当前上机位的读写器读取气动卡盘内自定心虎钳组件上的NFC标签信息，并且根据NFC标签的信息进行调取CNC刀路程序，进行加工。

本发明的有益效果：

1、被装入到带有NFC标签的自定心虎钳组件的零件毛坯，其加工状态信息上传至MES系统内，能够实时监控零件的加工状况，结合缓存架组件的缓存的零件，能够无缝衔接上料，减少上下料停机的时间，增强CNC加工的连贯性，减少非标件上下料停机的时间，易于实现CNC加工的自动化；

2、每一个零件毛坯的信息均与该自定心虎钳组件的NFC标签一一对应，能够自动识别加工的需求后调用指定的CNC刀路程序，能够兼容不同尺寸和所需加工形状产品进行自动加工。

3、通过NFC读写器判断缓存架组件上的缓存治具是否缺料进行判断补料需求，使得缓存治具上的待加工产品充足，防止缺料。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是缓存架组件的结构图；

图3是缓存治具和自定心虎钳组件的第一视角爆炸图；

图4是缓存治具和自定心虎钳组件的第二视角爆炸图；

图5是自定心虎钳组件的第一视角立体图；

图6是自定心虎钳组件的第二视角立体图；

附图标记说明：

A、机械手；B、机架；C、缓存架组件；C1、外框架；C2、层板；

C3、缓存治具；C31、治具底座；C32、支撑立柱；C3201、限位挡板；

C33、NFC读写器；C34、接近开关；C4、自定心虎钳组件；C41、卡块；

C42、NFC标签。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

如图1至6所示，本发明所述的一种CNC自动上下料设备，它包括有机架B、连接在机架B上的机械手A和固定在机架B上的缓存架组件C；

所述缓存架组件C包括有外框架C1和固定在外框架C1上的多个缓存治具C3；所述缓存治具C3上均设置有自定心虎钳组件C4；自定心虎钳组件C4与缓存治具C3之间设置有检测机构；所述检测机构为固定在治具底座C31上的接近开关C34；接近开关C34用于检测是否放入自定心虎钳组件C4；

所述自定心虎钳组件C4上设置有NFC标签C42；所述缓存治具C3上设置有用于读写NFC标签C42上数据的NFC读写器C33；

NFC读写器C33和NFC标签C42均与现有技术无本质区别，故此不详说；自定心虎钳组件C4为自定心虎钳，与现有技术无本质区别，故此不详说；

人工将待加工的零件毛坯装入到自定心虎钳组件C4内后完成零件毛坯的外形尺寸测量，毛坯的外形尺寸测量数据、NFC标签C42的数据和所需的加工程序的指令配对后输入到MES系统；然后将装有零件毛坯的自定心虎钳组件C4放入到缓存治具C3内定位，该位置的缓存治具C3上的NFC读写器C33读写出NFC标签C42上的数据后，MES系统根据客户订单号、生产工单号进行选调缓存治具C3进行加工；由于NFC标签C42通过NFC读写器C33读写信息后，MES系统会自动调用CNC的加工指令，完成对产品的加工后，机械手将CNC内的产品取出并放入到下一工序，下一工序根据NFC标签C42判断零件的状态进行二次加工或者组装；因此每一个特定NFC标签C42自定心虎钳组件C4上的产品都会在MES系统中显示当前状态；该结构中，通过在缓存治具C3上搭载用于读取自定心虎钳组件C4上NFC标签C42的信息的NFC读写器C33，使得缓存架组件C上每一个工件的加工顺序和加工程序均已经被预先批量设定好，减少上下料停机的时间，增强CNC加工的连贯性，易于实现CNC加工的自动化。

作为本发明第一种优选方式，所述外框架C1上从下至上排列有多个层板C2；所述层板C2上均布有多个缓存治具C3；缓存治具C3是固定在层板C2上；每一个层板C2均能够提供多个缓存治具C3的位置，增强了缓存架组件C的缓存能力，能将更多待加工的零件毛坯放入外框架C，能够使得产品连贯上料，机械手A无需停机等待。

作为本发明第一种优选方式，所述缓存治具C3的两侧均设置有卡块C41；卡块C41用于为机械手A提供夹持的位置。所述缓存治具C3包括有治具底座C31和固定在治具底座C31两侧的支撑立柱C32；所述支撑立柱C32的顶部设置有限位挡板C3201；缓存治具C3在自定心虎钳组件C4定位时，自定心虎钳组件C4贴合在支撑立柱C32的顶部；

限位挡板C3201对自定心虎钳组件C4的前后方向限位，再通过自定心虎钳组件C4底部的柱插入到缓存治具C3的孔位内定位。

一种CNC自动上下料设备的应用方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1、将待加工的零件毛坯装夹在自定心虎钳组件C4内夹持固定后；

步骤2、将装有零件毛坯的自定心虎钳组件C4放入到尺寸自动测量机内，完成对零件毛坯的外形尺寸测量，并将该尺寸数据和所需加工信息与NFC标签C42的ID配对后传输到MES系统；

步骤3、在零件毛坯测量好外形尺寸，连同自定心虎钳组件C4一起放入到空闲的缓存治具C3内定位；

步骤4、缓存治具C3上的NFC读写器C33读取自定心虎钳组件C4上的NFC标签C42进行识别该位置的零件毛坯信息；

步骤5、机械手A根据生产进度将自定心虎钳组件C4和零件毛坯一起抓取到CNC加工中心中的气动卡盘内定位；

步骤6、CNC加工中心通过当前上机位的读写器读取气动卡盘内自定心虎钳组件C4上的NFC标签C42信息，并且根据NFC标签C42的信息进行调取CNC刀路程序，进行加工。

以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。