一种CNC机内自动装夹清理设备及运作方法与流程

本发明属于机械，涉及一种笔记本加工设备，特别是一种cnc机内自动装夹清理设备及运作方法。

背景技术：

1、cnc加工通常是指精密机械加工、cnc加工车床、cnc加工铣床、cnc加工镗铣床等。

2、在现有的cnc加工中多采用人工辅助，具体操作为人工在cnc装夹治具上取放产品，人工在治具上面取放盖板，人工清理铝削，人工清理盖板等。由于cnc装夹机构的精度要求较高，都是金属制作，在人工取放过程中产品和治具容易磕碰到一起产生外观面得不良报废；此难题在cnc生产中一直困扰着cnc加工行业。

3、为了解决上述问题，例如中国专利文献曾公开了一种利用主轴实现自动上下料的cnc加工设【中国专利号：202220295003.2】，本实用新型公开一种利用主轴实现自动上下料的cnc加工设备，包括cnc机床，还包括有气动抓取装置和卡托安装治具，气动抓取装置具有安装座和两个相对平移的夹头，安装座上安装有平移驱动装置，卡托安装治具具有两个座体和放置板，放置板的两端对应转动安装在两座体上，放置板的顶面具有能上下摆动的第一夹板，第一夹板位于两夹臂之间设有能上下及前后平移的第二夹板。与现有技术相比，整个卡托坯料的cnc加工只需在一台cnc加工设备上即可完成卡托坯料的全部cnc加工，无需采用两台cnc加工设备，加工成本低，占地面积小，工作效率高，加工成本低，且加工过程中坯料的上下料全自动化操作，无需人工操作，工作效率更高。

4、上述技术方案，虽然在一定程度上实现了自动化上下料，但缺乏对取放料及取放盖板之间的切换操作结构，同时缺乏对盖板、产品、工位等进行清理废屑的清洁结构，从而影响连续加工的洁净度，降低成品的良率和品质。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种cnc机内自动装夹清理设备及运作方法。

2、本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种cnc机内自动装夹清理设备，包括机台，所述机台上设置直线移送机构，所述直线移送机构上平移输送中转治具和cnc治具，所述中转治具的顶部设置中转定料工位，所述cnc治具的顶部设置加工定料工位，所述cnc治具于所述加工定料工位的一侧设置吹料机构，所述中转治具和所述cnc治具的上方架设机头，所述机头的主轴底端设置清料组件，所述机头的底部设置取放料机构，所述取放料机构包括能旋转的取放料组件和能升降的夹料组件。

3、在上述的cnc机内自动装夹清理设备中，所述中转治具包括支撑架，所述支撑架的顶部设置保护板，所述保护板上凸设粗定位块、xy定位柱、z定位块，所述保护板的周圈设置若干外定位块。

4、在上述的cnc机内自动装夹清理设备中，所述cnc治具包括基座，所述基座的顶部设置载料板，所述载料板上凸设若干定位销，所述载料板的周圈设置若干旋转气缸，所述旋转气缸的转轴顶端固连压料块，所述压料块位于所述载料板上方。

5、在上述的cnc机内自动装夹清理设备中，所述吹料机构包括支撑块，所述支撑块固设于所述载料板的一侧，所述支撑块上设置风刀，所述风刀上开设一排出风孔，一排所述出风孔朝向所述载料板的上方空间。

6、在上述的cnc机内自动装夹清理设备中，所述清料组件包括设置于所述主轴底端的风扇，所述风扇与所述主轴同轴设置。

7、在上述的cnc机内自动装夹清理设备中，所述取放料机构包括l型板架，所述l型板架的一端装设所述取放料组件，所述l型板架的另一端装设所述夹料组件，所述l型板架的中部固连于所述机头的底部。

8、在上述的cnc机内自动装夹清理设备中，所述取放料组件包括固装于所述l型板架一端底部的旋转器，所述旋转器的旋转底端上固连排屑支撑杆，所述排屑支撑杆的末端设置爪体，所述爪体的底面上设置若干吸盘，所述旋转器的底面设置两个旋转限位块，所述排屑支撑杆位于两个所述旋转限位块之间形成旋转角度的限位止挡。

9、在上述的cnc机内自动装夹清理设备中，所述夹料组件包括固装于所述l型板架另一端底部的升降器，所述升降器的升降端固连升降架，所述升降架上设置夹持气缸，所述夹持气缸的夹爪由所述升降架的镂空底板向下伸出，所述夹爪的外侧固设xy限位爪，所述xy限位爪具有水平向外张开的半圆凹槽，所述镂空底板朝下固设若干z向限位柱。

10、一种cnc机内自动装夹清理设备的运作方法，应用于上述cnc机内自动装夹清理设备，所述运作方法包括：

11、a、放料流程：

12、s1、将产品放置在中转治具的保护板上，先通过粗定位块对应嵌入产品上的特征结构进行初步定位，通过xy定位柱穿接产品的xy孔进行xy向定位，通过z定位块抵靠产品边沿进行z向定位，再调整周圈的外定位块，夹持产品的周向进行精准定位；

13、s2、启动直线移送机构平移中转治具至机头正下方，启动旋转器驱动排屑支撑杆逆时针旋转90°，使爪体位于中转治具的正上方，通过吸盘将产品吸取；

14、s3、启动直线移送机构平移cnc治具至机头正下方，吸盘释放产品至cnc治具的载料板上，启动旋转器驱动排屑支撑杆顺时针旋转90°进行复位；通过若干定位销对应伸入产品上的特征孔进行准确定位，再启动旋转气缸将压料块旋转至产品上方形成纵向压制，将产品固定；

15、s4、启动升降器下降升降架和夹持气缸将盖板放置在产品上，启动夹持气缸打开释放盖板覆盖产品；启动升降器抬升升降架和夹持气缸进行复位；

16、s5、机台按照设定程序对产品运行加工作业；

17、b、取料流程：

18、n1、产品加工完成后，将高压气体输入风刀，通过一排出风孔对准盖板吹出高压气，进行盖板表面的废屑清理；

19、n2、启动升降器下降升降架和夹持气缸，启动夹持气缸将盖板夹住，启动升降器抬升升降架和夹持气缸将盖板取走；

20、n3、下降主轴使底端的风扇达到清理距离，开启风扇产生风流将产品表面的废屑吹除进行产品清理，抬升主轴带动风扇复位；

21、n4、启动旋转器驱动排屑支撑杆逆时针旋转90°，使爪体位于cnc治具的正上方，通过吸盘将产品吸取，启动旋转器驱动排屑支撑杆顺时针旋转90°移走产品；

22、n5、下降主轴使底端的风扇达到清理距离，开启风扇产生风流将cnc治具的载料板表面的废屑吹除进行工位清理，抬升主轴带动风扇复位；

23、n6、启动直线移送机构平移中转治具至机头正下方，启动旋转器驱动排屑支撑杆逆时针旋转90°，使爪体位于中转治具的正上方，将产品释放在中转治具的保护板上，启动旋转器驱动排屑支撑杆顺时针旋转90°进行复位；

24、n7、启动直线移送机构平移中转治具至安全门，开启安全门取走完成加工的产品。

25、在上述的cnc机内自动装夹清理设备的运作方法中，夹持气缸的夹爪置于两个夹持部之间，并使z向限位柱压制产品表面形成z向定位，夹持气缸驱动夹爪张开，将xy限位爪的半圆凹槽卡套在圆柱体的环槽内形成xy向定位，完成对产品的定位夹持。

26、与现有技术相比，本cnc机内自动装夹清理设备及运作方法具有以下有益效果：

27、1、自动化装夹：该设备通过机内的自动化装夹，实现了生产过程的自动化，减少了人工干预，提高了生产效率和一致性。

28、2、精准定位：通过中转治具和cnc治具的设计，以及定位销、压料块等定位部件的配合，实现了对产品的精准定位，确保加工的准确性和一致性。

29、3、清洁加工环境：通过吹料机构和清料组件的设计，及时清理产品表面和机床周围的铝削，保持了加工环境的清洁，减少了工作环境污染和产品表面的污染。

30、4、高效生产：整合了装夹、定位、清理等功能于一体，使得生产过程更加高效，节约了生产时间，提升了生产效率。

31、5、智能运作程序：合理按照程序驱动中转治具、cnc治具、机头、取放料机构和清理系统，从而有序的进行放料、加工、取料流程，实现全自动取放加工工艺，同时确保加工环境的清洁度，提升加工效率和加工效果，减省人力和加工成本，显著提升成品良率和精度，降低不良报废。

32、综上所述，该发明的有益效果包括提高了生产效率、确保了加工质量、减少了人工干预、保持了加工环境清洁，以及提升了操作便捷性，对于cnc加工领域具有显著的价值和应用前景。