用于小型块状零件的加工设备、加工系统和加工方法与流程

1.本发明涉及自动化加工领域，尤其涉及一种用于小型块状零件的加工设备、加工系统和加工方法。


背景技术：

2.伴随人工成本的逐渐提高，生产加工自动化是必然趋势。在实现自动化加工的过程中，加工设备的自动化技术已日渐成熟，申请人在先提交的申请公布号为cn 116079431a的中国发明专利申请公开了一种用于空调膨胀阀阀体的自动化加工系统及加工方法，可以实现空调膨胀阀阀体的自动化加工，并可实现两个加工切削设备之间的配合。空调膨胀阀阀体也属于小型块状零件，因此，小型块状零件切削加工操作的自动化在现有技术中已能实现。
3.但产品的加工不仅仅包括切削加工操作，在切削加工完成后，还需要进行去毛刺、清洗等后续处理，特别是部分对精度要求较高的产品，在保证切削加工精度的基础上，还需要做好去毛刺、杂质清洗等后续处理，才能确保产品的正常稳定工作。
4.现有技术中没有公开如何在完成切削加工自动化进行产品的后续处理操作，而在生产实践中，部分后处理操作通常以人工完成。现有技术中也存在部分可以进行去毛刺、清洗操作的自动化设备，但该类设备与切削加工设备之间相对独立工作，需要人工进行产品的配合移位。
5.本技术的目的即是针对上述技术问题，提供一种自动化程度更高的加工设备。


技术实现要素：

6.本发明要解决的技术问题是提供一种用于小型块状零件的加工设备、加工系统和加工方法，可以自动化完成切削加工、去毛刺和清洗操作，具有自动化程度高的优点。
7.为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案如下：用于小型块状零件的加工设备，至少包括：进料模块，所述的进料模块包括分拣组件和预定位组件，所述的预定位组件包括预定位夹具，所述的分拣组件用于将坯料逐一转移至预定位夹具；加工模块，所述的加工模块包括机架和上下料机构，所述的机架上设有上下料工位和加工工位，所述的加工工位设有切削加工单元；所述的上下料机构用于从预定位夹具夹取坯料并转移至上下料工位；去毛刺模块，所述的去毛刺模块包括去毛刺装置和第一产品转位机构；清洗模块，所述的清洗模块包括理料组件和清洗装置，所述的理料组件包括理料盘、排盘机构和理料盘转位机构；中间转运模块，所述的中间转运模块包括转运模具和输送组件，所述的转运模具至少具有三个工位，第一工位与加工模块对应，第二工位与去毛刺模块对应，第三工位与清洗模块对应，输送组件用于驱动转运模具在三个工位之间转运；
所述的第一产品转位机构用于在第二工位和去毛刺装置之间转运产品；所述的排盘机构用于从第三工位夹取产品并有序排放至理料盘，所述的理料盘转位机构用于将理料盘转移至清洗装置。
8.进料模块用于坯料的自动化分拣，加工模块用于自动化完成坯料的切削加工，去毛刺模块自动化完成产品的去毛刺操作，清洗模块用于对产品进行全面清洗，中间转运模块用于在加工模块、去毛刺模块和清洗模块之间串联协调，完成产品的自动化中间转运操作，具有自动化程度高的优点。
9.其中的预定位组件用于坯料的预定位，可以提高上下料机构的夹料精度，同时还能在分拣组件和起到坯料缓存作用，以保证加工模块、去毛刺模块和清洗模块的工作节拍稳定。
10.作为优选，所述的分拣组件包括自动进料机构、分拣执行机构和料盒清理机构，所述的自动进料机构包括进料输送单元，所述的进料输送单元上设有分拣工位；所述的分拣执行机构包括机械手，用于从分拣工位逐个夹取坯料，并转移至预定位夹具；所述的料盒清理机构包括上横梁、平移滑块、支撑臂和平移驱动单元，所述的平移滑块设置在上横梁上，所述的支撑臂设置在平移滑块上；所述的平移驱动单元用于驱动平移滑块沿上横梁平移运动、及驱动支撑臂相对于平移滑块沿长度方向平移运动；所述支撑臂的下端设有清废夹持单元。
11.由于产品的体积较小，坯料以整齐码放在包装盒内的形式进料，进料输送单元用于将包装盒输送至分拣工位，分拣执行机构用于从分拣工位的包装盒内逐一将坯料取出并转移至预定位组件。
12.而当包装盒内的坯料全部分拣完成后，料盒清理组件用于将空料盒转移。为了进一步提高单次坯料的进料量，包装盒内以多层堆叠的形式码放坯料，每相邻两层之间设置隔板。当每一层坯料分拣完毕后，料盒清理组件将隔板转移。
13.作为优选，所述的预定位组件上设有接料工位和预定位工位，所述的预定位工位设有横向定位单元和纵向定位单元；所述的预定位夹具至少包括两组，两组所述的预定位夹具在接料工位和预定位工位之间交替切换；所述的预定位组件还包括驱动预定位夹具在接料工位和预定位工位之间切换的换位驱动单元。
14.分拣组件将坯料转移至接料工位，上下料机构从预定位工位取料。预定位夹具在接料工位接收坯料后，切换至预定位工位，横向定位单元和纵向定位单元对坯料进行水平定位操作。两组预定位夹具可以同时进行接料操作和上料操作，提高效率。
15.作为优选，还包括表面清洗装置，所述的表面清洗装置位于加工模块和中间转运模块之间；所述的表面清洗装置包括清洗台、第一清洗进给组件和第二产品转位机构，所述的清洗台沿第一清洗进给组件的进给方向依次包括接料区、清洗区和出料区；所述的上下料机构用于将完成切削加工的产品从上下料工位转移至接料区，所述的第二产品转位机构用于将完成表面清洗的产品从出料区转移至第一工位；
所述的第一清洗进给组件包括产品限位单元和第一进料输送单元，所述的第一进料输送单元用于驱动产品限位单元沿进料区、清洗区和出料区方向运动；所述的产品限位单元包括底部限位件和侧向限位件，所述的底部限位件和侧向限位件均为独立设置的限位柱，所述底部限位件的高度小于侧向限位件的高度；所述的侧向限位件环形围绕底部限位件设置，并在所述的底部限位件的顶部区域共同围合成产品限位区间；所述的清洗区设有喷淋组件和上限位单元，所述的上限位单元位于产品限位单元上方，并沿进给组件的进给方向延伸。
16.切削加工完成后，产品难以避免的会带有切屑等杂质，在一定程度上会对后续操作的二次装夹精度造成影响，因此在切削加工完成后，对产品进行表面清洗操作。
17.上下料机构将加工完成的产品放置在位于接料区的产品限位单元上，底部限位件用于承接产品，侧向限位件用于对产品进行侧向限位，完成限位后产品在第一输送单元的输送下依次转位至清洗区和出料区。在经过清洗区的过程中，上限位单元对产品进行定向限位，同时喷淋组件向产品方向喷淋清洗液，完成产品的表面清洗。
18.底部限位件和侧向限位件设置成柱状，可以在可靠限位的基础上，较小与产品的接触面积，增大产品的暴露面积，以达到更好的清洗效果。
19.作为优选，所述的去毛刺模块还包括产品暂存组件，所述的产品暂存组件上设有若干产品暂存位；所述产品暂存位的数量为n，去毛刺装置的单次处理数量为m，则有：n≥m-1；当产品暂存组件上的零件数量少于n时，第一转位机构将去毛刺装置上完成去毛刺操作的产品转移至产品暂存组件；当去毛刺装置的单次上料数量少于m，且当前第二工位没有同规格产品时，第一转位机构将产品从产品暂存组件转移至去毛刺装置；当同规格产品已全部完成去毛刺操作，且产品暂存组件上有产品时，第一转位机构将产品从产品暂存组件转移至第二工位。
20.鉴于去毛刺模块的特殊工作模式，单次必须m个产品同时进行操作。在同规格坯料即将加工完成时，最后剩余的产品数量可能不足m；或者当前的产品被去毛刺模块判定为存在加工质量问题，后续产品没有及时到位时，进入去毛刺模块的产品数量达不到操作数量要求，会对去毛刺操作造成一定影响。
21.而产品暂存组件预存一定数量的产品，可以填补因上述情况造成的产品数量不足，保证去毛刺装置的正常工作。
22.作为优选，所述的加工模块还包括夹持定位组件，所述的夹持定位组件位于上下料工位；所述的夹持定位组件包括定位夹具，所述的定位夹具包括基座和两个相对设置的夹头，两个所述夹头之间形成夹持区间；所述的基座上设有定位部，所述夹持区间与定位相对的一侧为进料通道；所述的夹持定位组件还包括定位驱动件，所述的定位驱动件至少具有两个状态：工作状态下，定位驱动件用于推动被夹持件向定位部方向运动；待机状态下，定位驱动件与进料通道错开设置。
23.上下料机构可以实现产品的单侧定位，夹头可以实现另一侧的定位，定位驱动件和定位部共同完成最后一个方向的定位，同时满足了上下、左右和前后方向的定位，产品的
夹持精度可靠。
24.作为优选，所述的清洗装置包括清洗机、第二清洗进给组件和盖板转运机构，所述第二清洗进给组件包括第二进料输送单元，所述的第二进料输送单元上设有加盖工位和清洗工位，所述的加盖工位与盖板转运机构对应，清洗工位与清洗机对应；所述的第二清洗进给组件用于将理料盘从加盖工位输送至清洗工位；所述的理料盘转位机构用于将理料盘转移至加盖工位；所述的盖板转运机构包括盖板存储单元和盖板转运机构，所述的盖板转运机构用于将盖板从盖板存储单元转运至加盖工位。
25.清洗装置用于在产品切削加工和去毛刺操作完成后进行全面清洗，包括清洗切屑、油污等杂质。
26.由于产品的体积较小，且存在小直径深孔，在全面清洗的过程中会对产品进行翻转等操作。因此采用理料盘对产品进行有序排放和限位，并在理料盘上方设置盖板，以保证产品在清洗过程中位置稳定可控。
27.作为优选，还包括产品管理模块，所述的产品管理模块包括立库和操作台，所述的立库包括已清洗库和未清洗库，所述的操作台包括出库口；所述的理料盘转位机构用于在理料组件、清洗机、立库和操作台之间转运理料盘。
28.产品管理模块对清洗完成的产品、未清洗产品进行有序管理，同时对清洗完成的产品进行出库操作。
29.用于小型块状零件的加工系统，包括如上所述的加工设备；还包括控制模块，所述的控制模块包括执行控制单元和状态监测单元；所述的执行控制单元与进料模块、加工模块、去毛刺模块、清洗模块和中间转运模块分别电连接，并分别控制进料模块、加工模块、去毛刺模块、清洗模块和中间转运模块的工作状态；所述的状态监测单元用于检测进料模块、加工模块、去毛刺模块、清洗模块和中间转运模块的工作状态，并反馈给执行控制单元。
30.用于小型块状零件的加工方法，其特征在于：采用如上所述的加工设备；至少包括以下步骤：s1.进料：分拣组件将坯料逐一转移至预定位夹具，预定位夹具对坯料进行调整定位；s2.加工：上下料机构将坯料从预定位夹具转移至上下料工位，加工模块对坯料进行切削加工；s3.去毛刺：中间转运模块将完成切削加工操作的产品从第一工位转运至第二工位，第一产品转位机构从第二工位夹取产品并转移至去毛刺装置，去毛刺装置对产品进行去毛刺操作；s4.清洗：中间转运模块将完成去毛刺操作的产品从第二工位转运至第三工位，排盘机构将产品从第三工位逐个转移至理料盘；理料盘转位机构将理料盘转移至清洗装置，进行清洗操作。
附图说明
31.图1为本实施例用于小型块状零件的加工系统的结构示意图；
图2为本实施例用于小型块状零件的加工系统的俯视图；图3为本实施例用于小型块状零件的加工系统中中间转运模块的结构示意图；图4为本实施例用于小型块状零件的加工系统中中间转运模块的俯视图；图5为本实施例用于小型块状零件的加工系统中进料模块与加工模块配合的结构示意图；图6为本实施例用于小型块状零件的加工系统中分拣组件的结构示意图；图7为本实施例用于小型块状零件的加工系统中料盒清理机构的结构示意图；图8为本实施例用于小型块状零件的加工系统中料盒清理机构另一状态的结构示意图；图9为图8中a处的局部放大图；图10为本实施例用于小型块状零件的加工系统中预定位组件的结构示意图；图11为本实施例用于小型块状零件的加工系统中预定位组件另一视角的结构示意图；图12为本实施例用于小型块状零件的加工系统中预定位组件的俯视图；图13为本实施例用于小型块状零件的加工系统中预定位组件的底部视图；图14为本实施例用于小型块状零件的加工系统中夹持定位组的结构示意图；图15为本实施例用于小型块状零件的加工系统中夹持定位组的正视图；图16为本实施例用于小型块状零件的加工系统中表面清洗装置的结构示意图；图17为本实施例用于小型块状零件的加工系统中表面清洗装置的剖视图；图18为本实施例用于小型块状零件的加工系统中表面清洗装置的内部结构示意图；图19为本实施例用于小型块状零件的加工系统中产品限位单元的结构示意图；图20为本实施例用于小型块状零件的加工系统中表面清洗装置另一视角的结构示意图；图21为本实施例用于小型块状零件的加工系统中中间定位组件的结构示意图；图22为本实施例用于小型块状零件的加工系统中去毛刺模块与中间转运模块配合的结构示意图；图23为本实施例用于小型块状零件的加工系统中中间转运模块、清洗模块和产品处理模块配合的结构示意图；图24为本实施例用于小型块状零件的加工系统中中间转运模块、清洗模块和产品处理模块配合的俯视图；图25为本实施例用于小型块状零件的加工系统中清洗模块的结构示意图；图26为本实施例用于小型块状零件的加工系统中清洗模块的俯视图；图27为本实施例用于小型块状零件的加工系统中盖板转运机构的结构示意图；图28为本实施例用于小型块状零件的加工系统中转向机构的俯视图；图29为本实施例用于小型块状零件的加工系统中转向机构的结构示意图。
实施方式
32.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对
本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例
33.如图1和图2所示，用于小型块状零件的加工系统，包括进料模块1、加工模块2、去毛刺模块4、清洗模块5、中间转运模块3和控制模块。进料模块1用于坯料的自动化分拣，加工模块2用于自动化完成坯料的切削加工，去毛刺模块4自动化完成产品的去毛刺操作，清洗模块5用于对产品进行全面清洗。
34.所述的控制模块包括执行控制单元和状态监测单元。所述的执行控制单元与进料模块1、加工模块2、去毛刺模块4、清洗模块5和中间转运模块3分别电连接，并分别控制进料模块1、加工模块2、去毛刺模块4、清洗模块5和中间转运模块3的工作状态。所述的状态监测单元用于检测进料模块1、加工模块2、去毛刺模块4、清洗模块5和中间转运模块3的工作状态，并反馈给执行控制单元。
35.如图1-图4所示，所述的中间转运模块3包括转运模具和输送组件，所述的转运模具至少具有三个工位，第一工位31与加工模块2对应，第二工位32与去毛刺模块4对应，第三工位33与清洗模块5对应，输送组件用于驱动转运模具在三个工位之间转运。中间转运模块3用于在加工模块2、去毛刺模块4和清洗模块5之间串联协调，完成产品的自动化中间转运操作，具有自动化程度高的优点。
36.如图4所示，具体的，所述的输送组件包括模具暂存分段35和工作分段，所述的第一工位31、第二工位32和第三工位33均位于工作分段。转运模具的数量有多个，且为了保证设备的正常运行，转运模具的数量存在一定冗余，为了避免对各个模块的干扰，部分未接到转运任务的转运模具在暂存分段35等待。
37.如图4所示，具体的，所述的输送组件上还设有模具清洁工位34，所述的模具清洁工位34设有高压气吹扫单元。所述的模具清洁工位位于模具暂存分段35。高压气吹扫单元对处于空闲状态的模具进行吹扫操作，去除可能存在的切屑等杂质，为下一次执行转运任务做准备。
38.所述的输送组件基于柔性输送线设置，可以实现各个转运模具单独控制运动状态和运动速度，产品转运操作灵活便利。由于柔性输送线为现有技术，对于输送组件的具体结构和控制逻辑，本技术不做赘述。
39.如图5和图6所示，所述的进料模块1包括分拣组件11和预定位组件12，所述的分拣组件11包括自动进料机构111、分拣执行机构和料盒清理机构，所述的自动进料机构111包括进料输送单元，所述的进料输送单元上设有分拣工位。
40.由于产品的体积较小，坯料以整齐码放在包装盒内的形式进料，进料输送单元用于将包装盒输送至分拣工位，分拣执行机构用于从分拣工位的包装盒内逐一将坯料取出并转移至预定位组件12。
41.如图7-图9所示，所述的料盒清理机构包括上横梁112、平移滑块113、支撑臂114和平移驱动单元，所述的平移滑块113设置在上横梁112上，所述的支撑臂114设置在平移滑块113上。所述的平移驱动单元用于驱动平移滑块113沿上横梁112平移运动、及驱动支撑臂114相对于平移滑块113沿长度方向平移运动。
42.如图9所示，所述支撑臂114的下端设有清废夹持单元115。具体的，清废夹持单元115包括负压夹持件1132和机械夹持件1131，负压夹持件1132和机械夹持件1131并排设置，其中的机械夹持件1131用于夹取空料盒，负压夹持件1132用于吸附隔板。
43.而当包装盒内的坯料全部分拣完成后，料盒清理组件用于将空料盒转移。为了进一步提高单次坯料的进料量，包装盒内以多层堆叠的形式码放坯料，每相邻两层之间设置隔板。当每一层坯料分拣完毕后，料盒清理组件将隔板转移。
44.为了提高分拣的效率和准确度，在分拣工位上方设有视觉检测单元，视觉检测单元采集分拣工位的视觉信息，并反馈给控制模块，控制模块对坯料的位置、型号和剩余数量进行分析判断，并控制分拣执行机构和料盒清理机构工作。
45.如图10-图12所示，所述的预定位组件12包括预定位夹具122，所述的分拣组件11用于将坯料逐一转移至预定位夹具122。所述的分拣执行机构包括机械手，用于从分拣工位逐个夹取坯料，并转移至预定位夹具122。
46.如图13所示，所述的预定位组件12上设有接料工位126和预定位工位125，所述的预定位工位125设有横向定位单元123和纵向定位单元124，所述的横向定位单元123和纵向定位单元124分别包括位于预定位工位125侧面的推块，横向定位单元123和纵向定位单元124中推块的运动方向相对垂直设置。所述的预定位夹具122至少包括两组，两组所述的预定位夹具122在接料工位126和预定位工位125之间交替切换。
47.如图13和图14所示，所述的预定位组件12还包括驱动预定位夹具122在接料工位126和预定位工位125之间切换的换位驱动单元121，所述的换位驱动单元121包括电缸1211和齿轮齿条传动机构1212，其中的齿轮与预定位夹具连接，电缸1211驱动齿条滑动，带动齿轮转动，进而驱动预定位夹具122以旋转形式转位。预定位组件12用于坯料的预定位，可以提高上下料机构21的夹料精度，同时还能在分拣组件11和起到坯料缓存作用，以保证加工模块2、去毛刺模块4和清洗模块5的工作节拍稳定。
48.分拣组件11将坯料转移至接料工位126，上下料机构21从预定位工位125取料。预定位夹具122在接料工位126接收坯料后，切换至预定位工位125，横向定位单元123和纵向定位单元124对坯料进行水平定位操作。两组预定位夹具122可以同时进行接料操作和上料操作，提高效率。
49.如图5所示，所述的加工模块2包括机架22和上下料机构21，所述的机架22上设有上下料工位和加工工位，所述的加工工位设有切削加工单元。所述的上下料机构21用于从预定位夹具122夹取坯料并转移至上下料工位，加工模块2驱动坯料从上下料工位转移至加工工位，并对坯料进行切削加工，加工完成后产品复位至上下料工位。
50.如图2所示，还包括表面清洗装置7，所述的表面清洗装置7位于加工模块2和中间转运模块3之间。如图16-图18所示，所述的表面清洗装置7包括清洗台711、第一清洗进给组件716和第二产品转位机构，所述的清洗台711沿第一清洗进给组件的进给方向依次包括接料区711、清洗区713和出料区715。所述的上下料机构21用于将完成切削加工的产品从上下料工位转移至接料区711，所述的第二产品转位机构用于将完成表面清洗的产品从出料区715转移至第一工位31。
51.如图16-图18所示，所述的第一清洗进给组件716包括产品限位单元和第一进料输送单元，所述的第一进料输送单元用于驱动产品限位单元沿进料区、清洗区713和出料区
715方向运动。如图19所示，所述的产品限位单元包括底部限位件7171和侧向限位件7172，所述的底部限位件7171和侧向限位件7172均为独立设置的限位柱，所述底部限位件7171的高度小于侧向限位件7172的高度。 所述的侧向限位件7172环形围绕底部限位件7171设置，并在所述的底部限位件7171的顶部区域共同围合成产品限位区间。
52.如图17和图18所示，所述的清洗区713设有喷淋组件712和上限位单元714，所述的上限位单元714位于产品限位单元上方，并沿进给组件的进给方向延伸。
53.切削加工完成后，产品难以避免的会带有切屑等杂质，在一定程度上会对后续操作的二次装夹精度造成影响，因此在切削加工完成后，对产品进行表面清洗操作。
54.上下料机构21将加工完成的产品放置在位于接料区711的产品限位单元上，底部限位件7171用于承接产品，侧向限位件7172用于对产品进行侧向限位，完成限位后产品在第一输送单元的输送下依次转位至清洗区713和出料区715。在经过清洗区713的过程中，上限位单元714对产品进行定向限位，同时喷淋组件712向产品方向喷淋清洗液，完成产品的表面清洗。
55.底部限位件7171和侧向限位件7172设置成柱状，可以在可靠限位的基础上，较小与产品的接触面积，增大产品的暴露面积，以达到更好的清洗效果。
56.如图16和图20所示，所示，所述的第二产品转位机构包括转位夹具721、驱动单元和中间定位组件722，所述的驱动单元用于驱动转位夹具721在出料区715、中间定位组件722和第一工位31之间运动并转移产品。如图20和图21所示，所述的中间定位组件722包括定位基座7222，定位基座上设有两个定位块7221和驱动两个定位块7221相对运动的驱动件，两个定位块的运动方向与转位夹具721的夹持方向相对垂直设置。
57.由于表面清洗过程中，产品限位单元对产品的限位精度较低，产品在完成表面清洗后，位置精度也较低。为了提高中间转运模块3和去毛刺模块4的夹持精度，在第二产品转位机构将产品转移至第一工位31的过程中，在中间定位组件722进行中间定位操作。其中转位夹具721对产品的单个方向进行夹持定位，中间转运模块3对产品的另一个方向进行定位，完成产品在水平方向的可靠定位。
58.如图22所示，所述的去毛刺模块4包括去毛刺装置41和第一产品转位机构42，所述的第一产品转位机构42用于在第二工位32和去毛刺装置41之间转运产品。本技术的去毛刺装置为高压水去毛刺装置，高压水去毛刺装置为现有技术，故对其具体结构不做赘述。
59.如图22所示，所述的去毛刺模块4还包括产品暂存组件43，所述的产品暂存组件43上设有若干产品暂存位；所述产品暂存位的数量为n，去毛刺装置41的单次处理数量为m，则有：n≥m-1。
60.当产品暂存组件43上的零件数量少于n时，第一转位机构将去毛刺装置41上完成去毛刺操作的产品转移至产品暂存组件43；当去毛刺装置41的单次上料数量少于m，且当前第二工位32没有同规格产品时，第一转位机构将产品从产品暂存组件43转移至去毛刺装置41；当同规格产品已全部完成去毛刺操作，且产品暂存组件43上有产品时，第一转位机构将产品从产品暂存组件43转移至第二工位32。
61.鉴于去毛刺模块4的特殊工作模式，单次必须m个产品同时进行操作。在同规格坯料即将加工完成时，最后剩余的产品数量可能不足m；或者当前的产品被去毛刺模块4判定
为存在加工质量问题，后续产品没有及时到位时，进入去毛刺模块4的产品数量达不到操作数量要求，会对去毛刺操作造成一定影响。
62.而产品暂存组件43预存一定数量的产品，可以填补因上述情况造成的产品数量不足，保证去毛刺装置41的正常工作。
63.如图23-图27所示，所述的清洗模块5包括理料组件54和清洗装置，所述的理料组件54包括理料盘、排盘机构541和理料盘转位机构62。所述的排盘机构541用于从第三工位33夹取产品并有序排放至理料盘，所述的理料盘转位机构62用于将理料盘转移至清洗装置。
64.如图23-图27所示，所述的清洗装置包括清洗机51、第二清洗进给组件52和盖板转运机构53，所述第二清洗进给组件52包括第二进料输送单元，所述的第二进料输送单元上设有加盖工位521和清洗工位，所述的加盖工位521与盖板转运机构53对应，清洗工位与清洗机51对应。所述的第二清洗进给组件52用于将理料盘从加盖工位521输送至清洗工位。所述的理料盘转位机构62用于将理料盘转移至加盖工位521。
65.如图23-图27所示，所述的盖板转运机构53包括盖板存储单元和盖板转运机构，所述的盖板转运机构用于将盖板从盖板存储单元转运至加盖工位521。所述的盖板转运机构包括转运机械臂，所述的转运机械臂上设有负压吸附单元。
66.清洗装置用于在产品切削加工和去毛刺操作完成后进行全面清洗，包括清洗切屑、油污等杂质。
67.由于产品的体积较小，且存在小直径深孔，在全面清洗的过程中会对产品进行翻转等操作。因此采用理料盘对产品进行有序排放和限位，并在理料盘上方设置盖板，以保证产品在清洗过程中位置稳定可控。
68.如图27所示，所述的第二清洗进给组件52还设有卸料工位524，所述的第二清洗进给组件52驱动理料盒沿加盖工位521、清洗工位和卸料工位524运动。所述的盖板存储单元525位于加盖工位521和卸料工位524之间，所述的盖板转运机构53还用于将盖板从卸料工位524转运至盖板存储单元525。
69.如图26、图28和图29所示，作为一种具体的实施方式，所述的第二清洗进给组件52包括第一分段523和第二分段522，所述的加盖工位521位于第一分段523，所述的卸料工位524位于第二分段522。所述的第二清洗进给组件52还包括转向机构22，所述的转向机构22包括第一转向单元551和第二转向单元553，所述的第一转向单元551与第一分段523对应，第二转向单元553与第二分段522对应。所述的第一转向单元551和第二转向单元553分别包括基座555、旋转座554和旋转驱动件，所述的旋转座554设置在基座555上，所述的旋转座554上设有理料盘进给单元。
70.如图26、图28和图29所示，当第一分段523与第二分段522之间的距离较大时，可以增设过渡分段552，在第一转向单元551和第二转向单元553之间作为过渡，传送理料盘。其中的过渡分段上设有理料盘进给单元。
71.所述的第一转向单元551和第二转向单元553分别具有两个位置状态，所述的旋转驱动件驱动第一转向单元551和第二转向单元553在两个位置状态之间切换。第一转向单元551的第一位置状态与第一分段523对齐，第一转向单元551的第二位置状态与第二转向单元553的第一位置状态对齐，第二转向单元553的第二位置状态与第二分段522对齐。
72.为了提高产品管理的自动化程度，在理料盘上设置可识读信号，其中的可识读信号可以为二维码等视觉信号，也可以为芯片等电信号。为了便于进行识读操作，需要对理料盘的姿态进行调整。通过设置转向机构，可以保证理料盘在加盖工位和卸料工位的姿态一致。
73.进一步的，如图14和图15所示，所述的加工模块2还包括夹持定位组件，所述的夹持定位组件位于上下料工位。所述的夹持定位组件包括定位夹具221，所述的定位夹具221包括基座和两个相对设置的夹头，两个所述夹头之间形成夹持区间。所述的基座上设有定位部，所述夹持区间与定位相对的一侧为进料通道。
74.所述的夹持定位组件还包括定位驱动件222，所述的定位驱动件222至少具有两个状态：工作状态下，定位驱动件222用于推动被夹持件向定位部方向运动；待机状态下，定位驱动件222与进料通道错开设置。
75.上下料机构21可以实现产品的单侧定位，夹头可以实现另一侧的定位，定位驱动件222和定位部共同完成最后一个方向的定位，产品的夹持精度可靠。
76.还包括坯料检测单元，所述的坯料检测单元包括加压装置，所述加压装置设有出气口，所述的出气口设置在定位部。所述的状态监测单元实时监测加压装置的压力值，并根据加压装置的压力值的变化速度和最高值，判定出气口与坯料之间的密封性，从而判定坯料的对应侧面是否合格。当加压装置的升压速度过慢或压力最高值达不到预设值，这判定坯料不合格，执行控制单元控制上下料机构21将对应产品取出。
77.如图23和图24所示，进一步的，还包括产品管理模块6，所述的产品管理模块6包括立库61和操作台63，所述的立库61包括已清洗库和未清洗库，所述的操作台63包括出库口632。所述的理料盘转位机构62用于在理料组件54、清洗机51、立库61和操作台63之间转运理料盘。产品管理模块6对清洗完成的产品、未清洗产品进行有序管理，同时对清洗完成的产品进行出库操作。
78.立库61包括清洗区713和未清洗区713，当清洗机51内正常执行清洗操作时，理料盘转位机构62可以将完成理料的理料盘转移至未清洗区713进行暂存。而当清洗机51有完成清洗操作的理料盘送出，且出库口632满载时，理料盘转位机构62可以将完成理料的理料盘转移至清洗区713进行暂存。在清洗机51完成当前的清洗操作时，首先判断未清洗区713是否有暂存产品，若有，首先从未清洗区713转运产品至清洗机51。
79.具体的，由于产品管理模块6的占地面积较大，其中的理料盘转位机构62包括地轨机器人，可以很好的完成各个位置的理料盘转运。
80.所述的操作台63还包括外部输入口631，当需要对外部输入的产品进行清洗操作时，将产品放入外部输入口631，控制模块暂停从理料组件54向清洗机51转运理料盘。首先进行外部输入产品的清洗操作，在此过程中理料组件54完成理料的理料盘转移至未清洗区713暂存。
81.用于小型块状零件的加工方法，其特征在于：采用如上所述的加工设备；至少包括以下步骤：s1.进料：分拣组件11将坯料逐一转移至预定位夹具122，预定位夹具122对坯料进行调整定位。
82.s2.加工：上下料机构21将坯料从预定位夹具122转移至上下料工位，加工模块2对
坯料进行切削加工。
83.上下料机构21将产品转移至表面清洗装置7，表面清洗装置7对产品进行表面清洗操作，第二产品转位机构将清洗完成的产品转移至第一工位31。
84.s3.去毛刺：中间转运模块3将完成切削加工操作的产品从第一工位31转运至第二工位32，第一产品转位机构42从第二工位32夹取产品并转移至去毛刺装置41，去毛刺装置41对产品进行去毛刺操作。
85.s4.清洗：中间转运模块3将完成去毛刺操作的产品从第二工位32转运至第三工位33，排盘机构541将产品从第三工位33逐个转移至理料盘；理料盘转位机构62将理料盘转移至清洗装置，进行清洗操作。
86.总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.用于小型块状零件的加工设备，其特征在于，至少包括：进料模块，所述的进料模块包括分拣组件和预定位组件，所述的预定位组件包括预定位夹具，所述的分拣组件用于将坯料逐一转移至预定位夹具；加工模块，所述的加工模块包括机架和上下料机构，所述的机架上设有上下料工位和加工工位，所述的加工工位设有切削加工单元；所述的上下料机构用于从预定位夹具夹取坯料并转移至上下料工位；去毛刺模块，所述的去毛刺模块包括去毛刺装置和第一产品转位机构；清洗模块，所述的清洗模块包括理料组件和清洗装置，所述的理料组件包括理料盘、排盘机构和理料盘转位机构；中间转运模块，所述的中间转运模块包括转运模具和输送组件，所述的转运模具至少具有三个工位，第一工位与加工模块对应，第二工位与去毛刺模块对应，第三工位与清洗模块对应，输送组件用于驱动转运模具在三个工位之间转运；所述的第一产品转位机构用于在第二工位和去毛刺装置之间转运产品；所述的排盘机构用于从第三工位夹取产品并有序排放至理料盘，所述的理料盘转位机构用于将理料盘转移至清洗装置。2.根据权利要求1所述的加工设备，其特征在于：所述的分拣组件包括自动进料机构、分拣执行机构和料盒清理机构，所述的自动进料机构包括进料输送单元，所述的进料输送单元上设有分拣工位；所述的分拣执行机构包括机械手，用于从分拣工位逐个夹取坯料，并转移至预定位夹具；所述的料盒清理机构包括上横梁、平移滑块、支撑臂和平移驱动单元，所述的平移滑块设置在上横梁上，所述的支撑臂设置在平移滑块上；所述的平移驱动单元用于驱动平移滑块沿上横梁平移运动、及驱动支撑臂相对于平移滑块沿长度方向平移运动；所述支撑臂的下端设有清废夹持单元。3.根据权利要求1所述的加工设备，其特征在于：所述的预定位组件上设有接料工位和预定位工位，所述的预定位工位设有横向定位单元和纵向定位单元；所述的预定位夹具至少包括两组，两组所述的预定位夹具在接料工位和预定位工位之间交替切换；所述的预定位组件还包括驱动预定位夹具在接料工位和预定位工位之间切换的换位驱动单元。4.根据权利要求1所述的加工设备，其特征在于：还包括表面清洗装置，所述的表面清洗装置位于加工模块和中间转运模块之间；所述的表面清洗装置包括清洗台、第一清洗进给组件和第二产品转位机构，所述的清洗台沿第一清洗进给组件的进给方向依次包括接料区、清洗区和出料区；所述的上下料机构用于将完成切削加工的产品从上下料工位转移至接料区，所述的第二产品转位机构用于将完成表面清洗的产品从出料区转移至第一工位；所述的第一清洗进给组件包括产品限位单元和第一进料输送单元，所述的第一进料输送单元用于驱动产品限位单元沿进料区、清洗区和出料区方向运动；所述的产品限位单元包括底部限位件和侧向限位件，所述的底部限位件和侧向限位件均为独立设置的限位柱，
所述底部限位件的高度小于侧向限位件的高度；所述的侧向限位件环形围绕底部限位件设置，并在所述的底部限位件的顶部区域共同围合成产品限位区间；所述的清洗区设有喷淋组件和上限位单元，所述的上限位单元位于产品限位单元上方，并沿进给组件的进给方向延伸。5.根据权利要求1所述的加工设备，其特征在于：所述的去毛刺模块还包括产品暂存组件，所述的产品暂存组件上设有若干产品暂存位；所述产品暂存位的数量为n，去毛刺装置的单次处理数量为m，则有：n≥m-1；当产品暂存组件上的零件数量少于n时，第一转位机构将去毛刺装置上完成去毛刺操作的产品转移至产品暂存组件；当去毛刺装置的单次上料数量少于m，且当前第二工位没有同规格产品时，第一转位机构将产品从产品暂存组件转移至去毛刺装置；当同规格产品已全部完成去毛刺操作，且产品暂存组件上有产品时，第一转位机构将产品从产品暂存组件转移至第二工位。6.根据权利要求1所述的加工设备，其特征在于：所述的加工模块还包括夹持定位组件，所述的夹持定位组件位于上下料工位；所述的夹持定位组件包括定位夹具，所述的定位夹具包括基座和两个相对设置的夹头，两个所述夹头之间形成夹持区间；所述的基座上设有定位部，所述夹持区间与定位相对的一侧为进料通道；所述的夹持定位组件还包括定位驱动件，所述的定位驱动件至少具有两个状态：工作状态下，定位驱动件用于推动被夹持件向定位部方向运动；待机状态下，定位驱动件与进料通道错开设置。7.根据权利要求1-6中任一项所述的加工设备，其特征在于：所述的清洗装置包括清洗机、第二清洗进给组件和盖板转运机构，所述第二清洗进给组件包括第二进料输送单元，所述的第二进料输送单元上设有加盖工位和清洗工位，所述的加盖工位与盖板转运机构对应，清洗工位与清洗机对应；所述的第二清洗进给组件用于将理料盘从加盖工位输送至清洗工位；所述的理料盘转位机构用于将理料盘转移至加盖工位；所述的盖板转运机构包括盖板存储单元和盖板转运机构，所述的盖板转运机构用于将盖板从盖板存储单元转运至加盖工位。8.根据权利要求7所述的加工设备，其特征在于：还包括产品管理模块，所述的产品管理模块包括立库和操作台，所述的立库包括已清洗库和未清洗库，所述的操作台包括出库口；所述的理料盘转位机构用于在理料组件、清洗机、立库和操作台之间转运理料盘。9.用于小型块状零件的加工系统，其特征在于：包括如权利要求1-8中任一项所述的加工设备；还包括控制模块，所述的控制模块包括执行控制单元和状态监测单元；所述的执行控制单元与进料模块、加工模块、去毛刺模块、清洗模块和中间转运模块分别电连接，并分别控制进料模块、加工模块、去毛刺模块、清洗模块和中间转运模块的工作状态；所述的状态监测单元用于检测进料模块、加工模块、去毛刺模块、清洗模块和中间转运模块的工作状态，并反馈给执行控制单元。
10.用于小型块状零件的加工方法，其特征在于：采用如权利要求1-8中任一项所述的加工设备；至少包括以下步骤：s1.进料：分拣组件将坯料逐一转移至预定位夹具，预定位夹具对坯料进行调整定位；s2.加工：上下料机构将坯料从预定位夹具转移至上下料工位，加工模块对坯料进行切削加工；s3.去毛刺：中间转运模块将完成切削加工操作的产品从第一工位转运至第二工位，第一产品转位机构从第二工位夹取产品并转移至去毛刺装置，去毛刺装置对产品进行去毛刺操作；s4.清洗：中间转运模块将完成去毛刺操作的产品从第二工位转运至第三工位，排盘机构将产品从第三工位逐个转移至理料盘；理料盘转位机构将理料盘转移至清洗装置，进行清洗操作。

技术总结
本发明涉及自动化加工领域，具体公开了一种用于小型块状零件的加工设备、加工系统和加工方法。其中的加工设备包括进料模块、加工模块、去毛刺模块、清洗模块和中间转运模块，所述的进料模块包括分拣组件和预定位组件，所述的预定位组件包括预定位夹具；所述的加工模块包括机架和上下料机构，机架上设有上下料工位和加工工位；所述的去毛刺模块包括去毛刺装置和第一产品转位机构；所述的清洗模块包括理料组件和清洗装置，所述的理料组件包括理料盘、排盘机构和理料盘转位机构；所述的中间转运模块包括转运模具和输送组件。以上所述的加工设备可以自动化完成切削加工、去毛刺和清洗操作，具有自动化程度高的优点。具有自动化程度高的优点。具有自动化程度高的优点。


技术研发人员：余乐平 方伟豪
受保护的技术使用者：朗快智能科技（杭州）有限公司
技术研发日：2023.08.01
技术公布日：2023/9/6