CN106736745A - 工件固定设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种工件固定设备。该工件固定设备利用第一电磁铁吸附盖板以将工件固定在载物架上，以防止在加工的过程中工件移位或是被刀具打飞，而且盖板直接压住工件使得工件的边框均裸露在外，从而能够对工件的边框实现一次性加工，省略了传统的换向装夹这一工序，提高了加工效率。另外，该工件固定设备设置了用来吸附盖板的吸附组件，并通过第一导向机构及第二导向机构沿第一方向和第二方向的移动，带动吸附组件靠近或远离工件，以在加工前将盖板放在工件上，加工完后取下盖板。因此，该工件固定设备能够自动完成盖板的拾取与放置，不仅提高了加工效率，还节省了人力。
Description
技术领域
本发明涉及工件固定技术领域，特别是涉及一种工件固定设备。
背景技术
壳体类工件(如手机壳等)较为轻薄，在对这些工件加工时，通常都需要设置夹具固定工件，防止在加工的过程中工件发生移位甚至被刀具打飞。在加工工件的边框时，一般是先用夹具固定工件相对的两边，对另外两边进行加工，加工完成后，再由操作人员对工件进行换向装夹，以完成剩下两边的加工。这就要求一台机器至少对应一位操作人员，操作人员需要及时对工件进行换向装夹以保证不会耽误加工进度。整个加工过程耗时较长，大大降低了加工效率。
发明内容
基于此，有必要提供一种能够提高加工效率、节省人力的工件固定设备。
一种工件固定设备，用于固定待加工工件，所述工件固定设备包括：
载物架、吸附组件、第一电磁铁、盖板、第一导向机构及第二导向机构；
所述载物架用于放置所述工件；
所述盖板用于放置在所述工件上；
所述第一电磁铁配合所述载物架设置并用于吸附所述盖板以将所述工件固定在所述载物架上；
所述吸附组件用于吸附及释放所述盖板；
所述第一导向机构能够带动所述吸附组件沿第一方向靠近或远离所述工件；
所述第二导向机构能够带动所述吸附组件沿第二方向靠近或远离所述工件，所述第二方向垂直于所述第一方向。
在其中一个实施例中，所述载物架包括平板及支撑板，所述平板用于放置所述工件，所述支撑板设有两个，分别设于所述平板的两端，所述平板上开设有气孔，所述气孔用于与所述工件正对设置；
所述工件固定设备还包括抽气组件，所述抽气组件包括气管及真空泵，所述气管的一端穿设于所述气孔，另一端与所述真空泵连接。
在其中一个实施例中，两个所述支撑板与所述平板围合形成容置腔，所述第一电磁铁设于所述容置腔内。
在其中一个实施例中，所述第一导向机构包括导柱及滑块，所述导柱沿所述第一方向延伸，所述滑块滑动设置在所述导柱上，所述滑块与所述吸附组件连接，且能带动所述吸附组件沿所述导柱滑动。
在其中一个实施例中，所述第二导向机构包括固定部及活动部，所述固定部与所述滑块连接，所述活动部的一端与所述固定部连接，另一端与所述吸附组件连接，所述活动部能相对于所述固定部沿所述第二方向伸缩。
在其中一个实施例中，所述吸附组件包括连接板、连接件及吸附部，所述连接板的一端与所述活动部连接，另一端与所述连接件连接，所述连接板沿第三方向延伸，所述第三方向与所述第一方向和所述第二方向均垂直，所述连接件远离所述连接板的一端与所述吸附部连接，所述连接件沿所述第二方向延伸；
所述吸附部为第二电磁铁或真空吸盘。
在其中一个实施例中，所述吸附组件还包括弹性件，所述弹性件套设于所述连接件上，且所述弹性件的端部与所述吸附部连接。
在其中一个实施例中，所述第一导向机构还包括限位板以及极限感应器，所述限位板设有两个，分别设于所述导柱的两端，所述极限感应器设有两个，一个所述极限感应器对应设置在一个所述限位板上，且所述极限感应器设于所述限位板靠近所述导柱的一侧。
在其中一个实施例中，所述工件固定设备还包括防护组件，所述防护组件包括固定板及防尘罩，所述固定板设于所述导柱的端部，所述防尘罩的一端与所述固定板连接，另一端与所述滑块连接，所述滑块沿所述导柱滑动时，所述防尘罩能沿所述第一方向伸缩；
所述防护组件设有两组，分别设于所述滑块的两侧。
在其中一个实施例中，所述工件固定设备还包括清理组件，所述清理组件包括吹气台及吹气管，所述吹气管的一端与所述吹气台连接，另一端用于对准所述工件。
上述的工件固定设备，利用第一电磁铁吸附盖板以将工件紧紧的固定在载物架上，防止在加工的过程中工件移位或是被刀具打飞，而且盖板直接压住工件使得工件的边框均裸露在外，从而能够对工件的边框实现一次性加工，省略了传统的换向装夹这一工序，提高了加工效率。
而且，该工件固定设备设置了用来吸附盖板的吸附组件，并通过第一导向机构及第二导向机构沿第一方向和第二方向的移动，带动吸附组件靠近或远离工件，以在加工前将盖板放在工件上，加工完后取下盖板。因此，该工件固定设备能够自动完成盖板的拾取与放置，不仅提高了加工效率，还节省了人力。
附图说明
图1为一实施方式的工件固定设备的结构示意图；
图2为图1所示的工件固定设备的局部结构示意图；
图3为图1所示的工件固定设备的另一局部结构示意图；
图4为图3所示的第二导向机构的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对工件固定设备做进一步说明。
请参考图1、图2及图3，一实施方式的工件固定设备10用于将盖板20放置在工件30上，工件30主要为壳体类工件，如手机壳、平板壳等。
工件固定设备10包括工作台100、载物架200、抽气组件300、吸附组件400、第一导向机构500及第二导向机构600及第一电磁铁700。其中，载物架200、抽气组件300、第一导向机构500及第二导向机构600均安装在工作台100上。载物架200用于放置工件30。抽气组件300利用负压原理，将工件30紧紧吸附在载物架200上，以帮助完成对工件30的第一次加工。吸附组件400用于吸附及释放盖板20。第一导向机构500与第二导向机构600能够带动吸附部400靠近或远离工件30，以使吸附组件400将盖板20放在工件30上或将盖板20取下。第一电磁铁700能够吸附盖板20以将工件30固定在载物架200上，从而帮助完成对工件30的第二次加工。
在对壳体类工件进行加工时，通常需要两道加工工序：先对工件的背面进行第一次加工，再对工件的边框进行第二次加工。在第一次加工时，利用抽气组件300来固定工件30的位置。在第二次加工时，利用第一电磁铁700和盖板20来固定工件30的位置。
具体的，载物架200包括平板210及支撑板220，平板210用于放置工件30，支撑板220设有两个，分别设于平板210的两端。载物架200具有由两个支撑板220和平板210围合形成的容置腔230。平板210上开设有气孔，气孔用于与工件30正对设置。
抽气组件300包括气管310及真空泵(图未示)，气管310的一端穿设于气孔，另一端与真空泵连接。
在第一次加工时，启动真空泵，工件30与平板210间的空腔被抽成真空后，外界的气压便会将工件30紧紧压在平板210上，从而在对工件30的背面加工时，工件30不会移位。
由于在对工件30的边框加工时，刀具对工件30会施加侧向力，而导致工件30移位。因此，需要在第二次加工前在工件30上放置盖板20加大对工件30的压紧力。
以图1所示为观察视角，假设盖板20的初始位置位于载物架200的右侧。第一导向机构500会先带动吸附组件400沿第一方向移动至盖板20的上方，接着，第二导向机构600会带动吸附组件400沿第二方向移动，使吸附组件400靠近盖板20，吸附组件400将盖板20吸起后，第二导向机构600再带动吸附组件400沿第二方向反向移动，第一导向机构500带动吸附组件400沿第一方向移动，使吸附组件400移动至工件30的上方。最后，第二导向机构600带动吸附组件400接近工件30，吸附组件400释放盖板20，盖板20位于工件30上后，第一导向机构500与第二导向机构600带动吸附组件400远离工件30的加工区域，以免影响刀具的移动。盖板20位于工件30上后，第一电磁铁700便会吸附盖板20以固定工件30。
第二次加工完成后，再由第一导向机构500与第二导向机构600带动吸附组件400取下盖板20。
在本实施方式中，第一电磁铁700位于容置腔230内。电磁铁是通电产生电磁，断电消磁的一种装置，一般由消磁较快的软铁或硅钢材料制成。盖板20位于工件30上后，将第一电磁铁700通电，第一电磁铁700磁化后便会吸附盖板20，从而工件30就被紧紧的夹在盖板20与平板210之间。为保证足够大的吸附力，第一电磁铁700设有两个。
本实施方式的工件固定设备10，利用第一电磁铁700吸附盖板20以将工件30紧紧的固定在载物架200上，以防止在加工的过程中工件移位或是被刀具打飞。而且盖板20直接压住工件30使得工件30的边框均裸露在外，从而能够对工件30的边框实现一次性加工，省略了传统的换向装夹这一工序，提高了加工效率。
而且，工件固定设备10能够自动完成盖板20的拾取与放置，不仅提高了加工效率，还节省了人力。
另外，本实施方式的工件固定设备10还可以通过吸附组件400、第一导向机构500及第二导向机构600实现工件30的自动拾取与放置，进一步节省了人力。
为便于下面对吸附组件400、第一导向机构500及第二导向机构600的描述，在本实施方式中，定义第一方向为X方向，第二方向为Z方向，第三方向为Y方向，X方向、Y方向与Z方向三者间两两垂直。
如图3及图4所示，第一导向机构500包括导柱510及滑块520，导柱沿X方向延伸，滑块520滑动设置在导柱510上，滑块520与吸附组件400连接，且能带动吸附组件400沿导柱510滑动。
第二导向机构600包括固定部610及活动部620，固定部610与滑块520连接，活动部620的一端与固定部610连接，另一端与吸附组件400连接，活动部620能相对于固定部610沿Z方向伸缩。
在本实施方式中，第一导向机构500与第二导向机构600均为滑台气缸。滑块520能够沿X方向滑动预设距离以带动吸附组件400靠近或远离盖板20，活动部620能够沿Z方向相对于固定部610伸出或收缩预设距离以带动吸附组件400靠近或远离盖板20。
第一导向机构500还包括限位板530以及极限感应器540，限位板530设有两个，分别设于导柱510的两端。极限感应器540设有两个，一个极限感应器540对应设置在一个限位板530上，且极限感应器540设于限位板530靠近导柱510的一侧。当滑块520移动到导柱510的端部，与极限感应器540抵接时，极限感应器540便会停止滑块520，避免滑块520撞击限位板530而致使第一导向机构500损坏。
同样，为防止误操作而使得活动部620伸缩的距离超过预设距离，也可以在第二导向机构600上设置用于监控活动部620伸缩距离的传感器。
吸附组件400包括连接板410、连接件420及吸附部430，连接板的一端与活动部620连接，另一端与连接件420连接，连接板沿Y方向延伸。连接件420远离连接板410的一端与吸附部430连接，连接件420沿Z方向延伸。连接板410能够防止吸附部430在移动的过程中与其他部件之间发生干涉。
在本实施方式中，吸附部430为第二电磁铁，通过对吸附部430通断电来实现对盖板20的吸附与释放。可以理解，在其他实施方式中，吸附部430还可以为真空吸盘，通过负压的原理吸附与释放盖板20。
吸附组件400还包括弹性件440，弹性件440套设于连接件420上，且弹性件440的端部与吸附部430连接。吸附部430在接触到盖板20的瞬间，会对盖板产生较大的冲击力，弹性件440能够有效缓冲该冲击力，在一定程度上保护被盖板20压住的已加工好的工件。
如图1所示，工件固定设备10还包括防护组件800，防护组件800包括固定板810及防尘罩820，固定板810设于导柱510的端部，防尘罩820的一端与固定板810连接，另一端与滑块520连接。滑块520沿导柱510滑动时，防尘罩820能沿X方向伸缩。且，防护组件800设有两组，分别设于滑块520的两侧。防尘罩820为波纹伸缩管，能够防止灰尘、切屑、硬砂粒等杂质进入第一导向机构500内，减少硬质颗粒物对第一导向机构500的损伤，延长第一导向机构500的使用寿命。在本实施方式中，固定板810与限位板530间隔设置，在其他实施方式中，还可以直接将防尘罩820与限位板530连接，从而省略固定板810。
工件固定设备10还包括清理组件900，清理组件900包括吹气台910及吹气管(图未示)，吹气管的一端与吹气台910连接，另一端用于对准工件30。清理组件900能够将在加工过程中产生的切屑及时吹开，保证加工的顺利进行。
值得一提的是，本实施方式中的各部件的运作均通过PLC程序控制，无需人工操作，降低了人工成本。为保证整个设备的美观、整洁，所有的电线均通过束线器110整理在一起。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种工件固定设备，其特征在于，用于固定待加工工件，所述工件固定设备包括：
载物架、吸附组件、第一电磁铁、盖板、第一导向机构及第二导向机构；
所述载物架用于放置所述工件；
所述盖板用于放置在所述工件上；
所述第一电磁铁配合所述载物架设置并用于吸附所述盖板以将所述工件固定在所述载物架上；
所述吸附组件用于吸附及释放所述盖板；
所述第一导向机构能够带动所述吸附组件沿第一方向靠近或远离所述工件；
所述第二导向机构能够带动所述吸附组件沿第二方向靠近或远离所述工件，所述第二方向垂直于所述第一方向。
2.根据权利要求1所述的工件固定设备，其特征在于，所述载物架包括平板及支撑板，所述平板用于放置所述工件，所述支撑板设有两个，分别设于所述平板的两端，所述平板上开设有气孔，所述气孔用于与所述工件正对设置；
所述工件固定设备还包括抽气组件，所述抽气组件包括气管及真空泵，所述气管的一端穿设于所述气孔，另一端与所述真空泵连接。
3.根据权利要求2所述的工件固定设备，其特征在于，两个所述支撑板与所述平板围合形成容置腔，所述第一电磁铁设于所述容置腔内。
4.根据权利要求1所述的工件固定设备，其特征在于，所述第一导向机构包括导柱及滑块，所述导柱沿所述第一方向延伸，所述滑块滑动设置在所述导柱上，所述滑块与所述吸附组件连接，且能带动所述吸附组件沿所述导柱滑动。
5.根据权利要求4所述的工件固定设备，其特征在于，所述第二导向机构包括固定部及活动部，所述固定部与所述滑块连接，所述活动部的一端与所述固定部连接，另一端与所述吸附组件连接，所述活动部能相对于所述固定部沿所述第二方向伸缩。
6.根据权利要求5所述的工件固定设备，其特征在于，所述吸附组件包括连接板、连接件及吸附部，所述连接板的一端与所述活动部连接，另一端与所述连接件连接，所述连接板沿第三方向延伸，所述第三方向与所述第一方向和所述第二方向均垂直，所述连接件远离所述连接板的一端与所述吸附部连接，所述连接件沿所述第二方向延伸；
所述吸附部为第二电磁铁或真空吸盘。
7.根据权利要求6所述的工件固定设备，其特征在于，所述吸附组件还包括弹性件，所述弹性件套设于所述连接件上，且所述弹性件的端部与所述吸附部连接。
8.根据权利要求4所述的工件固定设备，其特征在于，所述第一导向机构还包括限位板以及极限感应器，所述限位板设有两个，分别设于所述导柱的两端，所述极限感应器设有两个，一个所述极限感应器对应设置在一个所述限位板上，且所述极限感应器设于所述限位板靠近所述导柱的一侧。
9.根据权利要求4所述的工件固定设备，其特征在于，所述工件固定设备还包括防护组件，所述防护组件包括固定板及防尘罩，所述固定板设于所述导柱的端部，所述防尘罩的一端与所述固定板连接，另一端与所述滑块连接，所述滑块沿所述导柱滑动时，所述防尘罩能沿所述第一方向伸缩；
所述防护组件设有两组，分别设于所述滑块的两侧。
10.根据权利要求1所述的工件固定设备，其特征在于，所述工件固定设备还包括清理组件，所述清理组件包括吹气台及吹气管，所述吹气管的一端与所述吹气台连接，另一端用于对准所述工件。
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