工件加工装置的制作方法

1.本技术涉及零件加工技术领域，尤其涉及一种工件加工装置。


背景技术：

2.在机械加工领域，例如攻丝、钻孔等加工过程，往往仍需工人手持设备近距离作业。对于大批量生产来说，人工作业不仅生产效率低，同时也难以保证零件的加工精度和质量，并且近距离作业也会对工人造成噪音污染。


技术实现要素：

3.本技术实施例提供一种工件加工装置，旨在减少人工参与，提高工件加工效率。
4.本技术实施例提供一种工件加工装置，包括：承载组件，具有沿第一方向延伸的主体部及位于主体部在第一方向上一侧的承载面；限位组件，设置于主体部的周侧，限位组件包括多个限位块，多个限位块沿第一方向间隔设置，至少部分限位块的限位块表面凹陷形成有限位凹槽，所述限位凹槽具有与所述承载面连通的限位空间；加工组件，设置于承载面且相对承载面沿第一方向可往复移动设置，以使加工组件能够对位于限位空间的待加工工件进行加工。
5.根据本技术的实施方式，工件加工装置还包括：紧固件，连接于限位空间的周侧，紧固件用于对位于限位空间的待加工工件进行紧固。
6.根据本技术的前述任一实施方式，紧固件包括：连接部，连接于限位块或主体部；紧固部，连接于连接部，且紧固部相对连接部能够在第一位置和第二位置之间移动，处于第一位置的紧固部的一端位于限位凹槽的开口处，以使紧固部能够对位于限位凹槽的待加工工件提供紧固力，处于第二位置的紧固部和限位凹槽的开口处错位设置。
7.根据本技术前述任一实施方式，紧固件的设置数量为多个，各紧固件与各限位块的限位空间对应设置。
8.根据本技术的实施方式，承载组件还包括：支撑件，设置于至少一个限位块背离承载面的一侧，支撑件具有与第一方向垂直的支撑面。
9.根据本技术前述任一实施方式，支撑件沿第一方向的位置可调设置。
10.根据本技术前述任一实施方式，承载组件包括多个托架，各托架设置于各限位块背离承载面的一侧，且各托架与各限位块间隔设置，托架用于放置支撑板。
11.根据本技术前述任一实施方式，主体部包括：承载板，承载面设置于承载板；多个支撑部，间隔设置于承载板背离承载面的一侧，各支撑部沿第一方向延伸成型，限位组件设置于相邻的两个支撑部之间；加强部，连接于相邻的两个支撑部之间；
12.根据本技术前述任一实施方式，工件加工装置还包括：活动连接组件，连接于加工组件和承载面之间，活动连接组件用于带动加工组件相对承载面在任意方位参数的调节。
13.根据本技术前述任一实施方式，工件加工装置还包括控制装置及用户操作装置；用户操作装置被配置为接收加工参数；控制装置被配置为根据加工参数，控制活动连接组
件的运动状态，和/或，控制加工组件的工作状态。
14.本技术实施例提供的一种工件加工装置，限位组件包括多个限位块，至少部分限位块具有限位凹槽，限位凹槽形成了限位空间，能够限制待加工件的活动，使待加工件在加工过程中保持固定状态。由工人操作加工组件或加工组件自动沿第一方向往复移动，以实现对待加工件进行半自动或全自动的加工处理，减少人力参与，提高加工效率和加工质量。
附图说明
15.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1是本技术实施例提供的一种工件加工装置的结构示意图；
17.图2是图1中工件加工装置安装有待加工件后的结构示意图；
18.图3是图2中m区域的局部放大示意图；
19.图4是图3中紧固件的结构示意图；
20.图5是图4中紧固件另一视角的结构示意图；
21.图6是本技术另一实施例提供的工件加工装置的承载部件和限位组件的结构示意图；
22.图7是本技术又一实施例提供的工件加工装置的承载部件和限位组件的结构示意图。
23.附图标记说明：
24.1、承载组件；11、主体部；111、承载板；111a、承载面；112、支撑部；113、加强部；12、紧固件；121、连接部；122、紧固部；13、支撑件；14、托架；
25.2、限位组件；21、限位块；211、限位凹槽；211a、限位空间；
26.3、加工组件；4、活动连接组件；5、待加工件；
27.第一方向x。
具体实施方式
28.下面将详细描述本技术的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本技术的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本技术可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本技术的示例来提供对本技术的更好的理解。在附图和下面的描述中，至少部分的公知结构和技术没有被示出，以便避免对本技术造成不必要的模糊；并且，为了清晰，可能夸大了部分结构的尺寸。此外，下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。
29.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特性的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，
并不是对本技术的实施例的具体结构进行限定。此外，术语“第一”、“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或操作与另一个实体或操作区分开，而不一定要求或暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。
30.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
31.在机械加工领域，例如攻丝、钻孔等加工过程，往往仍需工人手持设备近距离作业。对于大批量生产来说，人工作业不仅生产效率低，同时也难以保证零件的加工精度和质量，并且近距离作业也会对工人造成噪音污染。
32.为了至少一定程度上缓解或解决上述问题，提出本技术。
33.为了更好的理解本技术，下面结合图1至图7对本技术实施例的工件加工装置进行详细描述。
34.请参阅图1，图1示出了本技术实施例提供的一种工件加工装置的结构示意图。
35.如图1所示，本技术实施例提供了一种工件加工装置，该工件加工装置包括承载组件1、限位组件2以及加工组件3。承载组件1具有沿第一方向延伸的主体部11及位于主体部11在第一方向上一侧的承载面111a；限位组件2设置于主体部11的周侧；限位组件2包括多个限位块21，多个限位块21沿第一方向x间隔设置，至少部分限位块21的限位块21表面凹陷形成有限位凹槽211，限位凹槽211具有与承载面111a连通的限位空间211a；加工组件3设置于承载面111a且相对承载面111a沿第一方向可往复移动设置，以使加工组件3能够对位于限位空间211a的待加工工件进行加工。第一方向为如图1所示x方向。
36.承载组件1可以用于承载待加工工件，也可以用于承载限位组件2、加工组件3等其他零部件。承载组件1具有沿第一方向x延伸的主体部 11，主体部11应具有较高的强度和较好的力学性能，示例性的，构成主体部11的材料可以包括金属。承载面111a位于主体部11在第一方向x 上一侧，承载面111a可作为基准以于对零件及加工位置进行位置校核，又由于承载面111a靠近加工组件3，在实际加工过程中难免接触到加工过程中产生的碎屑，因此承载面111a应具有较高的表面硬度，示例性的，承载面111a可以设有耐磨涂层，以减少加工过程中碎屑对承载面111a造成的损伤。
37.限位组件2设置于主体部11的周侧，能够便于工人作业。限位组件2 包括多个限位块21，多个限位块21沿第一方向x间隔设置，至少部分限位块21的限位块21表面具有与承载面111a连通的限位凹槽211，限位凹槽211形成限位空间211a。根据实际加工需要，如根据待加工件5的数量、待加工件5的形状、厂房区域规划要求等具体情况，技术人员可以对各限位块21的设置位置和数量作不同设计，在此不做限定。请一并参阅图2，限位凹槽211与承载面111a连通，便于放置或取下待加工件5。待加工件5的至少部分位于该限位凹槽211，限位凹槽211的内壁和/或限位块21的侧壁可以限制待加工件5的活动位置，以实现对待加工件5的限位。根据实际加工需要或限位要求，待加工件5既可以部分位于限位空间 211a，也可以全部位于限位空间211a；待加工件5既可以位于承载面111a 所在平面的一侧，也可以被承载面111a所在平面划分为多个部分。限位空间211a可以理解成：实际对待加工件5起到限位作用的空间。限位凹槽 211形成限位空间211a，既可以是一个限位凹槽211自身凹陷形成的空
间，也可以是多个限位凹槽211自身凹陷组合后形成的空间，还可以是一个或多个限位凹槽211自身的凹陷与外界组合而形成的空间。
38.加工组件3用于对待加工件5进行加工处理，这里所说的加工处理例如可以是对待加工件5进行钻、铣、磨、攻等减材制造工艺，也可以是对待加工件5进行固化、烧结、喷射、印制等增材制造工艺。加工组件3设置于承载面111a，可以沿第一方向x往复移动，能够使得加工组件3对位于限位空间211a的待加工件5进行加工处理，加工组件3进行移动时例如可以将承载面111a或待加工件5作为基准进行位置调整。后续仅以加工组件3用于对待加工件5进行攻丝处理为例进行描述，但并不限于此种加工处理方式。
39.本实施例提供的一种工件加工装置，限位组件2包括多个限位块21，至少部分限位块21具有限位凹槽211，限位凹槽211形成了限位空间 211a，能够限制待加工件5的活动，使待加工件5在加工过程中保持固定状态。由工人操作加工组件3或加工组件3自动沿第一方向x往复移动，以实现对待加工件5进行半自动或全自动的加工处理，减少人力参与，提高加工效率和加工质量。
40.在一些实施例中，如图1所示，工件加工装置还包括：活动连接组件 4，连接于加工组件3和承载面111a之间，活动连接组件4用于带动加工组件3相对承载面111a在任意方位参数的调节，可以针对不同形状的待加工件5进行加工处理，也可以满足不同加工位置的需要，以应对多种加工情况。
41.示例性的，活动连接组件包括第一机械臂和第二机械臂，第一机械臂一端可转动的连接于第二机械臂，另一端固定于承载面；第二机械臂一端与第一机械臂相连，另一端套设有加工组件。可选的，第一机械臂通过升降机构固定连接于承载面，升降机构例如可以是液压机构、气动机构。
42.进一步的，加工组件3侧壁设有把手，技术人员可以通过把手引导加工组件3运动，以将加工组件3置于适于对待加工件5进行加工处理的位置，进而利用加工组件3加工待加工件5，可以实现半自动或全自动的加工处理。在节约人力的同时保证大批量加工的零件仍能保持较为一致的加工质量，去除人力或简化人力操作，以避免出现操作失误。
43.可选的，活动连接组件4与加工组件3可拆装连接。示例性的，活动连接组件4设有固定孔，可以用于放置加工组件3，便于对加工组件3进行更换，以实现多种加工功能。
44.请参阅图2，图2示出了图1中工件加工装置安装待加工件5后的结构示意图。
45.在一些实施例中，如图2所示，工件加工装置还包括：紧固件12，连接于限位空间211a的周侧，紧固件12用于对位于限位空间211a的待加工工件进行紧固。紧固件12的紧固方向与第一方向x相交，以使位于限位空间211a的待加工件5更为稳定的固定于限位凹槽211，防止待加工件5从限位凹槽211脱落，缓解在加工过程中由于待加工件5固定不稳而出现振动、噪音的现象，提高加工过程的可靠性。
46.请继续参阅图2，紧固件12的设置数量为多个，各紧固件12与各限位块21的限位空间211a对应设置。由于待加工件5在加工过程中的受力较为复杂，待加工件5收到自身内力或外力作用下，难以保持整体固定，因此设置多个紧固件12可以对待加工件5的不同位置起到紧固作用，使得待加工件5整体保持稳定；并且，相比于仅靠一个紧固件12进行紧固，设置多个紧固件12时，每个紧固件12的紧固力更小，更不易损伤待加工件5 表面，因此可以提高最终成型零件的表面质量。
47.在一些可选的实施例中，紧固件12的设置数量可以根据实际加工需要作针对性调整，例如可以根据待加工件5的形状、尺寸、材质、重量等参数确定紧固件12的设置数量和设置位置，既可以是多个紧固件12对一个待加工件5进行紧固，也可以是一个紧固件12对多个待加工件5进行紧固。
48.示例性的，多个紧固件12可以沿与第一方向x相交的第二方向间隔设置。需要说明的是，相邻紧固件12的间距可以相同也可以不同。例如沿靠近加工组件3的方向，紧固件12的设置数量具有逐渐增加的趋势，和/或，相邻紧固件12的间距具有逐渐减少的趋势。
49.请一并参阅图3至5，图3示出了图2中m区域的局部放大示意图；图4示出了图3中紧固件12的结构示意图；图5示出了图4中紧固件12另一视角的结构示意图。
50.在一些实施例中，如图3和图4所示，紧固件12包括：连接部121，连接于限位块21或主体部11；紧固部122，连接于连接部121，且紧固部 122相对连接部121能够在第一位置和第二位置之间移动，处于第一位置的紧固部122的一端位于限位凹槽211的开口处，以使紧固部122能够对位于限位凹槽211的待加工工件提供紧固力，处于第二位置的紧固部122 和限位凹槽211的开口处错位设置。技术人员或工人可以调节紧固部122 的位置，通过转换第一位置与第二位置，实现紧固部122对待加工件5的紧固与放松。
51.具体的，如图4所示，连接部121固定连接于限位块21，例如连接部 121可以通过螺栓连接固定于限位块21。紧固部122与连接部121连接，例如可以是转动连接。进一步的，如图5所示，紧固部122与连接部121 通过转动副连接，紧固部122一端设有手柄。在加工前，技术人员将待加工件5放置于至少部分限位凹槽211内，即，至少部分待加工件5位于限位空间211a。技术人员握持手柄，在外力的作用下通过紧固部122相对连接部121的转动，以实现紧固部122的位置调节。连接部121具有凹陷结构，当手柄在外力作用下发生转动，使得至少部分紧固部122远离凹陷结构，进而带动紧固部122具有伸入限位凹槽211内的趋势，以使紧固件12 能够对位于限位凹槽211的待加工件5提供紧固力，此时紧固部122的一端位于限位凹槽211的开口处，即紧固部122处于第一位置。在加工后，技术人员握持手柄，在外力的作用下通过紧固部122相对连接部121的转动，以实现紧固部122的位置调节。手柄在外力作用下发生转动，使得至少部分紧固部122进入凹陷结构，进而带动紧固部122和限位凹槽211的开口处错位设置，紧固部122处于第二位置，此时紧固部122不会对限位凹槽211的待加工件5施加紧固力。
52.请参阅图6，图6示出了本技术另一实施例提供的工件加工装置的承载部件和限位组件2的结构示意图。
53.在一些实施例中，如图6所示，承载组件还包括支撑件13，支撑件13 设置于至少一个限位块21背离承载面111a的一侧，支撑件13具有与第一方向x垂直的支撑面。在加工过程中，加工组件3沿第一方向x移动，会对待加工件5施加作用力，有可能会导致待加工件5沿第一方向x脱落，因此在垂直于第一方向x上设置的支撑件13，其支撑面可以用于支撑待加工件5，避免待加工件5沿第一方向x滑落，提高加工可靠性。
54.可选的，支撑件13的材质可以是或者可以包括氧化铝、碳化物、陶瓷基复合材料等耐磨材料；支撑件13的材质还可以是或者可以包括聚氨酯弹性体等具有良好韧性的材料；支撑件13的材质还可以是或者可以包括硅胶、橡胶、棉制品等可以起到阻尼和缓冲作用的材料；支撑件13的材料还可以是或者可以包括金属等具有较高强度的材料。
55.可选的，支撑件13可以包括镂空结构，以提高自身刚度；支撑件13 还可以包括弹性结构或弹性材料，以起到缓冲或避免过定位的作用。
56.在一些实施例中，支撑件13沿第一方向x的位置可调设置。技术人员或工件加工装置自身可以根据待加工件5的形状，对支撑件13的设置位置进行调整，以为待加工件5提供更可靠的支撑。示例性的，如图2所示，待加工件5为条状型材，支撑件13可以沿第一方向x进行位置调整，以对不同高度的待加工件5提供支撑。
57.在一些实施例中，如图6所示，承载组件1包括多个托架，各托架14 设置于各限位块21背离承载面111a的一侧，且各托架14与各限位块21间隔设置，托架14用于放置支撑板。
58.可选的，托架14自身可沿第一方向x可调设置，例如承载组件1沿第一方向x具有滑轨，托架14可沿该滑轨往复滑动，以带动支撑板沿第一方向x可调设置。
59.可选的，托架14与主体部11固定连接。进一步的，多个托架14沿第一方向x间隔设置，也就是说主体部11沿第一方向x固定有多个托架14，技术人员根据实际加工要求，如根据待加工件5的高度进而调整支撑件13 的设置位置，以使得支撑件13为待加工件5提供可靠支撑。
60.可选的，托架14与主体部11可拆装连接。技术人员可根据实际加工需要，例如根据待加工件5形状及尺寸，调整托架14的位置，以调整放置于托架14的支撑件13，进而为待加工件5提供可靠的支撑。
61.请参阅图7，图7示出了本技术又一实施例提供的工件加工装置的承载部件和限位组件2的结构示意图。
62.在一些实施例中，如图7所示，主体部11包括：承载板111，承载面 111a设置于承载板111；多个支撑部112，间隔设置于承载板111背离承载面111a的一侧，各支撑部112沿第一方向x延伸成型，限位组件2设置于相邻的两个支撑部112之间；加强部113，连接于相邻的两个支撑部112之间。将主体部11划分多个部件，可以根据各部件的功能对各部件进行针对性设计，并且可以便于拆装和更换，提高承载组件1的使用寿命，节约设备成本。示例性的，支撑部112的材质可以包括强度较高的材料；承载板 111的材质可以包括硬度较高的材料。
63.可选的，支撑部112与靠近地面的一端设有支撑脚杯，提高支撑能力，减缓振动，使承载组件1在加工过程保持平稳。
64.加强部113一方面可以提高连接于加强部113的支撑部112的承载能力，另一方面还可以提高主体部11刚度，减缓主体部11变形，最终使得承载组件1整体具有较高的结构强度与较好的承载能力，以提高工件加工装置的可靠性。
65.根据本技术的实施方式，工件加工装置还包括控制装置及用户操作装置；用户操作装置被配置为接收加工参数；控制装置被配置为根据加工参数，控制活动连接组件4的运动状态，和/或，控制加工组件3的工作状态。
66.技术人员可以通过用户操作装置输入加工参数，控制装置根据用户输入的加工参数并通过数据处理或与自身数据库比对，进而得到加工组件3 对待加工件5进行加工所需行进的路线，控制装置控制活动连接组件4的运动状态将活动连接组件4
67.示例性的，用户操作装置例如可以是或者可以包括触控显示屏、操作面板。
68.控制活动连接组件4的运动状态例如可以是控制活动连接组件4与待加工件5的相对位置，也可以是控制活动连接组件4与承载面111a的相对位置，还可以是控制活动组件自
身的运动速度或位移。
69.可选的，工件加工装置还包括传感器，传感器例如可以是或者可以包括接近传感器、距离传感器、位移传感器、重量传感器、图像传感器等，控制装置根据传感器获取的外部信息，以实时控制控制活动连接组件4的运动状态，以实现对待加工件5半自动或全自动的加工处理。加工组件3 的工作状态可以是加工组件3处于正常加工的状态，也可以是加工组件3 处于未进行加工处理状态；既可以是加工组件3处于没有人工干预的全自动加工状态，也可以是处于需要人工辅助的半自动工作状态。
70.加工参数包括和加工过程有关的工艺参数，以攻丝加工为例，加工参数例如可以是刀具转速、螺距、切削深度等。
71.在对工件进行机械加工前通常需要将待加工件5固定，以保证最终成型零件的加工精度以及整个加工过程的稳定。人工近距离作业不仅无法保证每个工件的加工质量，并且在加工过程中，由于待加工件5的受力较为复杂，待加工件5在复杂的外部和内部状况下，很难始终保持固定状态。在实际的加工过程中，由于未能充分固定待加工件5而出现噪音、振动等现象较为普遍，严重时甚至会使得待加工件5脱落、飞溅，不仅影响加工效率，还可能会威胁到工人的生命安全。本技术实施例提供的工件加工装置，包括有限位组件2，而限位组件2包括多个限位块21，其中至少部分限位块21具有限位凹槽211，由限位凹槽211形成了限位空间211a，能够用于限制待加工件5的活动，使待加工件5在加工过程中保持固定状态。由工人操作加工组件3或加工组件3自动沿第一方向x往复移动，以实现对待加工件5进行半自动或全自动的加工处理，减少人力参与，提高加工效率和加工质量。
72.虽然已经参考优选实施例对本技术进行了描述，但在不脱离本技术的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本技术并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。