CN103586511A - 型材数控铣削生产线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种型材数控铣削生产线。其铣削床身上、位于铣削装置两侧设有可移动的左侧压料机头和右侧压料机头；铣削床身左侧设有送料床身，安装有带钳口的送料机械手的送料机头可沿送料床身移动；驱动上述机头移动的伺服电机与同步控制系统相连接。铣削装置的水平移动滑板可沿机架左右移动，竖直移动滑板可沿水平移动滑板上下移动；竖直移动滑板的上下左右四个方向均安装有可独立移动的主轴电机；加工时只有工作的主轴电机向前推出，一次装夹可以加工型材的四个平面，不需翻转型材进行二次夹装。且无需等待装卸型材后即可进行下一个加工循环，可实现多根型材连续加工；效率高，劳动强度低，可方便地加工型材的X向、Y向、Z向长形孔。
Description
技术领域
本发明涉及铝门窗幕墙型材加工设备技术领域，尤其涉及一种铝门窗幕墙型材铣削加工设备。
背景技术
目前，铝门窗幕墙型材孔、槽的铣削加工一般采用三轴或四轴铝门窗加工中心，加工中心包括床身、机头、电控箱、操作台、工作台、刀库、润滑装置和冷却装置，床身上设有导轨，机头设置于机头滑板上，机头滑板可以在床身上横向移动，刀库设置在机头上方，工作台上设置有工件夹紧装置，现有加工中心加工完型材后需等待装卸型材后才可进行下一个加工循环，即只能单根型材进行加工，无法实现多根型材连续加工。并且，三轴加工中心一次装夹只能加工型材的一个上平面，四轴加工中心一次装夹可以加工型材除底面外的三个平面，当加工底面时需翻转型材进行二次夹装。因此目前的加工方式存在效率低，劳动强度高，二次夹装导致定位精度降低等缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能连续自动送料、装夹后可一次完成型材四个面的孔、槽等铣削加工、安全高效、尤其适合加工铝门窗幕墙型材的型材数控铣削生产线。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：
一种型材数控铣削生产线，包括铣削床身、内置电气控制系统的控制箱，铣削床身上设有铣削装置，其特征在于：所述的铣削床身上、位于铣削装置两侧、分别设有左侧压料机头和右侧压料机头，左侧压料机头和右侧压料机头上分别设有左侧压料装置和右侧压料装置；
铣削床身上分别设有左侧直线导轨和右侧直线导轨，左侧压料机头上设置的左伺服电机驱动左侧压料机头可沿左侧直线导轨移动；右侧压料机头上设置的右伺服电机驱动右侧压料机头可沿右侧直线导轨移动；
所述的铣削床身左侧设有送料床身，送料床身上设有送料直线导轨，送料机头上设置的送料伺服电机驱动送料机头可沿送料直线导轨移动；送料机头上安装有带钳口的送料机械手；所述控制箱内置的电气控制系统中设有同步控制系统，左伺服电机、右伺服电机、送料伺服电机与同步控制系统相连接。
所述的铣削床身右侧设有出料床身，出料床身上设有成品料道。
本发明中，所述的铣削床身上分别设有左侧齿条和右侧齿条；
所述的左侧压料机头包括L形左侧连接板和左侧压料装置，所述的左伺服电机安装于L形左侧连接板的平板上，连接于左伺服电机轴端的齿轮与左侧齿条相啮合；左侧压料装置包括杆端分别连接有压头的左侧水平压紧气缸和左侧垂直压紧气缸，左侧水平压紧气缸固定于L形左侧连接板的平板上，左侧垂直压紧气缸固定于L形左侧连接板的立板上；L形左侧连接板的平板底面与左侧直线导轨的滑块相连接；
所述的右侧压料机头包括L形右侧连接板和右侧压料装置，所述的右伺服电机安装于L形右侧连接板的平板上，连接于右伺服电机轴端的齿轮与右侧齿条相啮合；右侧压料装置包括杆端分别连接有压头的右侧水平压紧气缸和右侧垂直压紧气缸，右侧水平压紧气缸固定于L形右侧连接板的平板上，右侧垂直压紧气缸固定于L形右侧连接板的立板上；L形右侧连接板的平板底面与右侧直线导轨的滑块相连接。
本发明中，所述的送料床身上设有送料齿条，所述的送料伺服电机安装于送料机头架的上平面上，连接于送料伺服电机轴端的齿轮与送料齿条相啮合；送料机头架还与所述的送料直线导轨的滑块相连接。
本发明中，所述的铣削装置，包括机架、主轴电机，所述的机架上设有水平直线导轨，水平移动滑板可沿水平直线导轨左右移动，机架与水平移动滑板之间设有水平动力装置；所述的水平移动滑板上设有竖直直线导轨，竖直移动滑板可沿竖直直线导轨上下移动，水平移动滑板与竖直移动滑板之间设有竖直动力装置；所述竖直移动滑板的上下左右四个方向均安装有可独立移动的主轴电机。
为了方便控制，本发明所述的主轴电机安装在各自的电机安装板上，每个电机安装板与竖直移动滑板之间设有一对平行设置的导轨滑块副与推进气缸，电机安装板由推进气缸驱动沿导轨滑块副前后移动；导轨滑块副的直线导轨安装在竖直移动滑板上、滑块安装在电机安装板上；推进气缸尾端安装在竖直移动滑板上、推进气缸的杆端与电机安装板相连。
为了满足加工不同孔径的需要，本发明所述竖直移动滑板的上下左右四个方向均安装有三个可独立移动的主轴电机。
本发明所述的水平动力装置包括第一伺服电机、第一伺服电机通过联轴器连接的第一滚珠丝杠副，第一伺服电机固定于机架上，第一伺服电机通过联轴器与第一滚珠丝杠副的丝杠的一端连接，丝杠的另一端通过轴承座、轴承转动连接于机架上，第一滚珠丝杠副的螺母连接于水平移动滑板上。
本发明所述的竖直动力装置包括第二伺服电机、第二伺服电机通过联轴器连接的第二滚珠丝杠副，第二伺服电机固定于水平移动滑板上，第二伺服电机通过联轴器与第二滚珠丝杠副的丝杠的一端连接，丝杠的另一端通过轴承座、轴承转动连接于水平移动滑板上，第二滚珠丝杠副的螺母连接于竖直移动滑板上。
为了保护竖直动力装置，所述的水平移动滑板与竖直移动滑板之间设有平衡装置。
进一步地，所述的平衡装置为设置于水平移动滑板与竖直移动滑板之间的一对平衡气缸，平衡气缸的尾端安装在水平移动滑板上，平衡气缸的杆端与竖直移动滑板连接。平衡气缸可以与竖直移动滑板及安装在其上面的零部件的重力相平衡，起到保护竖直动力装置的作用；
本发明的工作过程如下：
当储料架上的输送装置的送料同步带将待加工型材传送至送料床身的水平托料滚轮上时，触动光电开关，启动侧定位装置对型材进行侧定位，然后送料机械手夹持型材向铣削床身上的铣削装置送料，型材到达需加工位置后，左侧压料机头和右侧压料机头将型材压紧，铣削装置的主轴电机工进对型材进行圆孔的铣削加工，加工完毕后主轴电机退回，左侧压料机头和右侧压料机头将型材松开，送料机械手夹持型材向铣削床身上的铣削装置按设定孔距继续送料，左侧压料机头和右侧压料机头再次将型材压紧，铣削装置即可对型材进行下一圆孔的铣削加工；如需加工型材的X向长形孔，则主轴电机工进后，左侧压料机头、右侧压料机头及送料机头一起夹紧型材沿X向同步送料，即可加工出型材的X向长形孔。本发明的型材数控铣削生产线，其驱动左侧压料机头、右侧压料机头及送料机头的左伺服电机、右伺服电机、送料伺服电机均与同步控制系统相连接，使上述同步送料得以实现。
本发明中的铣削装置，在竖直移动滑板的上下左右四个方向均安装有可独立移动的主轴电机，对型材进行加工时将需要工作的主轴电机向前推出，其余不工作的主轴电机退回原位；一次装夹可以加工型材的四个平面，不需翻转型材进行二次夹装。因此加工效率高，劳动强度低，没有二次夹装，定位精度也容易保证。水平移动滑板与竖直移动滑板之间设有平衡气缸，可以与竖直移动滑板及安装在其上面的零部件的重力相平衡，起到保护竖直动力装置的作用，机床在各加工工位之间的调整也更平顺，且有利于持续保持机床定位精度。如上所述，主轴电机单独工进可实现对型材的圆孔加工；而主轴电机工进与水平动力装置进给相配合可加工型材的Y向长形孔；主轴电机工进与竖直动力装置进给相配合可加工型材的Z向长形孔。
与现有技术的铝门窗加工中心工件静止、铣削机头移动的加工方式相比，本发明的型材数控铣削生产线，具有无需等待装卸型材后即可进行下一个加工循环，可以实现多根型材连续加工，加工效率高，劳动强度低，可方便地加工型材的X向长形孔、Y向长形孔、Z向长形孔等诸多优点。
附图说明
图1是本发明型材数控铣削生产线的主视示意图。
图2是本发明型材数控铣削生产线的俯视示意图。
图3是本发明型材数控铣削生产线送料床身及送料机头部分的左视示意图。
图4是本发明型材数控铣削生产线铣削床身及左侧压料机头部分的左视示意图。
图5是本发明型材数控铣削生产线的铣削装置的主视示意图。
图6是本发明型材数控铣削生产线的铣削装置的俯视示意图。
图7是本发明型材数控铣削生产线的铣削装置的左视示意图。
图中：101-送料伺服电机，102-送料机械手，103-送料床身，104-铣削床身，105-左侧直线导轨，106-左伺服电机，107-左侧垂直压紧气缸，108-左侧水平压紧气缸，109-右侧垂直压紧气缸，110-右伺服电机，111-右侧水平压紧气缸，112-右侧直线导轨，113-送料齿条，114-左侧齿条，115-右侧齿条，116-送料直线导轨，117- L形左侧连接板，118- L形右侧连接板，119-送料机头架，200-铣削装置，201-机架，202-主轴电机，203-第一滚珠丝杠副，204-水平移动滑板，205-竖直移动滑板，206-第二滚珠丝杠副，207-电机安装板，208-推进气缸，209-平衡气缸，210-水平直线导轨，211-竖直直线导轨，212-导轨滑块副，213-第一伺服电机，214-第二伺服电机，301-出料床身。
具体实施方式
下面通过非限定性的实施例并结合附图对本发明做进一步的说明。
参见图1至图4，图中所示的型材数控铣削生产线，包括铣削床身104、内置电气控制系统的控制箱，铣削床身104上设有铣削装置200，所述的铣削床身104上、位于铣削装置200两侧、分别设有左侧压料机头和右侧压料机头，左侧压料机头和右侧压料机头上分别设有左侧压料装置和右侧压料装置；
铣削床身104上分别设有左侧直线导轨105和右侧直线导轨112，左侧压料机头上设置的左伺服电机106驱动左侧压料机头可沿左侧直线导轨105移动；右侧压料机头上设置的右伺服电机110驱动右侧压料机头可沿右侧直线导轨112移动；
所述的铣削床身104左侧设有送料床身103，送料床身103上设有送料直线导轨116，送料机头上设置的送料伺服电机101驱动送料机头可沿送料直线导轨116移动；送料机头上安装有带钳口的送料机械手102；所述控制箱内置的电气控制系统中设有同步控制系统，左伺服电机106、右伺服电机110、送料伺服电机101与同步控制系统相连接。
所述的铣削床身右侧设有出料床身301，出料床身上设有成品料道。
所述的铣削床身104上分别设有左侧齿条114和右侧齿条115；
所述的左侧压料机头包括L形左侧连接板117和左侧压料装置，所述的左伺服电机106安装于L形左侧连接板117的平板上，连接于左伺服电机106轴端的齿轮与左侧齿条114相啮合；左侧压料装置包括杆端分别连接有压头的左侧水平压紧气缸108和左侧垂直压紧气缸107，左侧水平压紧气缸108固定于L形左侧连接板117的平板上，左侧垂直压紧气缸107固定于L形左侧连接板117的立板上；L形左侧连接板117的平板底面与左侧直线导轨105的滑块相连接；
所述的右侧压料机头包括L形右侧连接板118和右侧压料装置，所述的右伺服电机110安装于L形右侧连接板118的平板上，连接于右伺服电机110轴端的齿轮与右侧齿条115相啮合；右侧压料装置包括杆端分别连接有压头的右侧水平压紧气缸111和右侧垂直压紧气缸109，右侧水平压紧气缸111固定于L形右侧连接板118的平板上，右侧垂直压紧气缸9固定于L形右侧连接板118的立板上；L形右侧连接板118的平板底面与右侧直线导轨112的滑块相连接。
所述的送料床身3上设有送料齿条113，所述的送料伺服电机101安装于送料机头架119的上平面上，连接于送料伺服电机101轴端的齿轮与送料齿条113相啮合；送料机头架119还与所述的送料直线导轨116的滑块相连接。
参见图5至图7，图中所示的铣削装置，包括机架201、主轴电机202，机架201上设有水平直线导轨210，水平移动滑板204可沿水平直线导轨210左右移动，机架201与水平移动滑板204之间设有水平动力装置；所述的水平移动滑板204上设有竖直直线导轨211，竖直移动滑板205可沿竖直直线导轨211上下移动，水平移动滑板204与竖直移动滑板205之间设有竖直动力装置；所述竖直移动滑板205的上下左右四个方向均安装有3个可独立移动的主轴电机202。
所述的主轴电机202安装在各自的电机安装板207上，每个电机安装板207与竖直移动滑板205之间设有一对平行设置的导轨滑块副212与推进气缸208，电机安装板207由推进气缸208驱动沿导轨滑块副212前后移动；导轨滑块副212的直线导轨安装在竖直移动滑板205上、滑块安装在电机安装板207上；推进气缸8尾端安装在竖直移动滑板205上、推进气缸208的杆端与电机安装板207相连。
所述的水平动力装置包括第一伺服电机213、第一伺服电机213通过联轴器连接的第一滚珠丝杠副203，第一伺服电机213固定于机架201上，第一伺服电机213通过联轴器与第一滚珠丝杠副203的丝杠的一端连接，丝杠的另一端通过轴承座、轴承转动连接于机架201上，第一滚珠丝杠副203的螺母连接于水平移动滑板204上。
所述的竖直动力装置包括第二伺服电机214、第二伺服电机214通过联轴器连接的第二滚珠丝杠副206，第二伺服电机214固定于水平移动滑板204上，第二伺服电机214通过联轴器与第二滚珠丝杠副206的丝杠的一端连接，丝杠的另一端通过轴承座、轴承转动连接于水平移动滑板204上，第二滚珠丝杠副206的螺母连接于竖直移动滑板205上。
水平移动滑板204与竖直移动滑板205之间设有一对平衡气缸209，平衡气缸209的尾端安装在水平移动滑板204上，平衡气缸209的杆端与竖直移动滑板205连接。
以上所列举的实施方式仅供理解本发明专利之用，并非是对本发明专利所描述的技术方案的限定，有关领域的普通技术人员，在权利要求所述技术方案的基础上，还可以作出多种变化或变形，所有等同的变化或变形都应涵盖在本发明专利的权利要求保护范围之内。
Claims (10)
1.一种型材数控铣削生产线，包括铣削床身、内置电气控制系统的控制箱，铣削床身上设有铣削装置，其特征在于：所述的铣削床身上、位于铣削装置两侧、分别设有左侧压料机头和右侧压料机头，左侧压料机头和右侧压料机头上分别设有左侧压料装置和右侧压料装置；
铣削床身上分别设有左侧直线导轨和右侧直线导轨，左侧压料机头上设置的左伺服电机驱动左侧压料机头可沿左侧直线导轨移动；右侧压料机头上设置的右伺服电机驱动右侧压料机头可沿右侧直线导轨移动；
所述的铣削床身左侧设有送料床身，送料床身上设有送料直线导轨，送料机头上设置的送料伺服电机驱动送料机头可沿送料直线导轨移动；送料机头上安装有带钳口的送料机械手；所述控制箱内置的电气控制系统中设有同步控制系统，左伺服电机、右伺服电机、送料伺服电机与同步控制系统相连接；
所述的铣削床身右侧设有出料床身，出料床身上设有成品料道。
2.根据权利要求1所述的型材数控铣削生产线，其特征在于：所述的铣削床身上分别设有左侧齿条和右侧齿条；
所述的左侧压料机头包括L形左侧连接板和左侧压料装置，所述的左伺服电机安装于L形左侧连接板的平板上，连接于左伺服电机轴端的齿轮与左侧齿条相啮合；左侧压料装置包括杆端分别连接有压头的左侧水平压紧气缸和左侧垂直压紧气缸，左侧水平压紧气缸固定于L形左侧连接板的平板上，左侧垂直压紧气缸固定于L形左侧连接板的立板上；L形左侧连接板的平板底面与左侧直线导轨的滑块相连接；
所述的右侧压料机头包括L形右侧连接板和右侧压料装置，所述的右伺服电机安装于L形右侧连接板的平板上，连接于右伺服电机轴端的齿轮与右侧齿条相啮合；右侧压料装置包括杆端分别连接有压头的右侧水平压紧气缸和右侧垂直压紧气缸，右侧水平压紧气缸固定于L形右侧连接板的平板上，右侧垂直压紧气缸固定于L形右侧连接板的立板上；L形右侧连接板的平板底面与右侧直线导轨的滑块相连接。
3.根据权利要求1所述的型材数控铣削生产线，其特征在于：所述的送料床身上设有送料齿条，所述的送料伺服电机安装于送料机头架的上平面上，连接于送料伺服电机轴端的齿轮与送料齿条相啮合；送料机头架还与所述的送料直线导轨的滑块相连接。
4.根据权利要求1所述的型材数控铣削生产线，其特征在于：所述的铣削装置包括机架、主轴电机，所述的机架上设有水平直线导轨，水平移动滑板可沿水平直线导轨左右移动，机架与水平移动滑板之间设有水平动力装置；所述的水平移动滑板上设有竖直直线导轨，竖直移动滑板可沿竖直直线导轨上下移动，水平移动滑板与竖直移动滑板之间设有竖直动力装置；所述竖直移动滑板的上下左右四个方向均安装有可独立移动的主轴电机。
5.根据权利要求4所述的型材数控铣削生产线，其特征在于：所述的主轴电机安装在各自的电机安装板上，每个电机安装板与竖直移动滑板之间设有一对平行设置的导轨滑块副与推进气缸，电机安装板由推进气缸驱动沿导轨滑块副前后移动；导轨滑块副的直线导轨安装在竖直移动滑板上、滑块安装在电机安装板上；推进气缸尾端安装在竖直移动滑板上、推进气缸的杆端与电机安装板相连。
6.根据权利要求4或5所述的型材数控铣削生产线，其特征在于：所述竖直移动滑板的上下左右四个方向均安装有三个可独立移动的主轴电机。
7.根据权利要求4所述的型材数控铣削生产线，其特征在于：所述的水平动力装置包括第一伺服电机、第一伺服电机通过联轴器连接的第一滚珠丝杠副，第一伺服电机固定于机架上，第一伺服电机通过联轴器与第一滚珠丝杠副的丝杠的一端连接，丝杠的另一端通过轴承座、轴承转动连接于机架上，第一滚珠丝杠副的螺母连接于水平移动滑板上。
8.根据权利要求4所述的型材数控铣削生产线，其特征在于：所述的竖直动力装置包括第二伺服电机、第二伺服电机通过联轴器连接的第二滚珠丝杠副，第二伺服电机固定于水平移动滑板上，第二伺服电机通过联轴器与第二滚珠丝杠副的丝杠的一端连接，丝杠的另一端通过轴承座、轴承转动连接于水平移动滑板上，第二滚珠丝杠副的螺母连接于竖直移动滑板上。
9.根据权利要求4所述的型材数控铣削生产线，其特征在于：所述的水平移动滑板与竖直移动滑板之间设有平衡装置。
10.根据权利要求9所述的型材数控铣削生产线，其特征在于：所述的平衡装置为设置于水平移动滑板与竖直移动滑板之间的一对平衡气缸，平衡气缸的尾端安装在水平移动滑板上，平衡气缸的杆端与竖直移动滑板连接。
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