摆头式自动锯切加工设备及其加工方法
技术领域
本发明涉及一种铝门窗型材锯切加工设备及其加工方法,属于门窗幕墙型材加工设备技术领域。
背景技术
伴随着城市现代化建设和社会主义新农村建设的快速发展,新型铝建材门窗幕墙得到快速的推广及广泛的应用,使得新型铝建材门窗幕墙的需求量得到大幅提升,门窗幕墙企业对高自动化、高效率、高精度的流水线式新型铝门窗幕墙加工设备具有较强的市场需求;目前的门窗幕墙加工设备多为单机作业,自动化程度低,效率也低;具有自动锯切功能的加工设备,一般采用将两个锯片呈V型的方式固定,角度无法调整。也有的是在型材的同一侧一前一后安装两个锯片对型材进行两次切割:前锯片切透型材后继续向前运动,待前锯片完全通过型材后,后锯片再切割型材,形成X 形切口。因此这种切割方式锯切行程较长,用一个锯片切透一个锯口后,退出锯片再转换机头角度,再切割一次,形成X 形切口,切割效率低。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种装配精度高,结构紧凑、自动化程度高的摆头式自动锯切加工设备,实现型材端面任意角度的切割。
本发明还提供了一种利用该设备进行型材锯切加工的加工方法。
为实现上述目的本发明所采用的技术方案是:
一种摆头式自动锯切加工设备,包括机架,所述的机架上连接有后立板、前立板、压紧机构、右工作台机构和出料机构,前立板与后立板之间安装有摆头锯片机构,前立板上固定有左工作台机构。
本发明中,所述的摆头锯片机构包括锯片装置、使锯片装置摆头的摆动装置、使锯片装置作进给运动的进给装置;摆头锯片机构可实现锯片45°~135°角度之间的摆动。
所述的摆动装置包括转动连接于后立板与前立板之间的箱体、驱动箱体摆动的伺服电机;前立板上固定有转轴一、摆臂的一端转动连接于转轴一上、另一端固定于箱体上,采用摆臂连接的目的是对锯片和工件进行避让;后立板上固定有固定套、固定套上固定有减速机、所述的伺服电机固定在减速机上,减速机输出轴端的转盘与转套的一端固定,转套的另一端固定的在箱体上;减速机轴端转盘、转套与转轴一在同一轴线上;摆动装置由伺服电机驱动,摆头锯片机构可实现锯片45°~135°角度之间任意角度的摆动。
所述的锯片装置包括锯片电机座、固定在锯片电机座上的锯片电机、固定在锯片电机轴端的锯片;箱体上固定有轴承座、轴承座内的轴承上设有转轴二、锯片电机座固定在转轴二上,使所述的锯片装置转动连接于箱体上;
所述的进给装置包括固定在锯片电机座上的气缸固定架、固定在气缸固定架上的销轴、可绕销轴旋转的进给气缸,固定在进给气缸轴端的杆端轴承二与固定在箱体上固定杆相连。
进一步地,所述的进给装置上还设有平衡装置,平衡装置包括固定在进给气缸上的连接板、固定在连接板上的阻尼缸、固定在阻尼缸轴端上的杆端轴承一,杆端轴承一与固定在进给气缸轴端的弯板相连。锯片工进采用气缸加阻尼缸方式,可以使工进更平稳,切割的型材端面光滑无毛刺。
本发明中,所述的压紧机构包括固定在机架上的压紧架、固定在压紧架上的四个导向块、可沿导向块移动的调整板、固定在调整板上的竖直压紧气缸、固定在竖直压紧气缸杆端的压头、设置于导向块与调整板之间的可调手柄、固定在压紧架上的方导轨一、可沿方导轨一滑动的左水平压紧装置与右水平压紧装置;
所述的左水平压紧装置与右水平压紧装置结构上左右对称,包括可沿X向设置的方导轨一滑动的滑块一、固定在滑块一上的水平压紧座、水平压紧座驱动机构、固定在水平压紧座上的水平压紧气缸、固定在水平压紧气缸杆端的连接杆、与连接杆相连的过渡板一、固定在过渡板一上的水平压紧块和导轴一,当水平压紧气缸伸缩时导轴一可沿着固定在水平压紧座上的直线轴承一进行导向移动;所述的水平压紧座驱动机构包括固定在压紧架上的水平移动气缸座、固定在水平移动气缸座上的水平移动气缸,水平移动气缸的杆端与固定在水平压紧座上的T形接头连接。左水平压紧装置、右水平压紧装置可分别在水平移动气缸的作用下进行左右移动,目的是使水平压紧块压紧工件时距离锯片距离最小。
本发明中,所述的左工作台机构包括固定在前立板上的左工作台底座、固定在左工作台底座上的左工作台;因此,左工作台是相对固定的。
所述的右工作台机构包括固定在机架上的固定座、固定在固定座上的工作台移动气缸连接板、方导轨二、固定在工作台移动气缸连接板上的工作台移动气缸、连接于工作台移动气缸杆端的气缸连接块一,气缸连接块一固定在右工作台底座上、右工作台底座在工作台移动气缸杆端伸缩时可通过固定在其底面上的滑块二沿着方导轨二滑动、右工作台固定在右工作台底座上。因此,右工作台是可沿X向移动的,满足成品工件的过渡输出,到达出料机构夹紧处。
本发明中,所述的出料机构包括固定在机架上的出料架、固定在出料架上的圆导轨和出料气缸安装座、固定在出料气缸安装座上的出料气缸、固定在出料气缸杆端的气缸连接块二、与气缸连接块二相连的滑板,滑板固定在可沿圆导轨滑动的滑块三上,滑板上连接有后夹紧装置,与后夹紧装置对应设置的前夹紧装置连接于出料前立板上,滑板与出料前立板通过出料连接板相连接;
所述的后夹紧装置包括固定在滑板上的后夹紧气缸、与后夹紧气缸杆端相连的过渡板二、固定在过渡板二上的后夹紧板和后夹紧导轴,后夹紧导轴可沿固定在滑板上的直线轴承二移动;
所述的前夹紧装置包括固定在出料前立板上的前夹紧气缸、与前夹紧气缸杆端相连的过渡板三、固定在过渡板三上的前夹紧板和前夹紧导轴,前夹紧导轴可沿固定在出料前立板上的直线轴承三移动。前、后夹紧板分别在夹紧气缸的驱动下进行前后伸缩,完成对工件的夹紧,出料机构由出料气缸驱动可进行左右移动,实现对成品工件向出料台的输送。
本发明还提供了一种利用所述摆头式自动锯切加工设备加工型材的方法,包括以下步骤:
a) 摆头锯片机构将锯片摆到45°(可以是45°~135°之间任意角度,以下不做重复描述)角度;
b) 传送工件到达指定位置;
c) 压紧机构中的左水平压紧装置左移、右水平压紧装置左移,然后水平压紧块对工件进行压紧定位;其次竖直压紧气缸对工件进行压紧;
d) 摆头锯片机构中锯片工进,完成对工件的45°端面角的切割后,锯片工进退回;
e) 竖直压紧气缸退回,右水平压紧装置中的水平压紧块松开,右端切断的料头自由落下;左水平压紧装置中的水平压紧块松开;
f) 摆头锯片机构将锯片摆到135°角度,左水平压紧装置右移、右水平压紧装置右移,工件传送到指定长度;
g) 水平压紧块对工件进行压紧定位,其次竖直压紧气缸对工件进行压紧;
h) 摆头锯片机构中锯片工进,完成对工件的135°端面角的切割后,锯片工进退回;
i) 竖直压紧气缸退回,左水平压紧装置、右水平压紧装置中的水平压紧块松开,右工作台机构右移,带动切断的成品工件右移到达出料机构处;
j) 出料机构夹紧成品工件右移,到达出料台上释放工件,然后出料机构左移退回,右工作台机构左移退回;
k) 重复以上a~j步骤操作,进行下一个工件的加工。
本发明的有益效果是:
锯片角度摆动通过伺服电机减速机完成,能够实现45°~135°之间任意角度的锯切加工,角度定位精准,摆动速度快,从45°摆动到135°仅用1秒钟的时间;锯片工进采用气缸加阻尼缸方式,使工进平稳,切割的型材端面光滑无毛刺;切割完料头后,采用锯片工进先退回,然后右水平压紧块再松开的方式,避免了崩料现象的发生;出料采用可靠牢固的夹紧方式,能有效地将成品工件输出到指定的成品工件台上;本发明的摆头式自动锯切加工设备及其加工方法构思科学合理,结构简单紧凑,自动化程度高、加工精度高、加工效率高,稳定可靠的实现了对型材端面任意角度的切割加工。
附图说明
图1是本发明摆头式自动锯切加工设备的结构示意图。
图2是本发明的摆头锯片机构的结构示意图。
图3是本发明的压紧机构的结构示意图。
图4是本发明的左工作台机构、右工作台机构的结构示意图。
图5是本发明的出料机构的结构示意图。
图中:100机架、200摆头锯片机构、300压紧机构、400左工作台机构、500右工作台机构、600出料机构、700工件、1后立板、2前立板、3转轴一、4摆臂、5固定套、6减速机、7伺服电机、8转套、9箱体、10轴承座、11轴承、12转轴二、13锯片电机座、14锯片电机、15锯片、16气缸固定架、17销轴、18进给气缸、19连接板、20阻尼缸、21杆端轴承一、22弯板、23杆端轴承二、24固定杆、25压紧架、26导向块、27调整板、28竖直压紧气缸、29压头、30可调手柄、31方导轨一、32滑块一、33水平压紧座、34水平压紧气缸、35连接杆、36过渡板一、37水平压紧块、38导轴一、39直线轴承一、40水平移动气缸座、41水平移动气缸、42 T形接头、43左工作台底座、44左工作台、45固定座、46工作台移动气缸连接板、47方导轨二、48工作台移动气缸、49气缸连接块一、50右工作台底座、51滑块二、52右工作台、53出料架、54圆导轨、55出料气缸安装座、56出料气缸、57气缸连接块二、58滑板、59滑块三、60后夹紧气缸、61过渡板二、62后夹紧板、63后夹紧导轴、64直线轴承二、65出料连接板、66出料前立板、67前夹紧气缸、68过渡板三、69前夹紧板、70前夹紧导轴、71直线轴承三、72加强筋板。
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。
如图1所示,一种摆头式自动锯切加工设备,包括机架100,所述的机架100上连接有后立板1、前立板2、压紧机构300、右工作台机构500和出料机构600,前立板2与后立板1之间安装有摆头锯片机构200,前立板2上固定有左工作台机构400。
如图2所示,所述的摆头锯片机构200包括锯片装置、使锯片装置摆头的摆动装置、使锯片装置作进给运动的进给装置;
所述的摆动装置包括转动连接于后立板1与前立板2之间的箱体9、驱动箱体9摆动的伺服电机7;前立板2上固定有转轴一3、摆臂4的一端转动连接于转轴一3上、另一端固定于箱体9上,采用摆臂4连接的目的是对锯片和工件进行避让;后立板1上固定有固定套5、固定套5上固定有减速机6、所述的伺服电机7固定在减速机6上,减速机6输出轴端的转盘与转套8的一端固定,转套8的另一端固定的在箱体9上;减速机6轴端转盘、转套8与转轴一3在同一轴线上;摆动装置由伺服电机7驱动,摆头锯片机构200可实现锯片45°~135°角度之间任意角度的摆动。
所述的锯片装置包括锯片电机座13、固定在锯片电机座13上的锯片电机14、固定在锯片电机14轴端的锯片15;箱体9上固定有轴承座10、轴承座10内的轴承11上设有转轴二12、锯片电机座13固定在转轴二12上,使所述的锯片装置转动连接于箱体9上;
所述的进给装置包括固定在锯片电机座13上的气缸固定架16、固定在气缸固定架16上的销轴17、可绕销轴17旋转的进给气缸18,固定在进给气缸18轴端的杆端轴承二23与固定在箱体9上固定杆24相连。
所述的进给装置上还设有平衡装置,平衡装置包括固定在进给气缸18上的连接板19、固定在连接板19上的阻尼缸20、固定在阻尼缸20轴端上的杆端轴承一21,杆端轴承一21与固定在进给气缸18轴端的弯板22相连。锯片工进采用气缸加阻尼缸方式,可以使工进更平稳,切割的型材端面光滑无毛刺。
如图3所示,所述的压紧机构300包括固定在机架100上的压紧架25、固定在压紧架25上的四个导向块26、可沿导向块26移动的调整板27、固定在调整板27上的竖直压紧气缸28、固定在竖直压紧气缸28杆端的压头29、设置于导向块26与调整板27之间的可调手柄30、固定在压紧架25上的方导轨一31、可沿方导轨一31滑动的左水平压紧装置与右水平压紧装置;
所述的左水平压紧装置与右水平压紧装置结构上左右对称,包括可沿X向设置的方导轨一31滑动的滑块一32、固定在滑块一32上的水平压紧座33、水平压紧座33驱动机构、固定在水平压紧座33上的水平压紧气缸34、固定在水平压紧气缸34杆端的连接杆35、与连接杆35相连的过渡板一36、固定在过渡板一36上的水平压紧块37和导轴一38,当水平压紧气缸34伸缩时导轴一38可沿着固定在水平压紧座33上的直线轴承一39进行导向移动;所述的水平压紧座33驱动机构包括固定在压紧架25上的水平移动气缸座40、固定在水平移动气缸座40上的水平移动气缸41,水平移动气缸41的杆端与固定在水平压紧座33上的T形接头42连接。左水平压紧装置、右水平压紧装置可分别在水平移动气缸的作用下进行左右移动,目的是使水平压紧块37压紧工件700时距离锯片15距离最小。
如图4所示,所述的左工作台机构400包括固定在前立板2上的左工作台底座43、固定在左工作台底座43上的左工作台44;因此,左工作台44是相对固定的。
所述的右工作台机构500包括固定在机架100上的固定座45、固定在固定座45上的工作台移动气缸连接板46、方导轨二47、固定在工作台移动气缸连接板46上的工作台移动气缸48、连接于工作台移动气缸48杆端的气缸连接块一49,气缸连接块一49固定在右工作台底座50上、右工作台底座50在工作台移动气缸48杆端伸缩时可通过固定在其底面上的滑块二51沿着方导轨二47滑动、右工作台52固定在右工作台底座50上。因此,右工作台52是可沿X向移动的,满足成品工件700的过渡输出,到达出料机构600夹紧处。
如图5所示,所述的出料机构600包括固定在机架100上的出料架53、固定在出料架53上的圆导轨54和出料气缸安装座55、固定在出料气缸安装座55上的出料气缸56、固定在出料气缸56杆端的气缸连接块二57、与气缸连接块二57相连的滑板58,滑板58固定在可沿圆导轨54滑动的滑块三59上,滑板58上连接有后夹紧装置,与后夹紧装置对应设置的前夹紧装置连接于出料前立板66上,滑板58与出料前立板66通过出料连接板65)相连接;
所述的后夹紧装置包括固定在滑板58上的后夹紧气缸60、与后夹紧气缸60杆端相连的过渡板二61、固定在过渡板二61上的后夹紧板62和后夹紧导轴63,后夹紧导轴63可沿固定在滑板58上的直线轴承二64移动;
所述的前夹紧装置包括固定在出料前立板66上的前夹紧气缸67、与前夹紧气缸67杆端相连的过渡板三68、固定在过渡板三68上的前夹紧板69和前夹紧导轴70,前夹紧导轴70可沿固定在出料前立板66上的直线轴承三71移动。前、后夹紧板分别在夹紧气缸的驱动下进行前后伸缩,完成对工件的夹紧,出料机构由出料气缸56驱动可进行左右移动,实现对成品工件向出料台的输送。
一种利用所述摆头式自动锯切加工设备加工型材的方法,包括以下步骤:
a) 摆头锯片机构200将锯片摆到45°(可以是45°~135°之间任意角度,以下不做重复描述)角度;
b) 传送工件700到达指定位置;
c) 压紧机构300中的左水平压紧装置左移、右水平压紧装置左移,然后水平压紧块对工件700进行压紧定位;其次竖直压紧气缸对工件700进行压紧;
d) 摆头锯片机构200中锯片工进,完成对工件700的45°端面角的切割后,锯片工进退回;
e) 竖直压紧气缸退回,右水平压紧装置中的水平压紧块松开,右端切断的料头自由落下;左水平压紧装置中的水平压紧块松开;
f) 摆头锯片机构200将锯片摆到135°角度,左水平压紧装置右移、右水平压紧装置右移,工件700传送到指定长度;
g) 水平压紧块对工件700进行压紧定位,其次竖直压紧气缸对工件700进行压紧;
h) 摆头锯片机构200中锯片工进,完成对工件700的135°端面角的切割后,锯片工进退回;
i) 竖直压紧气缸退回,左水平压紧装置、右水平压紧装置中的水平压紧块松开,右工作台机构500右移,带动切断的成品工件700右移到达出料机构600处;
j) 出料机构600夹紧成品工件700右移,到达出料台上释放工件,然后出料机构600左移退回,右工作台机构500左移退回;
k) 重复以上a~j步骤操作,进行下一个工件的加工。
以上所列举的实施方式仅供理解本发明之用,并非是对本发明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的权利要求保护范围之内。