CN106624828A - 型材程控加工机 - Google Patents

Abstract

型材程控加工机，属于机械自动化控制领域。其特征是：由走料机构、切割机构、钻孔机构、打磨抛光机构组成；走料机构由滚筒、驱动电机和传动链组成，切割机构由水平转盘、升降轴、切割机等组成，固定在走料机构中端上方；钻孔机构由钻头夹、钻孔机、升降机组成，固定在走料机构一侧；打磨抛光机构安装在走料机构后端，由打磨滚筒、抛光滚筒组成，打磨、抛光加工后的型材；使用时，先在电脑上用软件进行工件加工设计，再将程序输入控制器，调节相应步进电机，使走料机构将型材送至加工工位，再调节切割机锯片角度，进行切割，或调节钻头夹，至相应钻头进入钻孔工位，进行钻孔，型材水平输送中进行打磨抛光，型材加工自动完成。

Description

型材程控加工机

技术领域：本发明涉及型材机加工，属于机械自动化控制领域。

背景技术：现有型材加工，如不锈钢、塑钢等型材加工成门窗，一般是手工操作，用尺度量划线，用电锯切割，用电钻打孔，再用电焊焊接，最后用抛光机打磨，整个过程应用不同工具，经过多道工序，劳动效率不高，质量差异较大。

发明内容：本发明的特征是：型材程控加工机，由走料机构、切割机构、钻孔机构、打磨抛光机构、操作台和程序组成。

走料机构由走料机架、水平滚筒、水平压筒、垂直滚筒、垂直压筒、驱动电机和传动链组成；走料机架由两块侧板和连接螺杆组成，两块侧板垂直放置，相互平行，有连杆固定；水平滚筒有多个，固定在走料机架两块侧板之间的中下部，型材可以在其上面水平输送；水平压筒也有多个，与水平滚筒成对，压在其正上方，固定在水平压筒支架上；水平压筒支架为长形框，两边各有一块侧板，板上有多个孔，水平压筒两端的轴插入孔中；两块侧板上方都有一对耳翼，耳翼上端分别与两个横梁相连，使水平压筒支架形成一个整体；两个栋梁中间点有一连杆相连，横梁连杆中间上方垂直固定有螺杆，螺杆穿过正上方的水平压筒支架支撑杆，这个支撑杆固定在走料机架两侧板上边，有步进电机驱动螺杆，控制水平压筒支架的上下运动；水平压筒支架侧板外面各有一对滑块，各穿在走料机架两侧板的相应的滑槽内，使水平压筒支架可上下移动，从上下压紧型材。垂直滚筒有多个，固定在走料机构一个侧板的镂空处，形成一个平面，型材水平输送时紧靠在上面；垂直压筒也有多个，与垂直滚筒成对，其下端固定在垂直压筒支架的横轴上；垂直压筒支架的横轴两端有水平圆孔，圆孔与横轴垂直，各穿有一个滑杆，滑杆两端固定在走料机构两个侧板下端；有螺杆水平穿过垂直压杆支架的横轴和走料机构两侧板，并有步进电机驱动，调节垂直压筒前后运动，从两边压紧型材。有一个步进电机，安装在走料机构支架一侧的外面，与一个水平滚筒相连，进行驱动，又有链条将此动力输送到各个水平滚筒的齿轮上。

切割机构由切割机外壳、水平转盘、升降轴、切割机组成，切割机外壳为圆柱形，固定在走料机构中端上方，其中轴线与型材输送运动平面垂直；水平转盘为圆环形，有环形轴承将其安放在切割机外壳内，可水平转动；水平转盘中间有一个横梁，两边各固定一个垂直滑槽，切割机支架滑块插入滑槽内；有一个升降螺杆，上头穿过水平转盘的横梁，下头穿在切割机支架的螺孔内；升降螺杆上固定有齿轮，由步进电机驱动，控制电锯上下运动，实现切割和回位操作；水平转盘上固定有内齿轮，有步进电机驱动，以调节对型材的切割角度；锯片圆心垂线始终对准型材一个固定的垂直面。

钻孔机构由钻孔机架支架、钻头夹外壳、钻头夹、钻孔机、升降机组成；钻头夹外壳似圆柱体，内有钻头夹；钻头夹似左轮手枪弹夹，如子弹式的装有多个不同型号的钻头，最下面一个钻头对准型材的钻孔工位；钻头夹中心轴的一端，伸出钻头夹外壳，并固定有齿轮，有步进电机驱动钻头夹，以调节设定的钻头进入钻孔工位；钻孔电机是一个转轴可伸缩的电机，固定在钻头夹外壳的外面，电机轴头为“+”字头，电机轴先伸出，插入钻头夹的钻孔工位的那个钻头后面的“+”字槽内，这时电机转动并继续向前伸出，推进钻头前行，对型材钻孔之后再回位；升降机由两对垂直的滑杆、一个螺杆及步进电机组成，滑杆固定在钻头夹外壳的下方，穿过钻孔机构支架横杆上对应的孔中，钻孔机支架固守在走料机构一个侧板外面，有螺杆从下面顶在钻孔机重心点处，螺杆上安有齿轮，再穿过支架横梁，有步进电机驱动齿轮带动螺杆，调节钻孔机构上下移动，使钻孔工位对准型材打孔处。

打磨抛光机构安装在切割后的走料机构那端，由水平打磨滚筒、水平打磨压筒、垂直打磨滚筒、垂直打磨压筒、水平抛光滚筒、水平抛光压筒、垂直抛光滚筒和垂直抛光压筒组成，分别象水平滚筒、水平压筒、垂直滚筒和垂直压筒一样安装，均自带电机，高速旋转，打磨切割和钻孔过程在型材上产生的毛刺，抛光加工后的型材。

操作平台安装在走料机构上方，内有控制器。使用时，先在电脑上用软件进行工件加工设计，再将程序输入控制器，进入程控操作，由走料机构将型材送至加工工位，再调节切割机锯片角度，进行切割，或调节钻头夹，至相应钻头进入钻孔工位，进行钻孔，型材水平输送中进行打磨抛光，一个个工序自动进行。

钻头夹也可以是长方体，各钻头在夹内排成一排，横或纵向固定走料机构一侧板的外面。

切割机构可尽量密封，内设消音构造，降低切割噪音。

切割机也可以用高压水切割机，这时，水切割方向向下，与型材垂直，原点在型材的一个垂直边上，由X、Y轴调节切割角度。

走料机构后面有加工件承接盘，该盘呈斜面，加工后的工件滑落其中。

走料机构前面有储料机构，每个型材放一个单元，有链式机构送入入料口。

步进电机与滚筒的连接，可以不要齿轮，直接连接。

可以在钻孔机构对面，增加一个钻孔机构，实现两面对钻或单面钻孔的功能。

附图说明：下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1、图2、图3分别是型材程控加工机的正视图、侧视图、俯视图，图4是外头夹正视衅和俯视图，图5是钻孔电机正视图，图6是切割机构俯视图。1是走料机架侧板，有两块，相互平行，垂直放置，2是连接螺杆，有多个，将两块侧板1固定，形成走料机架；3是水平滚筒，有多个，固定在走料机架两块侧板1之间的下部，形成一个平面，型材4在其上水平输送；5是水平压筒，也有多个，固定在水平压筒支架侧板6上；水平压筒支架侧板6有两块，上有多个孔7，水平压筒两端的轴插入孔7中；8是水平压筒支架侧板6上的耳翼，耳翼6上端分别与两个水平压筒支架横梁9相连，形成水平压筒支架整体；10是水平压筒支架连杆，两头连接水平压筒支架横梁9，其中间上方垂直固定有水平压筒升降螺杆11，螺杆11穿过正上方的水平压筒支架支撑杆12，这个支撑杆12固定在走料机架两侧板1上边，有步进电机13驱动螺杆11，控制水平压筒支架的上下运动；水平压筒支架侧板6两边各有一对滑块14，各穿在滑槽15内，滑槽15固定在走料机构两侧板1内侧，使水平压筒可上下移动，压紧型材4；16是垂直滚筒，有多个，固定在走料机架的一个侧板1的镂空内，位于水平滚筒之间的空处，型材4水平输送时紧靠在上面；17是垂直压筒，也有多个，与垂直滚筒16成对，其下端固定在垂直压筒支架18上；垂直压筒支架18两端有水平圆孔19，各穿有一个滑杆20，滑杆20又固定在走料机构支架1的下端；有垂直压筒控制螺杆21，水平穿过垂直压杆支架18和走料机架的两块侧板1，上固定有步进电机22驱动，调节垂直压筒17前后运动，压紧型材4；23是走料步进电机，安装在走料机构支架侧板1外面，与一个水平滚筒相连，进行驱动；24是传动齿轮，在水平滚筒一侧，分别与水平滚筒相连，有链条传递动能，输送型材4水平运动。

25是切割机外壳，为圆柱形，固定在走料机架侧板1中端的上方，上面有水平转盘26，水平转盘26为圆环形，有环形轴承27将其安放在切割机外壳25内，可水平转动；水平转盘26中间有一个横梁28，两边各固定一个垂直滑槽29，切割机支架滑块30插入滑槽29内；有一个升降螺杆31，上头穿过水平转盘的横梁28，下头连接切割机支架32；升降螺杆31上固定有齿轮33，由步进电机34驱动，控制电锯锯片35上下运动，实现切割和回位操作；水平转盘26上固定有内齿轮36，有步进电机37驱动，以调节锯片35对型材的切割角度；锯片35圆心垂线始终对准型材4一个固定的垂直面。

38是钻头夹外壳，似圆柱体，内有钻头夹39；钻头夹39似左轮手枪弹夹，如子弹式的装有多个不同型号的钻头机构40，最下面一个钻头对准型材的钻孔工位41；42是钻头夹中心轴上的齿轮，有步进电机43驱动钻头夹39，以调节设定的钻头进入钻孔工位41；44是钻孔电机，固定在钻头夹外壳38的后面；45是钻头，46是钻轴，为圆柱体，钻头45拧在钻轴46上，47是转轴帽，直径比钻轴46大，外有“十”字槽，钻轴46外套有轴承48，和弹簧49，弹簧49能自动将钻轴46收回钻头夹35内；50是钻孔电机44的可伸缩的转轴，51是“+”字轴头，电机转轴50伸出时，“+”字轴头51插入钻孔工位41的那个钻头后面的转轴帽47的“+”字槽内，这时钻孔电机44转动，并继续向前伸出，推进钻头45前行，对型材4钻孔之后再回位；52是升降机垂直滑杆，有多个，固定在钻头夹外壳38的下方，穿过钻孔机构支架53横杆上对应的孔54中，钻孔机支架53固定在走料机构一个侧板1外面，有螺杆55从下面顶在钻孔机重心点处，螺杆上安有齿轮56，再穿过支架53横梁，有步进电机57驱动齿轮56带动螺杆55，调节钻孔机构上下移动，使钻孔工位41在垂直方向对准型材4打孔处。

58是水平打磨滚筒，59是水平打磨压筒，60是垂直打磨滚筒，61是垂直打磨压筒，62是水平抛光滚筒，63是水平抛光压筒，64是垂直抛光滚筒，65是垂直抛光压筒，分别象水平滚筒、水平压筒、垂直滚筒和垂直压筒一样安装，均自带电机，高速旋转，打磨切割和钻孔过程在型材上产生的毛刺，抛光加工后的型材4。

66是控制台，内有控制器，有线与电脑相连，接受程序指令；有线与各步进电机相连，传递指令，控制操作流程，实现对型材4的切割、钻孔等加工操作。

67是角度刻度盘，固定在切割机架的外壳25上面；68是切割角度调节手柄，固定在切割机支架的横板28的一头，用于手动调节切割角度。

69是摇把，与连接有动力的水平滚筒的轴相连，可手动调节输送型材4。

具体实施方式：实施本发明，制造型材程控加工机，面向型材加工者销售；编写控制程序，并建立网站，用于程序的更新升级；可编写通用的门窗等常用的、规范的用具的加工设计范例，用户只需变更尺寸即可使用。本发明适宜对不锈钢、塑钢、塑料、铝合金等型材的切割、钻孔、打磨等加工，制作门窗、柜台、招牌等各种用品。

Claims (8)

1.型材程控加工机，属于机械自动化控制领域。其特征是：型材程控加工机，由走料机构、切割机构、钻孔机构、打磨抛光机构、操作台和程序组成；走料机构由走料机架、水平滚筒、水平压筒、垂直滚筒、垂直压筒、驱动电机和传动链组成；走料机架由两块侧板和连接螺杆组成，两块侧板垂直放置，相互平行，有连接螺杆固定；水平滚筒有多个，固定在走料机架两块侧板之间的中下部，型材可以在其上面水平输送；水平压筒也有多个，与水平滚筒成对，压在其正上方，固定在水平压筒支架上；水平压筒支架为长形框，两边各有一块侧板，板上有多个孔，水平压筒两端的轴插入孔中；两块侧板上方都有一对耳翼，耳翼上端分别与两个横梁相连，使水平压筒支架形成一个整体；两个横梁中间点有一连杆相连，横梁连杆中间上方垂直固定有螺杆，螺杆穿过正上方的水平压筒支架支撑杆，这个支撑杆固定在走料机架两侧板上边，有步进电机驱动螺杆，控制水平压筒支架的上下运动；水平压筒支架侧板外面各有一对滑块，各穿在走料机架两侧板的相应的滑槽内，使水平压筒支架可上下移动，从上下压紧型材；垂直滚筒有多个，固定在走料机构一个侧板的镂空处，形成一个平面，型材水平输送时紧靠在上面；垂直压筒也有多个，与垂直滚筒成对，其下端固定在垂直压筒支架的横轴上；垂直压筒支架的横轴两端有水平圆孔，圆孔与横轴垂直，各穿有一个滑杆，滑杆两端固定在走料机构两个侧板下端；有螺杆水平穿过垂直压杆支架的横轴和走料机构两侧板，并有步进电机驱动，调节垂直压筒前后运动，从两边压紧型材；有一个步进电机，安装在走料机构支架一侧的外面，与一个水平滚筒相连，进行驱动，又有链条将此动力输送到各个水平滚筒的齿轮上；切割机构由切割机外壳、水平转盘、升降轴、切割机组成，切割机外壳为圆柱形，固定在走料机构中端上方，其中轴线与型材输送运动平面垂直；水平转盘为圆环形，有环形轴承将其安放在切割机外壳内，可水平转动；水平转盘中间有一个横梁，两边各固定一个垂直滑槽，切割机支架滑块插入滑槽内；有一个升降螺杆，上头穿过水平转盘的横梁，下头穿在切割机支架的螺孔内；升降螺杆上固定有齿轮，由步进电机驱动，控制电锯上下运动，实现切割和回位操作；水平转盘上固定有内齿轮，有步进电机驱动，以调节对型材的切割角度；锯片圆心垂线始终对准型材一个固定的垂直面；钻孔机构由钻孔机架支架、钻头夹外壳、钻头夹、钻孔机、升降机组成；钻头夹外壳似圆柱体，内有钻头夹；钻头夹似左轮手枪弹夹，如子弹式的装有多个不同型号的钻头，最下面一个钻头对准型材的钻孔工位；钻头夹中心轴的一端，伸出钻头夹外壳，并固定有齿轮，有步进电机驱动钻头夹，以调节设定的钻头进入钻孔工位；钻孔电机是一个转轴可伸缩的电机，固定在钻头夹外壳的外面，电机轴头为“+”字头；升降机由两对垂直的滑杆、一个螺杆及步进电机组成，滑杆固定在钻头夹外壳的下方，穿过钻孔机构支架横杆上对应的孔中，钻孔机支架固守在走料机构一个侧板外面，有螺杆从下面顶在钻孔机重心点处，螺杆上安有齿轮，再穿过支架横梁，有步进电机驱动齿轮带动螺杆，调节钻孔机构上下移动，使钻孔工位对准型材打孔处；打磨抛光机构安装在切割后的走料机构那端，由水平打磨滚筒、水平打磨压筒、垂直打磨滚筒、垂直打磨压筒、水平抛光滚筒、水平抛光压筒、垂直抛光滚筒和垂直抛光压筒组成，分别象水平滚筒、水平压筒、垂直滚筒和垂直压筒一样安装，均自带电机；操作平台安装在走料机构上方，内有控制器。

2.根据权利要求1的型材程控加工机，其特征是：钻头夹是长方体，各钻头在夹内排成一排，横或纵向固定走料机构一侧板的外面。

3.根据权利要求1、2的型材程控加工机，其特征是：切割机构外壳尽量密封，内设消音构造。

4.根据权利要求1、2、3的型材程控加工机，其特征是：切割机用高压水切割机，水切割方向向下，与型材垂直，原点在型材的一个垂直边上，由X、Y轴调节切割角度。

5.根据权利要求1、2、3、4的型材程控加工机，其特征是：走料机构后面有加工件承接盘，该盘呈斜面。

6.根据权利要求1、2、3、4、5的型材程控加工机，其特征是：走料机构前面有储料机构，每个型材放一个单元，有链式机构送入入料口。

7.根据权利要求1、2、3、4、5、6的型材程控加工机，其特征是：步进电机与滚筒直接连接，不要齿轮中介。

8.根据权利要求1、2、3、4、5、6、7的型材程控加工机，其特征是：在走料机构两侧各有一个钻孔机构。