CN108188756A - 一种玻璃窗型材预加工系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了型材加工领域内的一种玻璃窗型材预加工系统，包括送料装置，送料装置包括送料架，送料架的一端设有送料气缸，送料气缸的活塞杆伸出端设有型材夹爪，气缸座上设有直线驱动机构一，送料架的另一端设置有移料轨道，移料轨道上方设有切断装置和钻铣装置，切断装置包括切断机座，切断机座上设有旋转锯片，切断机座上设有直线驱动机构二；钻铣装置包括钻铣机座，钻铣机座上设有钻铣刀头，钻铣机座上对应钻铣刀头设置有型材定位夹具；移料轨道上对应设置有若干型材定位机构，型材定位机构上设有直线驱动机构。本发明能够自动完成铝合金型材的打孔、铣槽和切断尺寸，加工效率更高，型材加工精度更高。

Description

一种玻璃窗型材预加工系统

技术领域

本发明属于型材加工领域，特别涉及一种用于玻璃窗的型材预加工系统。

背景技术

现有技术中，玻璃窗的加工组装过程是：首先确定玻璃窗框的型材下料尺寸，再根据窗框型材确定玻璃的尺寸，然后人工控制玻璃和窗框型材的定尺下料、玻璃自动裁切、玻璃封装和型材加工切断，最后将玻璃和型材堆积在装配平台旁边，人工将窗框型材装配到玻璃四周，最后将四周窗框的螺钉人工拧入型材以固定玻璃窗框架。玻璃窗的装配过程，尤其在将型材装配到玻璃上时，是纯手工操作，每人每天最多只能完成10平方米玻璃窗的加工装配。目前，玻璃窗的生产加工的不足之处在于：窗框型材加工时，采用人工铣槽、打孔和切断，加工效率低下，且质量不可控。

发明内容

本发明的目的是提供一种玻璃窗型材预加工系统，能够根据玻璃自动套料裁切时的玻璃尺寸，自动完成铝合金型材的打孔、铣槽和切断尺寸，加工效率更高，型材加工精度更高。

本发明的目的是这样实现的：一种玻璃窗型材预加工系统，包括送料装置，送料装置包括送料架，送料架上从前到后依次间隔设置有若干可转动的输送辊，送料架的一端设有送料气缸，送料气缸的活塞杆伸出端设有型材夹爪，送料气缸的气缸座经导轨滑块与送料架活动连接，气缸座上设有直线驱动机构一，所述送料架的另一端对应设置有移料轨道，移料轨道上方设有切断装置和钻铣装置，所述切断装置包括与送料架相对应的切断机座，切断机座上设有旋转锯片，旋转锯片经导轨滑块活动连接在切断机座上，切断机座上设有直线驱动机构二；所述钻铣装置包括钻铣机座，钻铣机座上设有可在竖直平面内移动的钻铣刀头，钻铣机座上对应钻铣刀头设置有型材定位夹具；所述移料轨道上对应切断装置、钻铣装置分别设置有若干型材定位机构，型材定位机构经滑块活动连接在移料轨道上，型材定位机构上设有直线驱动机构。

本发明工作时，将长度为6米左右的铝合金型材放置在送料架的输送辊上，型材夹爪夹紧型材的端部，直线驱动机构一带动型材沿着送料架移动，型材定位机构将型材夹紧，并送到切断装置的相应位置，旋转锯片转动，直线驱动机构二带动旋转锯片移动，将长型材切断成与玻璃窗框相适应的长度；型材定位机构将型材送到钻铣装置的相应位置，型材定位夹具夹紧型材，钻铣刀头在型材上打孔、铣槽，型材加工完成后，型材定位机构将型材送到后续的玻璃窗装配加工生产线上。与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明能够根据玻璃自动套料裁切时的玻璃尺寸，自动完成铝合金型材的打孔、铣槽和切断尺寸，加工效率更高，型材加工精度更高；改变了工人的操作方式，减少了大量的人工费用，整个生产线只需要不超过5人即可运转，工人操作只需要输入程序，操作和监控控制台，极大降低了劳动强度，带来每年可节省人工费用400多万元的直接经济效益。

作为本发明的进一步改进，所述直线驱动机构一包括固定在送料架上的齿条，气缸座上设有伺服电机，伺服电机的输出端设有与齿条相配合的齿轮。伺服电机驱动齿轮沿着齿条移动，气缸座沿着送料架移动，送料气缸带动型材沿着输送辊移动。

作为本发明的进一步改进，所述各输送辊均匀间隔分布在送料架的侧面，送料架靠近输送辊的一侧对应设有待料架，待料架上沿送料架的导轨方向均匀间隔设置有若干条输送带，输送带与送料架的导轨相垂直。待料架上并列放置多根型材，型材与送料架平行，型材支撑在输送带上，输送带转动，带动型材移动到输送辊上，实现自动待料和上料，型材上料效率更高。

作为本发明的进一步改进，所述型材定位机构包括定位机座，定位机座上对应送料架水平设有至少两个平行的可转动输送辊，两输送辊之间设有至少两个平行的固定立辊，定位机座的左右两侧均通过导轨滑块活动连接有移动杆，移动杆的一端设有可调立辊，移动杆的另一端与调整气缸的活塞杆传动连接，两立辊之间设有导轨，导轨上经滑块活动连接有由调整气缸驱动的压紧气缸，压紧气缸的竖直活塞杆端部设有压块。型材底部支撑在输送辊上，调整气缸带动可调立辊移动，以适应不同型材的宽度，型材左右两侧由固定立辊和可调立辊定位，压紧气缸带动压块压紧型材顶部，实现固定型材；型材固定后，进行切断、打孔和铣槽，提高型材的加工精度。

作为本发明的进一步改进，所述直线驱动机构包括沿移料轨道轴向设置的齿条，定位机座上设有伺服电机，伺服电机的输出端设有与齿条相匹配的齿轮。伺服电机工作，带动齿轮沿着齿条移动，定位机座可以在移料轨道上移动，型材定位机构可以夹紧型材并移动型材，进行后续的加工操作。

作为本发明的进一步改进，所述移料轨道为X轴向，切断机座上对应型材设有Y轴向切断导轨一，切断机座上沿切断导轨一对称设有两条切断导轨二，切断导轨二与切断导轨一的夹角为30°~60°，每条切断导轨上均滑动连接有切断电机，切断电机的输出端传动连接有旋转锯片，直线驱动机构二包括对应各切断导轨设置的三个切断气缸，每个切断气缸的活塞杆伸出端与对应切断电机传动连接。切断电机带动旋转锯片转动，气缸带动旋转锯片沿着切断导轨移动，将型材切断，三个不同方向的旋转锯片可将型材垂直切断，或者沿45°角倾斜方向将型材倾斜切断。

作为本发明的进一步改进，所述钻铣机座上经导轨滑块活动连接有移动板，移动板上设有U型安装架，安装架的两竖直段上均通过Z轴向导轨滑动连接有升降座，安装架上竖直设有两丝杠螺母机构，丝杠的一端与伺服电机传动连接，螺母与对应升降座相固定；升降座上通过Y轴向导轨滑动连接有横移座，横移座的内侧水平设有驱动横移座移动的丝杠螺母机构，两横移座的外侧分别设有由电机驱动的左钻铣刀头和右钻铣刀头，两钻铣刀头相向设置；安装架的顶部水平段通过Y轴向导轨滑动连接有横移座，横移座上通过Z轴向导轨滑动连接有升降座，升降座上设有刀头朝下的上钻铣刀头，钻铣机座上对应上钻铣刀头也设有横移座，横移座上滑动连接有升降座，升降座上设有下钻铣刀头，移动板上设有可容下钻铣刀头穿过的通孔。伺服电机带动竖直丝杠转动，螺母带动升降座上下升降，水平丝杠螺母机构带动横移座横移，左钻铣刀头、右钻铣刀头可以在竖直平面内任意移动，对型材钻孔、铣槽；上钻铣刀头、下钻铣刀头也可以在竖直平面内任意移动，对型材钻孔、铣槽。

作为本发明的进一步改进，所述移动板上设有位于上钻铣刀头下方的中间型材定位夹具，移动板上位于中间型材定位夹具的前方和后方分别设有前型材定位夹具和后型材定位夹具，型材定位夹具包括左右对称分布在移动板上的两支撑架，两支撑架之间设有至少两个下定位辊，其中一个支撑架的上方设有侧定位辊，靠近侧定位辊的位置竖直设有至少两个压紧气缸，压紧气缸的活塞杆伸出端设有与下定位辊相对应的上压紧板，另一个支撑架的上方水平设有压紧气缸，压紧汽缸的活塞杆伸出端设有与侧定位辊相对应的侧压紧板。型材钻孔、铣槽时，型材支撑在位于前方、中间和后方的型材定位夹具的下定位辊上，压紧气缸的上压板压紧型材顶部，型材的一侧顶靠在侧定位辊上，另一侧的压紧气缸的侧压紧板压紧型材的另一侧，通过三个夹具将型材夹紧固定，提高型材钻孔、铣槽的加工精度。

作为本发明的进一步改进，所述切断装置设置在送料装置和钻铣装置之间，移料轨道上位于切断装置的前端和后端均设置有型材定位机构，钻铣装置的前端和后端也设置有型材定位机构，移料轨道的出料端也设有型材定位机构。长型材先切断成与玻璃窗框相匹配的长度，然后再打孔、铣槽，便于打孔、铣槽时对型材定位，提高了型材的加工效率，通过型材定位机构固定型材、移动型材，可避免型材加工时错位移动，直接将型材移动到后续加工流程，更加方便，效率更高。

为了提高型材加工效率，所述玻璃窗型材预加工系统并列设置有两条生产线。

附图说明

图1 为本发明的结构示意图。

图2为送料装置的结构示意图。

图3为图2中A处的放大图。

图4为移料轨道上切断装置、钻铣装置的结构示意图。

图5为型材定位机构的结构示意图。

图6为切断装置的结构示意图。

图7为钻铣装置的立体结构示意图。

图8为钻铣装置的另一种立体结构示意图。

图9为钻铣装置的主视图。

图10为钻铣装置的后视图。

图11为横移座内侧的丝杠螺母机构的结构示意图。

图12为安装架下方的型材定位夹具的结构示意图。

图13为移动板的结构示意图。

图14为移动板上型材定位夹具的结构示意图。

其中，1送料装置，101送料架，102输送辊，103送料气缸，104型材夹爪，105气缸座，2齿条，3伺服电机，4齿轮，5移料轨道，6切断装置，601切断机座，602旋转锯片，603切断导轨一，604切断导轨二，605切断电机，606切断气缸，7钻铣装置，701钻铣机座，702电机，703移动板，704安装架，705升降座，706丝杠，707螺母，708横移座，709左钻铣刀头709，710右钻铣刀头，711上钻铣刀头，712下钻铣刀头，8型材定位夹具，801前型材定位夹具，802中间型材定位夹具，803后型材定位夹具，804支撑架，805下定位辊，806侧定位辊，807压紧气缸，808上压紧板，809侧压紧板，9型材定位机构，901定位机座，902输送辊，903固定立辊，904移动杆，905可调立辊，906调整气缸，907压紧气缸，908压块，10待料架，11输送带。

具体实施方式

如图1-14所示，为一种玻璃窗型材预加工系统，包括送料装置1，送料装置1包括送料架101，送料架101上从前到后依次间隔设置有若干可转动的输送辊102，送料架101的一端设有送料气缸103，送料气缸103的活塞杆伸出端设有型材夹爪104，送料气缸103的气缸座105经导轨滑块与送料架101活动连接，气缸座105上设有直线驱动机构一，送料架101的另一端对应设置有移料轨道5，移料轨道5上方设有切断装置6和钻铣装置7，切断装置6包括与送料架101相对应的切断机座601，切断机座601上设有旋转锯片602，旋转锯片602经导轨滑块活动连接在切断机座601上，切断机座601上设有直线驱动机构二；钻铣装置7包括钻铣机座701，钻铣机座701上设有可在竖直平面内移动的钻铣刀头，钻铣机座701上对应钻铣刀头设置有型材定位夹具8；移料轨道5上对应切断装置6、钻铣装置7分别设置有若干型材定位机构9，型材定位机构9经滑块活动连接在移料轨道5上，型材定位机构9上设有直线驱动机构。

所述直线驱动机构一包括固定在送料架101上的齿条2，气缸座105上设有伺服电机3，伺服电机3的输出端设有与齿条2相配合的齿轮4。

各输送辊102均匀间隔分布在送料架101的侧面，送料架101靠近输送辊102的一侧对应设有待料架10，待料架10上沿送料架101的导轨方向均匀间隔设置有若干条输送带11，输送带11与送料架101的导轨相垂直。

型材定位机构9包括定位机座901，定位机座901上对应送料架101水平设有至少两个平行的可转动输送辊902，两输送辊902之间设有至少两个平行的固定立辊903，定位机座901的左右两侧均通过导轨滑块活动连接有移动杆904，移动杆904的一端设有可调立辊905，移动杆904的另一端与调整气缸906的活塞杆传动连接，两立辊之间设有导轨，导轨上经滑块活动连接有由调整气缸906驱动的压紧气缸907，压紧气缸907的竖直活塞杆端部设有压块908。

所述直线驱动机构包括沿移料轨道5轴向设置的齿条2，定位机座901上设有伺服电机3，伺服电机3的输出端设有与齿条2相匹配的齿轮4。

移料轨道5为X轴向，切断机座601上对应型材设有Y轴向切断导轨一603，切断机座601上沿切断导轨一603对称设有两条切断导轨二604，切断导轨二604与切断导轨一603的夹角为30°~60°，每条切断导轨上均滑动连接有切断电机605，切断电机605的输出端传动连接有旋转锯片602，所述直线驱动机构二包括对应各切断导轨设置的三个切断气缸606，每个切断气缸606的活塞杆伸出端与对应切断电机605传动连接。

钻铣机座701上经导轨滑块活动连接有移动板703，移动板703上设有U型安装架704，安装架704的两竖直段上均通过Z轴向导轨滑动连接有升降座705，安装架704上竖直设有两丝杠螺母机构，丝杠706的一端与伺服电机3传动连接，螺母707与对应升降座705相固定；升降座705上通过Y轴向导轨滑动连接有横移座708，横移座708的内侧水平设有驱动横移座708移动的丝杠螺母机构，两横移座708的外侧分别设有由电机驱动的左钻铣刀头709和右钻铣刀头710，两钻铣刀头相向设置；安装架704的顶部水平段通过Y轴向导轨滑动连接有横移座708，横移座708上通过Z轴向导轨滑动连接有升降座705，升降座705上设有刀头朝下的上钻铣刀头711，钻铣机座701上对应上钻铣刀头711也设有横移座708，横移座708上滑动连接有升降座705，升降座705上设有下钻铣刀头712，移动板703上设有可容下钻铣刀头712穿过的通孔。

移动板703上设有位于上钻铣刀头711下方的中间型材定位夹具802，移动板703上位于中间型材定位夹具802的前方和后方分别设有前型材定位夹具801和后型材定位夹具803，型材定位夹具8包括左右对称分布在移动板703上的两支撑架804，两支撑架804之间设有至少两个下定位辊805，其中一个支撑架804的上方设有侧定位辊806，靠近侧定位辊806的位置竖直设有至少两个压紧气缸807，压紧气缸807的活塞杆伸出端设有与下定位辊805相对应的上压紧板808，另一个支撑架804的上方水平设有压紧气缸807，压紧汽缸的活塞杆伸出端设有与侧定位辊806相对应的侧压紧板809。

切断装置6设置在送料装置1和钻铣装置7之间，移料轨道5上位于切断装置6的前端和后端均设置有型材定位机构9，钻铣装置7的前端和后端也设置有型材定位机构9，移料轨道5的出料端也设有型材定位机构9。

所述玻璃窗型材预加工系统并列设置有两条生产线。

本系统工作时，待料架上并列放置多根长度为6米左右的铝合金型材，型材与送料架101平行，型材支撑在输送带11上，输送带11转动，带动型材移动到送料架101的输送辊102上，实现自动待料和上料，型材夹爪104夹紧型材的端部，伺服电机3驱动齿轮4沿着齿条2移动，气缸座105沿着送料架101移动，送料气缸103带动型材沿着输送辊102移动，型材定位机构9将型材夹紧，并送到切断装置6的相应位置，切断电机605带动旋转锯片602转动，切断气缸606带动旋转锯片602沿着切断导轨移动，将型材切断成与玻璃窗框相适应的长度，三个不同方向的旋转锯片602可将型材垂直切断，或者沿45°角倾斜方向将型材倾斜切断；型材定位机构9将型材送到钻铣装置7的相应位置，型材定位夹具8夹紧型材，四个方向的钻铣刀头在型材上打孔、铣槽，型材加工完成后，型材定位机构9将型材送到后续的玻璃窗装配加工生产线上。本系统的优点在于：能够根据玻璃自动套料裁切时的玻璃尺寸，自动完成铝合金型材的打孔、铣槽和切断尺寸，加工效率更高，型材加工精度更高；改变了工人的操作方式，减少了大量的人工费用，整个生产线只需要不超过5人即可运转，工人操作只需要输入程序，操作和监控控制台，极大降低了劳动强度，带来每年可节省人工费用400多万元的直接经济效益。

本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种玻璃窗型材预加工系统，其特征在于，包括送料装置，送料装置包括送料架，送料架上从前到后依次间隔设置有若干可转动的输送辊，送料架的一端设有送料气缸，送料气缸的活塞杆伸出端设有型材夹爪，送料气缸的气缸座经导轨滑块与送料架活动连接，气缸座上设有直线驱动机构一，所述送料架的另一端对应设置有移料轨道，移料轨道上方设有切断装置和钻铣装置，所述切断装置包括与送料架相对应的切断机座，切断机座上设有旋转锯片，旋转锯片经导轨滑块活动连接在切断机座上，切断机座上设有直线驱动机构二；所述钻铣装置包括钻铣机座，钻铣机座上设有可在竖直平面内移动的钻铣刀头，钻铣机座上对应钻铣刀头设置有型材定位夹具；所述移料轨道上对应切断装置、钻铣装置分别设置有若干型材定位机构，型材定位机构经滑块活动连接在移料轨道上，型材定位机构上设有直线驱动机构。

2.根据权利要求1所述的一种玻璃窗型材预加工系统，其特征在于，所述直线驱动机构一包括固定在送料架上的齿条，气缸座上设有伺服电机，伺服电机的输出端设有与齿条相配合的齿轮。

3.根据权利要求2所述的一种玻璃窗型材预加工系统，其特征在于，所述各输送辊均匀间隔分布在送料架的侧面，送料架靠近输送辊的一侧对应设有待料架，待料架上沿送料架的导轨方向均匀间隔设置有若干条输送带，输送带与送料架的导轨相垂直。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种玻璃窗型材预加工系统，其特征在于，所述型材定位机构包括定位机座，定位机座上对应送料架水平设有至少两个平行的可转动输送辊，两输送辊之间设有至少两个平行的固定立辊，定位机座的左右两侧均通过导轨滑块活动连接有移动杆，移动杆的一端设有可调立辊，移动杆的另一端与调整气缸的活塞杆传动连接，两立辊之间设有导轨，导轨上经滑块活动连接有由调整气缸驱动的压紧气缸，压紧气缸的竖直活塞杆端部设有压块。

5.根据权利要求4所述的一种玻璃窗型材预加工系统，其特征在于，所述直线驱动机构包括沿移料轨道轴向设置的齿条，定位机座上设有伺服电机，伺服电机的输出端设有与齿条相匹配的齿轮。

6.根据权利要求1-3任意一项所述的一种玻璃窗型材预加工系统，其特征在于，所述移料轨道为X轴向，切断机座上对应型材设有Y轴向切断导轨一，切断机座上沿切断导轨一对称设有两条切断导轨二，切断导轨二与切断导轨一的夹角为30°~60°，每条切断导轨上均滑动连接有切断电机，切断电机的输出端传动连接有旋转锯片，直线驱动机构二包括对应各切断导轨设置的三个切断气缸，每个切断气缸的活塞杆伸出端与对应切断电机传动连接。

7.根据权利要求1-3任意一项所述的一种玻璃窗型材预加工系统，其特征在于，所述钻铣机座上经导轨滑块活动连接有移动板，移动板上设有U型安装架，安装架的两竖直段上均通过Z轴向导轨滑动连接有升降座，安装架上竖直设有两丝杠螺母机构，丝杠的一端与伺服电机传动连接，螺母与对应升降座相固定；升降座上通过Y轴向导轨滑动连接有横移座，横移座的内侧水平设有驱动横移座移动的丝杠螺母机构，两横移座的外侧分别设有由电机驱动的左钻铣刀头和右钻铣刀头，两钻铣刀头相向设置；安装架的顶部水平段通过Y轴向导轨滑动连接有横移座，横移座上通过Z轴向导轨滑动连接有升降座，升降座上设有刀头朝下的上钻铣刀头，钻铣机座上对应上钻铣刀头也设有横移座，横移座上滑动连接有升降座，升降座上设有下钻铣刀头，移动板上设有可容下钻铣刀头穿过的通孔。

8.根据权利要求7所述的一种玻璃窗型材预加工系统，其特征在于，所述移动板上设有位于上钻铣刀头下方的中间型材定位夹具，移动板上位于中间型材定位夹具的前方和后方分别设有前型材定位夹具和后型材定位夹具，型材定位夹具包括左右对称分布在移动板上的两支撑架，两支撑架之间设有至少两个下定位辊，其中一个支撑架的上方设有侧定位辊，靠近侧定位辊的位置竖直设有至少两个压紧气缸，压紧气缸的活塞杆伸出端设有与下定位辊相对应的上压紧板，另一个支撑架的上方水平设有压紧气缸，压紧汽缸的活塞杆伸出端设有与侧定位辊相对应的侧压紧板。

9.根据权利要求1-3任意一项所述的一种玻璃窗型材预加工系统，其特征在于，所述切断装置设置在送料装置和钻铣装置之间，移料轨道上位于切断装置的前端和后端均设置有型材定位机构，钻铣装置的前端和后端也设置有型材定位机构，移料轨道的出料端也设有型材定位机构。

10.根据权利要求1-3任意一项所述的一种玻璃窗型材预加工系统，其特征在于，所述玻璃窗型材预加工系统并列设置有两条生产线。