CN108454125A - 一体式在线自动切割钻孔机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种一体式在线自动切割钻孔机，包括机架、感应编码器、长度调节固定设备、同步动力牵引装置、伺服自动切割装置、钻孔装置和电控系统，感应编码器、长度调节固定设备、同步动力牵引装置和电控系统设置于机架，伺服自动切割装置和钻孔装置设置于同步动力牵引装置，电控系统电连接感应编码器、长度调节固定设备、同步动力牵引装置、伺服自动切割装置和钻孔装置。通过长度调节固定设备接驳前端工序挤出的产品进行固定，并根据产品的挤出速度利用同步动力牵引装置带动伺服自动切割装置和钻孔装置与产品同步移动，对产品进行切割和钻孔处理，无需人工参与自动完成对产品的切割和钻孔处理，自动化程度高，提高了操作便利性。

Description

一体式在线自动切割钻孔机

技术领域

本发明涉及产品加工控制技术领域，特别是涉及一种一体式在线自动切割钻孔机。

背景技术

随着科学的进步和社会的不断发展，切割钻孔技术在产品加工领域的应用越来越广泛。

在加工玻璃钢天线外罩的切割钻孔方面，传统的切割钻孔方式是采用分体式的切割设备和钻孔设备，切割钻孔分为两道工序完成，产品需二次装夹，加工尺寸一致性差，且切割至钻孔中间端需工人周转，造成人力浪费。传统的切割钻孔方式存在操作便利性低的缺点。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种能够提高操作便利性的一体式在线自动切割钻孔机。

一种一体式在线自动切割钻孔机，包括机架、感应编码器、长度调节固定设备、同步动力牵引装置、伺服自动切割装置、钻孔装置和电控系统；所述感应编码器、所述长度调节固定设备、所述同步动力牵引装置和所述电控系统设置于所述机架，所述伺服自动切割装置和所述钻孔装置设置于所述同步动力牵引装置，所述电控系统电连接所述感应编码器、所述长度调节固定设备、所述同步动力牵引装置、所述伺服自动切割装置和所述钻孔装置；

所述电控系统用于控制所述长度调节固定设备接驳前端工序挤出的产品，并在所述产品到达所述机架的预设位置时对所述产品进行固定；所述感应编码器用于检测所述产品的挤出速度，所述电控系统还用于根据所述产品的挤出速度控制所述同步动力牵引装置与所述产品同步移动，并控制所述伺服自动切割装置对所述产品进行切割处理，控制所述钻孔装置对所述产品进行钻孔处理。

上述一体式在线自动切割钻孔机，通过长度调节固定设备接驳前端工序挤出的产品进行固定，并根据产品的挤出速度利用同步动力牵引装置带动伺服自动切割装置和钻孔装置与产品同步移动，对产品进行切割和钻孔处理，无需人工参与自动完成对产品的切割和钻孔处理，自动化程度高，提高了操作便利性。

附图说明

图1为一实施例中一体式在线自动切割钻孔机的主视图；

图2为一实施例中一体式在线自动切割钻孔机的侧视图；

图3为一实施例中一体式在线自动切割钻孔机的俯视图。

具体实施方式

在一个实施例中，一种一体式在线自动切割钻孔机，适用于对玻璃钢天线外罩进行切割钻孔加工。如图1至图3所示，一体式在线自动切割钻孔机包括机架110、感应编码器120、长度调节固定设备、同步动力牵引装置140、伺服自动切割装置150、钻孔装置和电控系统170，感应编码器120、长度调节固定设备、同步动力牵引装置140和电控系统170设置于机架110，伺服自动切割装置150和钻孔装置设置于同步动力牵引装置140，电控系统170电连接感应编码器120、长度调节固定设备、同步动力牵引装置140、伺服自动切割装置150和钻孔装置。

电控系统170用于控制长度调节固定设备接驳前端工序挤出的产品210，并在产品210到达机架110的预设位置时对产品210进行固定；感应编码器120用于检测产品210的挤出速度，电控系统170还用于根据产品210的挤出速度控制同步动力牵引装置140与产品210同步移动，并控制伺服自动切割装置150对产品210进行切割处理，控制钻孔装置对产品210进行钻孔处理。其中，感应编码器120可设置于机架110的进料端，在产品210从机架110的进料端接入时检测产品210的挤出速度。长度调节固定设备设置于机架110接驳产品210的一侧，对产品210进行位置检测和固定。同步动力牵引装置140可设置于机架110与长度调节固定设备相对的一侧，保持与产品210同步移动，从而带动伺服自动切割装置150和钻孔装置与产品210同步移动，以便进行对应的切割和钻孔处理。

具体地，一体式在线自动切割钻孔机通过拉挤线接驳前端拉挤设备，接驳前端拉挤线进行居中定位后接收拉挤线挤出的产品，长度调节固定设备接收产品210并进行位置调整，电控系统170在检测到产品210到达预设位置后控制长度调节固定设备对产品210进行固定，具体可以是通过对产品210的顶部压紧固定，或对产品210的两侧进行夹持固定。同时，拉挤线的挤出力推动产品210和长度调节固定设备移动，感应编码器120检测产品210的速度，电控系统170控制同步动力牵引装置140带动伺服自动切割装置150和钻孔装置与产品210同步移动，对产品210的相应位置进行切割和钻孔处理，将切割和钻孔工序合并，实现一体式切割、钻孔和出料，节省人工周转物料。

在一个实施例中，感应编码器120还用于感应对应拉挤线的产品210的挤出长度，电控系统170控制长度调节固定设备接驳挤出长度达到设置限定值的产品210。利用感应编码器120同时检测产品210的长度和速度，接驳前端挤出长度满足要求的产品进行在线同步加工，操作简便可靠。

长度调节固定设备的具体结构并不唯一，在一个实施例中，长度调节固定设备包括长度自动调节装置132、长度到位检测传感器134和电缸定位压紧装置，长度自动调节装置132和电缸定位压紧装置设置于机架110，长度到位检测传感器134设置于长度自动调节装置132，电控系统170电连接长度自动调节装置132、长度到位检测传感器134和电缸定位压紧装置。电控系统170控制长度自动调节装置132接驳产品210，并在长度到位检测传感器134检测到产品210到达机架110的预设位置时，控制电缸定位压紧装置对产品210进行压紧固定。

具体地，在接驳拉挤线挤出的产品后，电控系统170根据该拉挤线的产品规格自动切换对应程序，长度自动调节装置132移动至该拉挤线产品长度需求位置等待进料。不断挤出的产品触发长度到位检测传感器134，电控系统170控制电缸定位压紧装置对产品进行压紧。电缸定位压紧装置的具体数量并不唯一，本实施例中，电缸定位压紧装置的数量为三个且设置于机架110的不同位置，通过设置在机架110不同位置的电缸定位压紧装置对产品210进行多部位固定，以保证固定效果。电控系统170可固定在机架110侧边，采用程序控制进行参数设定、离线编程。

进一步地，如图1和图3所示，电缸定位压紧装置包括依次设置于机架110前端的第一电缸定位压紧装置1362、设置于机架110中端的第二电缸定位压紧装置1364和设置于机架110后端的第三电缸定位压紧装置1366。通过第一电缸定位压紧装置1362、第二电缸定位压紧装置1364和第三电缸定位压紧装置1366对产品210三段的上端及侧端进行压紧，压紧动作由产品210的后端至前端依次压紧释放应力，对产品210的上端、侧端压紧位置一致，起到对产品精确压紧作用。此外，完成对产品210的切割钻孔加工后，通过长度自动调节装置132和后端的第三电缸定位压紧装置1366交替抓取移动产品210，直致产品完全输送出站，实现进料装夹、一体式切割钻孔、出料的自动化控制。

同步动力牵引装置140的具体结构并不唯一，在一个实施例中，同步动力牵引装置140包括牵引本体、伺服电机、滑轨、齿轮和齿条，伺服电机和滑轨设置于机架110，齿条沿滑轨的排列方向设置于牵引本体，齿轮固定于伺服电机的输出轴并与齿条啮合设置，伺服电机电连接电控系统170，伺服自动切割装置150和钻孔装置设置于牵引本体。同步动力牵引装置140通过感应编码器120反馈的速度，利用伺服电机驱动齿轮齿条在滑轨上与产品210同步移动，以便对产品210进行同步移动和加工处理，操作便利快捷。

伺服自动切割装置150由产品前侧端至后侧端进给对产品210进行切割，切割转数和工进可编程控制，更大范围兼容不同规格尺寸产品切割与切割平面的准确度。在一个实施例中，伺服自动切割装置150包括进给机构、电机、电主轴和锯片，进给机构设置于同步动力牵引装置140，电机设置于进给机构，锯片固定于电主轴一端，电主轴另一端连接电机，电机和进给机构均连接电控系统170，通过进给机构带动锯片进行定位切割。其中，进给机构由电机、齿轮齿条、滑轨组成，锯片进给通过电机驱动齿轮齿条在滑轨上移动实现。本实施例中，锯片采用消音锯片，改善现场作业噪音问题，降低噪音对环境的影响。

钻孔装置的数量并不唯一，在一个实施例中，如图1和图2所示，钻孔装置的数量为两个且分别设置于同步动力牵引装置140的相对两端。通过两个钻孔装置同时对产品210进行定位钻孔处理，提高加工效率。

进一步地，钻孔装置的具体结构也并不是唯一的，在一个实施例中，钻孔装置包括均连接电控系统170的伺服移动平台和数控换刀装置，伺服移动平台设置于同步动力牵引装置140，数控换刀装置设置于伺服移动平台。具体地，钻孔装置包括设置于同步动力牵引装置140相对两端的第一钻孔装置和第二钻孔装置，第一钻孔装置包括第一伺服移动平台1622和第一数控换刀装置1624，第二钻孔装置包括第二伺服移动平台1642和第二数控换刀装置1644，第一伺服移动平台1622和第二伺服移动平台1642均可采用伺服XYZ移动平台，伺服XYZ移动平台由电机、滑轨、丝杠组成，工作时电机根据电控系统170的控制指令带动丝攻在滑轨上移动，实现对产品210不同位置的定位打孔，提高钻孔处理的便利性和可靠性。第一数控换刀装置1624和第二数控换刀装置1644由4把旋转刀库组成，工作时根据电控系统170的控制指令对不同挤拉线制定的孔径进行切换打孔，实现自动换刀控制。

在一个实施例中，一体式在线自动切割钻孔机还包括密封防护装置180，密封防护装置180固定于同步动力牵引装置140，且罩设于伺服自动切割装置150。具体地，密封防护装置180内嵌隔音材料，通过在伺服自动切割装置150外围设计密封防护装置180以用作密封回收粉尘和隔音除噪，减少粉尘噪音对环境的影响。进一步地，本实施例中，第一电缸定位压紧装置1362和第二电缸定位压紧装置1364同样位于密封防护装置180内。

在一个实施例中，一体式在线自动切割钻孔机还包括设置于伺服自动切割装置150的出风口的吸尘器。通过吸尘器对切割过程中产生的粉末进行清除，利用吸尘器吸尘口产生的负压对锯片进行风冷，并对粉尘进行过滤回收，有利于环境保护。此外，也可在设置钻孔装置的位置也对应设置吸尘器，对钻孔产生的粉末进行清除。可将吸尘器连接电控系统170，根据电控系统170的控制指令在切割钻孔时自动开启除尘，切割钻孔完成后自动关闭。

在一个实施例中，如图1和图2所示，一体式在线自动切割钻孔机还包括设置于机架的换线动力滑轨装置190。具体地，换线动力滑轨装置190由电机、滑轨、齿轮齿条组成，固定在地基上并通过滑轨连接整机，通过电机驱动齿轮齿条在滑轨上移动实现换线。

对应地，还可在一体式在线自动切割钻孔机设置纵向接驳多条拉挤线，每条拉挤线设置感应编码器120读取对应的产品210的挤出长度，设置每条线产品210的长度限定值，当感应编码器120感应拉挤线中的某一条挤出线产品挤出的长度达到设置限定值，电控系统170控制换线动力滑轨装置190换线至该拉挤线，并利用长度调节固定设备接驳此挤出线对挤出的产品进行位置调节固定，以及控制数控换刀装置换刀进行钻孔加工。可通过调度系统根据人工离线输入产品规格参数自动优化排线，确保排线可行性，然后根据检测产品210的挤出长度进行自动换线，实现换线、换刀控制，兼用其他拉挤线的生产，提高加工效率。

为便于更好地理解上述一体式在线自动切割钻孔机，下面结合具体实施例进行详细的解释说明。

一体式在线自动切割钻孔机，包括感应编码器120、长度自动调节装置132、长度到位检测传感器134、第一电缸定位压紧装置1362、第二电缸定位压紧装置1364、第三电缸定位压紧装置1366、同步动力牵引装置140、伺服自动切割装置150、密封防护装置180、第一伺服移动平台1622、第二伺服移动平台1642、第一数控换刀装置1624、第二数控换刀装置1644、换线动力滑轨装置190和电控系统170。感应编码器120固定在机架110上，检测端贴近产品210表面读取长度与速度数据。长度自动调节装置132由伺服电机、滑轨、齿轮齿条组成，长度自动调节装置132通过伺服电机驱动齿轮齿条在滑轨上移动自动调节产品定位实际长度；长度到位检测传感器134固定在长度自动调节装置132上检测产品到位情况；第一电缸定位压紧装置1362、第二电缸定位压紧装置1364、第三电缸定位压紧装置1366分别固定同步动力牵引装置140上，当产品到位触发长度到位检测传感器134，第一电缸定位压紧装置1362、第二电缸定位压紧装置1364、第三电缸定位压紧装置1366分别对产品三段上端及侧端进行压紧；同步动力牵引装置140由伺服电机、滑轨、齿轮齿条组成，同步动力牵引装置通过感应编码器120反馈的速度，伺服电机驱动齿轮齿条在滑轨上与产品同步移动；伺服自动切割装置150固定在同步动力牵引装置140上，由电机、电主轴、锯片、齿轮齿条、滑轨组成，锯片固定在电主轴一端，电主轴另一端连接电机，电机驱动电主轴使锯片转动。切割的进给由电机、齿轮齿条、滑轨组成，锯片进给通过电机驱动齿轮齿条在滑轨上移动实现进给；密封防护装置180固定在同步动力牵引装置140上，切割粉尘由吸尘器从出风口抽出回收；第一伺服移动平台1622、第二伺服移动平台1642分别固定在同步动力牵引装置140上，分别由电机、滑轨、丝杠组成，工作时电机带动丝攻在滑轨上移动实现XYZ不同位置的定位打孔；第一数控换刀装置1624、第二数控换刀装置1644分别固定在第一伺服移动平台1622、第二伺服移动平台1642上，由4把旋转刀库组成，工作时根据不同挤拉线制定的孔径进行切换打孔；换线动力滑轨装置190由电机、滑轨、齿轮齿条组成，固定在地基上，通过滑轨连接整机，工作时，电机驱动齿轮齿条在滑轨上移动实现换线；电控系统170固定在机架110侧边，采用程序控制，进行参数设定、离线编程。

一体式在线自动切割钻孔机设置纵向接驳4条拉挤线，每个拉挤线设置感应编码器120读取拉挤产品长度。排线时设置每条线产品长度限定值，当感应编码器120感应4条挤出线中的某一条挤出线产品挤出的长度达到设置限定值，电控系统170自动调度一体式在线自动切割钻孔机接驳此挤出线对挤出的产品进行加工。一体式在线自动切割钻孔机对产品加工的动作有：

一体式在线自动切割钻孔机根据该拉挤线的产品规格，自动切换对应程序，整机所有参数复位回原点、尤其是伺服自动适配长度自动调节装置132移动至该拉挤线产品长度需求位置等待进料。不断挤出的产品触发长度到位检测传感器134，电控系统170收到指令，执行3级产品电缸定位压紧装置(每级固定产品上端为电缸定位压紧装置，两侧压紧为电缸定位两端压紧装置，并居中固定在产品上端电缸定位压紧装置上)对产品进行压紧。压紧动作由产品的后端至前端依次压紧释放应力，起到对产品精确压紧作用。

产品完全夹紧后，感应编码器120读取拉挤线产品210的线速度，反馈给同步动力牵引装置140，系统执行启动同步动力牵引装置140的电机，致使切割钻孔平台向前移动，并与拉挤速度同步。

伺服自动切割装置150由产品前侧端至后侧端进给对产品进行切割。切割转数、工进可编程控制，更大范围兼容不同规格尺寸产品切割与切割平面的准确度。使用消音锯片改善现场作业噪音减少。伺服自动切割装置150外围设计密封防护装置180，并且内嵌隔音材料。密封防护装置180起到密封回收粉尘、隔音除噪作用。

同时，2组伺服XYZ移动平台根据产品孔位自动完成打孔，切割钻孔时吸尘器自动开启除尘，切割钻孔完成后吸尘器自动关闭。

3级产品电缸定位压紧装置松开产品，完成的产品通过长度自动调节装置132和后端产品电缸定位压紧装置交替抓取移动产品，直致产品完全输送出站。同时通过换线动力滑轨装置190、数控换刀装置实现换线、换刀，兼用其他3条线的生产。

上述一体式在线自动切割钻孔机，通过长度调节固定设备接驳前端工序挤出的产品210进行固定，并根据产品210的挤出速度利用同步动力牵引装置140带动伺服自动切割装置150和钻孔装置与产品210同步移动，对产品210进行切割和钻孔处理，无需人工参与自动完成对产品210的切割和钻孔处理，自动化程度高，提高了操作便利性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种一体式在线自动切割钻孔机，其特征在于，包括机架、感应编码器、长度调节固定设备、同步动力牵引装置、伺服自动切割装置、钻孔装置和电控系统；

所述感应编码器、所述长度调节固定设备、所述同步动力牵引装置和所述电控系统设置于所述机架，所述伺服自动切割装置和所述钻孔装置设置于所述同步动力牵引装置，所述电控系统电连接所述感应编码器、所述长度调节固定设备、所述同步动力牵引装置、所述伺服自动切割装置和所述钻孔装置；

所述电控系统用于控制所述长度调节固定设备接驳前端工序挤出的产品，并在所述产品到达所述机架的预设位置时对所述产品进行固定；所述感应编码器用于检测所述产品的挤出速度，所述电控系统还用于根据所述产品的挤出速度控制所述同步动力牵引装置与所述产品同步移动，并控制所述伺服自动切割装置对所述产品进行切割处理，控制所述钻孔装置对所述产品进行钻孔处理。

2.根据权利要求1所述的一体式在线自动切割钻孔机，其特征在于，所述感应编码器还用于感应对应拉挤线的产品的挤出长度，所述电控系统控制所述长度调节固定设备接驳挤出长度达到设置限定值的产品。

3.根据权利要求1所述的一体式在线自动切割钻孔机，其特征在于，所述长度调节固定设备包括长度自动调节装置、长度到位检测传感器和电缸定位压紧装置，所述长度自动调节装置和所述电缸定位压紧装置设置于所述机架，所述长度到位检测传感器设置于所述长度自动调节装置，所述电控系统电连接所述长度自动调节装置、所述长度到位检测传感器和所述电缸定位压紧装置，

所述电控系统控制所述长度自动调节装置接驳产品，并在所述长度到位检测传感器检测到产品到达所述机架的预设位置时，控制所述电缸定位压紧装置对所述产品进行压紧固定。

4.根据权利要求3所述的一体式在线自动切割钻孔机，其特征在于，所述电缸定位压紧装置的数量为三个且设置于所述机架的不同位置。

5.根据权利要求1所述的一体式在线自动切割钻孔机，其特征在于，所述同步动力牵引装置包括牵引本体、伺服电机、滑轨、齿轮和齿条，所述伺服电机和所述滑轨设置于所述机架，所述齿条沿所述滑轨的排列方向设置于所述牵引本体，所述齿轮固定于所述伺服电机的输出轴并与所述齿条啮合设置，所述伺服电机电连接所述电控系统，所述伺服自动切割装置和所述钻孔装置设置于所述牵引本体。

6.根据权利要求1所述的一体式在线自动切割钻孔机，其特征在于，所述伺服自动切割装置包括进给机构、电机、电主轴和锯片，所述进给机构设置于所述同步动力牵引装置，所述电机设置于所述进给机构，所述锯片固定于所述电主轴一端，所述电主轴另一端连接所述电机，所述电机和所述进给机构均连接所述电控系统。

7.根据权利要求1所述的一体式在线自动切割钻孔机，其特征在于，所述钻孔装置包括均连接所述电控系统的伺服移动平台和数控换刀装置，所述伺服移动平台设置于所述同步动力牵引装置，所述数控换刀装置设置于所述伺服移动平台。

8.根据权利要求1所述的一体式在线自动切割钻孔机，其特征在于，还包括密封防护装置，所述密封防护装置固定于所述同步动力牵引装置，且罩设于所述伺服自动切割装置。

9.根据权利要求1所述的一体式在线自动切割钻孔机，其特征在于，还包括设置于所述伺服自动切割装置的出风口的吸尘器。

10.根据权利要求1所述的一体式在线自动切割钻孔机，其特征在于，还包括设置于所述机架的换线动力滑轨装置。