CN109465642B - 一种全自动型材加工设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种全自动型材加工设备，属于型材自动化加工技术领域，技术要点是，包括输送单元、钻孔加工单元和切段加工单元，所述输送单元、钻孔加工单元和切段加工单元依次设置；输送单元，具有夹持装置，和带动夹持装置往复移动的直线往复运动装置；钻孔加工单元，具有支撑座，和与支撑座相对的钻孔装置；切段加工单元，具有旋转且可以往复移动的锯片。通过本发明设备用于将具有与工件一致截面的型材a进行钻孔加工，加工制作加工孔a1，并按照工件尺寸截取长度，最终成功制作并获得工件。工件的制作显著效率提高，降低了生产成本，降低人工劳动力度，提升了企业经济效益。
Description
技术领域
本发明属于型材自动化加工技术领域，具体地说是涉及一种全自动型材加工设备。
背景技术
一种工件，所述工件，具有长度方向上截面一致的本体，在所述本体一侧具有加工孔，此工件需求量大，如果采用单个成型加工制作，成本高极高，效率低，不经济。
发明内容
本发明的目的是提供一种全自动型材加工设备，用于加工制作一种工件，所述工件，具有长度方向上截面一致的本体，在所述本体一侧具有加工孔a1。
为解决上述技术问题，本发明的目的是这样实现的：
一种全自动型材加工设备，包括输送单元、钻孔加工单元和切段加工单元，所述输送单元、钻孔加工单元和切段加工单元依次设置；输送单元，具有夹持装置，和带动夹持装置往复移动的直线往复运动装置；钻孔加工单元，具有支撑座，和与支撑座相对的钻孔装置；切段加工单元，具有旋转且可以往复移动的锯片。
作为本发明再进一步的技术方案，所述输送单元还包括安装架；所述夹持装置包括与安装架滑动连接的安装支座，固定在安装支座上的第一直线往复驱动器，和相对设置的支撑块和夹持块，所述支撑块连接在安装支座上，所述夹持块固定在第一直线往复驱动器的伸缩端上；所述直线往复运动装置一端连接在安装架上，另一端与安装支座连接。
作为本发明再进一步的技术方案，所述钻孔加工单元还包括设置有安装平台的机架；所述支撑座设置在安装平台上；所述钻孔装置包括设置在安装平台上的台钻机构，设置所述台钻机构的主轴与支撑座相对，并在主轴上设置钻头。
作为本发明再进一步的技术方案，所述主轴上设置有多轴器，并将钻头设置在多轴器上。
作为本发明再进一步的技术方案，所述多轴器与支撑座之间设置有预压装置。
作为本发明再进一步的技术方案，所述预压装置包括固定在多轴器下端的连接座，设置在连接座之下的压盘，支撑在压盘与连接座之间的弹簧，和导柱，所述导柱一端与压盘或连接座固定连接，另一端则与压盘或连接座中的另一个滑动连接。
作为本发明再进一步的技术方案，所述切段加工单元包括锯片，与机架滑动连接的安装座，可转动地设置在安装座上的转轴，和设置在安装座上的切割电机，所述切割电机与转轴传动连接，且将锯片固定连接在转轴上，并设置第二直线往复驱动器一端与机架连接，另一端与安装座连接。
作为本发明再进一步的技术方案，还包括成品吹出装置，所述成品吹出装置吹出气流并将型材切断部分吹离切段加工单元。
作为本发明再进一步的技术方案，所述钻孔加工单元和切段加工单元之间设置有检测单元，所述检测单元设置可伸缩的检测销，并设置检测开关判断检测销是否有效伸出。
作为本发明再进一步的技术方案，在所述输送单元后方设置有放置架，所述放置架具有若干设置在同一平面内的滚筒，和若干高于滚筒的支撑托架。
本发明有益技术效果在于：
本发明的全自动型材加工设备，用于加工制作一种工件，所述工件，具有长度方向上截面一致的本体，在所述本体一侧具有加工孔a1；通过本发明设备用于将具有与工件一致截面的型材a进行钻孔加工，加工制作加工孔a1，并按照工件尺寸截取长度，最终成功制作并获得工件。工件的制作显著效率提高，降低了生产成本，降低人工劳动力度，提升了企业经济效益。
附图说明
图1是本发明的全自动型材加工设备结构示意图；
图2是本发明的钻孔加工单元部分结构示意图；
图3是图2的A部放大图；
图4是本发明的切段加工单元设置方式示意图；
图5是本发明的切段加工单元结构示意图；
图6是本发明的输送单元结构示意图；
图7是本发明的预压装置结构示意图；
图8是本发明的预压装置另一视角结构示意图；
图9是本发明的预压装置剖视图；
图10是本发明的检测单元结构示意图；
图11是本发明的支撑座结构示意图；
图12是本发明的吹气装置示意图；
图13是本发明的导槽示意图；
图14是本发明的工件示意图。
a、型材；a1、加工孔；
1、输送单元；101、夹持装置；102、直线往复运动装置；103、安装架；10101、安装支座；10102、第一直线往复驱动器；10103、支撑块；10104、夹持块；10301、导杆支撑座；10302、导杆；
2、钻孔加工单元；201、支撑座；202、钻孔装置；203、机架；204、冷却液喷嘴；20101、吹气口；20201、台钻机构；20202、钻头；20203、多轴器；20204、预压装置；20301、安装平台；20302、滑轨；20201-1、主轴；20204-1、连接座；20204-2、压盘；20204-3、弹簧；20204-4、导柱；
3、切段加工单元；301、锯片；302、安装座；303、转轴；304、切割电机；305、第二直线往复驱动器；306、滑块；307、转轴座；308、防护罩；
4、成品吹出装置；401、导槽；402、吹气嘴；
5、检测单元；501、导杆支架；502、导杆；503、第三直线往复驱动器；504、检测销；505、检测开关；
6、吹气装置；
7、放置架；701、支架；702、滚筒；703、支撑托架。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于已给出的实施例，本领域普通技术人员在未做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
参阅图1-14，本发明公开了一种全自动型材加工设备，用于加工制作一种工件，所述工件，具有长度方向上截面一致的本体，在所述本体一侧具有加工孔a1；为提高所述工件的制作效率，降低生产成本，先以所述工件截面为基础制作适合批量生产制作的型材a，然后再通过在型材a上钻孔加工，加工制作加工孔a1，最后按照工件尺寸截取长度，最终成功制作并获得工件。本发明设备用于完成上述型材a的钻孔和长度截取。
本发明的全自动型材加工设备，包括输送单元1、钻孔加工单元2和切段加工单元3，所述输送单元1、钻孔加工单元2和切段加工单元3依次设置；输送单元1，具有夹持装置101，和带动夹持装置101往复移动的直线往复运动装置102；钻孔加工单元2，具有支撑座201，和与支撑座201相对的钻孔装置202；切段加工单元3，具有旋转且可以往复移动的锯片301。
上述设备通过输送单元1将型材a往切段加工单元3方向输送，过程中经过钻孔加工单元2，再进入切段加工单元3，进入钻孔加工单元2的型材a由支撑座201支撑并约束型材，并由钻孔装置202钻孔加工制作加工孔a1，钻孔装置202钻孔加工过程中由支撑座201约束型材以达到避免型材a在钻孔过程中产生晃动影响加工质量，钻孔作业完成后由输送单元1继续将已钻孔完成的型材a输送至切段加工单元3中，并由切段加工单元3利用锯片301切断型材a，完成加工裁剪，获得成品工件。上述加工过程中，输送单元1的型材a输送方式是，通过夹持装置101夹持住型材，然后由直线往复运动装置102伸或缩推进型材a，并可以实现反复地定长输送，其动作方式是，推进时夹持装置101处于夹持状态，返回时夹持装置101处于松开状态。
并且更进一步地在切段加工单元3位置设置成品吹出装置4，使其可以在切段加工单元3将型材切断之后通过瞬时高压气流将工件成品吹离切断加工单元3并被收集，确保后续加工作业顺利进行。并且可以在设置若干包括有吹气嘴402的吹气装置6，用以排除型材a通过路径上的切削屑。
所述输送单元1还包括安装架103；所述夹持装置101包括与安装架103滑动连接的安装支座10101，固定在安装支座10101上的第一直线往复驱动器10102，和相对设置的支撑块10103和夹持块10104，所述支撑块10103连接在安装支座10101上，所述夹持块10104固定在第一直线往复驱动器10102的伸缩端上；所述直线往复运动装置102一端连接在安装架103上，另一端与安装支座10101连接。工作时，将型材a置于支撑块10103和夹持块10104之间，所述支撑块10103具有一个与型材a外轮廓契合的第一凹槽，并使位于支撑块10103和夹持块10104之间的型材a处于第一凹槽中以定位约束型材a的放置姿态，并通过第一直线往复驱动器10102的往复移动，并配合支撑块10103实现对型材a的夹持和松开，在支撑块10103和夹持块10104相互靠近并夹持型材a后，通过直线往复运动装置102的伸缩推动型材a移动，实现输送。并且可以根据对直线往复运动装置102的范围做限制调整，用以实现每次进给输送的推进距离控制，进一步地用于实现打孔位置或切割位置的定位控制。
为实现安装架103与安装支座10101滑动连接，在安装架103上设置两个导杆支撑座10301，并在两导杆支撑座10301上设置两条相互平行的导杆10302，同时将安装支座10101设置于两导杆支撑座10301之间并活动地串在两导杆10302上，如此安装支座10101便可以在导杆10302上自由滑动，并且可以在两导杆支撑座10301上分别设置与导杆支撑座10301螺纹配合的调节螺杆10303用以限制安装支座10101的滑动行程，进一步地用于实现型材a每次移动的进给量控制。所述第一直线往复驱动器10102或直线往复运动装置102可以直接选择复动式气缸或电缸或具有等同功能的装置。
所述钻孔加工单元2还包括设置有安装平台20301的机架203；所述支撑座201设置在安装平台20301上；所述钻孔装置202包括设置在安装平台20301上的台钻机构20201，设置所述台钻机构20201的主轴20201-1与支撑座201相对，并在主轴20201-1上设置钻头20202；所述支撑座201具有一个与型材a外轮廓契合的第二凹槽，位于钻孔加工单元2的型材a处于第二凹槽中，以此实现定位约束型材a的放置姿态，并且不影响型材a的通过性。所述台钻机构20201的主轴20201-1具有旋转和进给功能，其旋转以驱动钻头20202转动，并通过进给实现加工孔a1的钻孔制作；其台钻机构20201可以直接选择其主轴具有主动进给功能的台钻，并利用其主轴系统部分；以动力头式油压自动钻床为例，直接利用其主轴系统部分并将其主轴系统部分设置在安装平台20301上并作为本发明的台钻机构20201。
可以再进一步地在所述支撑座201上设置有若干吹气口20101；并将吹气口20101与气源接通，用于将支撑座201上加工产生的碎屑吹走，防止加工碎屑影响加工操作。
为进一步提高本发明设备的加工效率，在所述主轴20201-1上设置多轴器20203，并将钻头20202设置在多轴器20203上。通过设置有多个钻头的钻孔装置202作用于型材a，一次性加工出制作出工件上所具有的加工孔a1，大大提高生产效率。
为进一步提高本发明设备的稳定性和制作精度，进一步地在多轴器20203与支撑座201之间设置有预压装置20204，通过预压装置20204对支撑座201上即将被钻孔加工的型材a施力固定，再进行钻孔。所述预压装置20204包括固定在多轴器20203下端的连接座20204-1，设置在连接座20204-1之下的压盘20204-2，支撑在压盘20204-2与连接座20204-1之间的弹簧20204-3，和导柱20204-4，所述导柱20204-4一端与压盘20204-2或连接座20204-1固定连接，另一端则与压盘20204-2或连接座20204-1中的另一个滑动连接。通过本预压装置20204在钻孔装置202作用于型材a实施钻孔之时，主轴20201-1进给过程中，首先会由弹簧20204-3支撑的压盘20204-2压住位于支撑座201上的型材a，实现将型材a有效固定，并继而由多个钻头20202同时作用于型材a进行加工孔a1的钻孔制作，通过压盘20204-2配合支撑座201对型材a的进一步固定约束，充分降低了加工时型材a的震动，保证加工孔a1的制作精度。
为了加工时冷却钻头20202，确保加工稳定，在压盘20204-2上设置有指向钻头20202并靠近钻头20202的冷却液喷嘴204，将冷却液喷嘴204与冷却液源接通，在钻孔加工时，通过冷却液喷嘴204向钻头20202喷淋冷却液降低钻头20202加工生热的温度，起到防止钻头20202被烧坏的作用。
所述切段加工单元3包括作用于型材a的锯片301，与机架203滑动连接的安装座302，可转动地设置在安装座302上的转轴303，和设置在安装座302上的切割电机304，所述切割电机304与转轴303传动连接，且将锯片301固定连接在转轴303上，并设置第二直线往复驱动器305一端与机架203连接，另一端与安装座302连接。所述切割电机304驱动转轴303并带动锯片301高速旋转，通过第二直线往复驱动器305的往复移动控制锯片301作用于型材a或远离型材a，以实现对型材a的切断作业。还可以在锯片301上方设置包围锯片301的防护罩308以防止操作人员与正在运行的锯片301误接触。
为实现机架203对安装座302的滑动支撑，在机架203上设置滑轨20302,并在安装座302设置相应的滑块306与滑轨20302配合连接。所述第二直线往复驱动器305选择复动式气缸，气缸优势在于成本低，驱动力大，动作直接且响应速度快。为实现转轴303的可转动设置，在所述安装座302设置具有贯穿孔的转轴座307，设置所述转轴303穿过转轴座307的贯穿空并通过轴承与转轴座307连接。
本发明设备的成品吹出装置4吹出气流并将型材切断部分吹离切段加工单元3，所述成品吹出装置4包括设置在型材a一侧的导槽401，和所述设置在型材a另一侧与导槽401相对的吹气嘴402，设置所述导槽401开口指向型材a，并设置吹气嘴402出口指向导槽401开口。将吹气嘴402与气源接通，在切段加工单元3将型材切断后由吹气嘴402吹出瞬时高压气流并工件成品吹离切断加工单元3，气流将工件吹入导槽401，并使工件从导槽401中吹出，可在导槽401出口处放置收集箱，可使被吹出的工件从导槽401出口处掉落并被收集。成品吹出装置4的设置既可以及时排出已制作完成的工件成品，且同时排除加工产生的切削屑，确保后续加工作业顺利进行，同时利于工件成品的收集，使用方便。
为进一步检验工件加工精度，确保产品合格率，所述钻孔加工单元2和切段加工单元3之间设置有检测单元5，所述检测单元5设置可伸缩的检测销504，并设置检测开关505判断检测销504是否有效伸出。具体地，所述检测单元5包括设置在机架203上的导杆支架501，与型材a相对的导杆502，和设置在导杆支架501上的第三直线往复驱动器503，所述导杆502接近型材a端设置有与型材a加工孔a1契合的检测销504，并将导杆502另一端与第三直线往复驱动器503伸缩端连接，并设置用于检测检测销504有效插入加工孔a1的检测开关505。通过判断检测销504是否有效插入加工孔a1来判断加工孔a1的位置精度和孔径，并判断切割位置精度。通过检测开关505检测第三直线往复驱动器503的有效伸出位置以达到是否插入有效的判断。除设置检测开关505做检测判断外，还可以选择所述第三直线往复驱动器503为内置磁环的复动式气缸，并在气缸缸体上两端分别设置磁环检测开关用以判断气缸活塞杆的伸出或缩回位置，由此可以判断出检测销504是否有效插入加工孔a1或收回的判断。
为进一步提升本发明设备的操作便捷性和使用性能，在所述输送单元1后方设置用于放置和支撑型材a的放置架7，所述放置架7包括支架701，所述支架701上可转动地设置有若干拖衬与型材a下侧的滚筒702，并在支撑架701上设置高于滚筒702的支撑托架703。通过滚筒702对工件a的辅助支撑，可以降低夹持装置101和直线往复运动装置102的受力。并且还可以将将要进行加工的型材a放置于支撑托架703上，便于操作者再上一条型材a加工完成后继续将其他的型材a放置到输送单元1继续加工。
本发明的全自动型材加工设备，用于加工制作一种工件，所述工件，具有长度方向上截面一致的本体，在所述本体一侧具有加工孔a1；通过本发明设备用于将具有与工件一致截面的型材a进行钻孔加工，加工制作加工孔a1，并按照工件尺寸截取长度，最终成功制作并获得工件。工件的制作显著效率提高，降低了生产成本，降低人工劳动力度，提升了企业经济效益。
特别强调的是本发明设备对此类工件的加工并不受工件截面形状所影响，当截面形状发生变化是，仅需要对应地变更相应的型材a的支撑部件的第一凹槽形状即可。
上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种全自动型材加工设备，其特征在于：包括输送单元(1)、钻孔加工单元(2)和切段加工单元(3)，所述输送单元(1)、钻孔加工单元(2)和切段加工单元(3)依次设置；
输送单元(1)，具有夹持装置(101)，和带动夹持装置(101)往复移动的直线往复运动装置(102)；
钻孔加工单元(2)，具有支撑座(201)，和与支撑座(201)相对的钻孔装置(202)；
切段加工单元(3)，具有旋转且可以往复移动的锯片(301)；
所述输送单元(1)还包括安装架(103)；所述夹持装置(101)包括与安装架(103)滑动连接的安装支座(10101)，固定在安装支座(10101)上的直线往复驱动器(10102)，和相对设置的支撑块(10103)和夹持块(10104)，所述支撑块(10103)连接在安装支座(10101)上，所述夹持块(10104)固定在直线往复驱动器(10102)的伸缩端上；所述直线往复运动装置(102)一端连接在安装架(103)上，另一端与安装支座(10101)连接；
所述钻孔加工单元(2)还包括设置有安装平台(20301)的机架(203)；所述支撑座(201)设置在安装平台(20301)上；所述钻孔装置(202)包括设置在安装平台(20301)上的台钻机构(20201)，设置所述台钻机构(20201)的主轴(20201-1)与支撑座(201)相对，并在主轴(20201-1)上设置钻头(20202)；
所述主轴(20201-1)上设置有多轴器(20203)，并将钻头(20202)设置在多轴器(20203)上；
所述多轴器(20203)与支撑座(201)之间设置有预压装置(20204)；
所述预压装置(20204)包括固定在多轴器(20203)下端的连接座(20204-1)，设置在连接座(20204-1)之下的压盘(20204-2)，支撑在压盘(20204-2)与连接座(20204-1)之间的弹簧(20204-3)，和导柱(20204-4)，所述导柱(20204-4)一端与压盘(20204-2)或连接座(20204-1)固定连接，另一端则与压盘(20204-2)或连接座(20204-1)中的另一个滑动连接；
所述切段加工单元(3)包括锯片(301)，与机架(203)滑动连接的安装座(302)，可转动地设置在安装座(302)上的转轴(303)，和设置在安装座(302)上的切割电机(304)，所述切割电机(304)与转轴(303)传动连接，且将锯片(301)固定连接在转轴(303)上，并设置第二直线往复驱动器(305)一端与机架(203)连接，另一端与安装座(302)连接。
2.根据权利要求1所述的全自动型材加工设备，其特征在于：还包括成品吹出装置(4)，所述成品吹出装置(4)吹出气流并将型材切断部分吹离切段加工单元(3)。
3.根据权利要求1所述的全自动型材加工设备，其特征在于：所述钻孔加工单元(2)和切段加工单元(3)之间设置有检测单元(5)，所述检测单元(5)设置可伸缩的检测销(504)，并设置检测开关(505)判断检测销(504)是否有效伸出。
4.根据权利要求1所述的全自动型材加工设备，其特征在于：在所述输送单元(1)后方设置有放置架(7)，所述放置架(7)具有若干设置在同一平面内的滚筒(702)，和若干高于滚筒(702)的支撑托架(703)。
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