CN111889767A - 一种建材的切割与端面加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种建材的切割与端面加工装置，目的是解决现有建材切割装置无法对多段切割后的建材端面进行加工的技术问题。所采用的技术方案是：一种建材的切割与端面加工装置，包括由第一刀具和第一动力源构成的第一铣削机构；所述第一铣削机构的上游设置切割机构；所述切割机构包括切割建材的第三刀具和第三动力源；所述切割机构的上游设置用于夹紧建材的第一夹持机构，所述第一夹持机构在第四动力源的驱动下沿建材的输送方向来回移动；所述切割机构的上游设置由第一卡盘构成的第一定位机构，所述第一卡盘的第一卡爪设有转动件，所述转动件的外廓呈圆形或球形、对建材构成限位，所述转动件的转动方向相切于建材的输送方向。

Description

一种建材的切割与端面加工装置

技术领域

本发明涉及建材加工设备技术领域，具体涉及一种建材的切割与端面加工装置。

背景技术

建材是土木工程和建筑工程中使用的材料的统称；可分为结构材料、装饰材料和某些专用材料。在建材的生产或使用过程中，常常需要对建材进行切割、或对建材的端面进行加工，有时还会同时涉及到上述两种加工；如：将建材切割成短条建材，并对短条建材的两端或其中一端进行加工。

现有技术在进行上述加工时，通常分两步完成。第一步，将建材切割成短条建材；第二步，将短条建材装夹到铣床进行端面加工。如此一来，每个短条建材在进行装夹时都需要进行一次定位找正，存在着操作繁琐、劳动强度大、加工效率低的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种建材的切割与端面加工装置，其能减少操作人员的操作量，从而降低劳动强度、提高加工效率。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种建材的切割与端面加工装置，包括：

第一铣削机构，其包括对建材进行加工的第一刀具和驱动第一刀具的第一动力源；

切割机构，其位于第一铣削机构的上游；所述切割机构包括用于切割建材的第三刀具和驱动第三刀具的第三动力源；

第一夹持机构，其位于切割机构的上游、用于夹紧建材；所述第一夹持机构在第四动力源的驱动下沿建材的输送方向来回移动；

第一定位机构，其位于切割机构的上游、主体由第一卡盘构成；所述第一卡盘的第一卡爪设有转动件，所述转动件的外廓呈圆形或球形、对建材构成限位，所述转动件的转动方向相切于建材的输送方向。

可选的，所述第一铣削机构的下游设有第二铣削机构、第二定位机构以及第二夹持机构；所述第二铣削机构包括对建材进行加工的第二刀具和驱动第二刀具的第二动力源；所述第二定位机构与第一定位机构结构相同，所述第二夹持机构与第一夹持机构结构相同。

可选的，所述转动件为轴承，所述轴承的内孔与第一卡爪连接，所述轴承的外周对建材构成限位。

可选的，所述第一卡爪在轴承的两面分别设置安装块，所述安装块具有销孔、并适配插销，所述轴承的内孔与插销连接；所述插销的一端设置膨大的帽部，另一端设置螺纹段、并适配螺母。

可选的，所述销孔以及轴承的内孔均设置成方形，所述插销对应于轴承与销孔的部分设置成相适配的棱柱结构。

可选的，所述第一卡盘为电动三爪卡盘或气动三爪卡盘。

可选的，所述第一夹持机构的主体由第二卡盘构成，所述第二卡盘为电动三爪卡盘或气动三爪卡盘，所述第一卡盘与第二卡盘同轴心。

可选的，所述第一卡盘为四爪卡盘。

可选的，所述第一夹持机构包括对称设于建材两侧的两夹持板，两夹持板在第五动力源的驱动下相互靠近或远离、以夹紧或松放建材；所述夹持板的夹持面设有压力传感器。

本发明的工作原理为：使建材从第一卡盘中央的通孔穿过，对第一卡爪的位置进行调整，使转动件的外廓抵在建材的表面、对建材进行定位。接着令第一夹持机构夹紧建材，然后通过第一铣削机构对建材的下游端面进行加工，最后通过切割机构对建材进行切割。在建材完成切割后，令第一夹持机构松开建材、并使其在第四动力源的驱动下朝上游移动；接着令第一夹持机构重新对建材进行夹紧、并使其在第四动力源的驱动下带动建材朝下游移动；然后通过第一铣削机构与切割机构对建材进行下一轮的端面加工与切割。如此反复，即可将建材切割成短条建材，并同时完成对短条建材端部的加工。

由此可知，本发明的有益效果是：第一夹持机构与第一定位机构相互独立，可在第一夹持机构来回移动、输送建材时，保持对建材的定位；在建材每次切割前对其下游端面进行加工，端面加工与切割交错进行，只需一次定位，即可完成对建材的多段切割以及每个短条建材的端面加工。减少了操作人员的工作量，降低了劳动强度，提高了加工效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明设置第二铣削机构、第二定位机构与第二夹持机构的示意图；

图3为第二铣削机构、第二定位机构与第二夹持机构的另一种分布示意图；

图4为图2的右视图；

图5为图2的俯视图；

图6为第一夹持机构的结构示意图；

图7为第一夹持机构的另一种实施方式的结构示意图；

图8为第一定位机构的结构示意图；

图9为第一卡爪的结构示意图；

图10为插销的结构示意图；

图11为切割机构的结构示意图；

图12为第一铣削机构的结构示意图；

图13为图2中第二铣削机构的结构示意图；

附图标记：1、第一铣削机构；11、第一刀具；12、第一电机；2、切割机构；21、第三刀具；3、第一夹持机构；31、第四动力源；32、夹持板；33、第五动力源；34、第二卡盘；4、第一定位机构；41、第一卡盘；42、第一卡爪；43、转动件；44、安装块；45、销孔；46、插销；5、第二铣削机构；51、第二刀具；52、第二电机；6、第二定位机构；7、第二夹持机构。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上游”与“下游”是基于建材的输送方向所作出的定义。此外，术语“第一”、“第二”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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图1～13对本发明的实施例进行详细说明。

本发明实施例提供了一种建材的切割与端面加工装置，该建材的切割与端面加工装置包括：

第一铣削机构1，其包括对建材进行加工的第一刀具11和驱动第一刀具11的第一动力源；应当理解的是，根据实际需求的不同，所述第一刀具11可选用不同类型的铣刀，以对建材的端面进行铣磨或打孔加工。第一动力源包括驱动第一刀具11转动的第一电机12，驱动第一电机12在X轴方向移动的第一丝杠或第一线性电机，驱动第一丝杠或第一线性电机在Y轴方向移动的第二丝杆或第二线性电机，驱动第二丝杆或第二线性电机在Z轴方向移动的第三丝杠或第三线性电机。此外， 第一动力源还适配有控制器，也可以通过人工对第一动力源进行启停以及行程控制。

切割机构2，其位于第一铣削机构1的上游；所述切割机构2包括用于切割建材的第三刀具21和驱动第三刀具21的第三动力源；应当理解的是，所述第三刀具21通常为刀盘结构。所述第三动力源包括驱动第三刀具21转动的第三电机、以及驱动第三电机与第三刀具21靠近或远离建材的丝杠或线性电机。此外，在对建材进行安装时，可令第三刀具21阻挡在建材的输送方向上，使建材的端部抵在第三刀具21的表面，从而对建材在输送方向上的初始位置进行定位。接着使第三刀具21复位，并使第一夹持机构3带动建材向下游进行一次移动，即可通过第一铣削机构1对建材的下游端面进行加工。此外，还可设置用于检测建材的下游端是否抵达铣削位置的非接触式位置传感器。

第一夹持机构3，其位于切割机构2的上游、用于夹紧建材；所述第一夹持机构3在第四动力源31的驱动下沿建材的输送方向来回移动；应当理解的是，所述第四动力源31通常为适配有控制器的丝杠或线性电机。通过控制器或人工对第一夹持机构3来回移动的行程长度进行定量控制，即可实现对建材的重复定量输送；此外，还可通过非接触式位置传感器与第四动力源31的控制器的配合来实现对建材的重复定量输送。

第一定位机构4，其位于切割机构2的上游、主体由第一卡盘41构成；所述第一卡盘41的第一卡爪42设有转动件43，所述转动件43的外廓呈圆形或球形、对建材构成限位，所述转动件43的转动方向相切于建材的输送方向。应当理解的是，所述转动件43的外廓抵在建材的侧面，当建材在输送方向上移动时，转动件43会随之转动，从而使建材在输送过程中保持定位。

下面进一步阐述本发明的实施方式，使建材从第一卡盘41中央的通孔穿过，对第一卡爪42的位置进行调整，使转动件43的外廓抵在建材的表面、对建材进行定位。接着令第一夹持机构3夹紧建材，然后通过第一铣削机构1对建材的下游端面进行加工，最后通过切割机构2对建材进行切割。在建材完成切割后，令第一夹持机构3松开建材、并使其在第四动力源31的驱动下朝上游移动；接着令第一夹持机构3重新对建材进行夹紧、并使其在第四动力源31的驱动下带动建材朝下游移动；然后通过第一铣削机构1与切割机构2对建材进行下一轮的端面加工与切割。如此反复，即可将建材切割成短条建材，并同时完成对短条建材端部的加工。本发明的第一夹持机构3与第一定位机构4相互独立，可在第一夹持机构3来回移动、输送建材时，保持对建材的定位；在建材每次切割前对其下游端面进行加工，端面加工与切割交错进行，只需一次定位，即可完成对建材的多段切割以及每个短条建材的端面加工。减少了操作人员的工作量，降低了劳动强度，提高了加工效率。

在本申请给出的实施例中，所述第一铣削机构1的下游设有第二铣削机构5、第二定位机构6以及第二夹持机构7；所述第二铣削机构5包括对建材进行加工的第二刀具51和驱动第二刀具51的第二动力源；所述第二定位机构6与第一定位机构4结构相同，所述第二夹持机构7与第一夹持机构3结构相同。应当理解的是，所述第二刀具51可以是铣刀或丝锥，以对建材的端面进行铣磨或攻丝。所述第二动力源包括驱动第二刀具51转动的第二电机52，驱动第二电机52在X轴方向移动的第四丝杆或第四线性电机，驱动第四丝杆或第四线性电机在Y轴方向移动的第五丝杆或第五线性电机，驱动第五丝杆或第五线性电机在Z轴方向移动的第六丝杆或第六线性电机。此外，第二动力源还适配有控制器，也可以通过人工对第二动力源进行启停以及行程控制。另外，当建材较粗、需要加工出内径较大的内螺纹时，也可直接将第一刀具11设置成用于铣削内螺纹的铣刀，直接通过第一铣削机构1在建材的端部铣削出内螺纹；此时，则无需再通过第二铣削机构5在建材的端部加工内螺纹。

在本申请给出的实施例中，当需要在短条建材的一端加工出螺纹孔时，则将第二铣削机构5设于第二定位机构6及第二夹持机构7的下游；先通过第一铣削机构1在建材的下游端面加工出光孔，接着通过第一夹持机构3带动建材继续朝下游移动，使建材穿过第二定位机构6，接着通过切割机构2从建材切割出一段短条建材，然后通过第二夹持机构7将切割出的短条建材移动到第二铣削机构5，第二刀具51为丝锥或用于铣削内螺纹的铣刀，通过第二铣削机构5将短条建材的光孔加工成螺纹孔。

在本申请给出的实施例中，当短条建材的两个切割端面都需要进行铣磨时，则将第二铣削机构5设于第二定位机构6及第二夹持机构7的上游；先通过第一铣削机构1对建材的下游端面进行铣磨，接着通过第一夹持机构3带动建材继续朝下游移动，使建材穿过第二定位机构6，接着通过切割机构2从建材切割出一段短条建材，最后通过第二夹持机构7对切割出的短条建材进行固定，并通过第二铣削机构5对短条建材的上游端面进行铣磨。此外，还可设置两组第二铣削机构5，从上游到下游按：第二铣削机构5、第二定位机构6与第二夹持机构7、第二铣削机构5的顺序进行排列；首先，第一铣削机构1在建材切割前对建材的下游端面进行加工；接着，位于上游的第二铣削机构5对切割出的短条建材的上游端面进行加工；最后，位于下游的第二铣削机构5对切割出的短条建材的下游端面进行进一步的加工。此外，第一铣削机构1与第二铣削机构5也可设置成对建材的侧面进行加工。

在本申请给出的实施例中，所述转动件43为轴承，所述轴承的内孔与第一卡爪42连接，所述轴承的外周对建材构成限位。应当理解的是，选用轴承作为转动件43，可以大大降低转动件43在转动过程中受到的摩擦力，使转动件43在转动时更加平滑、稳定。

在本申请给出的实施例中，所述第一卡爪42在轴承的两面分别设置安装块44，所述安装块44具有销孔45、并适配插销46，所述轴承的内孔与插销46连接；所述插销46的一端设置膨大的帽部，另一端设置螺纹段、并适配螺母。应当理解的是，所述轴承通过插销46与第一卡爪42组装连接，便于拆卸，维护或更换更加方便。

在本申请给出的实施例中，所述销孔45以及轴承的内孔均设置成方形，所述插销46对应于轴承与销孔45的部分设置成相适配的棱柱结构。应当理解的是，将销孔45设置成方形、并将插销46中段设置成相适配的棱柱结构，可以避免插销46因轴承内圈发生转动而随之转动，从而避免插销46与螺母发生松动、甚至松脱。

在本申请给出的实施例中，所述第一卡盘41为电动三爪卡盘或气动三爪卡盘。应当理解的是，对于截面呈圆形、正三角形、正六边形的建材，选用具有自定心的电动三爪卡盘或气动三爪卡盘作为第一卡盘41，可以实现对建材的快速定心定位。

在本申请给出的实施例中，所述第一夹持机构3的主体由第二卡盘34构成，所述第二卡盘34为电动三爪卡盘或气动三爪卡盘，所述第一卡盘41与第二卡盘34同轴心。

在本申请给出的实施例中，所述第一卡盘41为四爪卡盘。应当理解的是，选用四爪卡盘作为第一卡盘41，可对不规则截面的建材进行限位与定位。

在本申请给出的实施例中，所述第一夹持机构3包括对称设于建材两侧的两夹持板32，两夹持板32在第五动力源33的驱动下相互靠近或远离、以夹紧或松放建材；所述夹持板32的夹持面设有压力传感器。应当理解的是，所述第五动力源33通常为适配有控制器的气缸或液压缸。压力传感器可以检测夹持板32与建材之间相互施加的压力，并反馈给第五动力源33的控制器，从而自动调整第五动力源33对夹持板32的驱动，避免两夹持板32的压力出现一高一低、或一有一无的情况，进而更好地对建材进行夹持，避免建材因两侧受力不均而发生变形。此外，操作人员也可根据压力传感器检测并显示的压力数值来对驱动夹持板32的第五动力源33进行人工调整。另外，当第一夹持机构3设置成由两夹持板32构成时，其既可以与四爪卡盘结构的第一卡盘41配合工作，也可以与三爪卡盘结构的第一卡盘41配合工作。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种建材的切割与端面加工装置，其特征在于：包括：

第一铣削机构（1），其包括对建材进行加工的第一刀具（11）和驱动第一刀具（11）的第一动力源；

切割机构（2），其位于第一铣削机构（1）的上游；所述切割机构（2）包括用于切割建材的第三刀具（21）和驱动第三刀具（21）的第三动力源；

第一夹持机构（3），其位于切割机构（2）的上游、用于夹紧建材；所述第一夹持机构（3）在第四动力源（31）的驱动下沿建材的输送方向来回移动；

第一定位机构（4），其位于切割机构（2）的上游、主体由第一卡盘（41）构成；所述第一卡盘（41）的第一卡爪（42）设有转动件（43），所述转动件（43）的外廓呈圆形或球形、对建材构成限位，所述转动件（43）的转动方向相切于建材的输送方向。

2.根据权利要求1所述的建材的切割与端面加工装置，其特征在于：所述第一铣削机构（1）的下游设有第二铣削机构（5）、第二定位机构（6）以及第二夹持机构（7）；所述第二铣削机构（5）包括对建材进行加工的第二刀具（51）和驱动第二刀具（51）的第二动力源；所述第二定位机构（6）与第一定位机构（4）结构相同，所述第二夹持机构（7）与第一夹持机构（3）结构相同。

3.根据权利要求1或2所述的建材的切割与端面加工装置，其特征在于：所述转动件（43）为轴承，所述轴承的内孔与第一卡爪（42）连接，所述轴承的外周对建材构成限位。

4.根据权利要求3所述的建材的切割与端面加工装置，其特征在于：所述第一卡爪（42）在轴承的两面分别设置安装块（44），所述安装块（44）具有销孔（45）、并适配插销（46），所述轴承的内孔与插销（46）连接；所述插销（46）的一端设置膨大的帽部，另一端设置螺纹段、并适配螺母。

5.根据权利要求4所述的建材的切割与端面加工装置，其特征在于：所述销孔（45）以及轴承的内孔均设置成方形，所述插销（46）对应于轴承与销孔（45）的部分设置成相适配的棱柱结构。

6.根据权利要求1或2所述的建材的切割与端面加工装置，其特征在于：所述第一卡盘（41）为电动三爪卡盘或气动三爪卡盘。

7.根据权利要求6所述的建材的切割与端面加工装置，其特征在于：所述第一夹持机构（3）的主体由第二卡盘（34）构成，所述第二卡盘（34）为电动三爪卡盘或气动三爪卡盘，所述第一卡盘（41）与第二卡盘（34）同轴心。

8.根据权利要求1或2所述的建材的切割与端面加工装置，其特征在于：所述第一卡盘（41）为四爪卡盘。

9.根据权利要求6所述的建材的切割与端面加工装置，其特征在于：所述第一夹持机构（3）包括对称设于建材两侧的两夹持板（32），两夹持板（32）在第五动力源（33）的驱动下相互靠近或远离、以夹紧或松放建材；所述夹持板（32）的夹持面设有压力传感器。

10.根据权利要求8所述的建材的切割与端面加工装置，其特征在于：所述第一夹持机构（3）包括对称设于建材两侧的两夹持板（32），两夹持板（32）在第五动力源（33）的驱动下相互靠近或远离、以夹紧或松放建材；所述夹持板（32）的夹持面设有压力传感器。

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