CN111958023A - 一种铝门窗型材的冲铣装置 - Google Patents

Abstract

本申请属于铝门窗应用技术领域，具体为一种铝门窗型材的冲铣装置，包括上料单元、六轴关节机器人转序单元、多轴多工位数控冲床单元、带翻转工作台及下料装置的加工中心单元和落料单元。

Description

一种铝门窗型材的冲铣装置

技术领域

本申请属于铝门窗应用技术领域，具体为一种铝门窗型材的冲铣装置。

背景技术

目前，铝门窗型材的锁孔、执手孔、漏水孔、安装孔等加工工序，均使用单台套的加工中心、多工位气动冲床、多头钻等设备，采用人工上下料、工装定位的方式加工出来。存在工人劳动强度大、产品质量一致性差、生产效率低等缺点。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本申请提供了一种铝门窗型材的冲铣装置，本申请是通过下述方案实现的：

一种铝门窗型材的冲铣装置，包括上料单元、六轴关节机器人转序单元、多轴多工位数控冲床单元、带翻转工作台及下料装置的加工中心单元和落料单元。

优选的，所述上料单元包括上料底座，所述上料底座上设有至少一个上料臂，所述上料臂上设有工件检测器，所述上料臂上设有同步带机构。

优选的，所述上料臂在同一个平面上排布，所述上料底座的右端设有端定位装置，所述上料底座上设有与同步带机构相配合的减速电机。

优选的，所述六轴关节机器人转序单元包括机器人底座，所述机器人底座上设有可沿机器人底座滑动的机器人承接板，所述机器人承接板上设有六关节机器人，所述六关节机器人上设有夹爪装置。

优选的，所述多轴多工位数控冲床单元包括冲床单元本体，所述冲床单元本体包括冲床单元底座、多工位冲具装置、工装定位装置，所述冲床单元底座上设有与冲床单元底座平行的多工位冲具装置滑轨和工装定位装置滑轨，所述多工位冲具装置滑轨上设有多工位冲具装置，所述工装定位装置滑轨上设有工装定位装置。

优选的，所述工装定位装置包括端定位工装、一套以上前定位工装和一套以上下定位工装，所述端定位工装位于工装定位装置滑轨的一端，所述前定位工装位于工装定位装置滑轨的前侧，所述下定位工装位于工装定位装置滑轨的后侧；所述端定位工装包括设于工装定位装置滑轨一端的端定位底座和缓冲气缸，所述缓冲气缸推动端定位底座沿X向滑动，所述端定位底座上设有定位滑座，所述定位滑座上设有导轨板和伸缩气缸，所述伸缩气缸推动导轨板沿Y向滑动，所述导轨板的下方设有用于固定工件的定位板；所述下定位装置包括设置于工装定位装置滑轨上方的可沿X向滑动的工作滑台，所述工作滑台的后侧设有凸台，所述凸台的前侧设有侧压紧气缸，所述凸台上设有可沿Y向滑动的上压紧装置，上压紧装置由上压紧伸缩气缸驱动，所述上压紧装置的上方设有上压紧气缸，所述工作滑台的前后两端均设有向下的连接板，连接板设于工装定位装置滑轨的前侧面和后侧面，所述连接板与工作滑台活动连接，所述前端的连接板上设有与多工位冲具装置滑座定位销相配合的定位销孔，所述后端的连接板上设有滑台锁紧气缸。

优选的，所述多工位冲具装置从下向上分为三层，依次为滑座、下层滑板和至少一个上层滑板，所述滑座可沿机床X向自由滑动，所述滑座上设有驱动电机；所述下层滑板可沿机床Y向自由滑动；所述上层滑板沿机床Y向自由滑动，所述上层滑板上设有冲具，所述冲具包括设置于上滑板上的模座，所述模座的一端设有凹模，所述模座上设有向上的导柱，所述导柱上设有刀座，刀座可沿导柱上下滑动，所述导柱的顶部设有冲孔油缸，所述冲孔油缸的输出端与刀座活动连接，所述冲具还包括执手孔冲头组或漏水孔冲头，所述执手孔冲头组或漏水孔冲头的上端与刀座连接，所述执手孔冲头组或漏水孔冲头的另一端可插入凹模。

优选的，所述带翻转工作台及下料装置的加工中心单元包括加工中心单元底座、工装定位装置、主机立柱装置、下料装置，所述加工中心单元底座上设有翻转梁，所述翻转梁上设有工装定位装置，所述工装定位装置包括端定位工装和一套以上工装定位装置，所述加工中心单元底座的右端设有后支座，所述工装定位装置包括设置于翻转梁上方的工装定位底板，所述工装定位底板的后端上表面上设有固定侧，工装定位底板的前端上表面上设有移动侧；所述加工中心单元底座上设有可沿X向滑动的主机立柱，所述主机立柱靠近工件的一侧设有主机立柱定位销，所述主机立柱的上端设有可沿Y向自由滑动的滑枕，所述滑枕上设有可沿Z向自由滑动的滑板，所述滑板的底部设有电主轴动力头，所述主机立柱上设有大容量圆盘式刀库；所述加工中心单元底座上设有可沿机床X方向自由移动的下料装置，所述下料装置包括下料立柱，所述下料立柱的一侧设有伺服减速机，所述下料立柱上设有下料滑架，所述下料滑架上设有下料滑板，所述下料滑板的底部设有夹爪装置，所述夹爪装置上设有固定夹爪；所述下料滑架底部设有下料滑架平移气缸，所述下料滑板与下料滑板升降气缸相连接，所述夹爪装置与夹爪气缸相连接。

优选的，所述落料单元包括落料单元底座，所述落料单元底座的后侧设有起落架，所述落料单元设有工件贴标装置，所述落料单元底座上设有至少一个落料臂，所述落料臂上设有同步带机构，所述落料臂在同一个平面上排布。

有益效果：人工将工件次第放在有端定位装置的上料臂上，减速电机带动同步带机构旋转，将工件逐步前移至六关节机器人抓取位置，工件检测开关检测工件到位，供料条件满足；通过总控系统，提供信息给关节机器人转序单元，一次送料动作完成；

六轴关节机器人是整条生产线的衔接环节，既减少了操作者的数量，降低了操作者的劳动强度，又为整条生产线的自动化、网络化、智能化打下了良好的基础；

多工位冲具装置上的滑座可沿机床X向进退，实现工件长度方向不同位置的冲孔需求；下层滑板可沿机床Y向进退，实现工件宽度方向不同位置的冲孔需求；上滑板可沿机床Y向进退，实现执手孔、漏水孔等不同工艺内容的冲具切换；

前定位装置的工装滑台由多工位冲具装置滑座定位销拨动到位并自动锁紧，前定位装置可在气缸带动下垂直升降，即实现了对工件的前立面定位，又避免了前定位板与冲具的干涉问题；工作滑台作为工件的下定位基准，可由多工位冲具装置滑座定位销拨动到适当的位置并由滑台锁紧气缸锁定在主机底座上；后定位装置包括侧压紧和上压紧两部分，侧压紧部分为气缸直接带动压块，实现对工件的侧压紧，上压紧部分，由上压紧伸缩气缸带动实现前后移动，伸缩气缸伸出时带动上压紧气缸对工件上平面进行压紧，伸缩气缸缩回时带动上压紧气缸后退，为关节机器人抓放料腾出抓取空间；工件端定位装置、工件前定位装置、工件下定位及压紧装置的设置，可完成对工件端、前、下三个方向的定位并由上压紧、侧压紧缸对工件进行夹紧，为后续的冲孔作业提供准确的工件位置；

加工中心单元底座上的主机立柱可沿机床X向进退，实现工件长度方向不同位置的加工需求；滑枕由伺服电机驱动，沿机床Y向进退，带动电主轴移动，实现工件宽度方向不同位置的加工需求；滑板由伺服电机驱动，滑板沿机床Z向进退，带动电主轴移动，实现工件高度方向不同位置的加工需求；圆盘式刀库，安装于主机立柱左侧面，大容量的刀窝、更快更精准的换刀速度，相较于传统加工中心安装在底座中部、需要水平伸出的排式刀库，具有无可比拟的速度优势和容量优势，从而为机床带来更高的生产效率。

下料立柱装置，由伺服减速机驱动，沿机床X向进退，实现工件长度方向不同位置的抓卸料需求；滑架可沿机床Y向做小行程往复运动，保证工件避让工装侧定位面，避免工件划伤；下料滑板可沿机床Z向上下运动，确保可靠夹料。

主机加工完工件后，加工中心单元底座上的主机立柱向远离下料立柱端退让；同时，主机伺服系统控制下料立柱伺服减速机驱动下料立柱至工件中心附近；下料滑架平移气缸在后位，固定夹爪立面在翻转工作台工装固定侧基准面后方约5mm，确保夹爪装置下落时不触碰工件；下料滑板升降气缸伸出，带动夹爪装置下落至夹料位，下料滑架平移气缸伸出（同时翻转工作台工装侧压紧松开），工件被拨离翻转工作台工装固定侧约5mm；夹爪气缸缩回，工件被夹紧，下料滑板升降气缸缩回，工件被夹起，伺服减速机驱动下料立柱至卸料位，下料滑板升降气缸伸出，夹爪装置下落，将工件落于落料单元起落架上，夹爪气缸伸出，工件被释放，下料滑板升降气缸缩回，下料动作完成；下料立柱集成于四轴加工中心底座之上，加工成品件的卸料过程减少了对六轴关节机器人的依赖，使整条生产线生产节拍更为柔性、成本更加低廉、运行更为可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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为本申请实施例结构示意图；

图2为本申请上料单元结构示意图；

图3为本申请六轴关节机器人转序单元结构示意图；

图4为本申请多轴多工位数控冲床单元结构示意图；

图5为本申请工装定位装置结构示意图；

图6为本申请多工位冲具装置结构示意图；

图7为本申请带翻转工作台及下料装置的加工中心单元结构示意图；

图8为本申请翻转工作台结构示意图；

图9为本申请主机立柱的结构示意图；

图10为本申请下料装置结构示意图；

图11为本申请落料单元结构示意图；

图中，1、上料单元，2、六轴关节机器人转序单元，3、多轴多工位数控冲床单元，4、带翻转工作台及下料装置的加工中心单元，5、落料单元，6、上料底座，7、上料臂，8、工件检测器，9、同步带机构，10、减速电机，11、端定位装置，12、机器人底座，13、机器人承接板，14、六关节机器人，15、夹爪装置，16、冲床单元底座，17、多工位冲具装置，18、多工位冲具装置滑轨，19、工装定位装置滑轨，20、端定位工装，21、前定位工装，21-1、前定位升降气缸，22、下定位工装，23、端定位底座，24、缓冲气缸，25、定位滑座，26、导轨板，27、伸缩气缸，28、定位板，29、工作滑台，30、凸台，31、侧压紧气缸，32、上压紧装置，33、上压紧伸缩气缸，34、上压紧气缸，35、连接板，36、定位销孔，37、滑台锁紧气缸，38、滑座，39、下层滑板，40、上层滑板，41、驱动电机，42、模座，43、凹模，44、导柱，45、刀座，46、冲孔油缸，47、执手孔冲头组，48、漏水孔冲头，49、加工中心单元底座，50、翻转梁，51、后支座，52、工装定位底板，53、固定侧，54、移动侧，55、主机立柱，56、主机立柱定位销，57、滑枕、58、滑板，59、电主轴动力头，60、大容量圆盘式刀库，61、下料立柱，62、伺服减速机，63、下料滑架，64、下料滑板，65、夹爪装置，66、固定夹爪，67、下料滑架平移气缸，68、夹爪气缸，69、落料单元底座，70、起落架，71、落料臂，72、工件贴标装置，73、工装定位装置。

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，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

实施例1

一种铝门窗型材的冲铣装置，包括上料单元1、六轴关节机器人转序单元2、多轴多工位数控冲床单元3、带翻转工作台及下料装置的加工中心单元4和落料单元5。

实施例2

在实施例1的基础上，所述上料单元包括上料底座6，所述上料底座上设有至少一个上料臂7，所述上料臂上设有工件检测器8，所述上料臂上设有同步带机构9。

实施例3

在实施例2的基础上，所述上料臂7在同一个平面上排布，所述上料底座的右端设有端定位装置11，所述上料底座上设有与同步带机构相配合的减速电机10。

实施例4

在实施例3的基础上，所述六轴关节机器人转序单元包括机器人底座12，所述机器人底座12上设有可沿机器人底座滑动的机器人承接板13，所述机器人承接板13上设有六关节机器人14，所述六关节机器人上设有夹爪装置15。

实施例5

在实施例4的基础上，所述多轴多工位数控冲床单元包括冲床单元本体，所述冲床单元本体包括冲床单元底座16、多工位冲具装置17、工装定位装置，所述冲床单元底座16上设有与冲床单元底座平行的多工位冲具装置滑轨18和工装定位装置滑轨19，所述多工位冲具装置滑轨上设有多工位冲具装置，所述工装定位装置滑轨上设有工装定位装置。

实施例6

在实施例5的基础上，所述工装定位装置包括端定位工装20、一套以上前定位工装21和一套以上下定位工装22，所述端定位工装位于工装定位装置滑轨的一端，所述前定位工装21位于工装定位装置滑轨的前侧，所述下定位工装位于工装定位装置滑轨的后侧；所述端定位工装20包括设于工装定位装置滑轨一端的端定位底座23和缓冲气缸24，所述缓冲气缸推动端定位底座沿X向滑动，所述端定位底座上设有定位滑座25，所述定位滑座上设有导轨板26和伸缩气缸27，所述伸缩气缸27推动导轨板26沿Y向滑动，所述导轨板26的下方设有用于固定工件的定位板28；所述下定位装置包括设置于工装定位装置滑轨上方的可沿X向滑动的工作滑台29，所述工作滑台的后侧设有凸台30，所述凸台的前侧设有侧压紧气缸31，所述凸台上设有可沿Y向滑动的上压紧装置32，上压紧装置由上压紧伸缩气缸33驱动，所述上压紧装置的上方设有上压紧气缸34，所述工作滑台的前后两端均设有向下的连接板35，连接板设于工装定位装置滑轨的前侧面和后侧面，所述连接板与工作滑台活动连接，所述前端的连接板上设有与多工位冲具装置滑座定位销相配合的定位销孔36，所述后端的连接板上设有滑台锁紧气缸37。

前定位工装21上设有21-1、前定位升降气缸。

实施例7

在实施例6的基础上，所述多工位冲具装置从下向上分为三层，依次为滑座38、下层滑板39和至少一个上层滑板40，所述滑座38可沿机床X向自由滑动，所述滑座上设有驱动电机41；所述下层滑板39可沿机床Y向自由滑动；所述上层滑板40沿机床Y向自由滑动，所述上层滑板上设有冲具，所述冲具包括设置于上滑板上的模座42，所述模座的一端设有凹模43，所述模座上设有向上的导柱44，所述导柱上设有刀座45，刀座可沿导柱上下滑动，所述导柱的顶部设有冲孔油缸46，所述冲孔油缸的输出端与刀座活动连接，所述冲具还包括执手孔冲头组47或漏水孔冲头48，所述执手孔冲头组或漏水孔冲头的上端与刀座连接，所述执手孔冲头组或漏水孔冲头的另一端可插入凹模。

实施例8

在实施例7的基础上，所述带翻转工作台及下料装置的加工中心单元包括加工中心单元底座49、工装定位装置、主机立柱装置、下料装置，所述加工中心单元底座上设有翻转梁50，所述翻转梁上设有工装定位装置，所述工装定位装置包括端定位工装20和一套以上工装定位装置73，所述加工中心单元底座的右端设有后支座51，所述工装定位装置包括设置于翻转梁上方的工装定位底板52，所述工装定位底板52的后端上表面上设有固定侧53，工装定位底板的前端上表面上设有移动侧54；所述加工中心单元底座上设有可沿X向滑动的主机立柱55，所述主机立柱靠近工件的一侧设有主机立柱定位销56，所述主机立柱的上端设有可沿Y向自由滑动的滑枕57，所述滑枕上设有可沿Z向自由滑动的滑板58，所述滑板的底部设有电主轴动力头59，所述主机立柱上设有大容量圆盘式刀库60；所述加工中心单元底座上设有可沿机床X方向自由移动的下料装置，所述下料装置包括下料立柱61，所述下料立柱的一侧设有伺服减速机62，所述下料立柱上设有下料滑架63，所述下料滑架上设有下料滑板64，所述下料滑板64的底部设有夹爪装置65，所述夹爪装置上设有固定夹爪66；所述下料滑架底部设有下料滑架平移气缸67，所述下料滑板与下料滑板升降气缸相连接，所述夹爪装置与夹爪气缸相68连接。

实施例9

在实施例8的基础上，所述落料单元包括落料单元底座69，所述落料单元底座的后侧设有起落架70，所述落料单元设有工件贴标装置72，所述落料单元底座上设有至少一个落料臂71，所述落料臂上设有同步带机构，所述落料臂在同一个平面上排布。

以上所述仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种铝门窗型材的冲铣装置，其特征在于，包括上料单元、六轴关节机器人转序单元、多轴多工位数控冲床单元、带翻转工作台及下料装置的加工中心单元和落料单元。

2.如权利要求1所述的一种铝门窗型材的冲铣装置，其特征在于，所述上料单元包括上料底座，所述上料底座上设有至少一个上料臂，所述上料臂上设有工件检测器，所述上料臂上设有同步带机构。

3.如权利要求2所述的一种铝门窗型材的冲铣装置，其特征在于，所述上料臂在同一个平面上排布，所述上料底座的右端设有端定位装置，所述上料底座上设有与同步带机构相配合的减速电机。

4.如权利要求1所述的一种铝门窗型材的冲铣装置，其特征在于，所述六轴关节机器人转序单元包括机器人底座，所述机器人底座上设有可沿机器人底座滑动的机器人承接板，所述机器人承接板上设有六关节机器人，所述六关节机器人上设有夹爪装置。

5.如权利要求1所述的一种铝门窗型材的冲铣装置，其特征在于，所述多轴多工位数控冲床单元包括冲床单元本体，所述冲床单元本体包括冲床单元底座、多工位冲具装置、工装定位装置，所述冲床单元底座上设有与冲床单元底座平行的多工位冲具装置滑轨和工装定位装置滑轨，所述多工位冲具装置滑轨上设有多工位冲具装置，所述工装定位装置滑轨上设有工装定位装置。

6.如权利要求5所述的一种铝门窗型材的冲铣装置，其特征在于，所述工装定位装置包括端定位工装、一套以上前定位工装和一套以上下定位工装，所述端定位工装位于工装定位装置滑轨的一端，所述前定位工装位于工装定位装置滑轨的前侧，所述下定位工装位于工装定位装置滑轨的后侧；所述端定位工装包括设于工装定位装置滑轨一端的端定位底座和缓冲气缸，所述缓冲气缸推动端定位底座沿X向滑动，所述端定位底座上设有定位滑座，所述定位滑座上设有导轨板和伸缩气缸，所述伸缩气缸推动导轨板沿Y向滑动，所述导轨板的下方设有用于固定工件的定位板；所述下定位装置包括设置于工装定位装置滑轨上方的可沿X向滑动的工作滑台，所述工作滑台的后侧设有凸台，所述凸台的前侧设有侧压紧气缸，所述凸台上设有可沿Y向滑动的上压紧装置，上压紧装置由上压紧伸缩气缸驱动，所述上压紧装置的上方设有上压紧气缸，所述工作滑台的前后两端均设有向下的连接板，连接板设于工装定位装置滑轨的前侧面和后侧面，所述连接板与工作滑台活动连接，所述前端的连接板上设有与多工位冲具装置滑座定位销相配合的定位销孔，所述后端的连接板上设有滑台锁紧气缸。

7.如权利要求6所述的一种铝门窗型材的冲铣装置，其特征在于，所述多工位冲具装置从下向上分为三层，依次为滑座、下层滑板和至少一个上层滑板，所述滑座可沿机床X向自由滑动，所述滑座上设有驱动电机；所述下层滑板可沿机床Y向自由滑动；所述上层滑板沿机床Y向自由滑动，所述上层滑板上设有冲具，所述冲具包括设置于上滑板上的模座，所述模座的一端设有凹模，所述模座上设有向上的导柱，所述导柱上设有刀座，刀座可沿导柱上下滑动，所述导柱的顶部设有冲孔油缸，所述冲孔油缸的输出端与刀座活动连接，所述冲具还包括执手孔冲头组或漏水孔冲头，所述执手孔冲头组或漏水孔冲头的上端与刀座连接，所述执手孔冲头组或漏水孔冲头的另一端可插入凹模。

8.如权利要求1所述的一种铝门窗型材的冲铣装置，其特征在于，所述带翻转工作台及下料装置的加工中心单元包括加工中心单元底座、工装定位装置、主机立柱装置、下料装置，所述加工中心单元底座上设有翻转梁，所述翻转梁上设有工装定位装置，所述工装定位装置包括端定位工装和一套以上工装定位装置，所述加工中心单元底座的右端设有后支座，所述工装定位装置包括设置于翻转梁上方的工装定位底板，所述工装定位底板的后端上表面上设有固定侧，工装定位底板的前端上表面上设有移动侧；所述加工中心单元底座上设有可沿X向滑动的主机立柱，所述主机立柱靠近工件的一侧设有主机立柱定位销，所述主机立柱的上端设有可沿Y向自由滑动的滑枕，所述滑枕上设有可沿Z向自由滑动的滑板，所述滑板的底部设有电主轴动力头，所述主机立柱上设有大容量圆盘式刀库；所述加工中心单元底座上设有可沿机床X方向自由移动的下料装置，所述下料装置包括下料立柱，所述下料立柱的一侧设有伺服减速机，所述下料立柱上设有下料滑架，所述下料滑架上设有下料滑板，所述下料滑板的底部设有夹爪装置，所述夹爪装置上设有固定夹爪；所述下料滑架底部设有下料滑架平移气缸，所述下料滑板与下料滑板升降气缸相连接，所述夹爪装置与夹爪气缸相连接。

9.如权利要求1所述的一种铝门窗型材的冲铣装置，其特征在于，所述落料单元包括落料单元底座，所述落料单元底座的后侧设有起落架，所述落料单元设有工件贴标装置，所述落料单元底座上设有至少一个落料臂，所述落料臂上设有同步带机构，所述落料臂在同一个平面上排布。

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