CN113245602A - 双刀头快速镜架加工设备及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明所设计的双刀头快速镜架加工设备及其加工方法，设计了同步运动的双刀头，并通过对应的动夹具和定夹具设计，完成对板材的夹持，形成与双刀头对应的多个加工位。其中定夹具在整个生产过程中起到夹持过渡、夹持加工和加工完成的落料工序。而动夹具则在整个过程中，完成从下料口夹持板材，一格一格对应的向前送料，每一步的送料都有对应的作用，为同时加工两块板材创造了条件。而双刀头则在两块由夹具依次传送的板材上同时完成粗加工和精加工，摒弃了以往换刀或换夹的方法，加工效率成本增长。

Description

双刀头快速镜架加工设备及其加工方法

技术领域

本发明涉及板材镜架的加工设备，特别是一种双刀头快速镜架加工设备及其加工方法。

背景技术

在现有技术中，板材镜架的每条轮廓线的加工都需要经过粗加工和精加工两道工序。两道工序通过换刀完成则无法避免的浪费了换刀的时间。如果通过更换加工位置，则板材需要重新装夹，也会影响加工的效率，特别是加工镜架的镜框内部曲线时，由于夹具较为复杂，更换加工位置更会浪费大量的时间。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种使用两个刀头同时运动，从而减少换夹或换刀时间，提高加工效率的双刀头快速镜架加工设备及其加工方法。

为了到达上述目的，本发明设计的双刀头快速镜架加工设备，包括底座，所述的底座上通过三轴驱动机构设置有一对刀头座，刀头座上设有向下设置的刀头，其中一个刀头内设置精加工刀具，另一刀头内设置粗加工刀具，所述的刀头的下方设置至少两个加工位。这种结构的特点是在一个三轴驱动机构上设置两个刀头，两个刀头的运行轨迹相同，同时加工两块板材。

进一步的方案是，在底座上设有动夹具和定夹具，所述的动夹具和定夹具上相对设置若干个横向阵列的夹爪，任意两个横向相邻的夹爪间的间隔距离略大于一块板材的长度，且动夹具和定夹具之间为板材移动通道，所述的定夹具固定在底座上，所述的底座上通过第一滑轨设有延与Y轴移动的动夹具Y轴平台，同时在底座上设有驱动Y轴平台移动的Y轴驱动气缸，在动夹具Y轴平台上通过第二滑轨设有延X轴移的动夹具，且在Y轴平台上设有驱动动夹具移动的X轴驱动气缸；所述的夹爪通过气缸驱动上下移动以夹紧板材。这种结构通过对板材的上下两个边缘的夹持，让出板材中间的加工空间。同时通过动夹具的移动运输板材，使板材根据夹爪位置一格一格的前移，形成与刀头对应的多个加工位，从而同时完成板材的生产流转及铣削加工。

进一步的方案是，所述的动夹具与定夹具相对的边缘上对称的设有向板材移动通道内延伸的台阶，动夹具上横向阵列有四个第一夹爪，所述的第一夹爪的包括两个长夹齿，长夹齿的前端伸出到台阶的上方与台阶形成夹持空间，两个长夹齿后端通过长圆孔固定在长夹齿驱动板上，长夹持驱动板与夹持气缸连接，且两个长夹齿之间设有与板材背面凹槽对应的定位凸起；所述的定夹具上延板材的移动方向依次设置第二夹爪、第三夹爪、第三夹爪和第二夹爪，所述的第二夹爪上的两个夹齿为短夹齿，短夹齿的后端通过短圆孔固定在三角形夹持驱动板上，所述的第三夹爪的结构与第一夹爪的结构相同，但第三夹爪两个长夹齿之间的设有与板材侧面凹槽对应的定位楔块。通过夹齿与台阶的配合不但能在竖直方向上固定板材，还能在动夹齿移动后保证板材水平方向的位置，从而保证加工的精确性。其中第一夹爪和第三夹爪、第四夹爪由于需要参与传送及铣削加工，因此采用长夹齿以及长圆孔固定，使其具有较大夹持面积及相对的调节范围，而第二夹爪由于仅作为过渡夹持作用，所示采用短夹齿并通过短圆孔固定，相对的其加持驱动板的宽度也较小。通过精确设计第一夹爪、第二夹爪、第三夹爪和第四夹爪的结构，保证夹持有效性的同时，根据不同的功能设计不同的夹持结构，降低夹持的生产难度及成本。

更进一步的方案是，定夹具的延板材移动方向的起始端设置下料机构，下料机构与定夹具的第一个夹爪距离与略大于板材的长度；所述的下料机构包括竖直设置的下料通道，在下料通道的底部一侧设有让板材移出的出料口，与出料口相对的另一侧设有让位空间，在让位空间内设有气缸驱动的顶出杆，所述的顶出杆与动夹具配合运动，其端部能将板材顶入到动夹具的夹持空间内。通过设置下料机构，使得四个第一夹爪对应五个夹持位置，形成生产的闭环，利用动夹具完成下料、传输和加工一整套流程。同时考虑到动夹具夹持时会对底部上数第二块板材进行推定，因此设计了顶出杆，将该块板材复位，以方便后续的下料。

一种使用上述的双刀头快速镜架加工设备的加工方法，是双刀头保持同步运动，按精加工的加工轨迹运行，同时对两块板材进行加工。这种加工方法的精髓在于仅按精加工的运行轨迹运行，从而快速的对两块板材进行加工。

更进一步的方案是，所述的两块板材，与粗加工刀具对应的是未经加工的板材，与精加工刀具对应的是经过粗加工刀具加工的板材。通过夹具的设计，使得板材首先经过粗加工，再进行精加工，在同一流转通道上完成整个加工工序，保证了加工的效率。

本发明所设计的双刀头快速镜架加工设备及其加工方法，设计了同步运动的双刀头，并通过对应的动夹具和定夹具设计，完成对板材的夹持，形成与双刀头对应的多个加工位。其中定夹具在整个生产过程中起到夹持过渡、夹持加工和加工完成的落料工序。而动夹具则在整个过程中，完成从下料口夹持板材，一格一格对应的向前送料，每一步的送料都有对应的作用，为同时加工两块板材创造了条件。而双刀头则在两块由夹具依次传送的板材上同时完成粗加工和精加工，摒弃了以往换刀或换夹的方法，加工效率成本增长。

附图说明

图1是实施例1的立体图。

图2是实施例1动夹具与定夹具组合的俯视图。

图3是实施例1动夹具与定夹具组合的主视图。

图4是实施例1动夹具上的第三个夹爪和定夹具上的第二个夹爪配合时的放大图。

图5是实施例1下料机构与动夹具配合的放大图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

实施例1。

如图1-5所示，本实施例描述的本发明设计的双刀头快速镜架加工设备，包括底座，其特征是所述的底座上通过三轴驱动机构24设置有一对刀头座，刀头座上设有向下设置的刀头25，其中一个刀头25内设置精加工刀具26，另一刀头25内设置粗加工刀具27，所述的刀头25的下方设置对应的两个加工位。

在底座1上设有动夹具2和定夹具3，所述的动夹具2和定夹具3上相对设置共八个横向阵列的夹爪，任意两个横向相邻的夹爪间的间隔距离略大于一块板材4的长度，且动夹具2和定夹具3之间为板材移动通道5，所述的定夹具3固定在底座1上，所述的底座1上通过第一滑轨6设有延与Y轴移动的动夹具2Y轴平台7，同时在底座1上设有驱动动夹具2Y轴平台7移动的Y轴驱动气缸，在动夹具2Y轴平台7上通过第二滑轨8设有延X轴移的动夹具2，同时在动夹具2Y轴平台7上设有驱动动夹具2移动的X轴驱动气缸9；所述的夹爪通过气缸驱动上下移动以夹紧板材4。

所述的动夹具2与定夹具3相对的边缘上设有延夹具方向延伸的台阶12，动夹具2上横向阵列有四个第一夹爪10，所述的第一夹爪10的包括两个长夹齿11，长夹齿11的前端伸出到台阶12的上方与台阶12形成夹持空间，两个长夹齿11后端通过长圆孔13固定在长夹齿驱动板14上，长夹齿驱动板14与夹持气缸15连接，且两个长夹齿11之间设有与板材4背面凹槽对应的定位凸起16。所述的定夹具3上延板材4的移动方向依次设置第二夹爪17、第三夹爪18、第三夹爪18和第二夹爪17，所述的第二夹爪17设有两个短夹齿19，短夹齿19的前端伸出到台阶12的上方与台阶12形成夹持空间，短夹齿19的后端通过短圆孔20固定在三角形夹持驱动板21上，所述的第三夹爪18的结构与第一夹爪10的结构相同，但第三夹爪18两个长夹齿11之间的设有与板材4侧面凹槽对应的定位楔块2。

所述的定夹具3的延板材4移动方向的起始端设置下料机构23，下料机构23与定夹具3的第一个夹爪距离与略大于板材4的长度。

如图5所示，所述的下料机构23包括竖直设置的下料通道28，在下料通道28的底部一侧设有让板材移出的出料口29，与出料口29相对的另一侧设有让位空间，在让位空间内设有气缸驱动的顶出杆，所述的顶出杆与动夹具2配合运动，其端部能将板材顶入到动夹具2的夹持空间内。

一种使用上述的双刀头25快速镜架加工设备的加工方法，首先动夹具2通过Y轴驱动气缸移动到远离定夹具3的位置，此时动夹具2和定夹具3之间的台阶12竖直面的宽度大于板材4的宽度，然后动夹具2通过X轴驱动气缸9移动到如图示最右端的位置，此时动夹具2的第一个夹爪与下料机构23相对。然后在Y轴驱动气缸的驱动下，动夹具2向定夹具3靠近，前述动夹具2最右侧的第一个夹爪靠近下料机构23的底端出料口29准备抓取板材4。下料机构23内的顶出杆运动，将最底部的板材4顶入到第一个夹爪的夹持空间内，然后动夹具2的夹齿落下抓取板材4。此时板材4仅有一侧被动夹具2的右侧第一个第一夹爪10夹持。然后动夹具2在Y轴驱动气缸的驱动下，回退到远离定夹具3的位置上，再在X轴驱动气缸9的作用下向左侧平移一个板材位。此时动夹具2的第一个夹爪位对应定夹具3的右侧第一个夹爪位，即对应定夹具3右侧的第一个第二夹爪17。Y轴驱动气缸再次驱动，使得动夹具2靠近定夹具3，将被夹持的板材4插入到定夹具3右侧的第二夹爪17的短夹齿19与台阶12面之间，定夹具3的夹齿落下，夹持板材4。接着动夹具2的夹齿升起，且整个动夹具2在Y轴驱动气缸的驱动下回退到远离定夹具3的位置。此时动夹具2的右侧的第一个夹爪完成一个动作循环。

如图4所示，在完成前述的动作循环后，动夹具2如前述做循环运动，此时动夹具2上右数第二个夹爪，将从定夹具3上右数第一个位置上的第二夹爪17上接过板材4，传输到定夹具3右数的第二位置上的第三夹爪18。与前述循环不同的是，当动夹具2将板材4推入到第三夹爪18的夹齿与台阶12的夹持空间时，动夹具2的夹齿抬起放松板材4，使得板材4侧面凹槽在动夹具2的推动下与第三夹爪18的定位楔块2配合横向定位，然后动夹具2和定夹具3同时落下夹持住该板材4。此时定夹具3的第二个夹爪对应粗加工位置，而其第三个夹爪则对应精加工位置，当板材4通过前述运动进入到粗加工位置后，粗加工刀具27将对该板材4进行镜框内部加工位置的粗加工。

而板材4继续传送到定夹具3右数第三个位置的第三夹爪18时，循环前一步的动作，动夹具2和定夹具3同时夹持板材4时，精加工刀具26将对板材4进行精加工。需要特殊说明的是，随着动夹具2的不断传输运动，两个加工位置将都夹持有板材4，而粗加工刀具27和精加工刀具26将在一套三轴驱动机构24的驱动下，同时走相同的精加工轨迹，同时对两块板材分别进行粗加工和精加工。

加工完成的板材4继续传送到定夹具3左数第一个位置的第二夹爪17时，动夹具2将回退到远离定夹具3位置时，动夹具2脱离对板材4的控制，当定夹具3放松时，已经过粗加工和精加工的板材4从定夹具3上掉落，从而完成整块板材4内镜框内部曲线的加工。

需要进一步的说明书的是在附图1-4中，使用的了两种不同形状的板材4，而对应的两个第三夹爪18上的定位楔块2的形状也不相同，这是因为根据不同的加工要求，本产品可以通过设置动夹具2的Y轴方向的移动距离以及换装相应的定位件适配不同的尺寸形状的板材。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种双刀头快速镜架加工设备，包括底座，其特征是所述的底座上通过三轴驱动机构设置有一对刀头座，刀头座上设有向下设置的刀头，其中一个刀头内设置精加工刀具，另一刀头内设置粗加工刀具，所述的刀头的下方设置至少两个加工位。

2.根据权利要求1所述的双刀头快速镜架加工设备，其特征是在底座上设有动夹具和定夹具，所述的动夹具和定夹具上相对设置若干个横向阵列的夹爪，任意两个横向相邻的夹爪间的间隔距离略大于一块板材的长度，且动夹具和定夹具之间为板材移动通道，所述的定夹具固定在底座上，所述的底座上通过第一滑轨设有延与Y轴移动的动夹具Y轴平台，同时在底座上设有驱动Y轴平台移动的Y轴驱动气缸，在动夹具Y轴平台上通过第二滑轨设有延X轴移的动夹具，且在Y轴平台上设有驱动动夹具移动的X轴驱动气缸；所述的夹爪通过气缸驱动上下移动以夹紧板材。

3.根据权利要求2所述的双刀头快速镜架加工设备，其特征是所述的动夹具与定夹具相对的边缘上对称的设有向板材移动通道内延伸的台阶，动夹具上横向阵列有四个第一夹爪，所述的第一夹爪的包括两个长夹齿，长夹齿的前端伸出到台阶的上方与台阶形成夹持空间，两个长夹齿后端通过长圆孔固定在长夹齿驱动板上，长夹持驱动板与夹持气缸连接，且两个长夹齿之间设有与板材背面凹槽对应的定位凸起；所述的定夹具上延板材的移动方向依次设置第二夹爪、第三夹爪、第三夹爪和第二夹爪，所述的第二夹爪上的两个夹齿为短夹齿，短夹齿的后端通过短圆孔固定在三角形夹持驱动板上，所述的第三夹爪的结构与第一夹爪的结构相同，但第三夹爪两个长夹齿之间的设有与板材侧面凹槽对应的定位楔块。

4.根据权利要求3所述的双刀头快速镜架加工设备，其特征是定夹具的延板材移动方向的起始端设置下料机构，下料机构与定夹具的第一个夹爪距离与略大于板材的长度；所述的下料机构包括竖直设置的下料通道，在下料通道的底部一侧设有让板材移出的出料口，与出料口相对的另一侧设有让位空间，在让位空间内设有气缸驱动的顶出杆，所述的顶出杆与动夹具配合运动，其端部能将板材顶入到动夹具的夹持空间内。

5.一种使用如权利要求1-4任意一项所述的双刀头快速镜架加工设备的加工方法，其特征是双刀头保持同步运动，按精加工的加工轨迹运行，同时对两块板材进行加工。

6.根据权利要求5所述的使用双刀头快速镜架加工设备的加工方法，其特征是所述的两块板材，与粗加工刀具对应的是未经加工的板材，与精加工刀具对应的是经过粗加工刀具加工的板材。

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