CN114192853A - 一种铝型材数控端铣加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种铝型材数控端铣加工装置，包括支架，支架的一侧安装有上、下设置且与第一升降机构连接的第一水平移动机构和第二水平移动机构，第一水平移动机构与能够沿第一方向转动的第一铣削部件连接，第二水平移动机构与能够沿第二方向转动的第二铣削部件连接，第二方向与第一方向相反，第一升降机构能够运动以使得第一铣削部件或第二铣削部件对应加工端面，支架与机架滑动连接，能够在机架做直线运动且运动方向与第一水平移动机构、第二水平移动机构的输出运动方向垂直，采用本发明的加工装置工作效率高。

Description

一种铝型材数控端铣加工装置

技术领域

本发明涉及铝型材加工技术领域，具体涉及一种铝型材数控端铣加工装置。

背景技术

这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

在铝型材加工领域，中梃型材需要加工截面。因为不同中梃型材的截面不同，所需铣榫槽就不同，原来的加工方式为多个普通三相异步电机通过定制安装件安装锯片或盘铣刀，根据铣榫槽手动调整电机使锯片或盘铣刀按照铣榫槽组合，虽然设备简单、成本低，但操作复杂、难调整。随着铝合金门窗加工企业向着集约化、标准化的现代化方向发展，越来越多的铝合金门窗加工企业需要稳定、可靠、适合铝合金门窗加工行业使用的，自动化程度较高的生产设备，特别是随着家装市场的兴起，因为家装门窗的加工特点是批量少、种类多、需要经常调整刀具位置，而中梃截面铣榫槽是铝合金门窗生产的关键一步，因此原来的手动调整类中梃截面加工设备已不再适应家装门窗型材的加工，现在急需能根据不同的中梃截面能自动调整刀具、易操作的数控中梃加工设备，虽然现在市场上也有加工中梃截面的数控设备，但发明人发现，其采用同一个锯片或盘铣刀往复运动进行加工，锯片或盘铣刀由设定轨迹的首端运动至末端后，需要返回至首端，再次进行加工，返回时锯片或盘铣刀与型材脱离，空运行返回，空转时间长，加工效率低。

发明内容

本发明的目的是为克服现有技术的不足，提供了一种铝型材数控端铣加工装置，结构简单、易操作，成本低，加工效率高，适合家装市场。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案

本发明的实施例提供了一种铝型材数控端铣加工装置，包括支架，支架的一侧安装有上、下设置且与第一升降机构连接的第一水平移动机构和第二水平移动机构，第一水平移动机构与能够沿第一方向转动的第一铣削部件连接，第二水平移动机构与能够沿第二方向转动的第二铣削部件连接，第二方向与第一方向相反，第一升降机构能够运动以使得第一铣削部件或第二铣削部件对应加工端面，支架与机架滑动连接，能够在机架上做直线运动且运动方向与第一水平移动机构、第二水平移动机构的输出运动方向垂直。

可选的，支架与机架之间设有驱动机构，驱动机构能够带动支架沿第三方向运动及与第三方向相反的第四方向做直线运动。

可选的，所述驱动机构包括固定在支架上的移动驱动件，移动驱动件与齿轮固定连接，所述齿轮与设置在机架的齿条相啮合。

可选的，所述支架的一侧设置有至少一个压紧机构，用于对型材压紧固定；

进一步的，所述压紧机构包括工作台，工作台与多个导向柱的底端固定，导向柱的顶端连接至顶板，顶板固定有压紧驱动件，压紧驱动件与压板连接，压板与立柱滑动连接。

可选的，所述支架的一侧还设置有至少一个定位机构，用于对型材进行定位；

进一步的，所述定位机构包括竖向定位气缸，竖向定位气缸与定位板支架连接，定位板支架上设有水平定位气缸，水平定位气缸与定位板连接，能够带动定位板沿第四方向运动，第四方向与第一水平移动机构、第二水平移动机构的输出运动方向平行。

可选的，所述第一铣削部件与第一铣削驱动部件连接，第一铣削驱动部件与第一水平移动机构连接。

可选的，所述第二铣削部件与第二铣削驱动部件连接，第二铣削驱动部件与第二水平移动机构连接。

可选的，所述支架的另一侧安装有第二升降机构，第二升降机构与第三水平移动机构连接，第三水平移动机构通过转动机构连接有第三铣削部件，且第三水平移动机构与第一水平移动机构、第二水平移动机构平行设置。

可选的，所述转动机构包括转动驱动气缸，转动驱动气缸的缸体与第三水平移动机构铰接，活塞杆与连杆的一端铰接，连杆的另一端与第三铣削部件固定连接。

可选的，所述第三铣削部件与第三铣削驱动元件连接，第三铣削驱动元件与第三水平移动机构转动连接，且与安装在第三水平移动机构的转动机构连接。

本发明的有益效果：

1.本发明的加工装置，可根据型材中梃规格的更改和型材中梃截面的加工工艺要求，利用第一水平移动机构和第二水平移动机构以及第一升降机构自动调节第一铣削部件和第二铣削部件的位置，无需手动调整，提高了生产效率，降低了劳动强度，且加工精度高，加工速度快，性能稳定。

2.本发明的加工装置，第一升降机构能够运动以使得第一铣削部件或第二铣削部件对应加工端面，且第一铣削部件与第二铣削部件的输出转动方向相反，支架沿机架运动，使得第一铣削部件对工件进行加工，加工完成后，能够利用第一升降机构使第二铣削部件与加工端面对应，支架返回时，带动第二铣削部件运动对型材端面进行加工，实现了对中梃截面的往返加工，且由于第一铣削部件和第二铣削部件的转向相反，保证了对型材截面的加工质量，减少了空运行时间，提高了加工效率。

3.本发明的加工装置，具有第三铣削部件，第三铣削部件通过转动机构与第三水平移动机构连接，第三铣削部件能够旋转90°，可在90°切割中梃，也可在0度铣削中梃截面。

4.本发明的加工装置，具有压紧机构和定位机构，能够实现型材的自动固定和定位，提高了装置的自动化，保证了加工质量，降低了劳动强度。

5.本发明的加工装置，压紧机构和定位机构设置至少一个，可设置多个，当其中一个压紧机构和定位机构压紧型材进行型材加工时，其余压紧机构和定位机构可进行型材的上料工作，节省了型材上料等待时间，提高了加工效率。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。

图1为本发明实施例1整体结构示意图；

图2为本发明实施例1机头结构示意图一；

图3为本发明实施例1机头结构示意图二；

图4为本发明实施例1机头结构示意图三；

图5为本发明实施例1压紧机构及定位机构装配示意图；

图6为本发明实施例1压紧机构结构示意图；

图7为本发明实施例1定位机构结构示意图；

图8为本发明实施例2整体结构示意图；

图9为本发明实施例2压紧机构及定位机构装配示意图一；

图10为本发明实施例2压紧机构及定位机构装配示意图二；

其中，1.机架，2.支架，3.第一导轨，4.第一电机，5.齿条，6.加强柱，7.第二电机，8.第一丝杠，9.第一托板，10.第二托板，11.第三电机，12.第一铣削部件，13.第一铣削电机，14.第三托板，15.第四电机，16.第二铣削部件，17.第二铣削电机，18.第五电机，19.第四丝杠，20.第四托板，21.第五托板，22.第六电机，23.转动驱动气缸，24.连杆，25.第三铣削部件，26.第三铣削电机，27.立柱，28.工作台，29.导向柱，30.顶板，31.压紧气缸，32.压板，33.定位条，34.竖向定位气缸，35.定位板支架，36.定位板，37.水平定位气缸，38.连接梁。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供了一种铝型材数控端铣加工装置，如图1所示，包括机架1，机架1用于固定在基础或其他支撑结构上，用于对加工装置的其他设备进行承载。

机架1上滑动连接有机头，机头包括支架2，支架2能够在机架上沿直线运动，具体的，所述机架1上设置有两条第一导轨3，支架2上设置有第一滑块，第一滑块与第一导轨3滑动连接，实现了支架与机架1的滑动连接。

支架2与机架1之间设置有驱动机构，驱动机构能够带动支架2做直线运动。

在一种实施方式中，驱动机构包括移动驱动件，移动驱动件采用电机或液压马达等能够输出转动运动的设备，本实施例中的移动驱动件采用第一电机4，第一电机4的输出轴与减速机连接，减速机的外壳固定在支架2上，减速机的输出轴与齿轮连接，齿轮与固定在机架1上表面的齿条5相啮合，齿条5沿第三方向设置，第一电机4能够带动齿轮正反转动，在齿轮与齿条5的啮合作用下，支架2能够在机架上沿第三方向或与第三方向相反的第四方向做直线运动。

支架2包括水平板和垂直固定在水平板上表面的竖直板，竖直板顶端设置有顶板，且竖直板两侧设置有侧板。

水平板与竖直板一侧之间设置有两个加强柱6，用于保证支架的结构强度。

如图2-图4所示，竖直板的一侧侧面安装有第一升降机构，第一升降机构能够输出竖直升降运动，第一升降机构安装在加强柱的对侧。

本实施例中，所述第一升降机构包括固定在顶板的第二电机7，第二电机7的输出轴通过联轴器与第一丝杠8的顶端连接，第一丝杠8与设置在竖直板表面的轴承座转动连接，并利用轴承座进行支撑，第一丝杠8上螺纹连接有第一丝杠螺母，第一丝杠螺母与第一托板9连接，第一托板9通过第二滑块与设置在支架2上的竖向设置的两个第二导轨滑动连接，第二电机7能够带动第一丝杠8转动，进而带动第一托板9沿第二导轨做升降运动。

在其他一些实施方式中，所述第一升降机构也可采用气缸或直线电机等能够输出直线运动的设备。

第一托板9上安装有平行设置的第一水平移动机构及第二水平移动机构，第一水平移动机构和第二水平移动机构上下设置，且第一水平移动机构位于第二水平移动机构的上方，第一水平移动机构和第二水平移动机构能够输出水平直线运动，且输出的运动方向与第三方向、第四方向相垂直，第一托板能够带动第一水平移动机构和第二水平移动机构做同步升降运动。

本实施例中，所述第一水平移动机构包括第二托板10，第二托板10的一端固定有第三电机11，第三电机11的输出轴通过联轴器与第二丝杠的一端连接，第二丝杠还与设置在第二托板10的轴承座转动连接，利用轴承座对其进行支撑。

第二丝杠螺纹连接有第二丝杠螺母，第二丝杠螺母与第一托板9固定连接，第二托板10上设置有第三导轨，第三导轨与设置在第一托板9的第三滑块滑动连接，用于对第二托板的运动进行导向。

本实施例中，第三电机11能够带动第二丝杠转动，由于第二丝杠螺母固定在第一托板9上，因此第二丝杠在转动的同时能够沿其自身轴线方向运动，进而带动第二托板10沿与第三方向、第四方向垂直的方向做水平直线运动。

所述第二托板10的一端固定有第三电机11，另一端设置安装有第一铣削部件，所述第一铣削部件12采用第一锯片或第一盘铣刀，第一铣削部件的轴线竖向设置，第一铣削部件与第一铣削驱动元件连接，第一铣削驱动元件能够带动第一铣削部件沿第一方向转动。

本实施例中，所述第一铣削驱动元件采用第一铣削电机13，第一铣削电机13的输出轴与第一铣削部件12连接，可以理解的是，第一铣削驱动元件也可采用其他能够输出转动运动的设备。

所述第二水平移动机构与第一水平移动机构的结构相同，包括第三托板14，所述第三托板14的一端固定有第四电机15，第四电机15的输出轴通过联轴器与第三丝杠的一端连接，第三丝杠与设置在第三托板14的轴承座转动连接，利用轴承座对其进行支撑，第三丝杠上螺纹连接有第三丝杠螺母，第三丝杠螺母与第一托板9固定连接，第三托板14上设置有第四导轨，第三托板通过第四导轨与设置在第一托板9上的第四滑块滑动连接。

本实施例中，第四电机15带动第三丝杠转动，由于第三丝杠螺母固定在第一托板9，因此第三丝杠在转动的同时能够沿其自身轴线方向运动，进而带动第三托板14做水平运动。

第三托板14的一端固定第四电机15，另一端安装有第二铣削部件16。

所述第二铣削部件16采用第二锯片或第二盘铣刀，第二铣削部件16的轴线竖向设置，第二铣削部件与第二铣削驱动元件连接，第二铣削驱动元件能够带动第二铣削部件沿第二方向转动，第一方向与第二方向相反。

本实施例中，第二铣削驱动元件采用第二铣削电机17，第二铣削电机17的输出轴与第二铣削部件连接，可以理解的是，第二铣削驱动元件也可采用其他能够输出转动运动的设备。

竖直板的另一侧侧面安装有第二升降机构，第二升降机构与第三水平移动机构连接，能够带动第三水平移动机构做升降运动。

本实施例中，第二升降机构包括第五电机18，第五电机18通过电机座固定在竖直板侧面靠近中部的位置，第五电机18的输出轴通过联轴器连接有第四丝杠19，第四丝杠19的轴线竖向设置，第四丝杠19与安装在竖直板的轴承座转动连接，利用轴承座对其进行支撑。

所述第四丝杠19上螺纹连接有第四丝杠螺母，第四丝杠螺母与第四托板20固定连接，第四托板20设置有第五滑块，第五滑块与设置在竖直板上的第五导轨滑动连接。

第五电机18工作，能够带动第四丝杠19转动，进而通过第四丝杠螺母带动第四托板20做竖向升降运动。

第四托板20上安装有第三水平移动机构，第三水平移动机构输出的运动方向与第一水平移动机构、第二水平移动机构输出的运动方向相同，第三水平移动机构的结构与第一水平移动机构和第二水平移动机构的结构相同，包括第五托板21，第五托板21的一端固定有第六电机22，第六电机22的输出轴通过联轴器与第五丝杠连接，第五丝杠上螺纹连接有第五丝杠螺母，第五丝杠螺母与第四托板20固定，第五托板上21设置有第六导轨，第六导轨与设置在第四托板20的第六滑块滑动连接，第六电机22能够带动第五丝杠转动，进而通过第五丝杠带动第五托板沿水平方向做直线运动。

第五托板21的一端固定有第六电机22，第五托板21的另一端设置有转动机构，转动机构与第三铣削部件连接，能够带动第三铣削部件转动。

转动机构包括转动驱动气缸23，转动驱动气缸23的缸体与第五托板21铰接，转动驱动气缸23的活塞杆与连杆24的一端铰接，连杆24的另一端与转动部件固定，转动部件通过轴承与第五托板21转动连接，转动部件与第三铣削部件连接，能够带动第三铣削部件转动。

第三铣削部件25采用第三锯片或第三盘铣刀，第三铣削部件25与第三铣削驱动元件连接，第三铣削驱动元件能够带动第三铣削部件转动，第三铣削驱动元件采用第三铣削电机26，第三铣削电机26的输出轴与第三铣削部件25连接，第三铣削电机26的外壳与转动部件固定。转动驱动气缸23的活塞杆能够带动连杆24转动，进而带动第三铣削部件25转动90°。

如图5-图7所示，支架2的一侧设置有定位机构及压紧机构，定位机构用于对待加工的型材进行定位，压紧机构用于对型材进行压紧。

压紧机构通过四根立柱27与机架1固定连接，压紧机构包括工作台28，工作台28与立柱27的顶面固定连接，工作台28的上表面四个角处设置有导向柱29，导向柱29顶端固定有顶板30，顶板30上设置有压紧驱动件，压紧驱动件采用压紧气缸31，压紧气缸31的缸体固定在顶板30上，其活塞杆连接有压板32，压板32设置在顶板30和工作台28之间，压板32与导向柱29滑动连接，工作台28上设置有两个定位条33，使用时，型材放置在两个定位条33之间，定位条33用于对型材沿第三方向进行定位，压紧气缸31带动压板32工作，利用压板32压紧型材。

定位机构用于对型材在垂直于第三方向、第四方向的方向上进行定位，定位机构包括竖向定位气缸34，竖向定位气缸34安装在工作台28的侧面上，竖向定位气缸34的缸体安装在工作台28的侧面上，其活塞杆与定位板支架35连接，定位板支架35设置有第七滑块，第七滑块与安装在立柱27上的第七导轨滑动连接，用于对定位板支架35的升降运动进行导向。

定位板支架35上安装有定位板36，所述定位板36包括竖向的定位部和水平向的连接部，连接部的底面设有第八导轨，第八导轨与设置在定位板支架35的第八滑块滑动连接，定位板支架35上安装有水平定位气缸37，水平定位气缸37的缸体固定在定位板支架35上，水平定位气缸37的活塞杆与连接部连接，能够带动整个定位板36沿与第三方向、第四方向垂直的方向运动。

通过立柱27的设置，留出了安装定位板支架35和水平定位气缸37的安装空间。

本实施例的加工装置的工作方法为：

竖向定位气缸34和水平定位气缸37共同工作，将定位板36运动至设定位置，将型材放置到工作台28上，并将型材的待加工端面贴紧定位板36的定位部，然后压紧气缸31带动压板压紧型材，竖向定位气缸34和水平向定位气缸37工作，定位板36复位，定位板36脱离型材待加工端面，此时完成了型材的定位和固定。

根据型材中梃规格和型材中梃截面的加工工艺要求，设定加工程序，加工装置的控制系统控制第一升降机构工作，带动第一水平移动机构和第二水平移动机构升降至设定位置，且第一水平移动机构和第二水平移动机构分别预先带动第一铣削部件和第二铣削部件至设定位置，第一铣削电机和第二铣削电机工作，带动第一铣削部件沿第一方向转动，带动第二铣削部件沿第二方向转动。

第一升降机构工作，使得第一铣削部件与加工端面位置对应，第一电机工作，支架沿直线运动，带动第一铣削部件沿第三方向的水平直线运动，完成对型材端面的一次加工，一次加工完成后，第一升降机构工作，使得第二铣削部件与型材端面位置对应，第一电机反向转动，带动支架做沿第四方向做返回运动，第二铣削部件对型材端面再一次加工，采用相同的方法，对型材端面往复加工，直至加工完成。

采用此种加工方式，节省了铣削部件的空运行时间，提高了加工效率，缩短了加工时间。

另外还可根据实际需要，控制第二升降机构及第三水平移动机构工作，利用第三铣削部件对型材端面进行加工，由于设置了转动机构，第三铣削部件可在两个相互垂直的位置切割中梃截面，即第三铣削部件可在轴线垂直于水平面或者平行于水平面的状态下切割中梃截面。

根据型材中梃规格的更改和型材中梃截面的加工工艺要求第一铣削部件、第二铣削部件可和第三铣削部件组合使用，也可单独使用，整个过程铣削部件的位置调节均自动进行，无需手动调节，提高了生产效率，降低了劳动强度。

实施例2

本实施例公开了一种铝型材数控端铣加工装置，如图8-图10所示，定位机构和压紧机构设置多套，本实施例中设置两套，两个工作台通过连接梁38连接，实现双工位加工，在一套定位机构和压紧机构固定好型材进行加工时，另一套定位机构进行另一个型材的定位和压紧工作，等前一个型材加工完成后，支架沿机架运动面对第二个型材采用相同的方法进行加工。采用双工位加工，节省了型材上料等待时间，提高了加工效率。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种铝型材数控端铣加工装置，其特征在于，包括支架，支架的一侧安装有上、下设置且与第一升降机构连接的第一水平移动机构和第二水平移动机构，第一水平移动机构与能够沿第一方向转动的第一铣削部件连接，第二水平移动机构与能够沿第二方向转动的第二铣削部件连接，第二方向与第一方向相反，第一升降机构能够运动以使得第一铣削部件或第二铣削部件对应加工端面，支架与机架滑动连接，能够在机架做直线运动且运动方向与第一水平移动机构、第二水平移动机构的输出运动方向垂直。

2.如权利要求1所述的一种铝型材数控端铣加工装置，其特征在于，支架与机架之间设有驱动机构，驱动机构能够带动支架沿第三方向运动及与第三方向相反的第四方向做直线运动。

3.如权利要求2所述的一种铝型材数控端铣加工装置，其特征在于，所述驱动机构包括固定在支架上的移动驱动件，移动驱动件与齿轮固定连接，所述齿轮与设置在机架的齿条相啮合。

4.如权利要求1所述的一种铝型材数控端铣加工装置，其特征在于，所述支架的一侧设置有至少一个压紧机构，用于对型材压紧固定；

进一步的，所述压紧机构包括工作台，工作台与多个导向柱的底端固定，导向柱的顶端连接至顶板，顶板固定有压紧驱动件，压紧驱动件与压板连接，压板与立柱滑动连接。

5.如权利要求1所述的一种铝型材数控端铣加工装置，其特征在于，所述支架的一侧还设置有至少一个定位机构，用于对型材进行定位；

进一步的，所述定位机构包括竖向定位气缸，竖向定位气缸与定位板支架连接，定位板支架上设有水平定位气缸，水平定位气缸与定位板连接，能够带动定位板沿第四方向运动，第四方向与第一水平移动机构、第二水平移动机构的输出运动方向平行。

6.如权利要求1所述的一种铝型材数控端铣加工装置，其特征在于，所述第一铣削部件与第一铣削驱动部件连接，第一铣削驱动部件与第一水平移动机构连接。

7.如权利要求1所述的一种铝型材数控端铣加工装置，其特征在于，所述第二铣削部件与第二铣削驱动部件连接，第二铣削驱动部件与第二水平移动机构连接。

8.如权利要求1所述的一种铝型材数控端铣加工装置，其特征在于，所述支架的另一侧安装有第二升降机构，第二升降机构与第三水平移动机构连接，第三水平移动机构通过转动机构连接有第三铣削部件，且第三水平移动机构与第一水平移动机构、第二水平移动机构平行设置。

9.如权利要求8所述的一种铝型材数控端铣加工装置，其特征在于，所述转动机构包括转动驱动气缸，转动驱动气缸的缸体与第三水平移动机构铰接，活塞杆与连杆的一端铰接，连杆的另一端与第三铣削部件固定连接。

10.如权利要求8所述的一种铝型材数控端铣加工装置，其特征在于，所述第三铣削部件与第三铣削驱动元件连接，第三铣削驱动元件与第三水平移动机构转动连接，且与安装在第三水平移动机构的转动机构连接。

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