CN1827269A - 具有双工具台和双夹具的v槽加工装置及v槽加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够降低生产成本并且能够有效利用高价加工装置的具有双工具台及双夹具的V槽加工装置及V槽加工方法。其中，V槽加工装置的沿车床长度方向的两侧分别相对设置固定部件，这些固定部件沿长度方向分别设置有连续形成的侧夹具，上述车床的一端设置有一对前夹具，这些前夹具与具有双向螺纹的夹具移送螺杆配合，能够同时工作，V槽加工装置的往复台上分开设置有一对工具台，这对工具台设置在具有双向螺纹的工具台移送螺杆上，跟上述前夹具以同一幅度同时接近或分离。

Description

具有双工具台和双夹具的V槽加工装置及V槽加工方法

技术领域

本发明涉及用于金属板材表面加工的V槽加工装置，具体地说涉及具有双工具台和双夹具的V槽加工装置及V槽加工方法，其中将一对工具台分开安装在V槽加工装置的往复台上，该对工具台可以通过具有双向螺纹的工具台移送螺杆同时动作，前夹具以及侧夹具各自呈对称状设置在下面的车床上，上述前夹具通过具有双向螺纹的夹具移送螺杆来同时动作，由此想象将车床的上面分成两部分，在两分的分离面上通过一对工具台和夹具，对两块金属板材同时加工，并且在加工金属板材内面时通常能够将夹持基准点设置成一定，两面加工时能够防止两面的V槽相互错位以及制品不良，在加工单面加工过的金属板材的内面时，因为金属板材可以更方便地移动以及旋转，所以能够显著提高作业速度，并且能够单人作业，从而能够加工大量具有稳定品质的金属板材。

背景技术

一般来说，V槽加工装置是在如平面状的金属板材加工物的表面用车刀形成直线槽的装置，通过直线槽来弯折金属板材，得到所需形状的金属角管。

即，旋转门或者防火门等金属柱体，通常由物理性质优异的金属角管构成，在将板状的金属材料弯折形成上述金属角管时，如果弯折角部过于柔软弯曲，则存在不能按照预期设计来设计的问题。所以，最普遍的做法是，使用V槽加工装置沿着弯折线预先形成弯折槽，如果沿着弯折槽弯折金属板材，则弯折角部的圆形部大幅缩小且金属板材也能容易的弯折，所以大部分的弯折角管采用上述的V槽加工方法。

如上述的一般的V槽加工装置，如图1所示，本体100的上面设置有车床101，在本体100的两侧设置有具有在车床101上侧移动的往复台102的导轨103，上述往复台102上设置有通过移送螺杆104左右移动的工具台105，上述车床101的长度方向的侧面的固定部件109上设置有多个侧夹具106，上述车床101的一侧设置有单一的前夹具107，控制上述各个工作部件的控制箱108设置在往复台102的上部一侧。

下面说明一下这种以往的V槽加工装置的简要的工作原理。

如图2a所示，首先，车床101的一侧面承载金属板材110，此时，金属板材110的基准点的设定方式为，在侧夹具106和前夹具107的交点设置金属板材110的一侧角，以车床101一侧的固定部件109为基准来承载。

在将金属板材110紧密接合在固定部件109的侧面而使其被承载的状态下，通过侧夹具106和前夹具107动作，使金属板材110牢固夹持在车床101上，不能移动。

这样，当金属板材110被夹持时，通过工具台105动作，在金属板材110的表面形成V槽。此时，在工具台105下降的同时往复台102往复运动，使上述金属板材110的表面切削形成V槽。这里，通过控制箱108输入的数值，能够形成单一或多个V槽。

这样结束对上述金属板材110上面的加工后，开始对金属板材110的背面进行加工。为了对上述金属板材110的背面进行加工，金属板材110并不是单一旋转翻转过来，而是为了与最初的设定基准点一致，以车床101作为基准，通过沿X轴第1次旋转后、沿Y轴第2次旋转，从而在车床101的设定基准点上承载。

即，如上所述的V槽加工装置，为了加工比较大的长度及宽度的金属板材，如加工大至5m的金属板材，车床的大小应当大约为宽度1600mm、长度5200mm。

但是，如上所述，当金属板材110具有较长的长度时，在对金属板材的原板进行加工时，存在不能正确的维持直线面的直线度的问题。

从而，可以从获得金属板材110的母材切断形成上述大小的金属原板，当进行母材切断作业时，因为剪切阻力以及摩擦阻力、拉伸阻力等复合作用，长度方向的切断面不能形成直线状，如图2b所示，而形成鼓胀状态的曲线(为便于肉眼观察，稍稍夸大切断面)。

这样的曲线状的切断面，肉眼不容易观察到，虽然在使用上不会造成不便，但是，如上所述，在设置到V槽加工装置上时，因为一侧有鼓胀的切断面，另一侧有凹陷的切断面，所以当两侧以同一基准设置时，就会出现由鼓胀切断面引起的不同位置以及角度上承载金属板材110的问题。

因此，如上所述，上面进行过一次加工的金属板材110，不能马上翻转进行背面加工，如图所示，以车床为基准沿X轴1次旋转后，如图2c所示，沿Y轴进行再次旋转，将用于上面加工的基准面进一步用作背面加工的基准面，如图2d所示，设置金属板材，以加工正确位置的V槽。

金属板材110的另外设置方法是，不通过上述的沿X轴的第1次旋转以及沿Y轴的第2次旋转，而是两个人对向握住金属板材110的两侧，在车床101的上面以垂直方向180°旋转后，沿车床的X轴将金属板材110进一步旋转，使侧端与固定部件组合而设置的方法。

但是如上述的金属板材的设置方法以及由此进行的加工作业，存在需要过多的作业人员以及作业时间的问题。

通常，金属板材上形成的V槽数目有1-10条，进行自动化V槽加工时耗时不太长，但是，因为进行如上述的金属板材的第1次旋转以及第2次旋转所需的设置时间太长，所以整体来看作业效率较低。

还有，金属板材大多有非常长的长度，单人无法旋转金属板材，必须有两个人或者四个人握住金属板材使其旋转，因此，要求同时有很多作业人员，从而不可避免的会有人工费以及制作成本上升的问题。

还有，与V槽加工装置的实际作业时间相比，旋转设置金属板材的时间必然要长得多，加工装置不能有效利用，日产量也非常低，高价装置的利用非常不合理。

根据情况，也有使金属板材垂直直立旋转的方法。这种方法要求作业现场内部的天花板必须非常高，但是，大部分的作业现场，当然没有相当于加工装置的车床高度加上金属板材的全长的室内高度，而且非常长的金属板材在垂直直立旋转时，必须同时投入很多人员，且金属板材容易弯曲，所以不能使用此方法。

发明内容

因此，本发明鉴于上述问题而提出一种具有双工具台及双夹具的V槽加工装置及V槽加工方法，其中V槽加工装置的长度方向两侧分别对向设置固定部件，这些固定部件沿长度方向分别设置有连续形成的侧夹具，上述车床的一端设置有前夹具，前夹具通过与具有双向螺纹的夹具移送螺杆配合而同时移动，一对工具台分开设置在V槽加工装置的往复台上，并通过设置在具有双向螺纹的工具台移送螺杆上而与上述前夹具同幅度地同时接近或分离动作。因而单一车床上能够同时加工两块金属板材，并且当一面加工完成后加工另一面时，在车床上沿X轴旋转一次就能将其承载在另一侧的固定部件上，并得到相同的设置点。因此即使仅仅旋转一次，也能得到指定的稳定的V槽。由于金属板材的旋转作业相对简单，所以能够单人单独作业，从而减少作业人员，而且能够同时加工两块金属板材且金属板材的设置时间也大幅减少。因此，生产量大幅增加，生产成本降低，使高价的加工装置能够更加有效的利用，具有非常经济的效果。

为解决上述课题，根据本发明提供一种具有双工具台及双夹具的V槽加工装置，其特征为，所述装置具有：侧固定装置，其具有以车床的中心作为基准，两侧对向分开的成对的固定部件以及对应这些固定部件的侧夹具；夹具移送装置，其具有通过上述车床一侧端的可逆夹具马达旋转且具有双向螺纹的夹具螺杆以及与夹具螺杆配合的一对前夹具；工具台移送装置，其与车床上的往复台接合，具有通过可逆移送马达旋转且具有双向螺纹的工具台螺杆以及设置在这里的一对工具台。

除此之外，为解决上述课题，根据本发明提供一种通过利用具有双工具台及双夹具的V槽加工装置对金属板材进行V槽加工的方法，其特征为，将金属板材长度方向的一侧面作为固定基准面，将两块金属板材的同一切断侧面紧密接合在车床纵向两侧的固定部件上，由侧夹具进行对向固定，用相互对向动作的一对前夹具分别夹持金属板材的加工开始端部，通过位于上述前夹具的垂直上侧且与上述前夹具具有相同移送量的相互对向动作的工具台，在上述各块金属板材的上面一次形成V槽。在解除夹持后，上面加工过的各块金属板材以车床的长度方向为纵轴旋转，使基准面位于另一侧的固定部件上并被夹持，此时没有加工的下面呈现在上侧，通过复位的工具台进一步在金属板材的下面加工形成V槽，从而可以同时完成具有相同的V槽角度、间隔以及位置的一对金属板材的加工。

如上所述，本发明提供的具有双工具台及双夹具的V槽加工装置以及V槽加工方法，其特征是，能够在单一车床上同时加工两块金属板材，当一面加工完成后加工另一面时，可以在车床上沿X轴进行一次旋转，使另一侧的固定部件能够在同一设定点承载，因此即使仅进行一次旋转，也能够得到一定的稳定的V槽。

此外，金属板材的旋转作业相对简便，能够单人单独作业，因此，能够减少作业人员，由于两块金属板材同时加工时金属板材的设置时间也大幅减少，从而生产量大幅增加，生产成本降低，能更加有效的利用高价加工装置，因此具有非常经济的效果。

附图说明

图1是现有的V槽加工装置的立体简图。

图2a是以往的V槽加工装置上放置金属板材后的上面加工工艺图。

图2b是表示通过以往的V槽加工装置为了对上面加工后的金属板材的下面进行加工而第1次旋转的状态的工艺图。

图2c是表示通过以往的V槽加工装置为了对上面加工后的金属板材的下面进行加工而第2次旋转的状态的工艺图。

图2d是表示通过以往的V槽加工装置，对上面加工后的金属板材反转放置的状态的工艺图。

图3是本发明的V槽加工装置的整体立体图。

图4是本发明的V槽加工装置的平面图。

图5是本发明的V槽加工装置的前夹具的放大立体图。

图6是本发明的V槽加工装置的往复台的放大立体图。

图7a是通过本发明的V槽加工装置加工金属板材的上面的工艺图。

图7b是表示移动上面加工过的金属板材的状态的工艺图。

图7c是表示加工移动后的金属板材的下面的状态的工艺图。

图8是通过本发明完成的金属角管的放大立体图。

符号说明

10本体            20车床            30、30’固定部件

40、40’侧夹具    41油压缸          50、50’前夹具

51油压缸          52夹具可逆马达    53夹具移送螺杆

60往复台          70、70’工具台    71车刀

72具台可逆马达                      73工具台移送螺杆

80控制箱          90碎屑收集箱      100、100’金属板材

具体实施方式

下面参照附图对本发明优选实施方式进行详细说明。

图3是本发明的V槽加工装置的整体立体简图，图4是本发明的V槽加工装置的平面图。

本发明的V槽加工装置，本体10的上面设置有长方形的车床20，车床20一侧的固定部件30上设置有多个侧夹具40、40’，上述车床20的一端设置有另外用途的前夹具50，在上述车床20的上部移动的往复台60上设置有左右移动的工具台70。

上述车床20的两侧分别设置有对向的固定部件30、30’，固定部件30、30’上对向设置有通过油压缸41升降的多个侧夹具40、40’。

上述车床20的一端分开设置有通过另外的油压缸51升降的一对前夹具50、50’，分别设置于本体10内侧的前夹具50、50’通过一端的夹具可逆马达52旋转，并且通过与以中央为基准双向形成螺纹的夹具移送螺杆53配合而同时工作。

上述往复台60上分开设置有底部装有车刀71的一对工具台70、70’，往复台60上设置的工具台70、70’通过一端的工具台可逆马达72旋转，通过与以中央为基准双向形成螺纹的工具台移送螺杆73配合而同时工作。

当夹具可逆马达52以及工具台可逆马达72受到设置在上述往复台60一侧前端的控制箱80的驱动而动作时，上述一对前夹具50、50’和一对工具台70、70’以同一间隔幅度做同时接近/分离动作，因此一对金属板材100、100’上可以同时形成V槽，并且上述车床20另一端的本体10上面设置有凹下去的碎屑收集箱90。

参照附图对使用本发明上述结构的V槽加工装置的本发明的V槽加工方法进行说明。

首先，将本体10上面的车床20，想象成从中央分开，两侧分别设置有成对称状的固定部件30、30’以及侧夹具40、40’。上述固定部件30、30’使金属板材100、100’的基准面紧密接合在上述固定部件30、30’上，从而得到稳定的V槽加工尺寸。

上述侧夹具40、40’夹持设定基准面的金属板材100、100’，使其不能移动。上述侧夹具40、40’通过另外的油压缸41各自升降，油压缸41的前端设置有侧夹具40、40’，且侧夹具40、40’在固定部件30、30’的上面一侧露出，车床20的上部一侧承载的金属板材100、100’通过油压缸41动作使侧夹具40、40’下降从而被牢固夹持住。

图5是本发明的V槽加工装置的前夹具的放大立体图。

一对前夹具50、50’设置在本体10内部设置的夹具移送螺杆53上，通过该夹具移送螺杆53的旋转而同时接近或分离。

上述夹具移送螺杆53以其中央为基准形成双向螺纹，因此当夹具移送螺杆53通过一端的夹具可逆马达52的动作而旋转时，这里设置的一对前夹具50、50’就会根据螺纹的形成方向而同时接近或分离。

这样，彼此以相反方向同时移动的一对前夹具50、50’，因设置有油压缸51，通过油压缸51的动作，夹具50、50’的前端升降，通过夹具前端的升降，能够夹持待加工的金属板材100、100’。

图6是本发明的V槽加工装置的往复台以及工具台的放大立体图。

一对工具台70、70’设置在固定到往复台60的横向的工具台移送螺杆73上，由于工具台移送螺杆73的旋转，一对工具台70、70’同时接近或分离。

上述工具台移送螺杆73由于以中央为基准形成方向相反的双向螺纹，所以当工具台移送螺杆73旋转时，设置在工具台移送螺杆73上的一对工具台70、70’以互相不同的方向接近或是分离。

上述工具台移送螺杆73受到往复台60一侧内安装的工具台可逆马达72的驱动而旋转。

此外，上述工具台70、70’的下部装有车刀71，用车刀71的切削端部切削金属板材100、100’的表面，所以优选沿切削方向连续安置三把不同长度的车刀，依次进行不同深度的切削，以加工稳定光滑的V槽。

利用上述的V槽加工装置对金属板材100、100’进行加工以形成V槽时，首先，将待加工的一对金属板材100、100’紧密接合到车床20两侧的固定部件30、30’上，以决定其基准面。

此时，由于金属板材100、100’是通过同一切断装置切断的，所以虽然具有一侧鼓胀另一侧凹陷的形态，但形态相同。

因此，如图7a所示，可以使上述金属板材100、100’中的任一块金属板材100的凹陷切断面紧密接合在一侧的固定部件30上，不能移动，而使另外的金属板材100’旋转，以使其凹陷的切断面紧密接合在另一侧的固定部件30上进行固定。

这样，在车床20的上部，可以使两块金属板材100、100’以同一侧的切断面作为基准紧密接合在两侧的固定部件30、30’上，且各块金属板材100、100’都是上面显现在上侧。

这种状态下，通过侧夹具40、40’的油压缸41施加油压，金属板材100、100’能够分别被夹持，从而被牢固固定住，不能移动。

这样在通过侧夹具40、40’完成对金属板材100、100’的固定后，通过对往复台60一侧上形成的控制箱80中输入数值，一对工具台70、70’可以在车床20上沿Y轴移动以调整加工位置。完成对加工位置的调整后，对前夹具50、50’的油压缸51施加油压，在待加工形成V槽的金属板材100、100’的作业部分，夹持各个金属板材100、100’的端部，呈待作业状态。

此时，前夹具50、50’的作业位置的调整是通过夹具移送螺杆53的旋转而完成的。上述这对前夹具50、50’通过具有双向螺纹的夹具移送螺杆53以同一移动量互相以相反方向移动。

在这样的待作业状态下，当往复台60向车床20的另一侧移动时，利用工具台70、70’内安装的车刀71，可以在金属板材100、100’的表面形成V槽。

这样的V槽切削阶段产生的金属板材100、100’的碎屑，通过由本体10上部一侧凹下形成的碎屑收集箱90收集，能够更加便利的收集处理切削碎屑。

此时，上述前夹具50、50’和工具台70、70’以同一移动量同时接近或分离，以同一旋转量移动的夹具移送螺杆53以及工具台移送螺杆73通常以同一间隔互相以相反方向移动。

因此，以凹下的切断面作为基准的两块金属板材100、100’能够以同一数值加工对称状的V槽，所以两块金属板材100、100’能够准确形成位置及间隔一致的V槽。

这样，在形成上面的V槽后，往复台60以及工具台70、70’复位到初始位置，解除侧夹具40、40’以及前夹具50、50’，金属板材100、100’成为可移动状态。

为了加工金属板材100、100’的下面，使金属板材100、100’各自旋转，并紧密接合到另一侧的固定部件30、30’进行固定。

此时，如图7b所示，将一块金属板材100以车床20的长度方向为纵轴旋转，使凹下的切断面被另一侧的固定部件30’夹持，而将另一块金属板材100’也以车床20的长度方向为纵轴旋转，使凹下的切断面被另一侧的固定部件30固定。

这样，由于金属板材100、100’的切断基准面紧密接合固定在不同位置的固定部件30、30’上，所以能够设定为跟上面的加工前状态是同一基准线，因此不需要象以往进行两次以上旋转或者垂直方向直立旋转。

因此，如上所述，通过仅一次的旋转动作，设定为同一基准线的金属板材100、100’可以分别通过侧夹具40、40’和前夹具50、50’以及往复台60的动作而被夹持，接下来，如图7c所示，加工成可以弯折的V槽。

就这样，金属板材100、100’的上下两面各自形成V槽，由于仅一次作业就能同时生产同一形态的两块金属板材100、100’，所以生产能力大幅度增加。由于作业中金属板材100、100’的旋转动作也大幅简化，因此能够缩短作业时间。

由此，作业生产量可至少增加300％，多至400％以上。

图8是显示如上所述加工上下面V槽后的金属板材100、100’弯折后形成的金属角管，由于是通过同一基准面形成的V槽，所以接合断面形成倾斜状，防止了下端突出或脱落等问题。

Claims (2)

1、一种具有双工具台及双夹具的V槽加工装置，其特征是，本体(10)的上面设置有长方形的车床(20)，车床(20)一侧的固定部件(30)上设置有多个侧夹具(40)、(40’)，所述车床(20)的一端设置有另外用途的前夹具(50)，在所述车床(20)的上部移动的往复台(60)上设置有左右移动的工具台(70)；所述车床(20)的两侧分别相对设置有固定部件(30)、(30’)，固定部件(30)、(30’)上相对设置有多个通过油压缸(41)升降的侧夹具(40)、(40’)，所述车床(20)的一端分开设置有通过其他的油压缸(51)升降的一对前夹具(50)、(50’)，设置于本体(10)内侧的前夹具(50)、(50’)能够通过一端的夹具可逆马达(52)旋转，并且通过与以中央为基准形成双向螺纹的夹具移送螺杆(53)配合而同时动作，在所述往复台(60)上分开设置有底部具有车刀(71)的一对工具台(70)、(70’)，设置在往复台(60)上的工具台(70)、(70’)能够通过一端的工具台可逆马达(72)旋转，并且通过与以中央为基准形成双向螺纹的工具台移送螺杆(73)配合而同时动作，当夹具可逆马达(52)以及工具台可逆马达(72)受到所述往复台(60)一侧前端设置的控制箱(80)的驱动后工作时，所述一对前夹具(50)、(50’)以及一对工具台(70)、(70’)以同一间隔幅度同时接近或是分离，因此可使一对金属板材(100)、(100’)同时形成V槽，并且所述车床(20)的另一端设置有从本体(10)上凹下的碎屑收集箱(90)。

2、一种利用具有双工具台及双夹具的V槽加工装置对金属板材进行V槽加工的方法，其特征是，将金属板材的长度方向的一侧面作为固定基准面，使两块金属板材的同一切断侧面与车床纵向两侧的固定部件紧密接合，并由侧夹具对向夹持，利用相互对向动作的一对前夹具分别夹持金属板材的加工开始端部，通过位于所述前夹具的垂直上侧且与所述前夹具的移送量相同的相互对向动作的工具台，在所述各块金属板材的上面分别一次形成V槽，当解除夹持后，上面完成加工的金属板材分别以车床的长度方向作为纵轴旋转，以使基准面位于另一侧的固定部件上并被夹持，金属板材的没有加工的下面呈现在上侧，通过复位的工具台，进一步对各块金属板材的下面加工V槽，因此能够同时加工完成具有相同V槽角度、间隔以及位置的一对金属板材。

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