CN218396881U - 一种型材自动切割钻孔攻牙一体机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种型材自动切割钻孔攻牙一体机，涉及型材加工设备技术领域，该方案包括控制器、图像分析模块、第一定位组件、光纤传感器、推进模组、基准组件、工作台、攻牙模组、切割模组、拉动模组和工业摄像机，第一定位组件、推进模组、基准组件、工作台和拉动模组依次沿X轴方向排列，攻牙模组和切割模组依次设置在工作台的一侧，所述工业摄像机位于切割模组的上方，所述光纤传感器、图像分析模块和工业摄像机均与控制器电性连接，且光纤传感器与推进模组相互配合，所述控制器分别控制第一定位组件、推进模组、基准组件、攻牙模组、切割模组和拉动模组工作；本实用新型实现了自动将型材移动至加工工位，并进行自动切割、钻孔攻牙的作业，大幅降低了人工成本。

Description

一种型材自动切割钻孔攻牙一体机

技术领域

本实用新型涉及型材加工设备技术领域，尤其涉及一种型材自动切割钻孔攻牙一体机。

背景技术

在部分中小企业的型材加工车间，对长条形的型材进行切割、钻孔时，一般由工人手动推动型材，使型材的前端与定位板相抵，再通过切割机、钻孔机对型材进行加工，切割完成后，将切割下来的小段成品下料，再次手动将型材推动至与定位板相抵，如此反复加工，该手动推动型材进行移动的方式较为耗费人力，导致人工成本增加，另一方面，由于型材在每次推进的过程中，可能会因为型材与夹持件之间打滑等原因，而使切割的成品长度存在误差，如果不及时给与调整，误差累积过多，极有可能使后续的成品长度超过允许的误差范围。

实用新型内容

本实用新型的目的在于实现自动将型材移动至加工工位，并进行自动切割、钻孔攻牙的作业，大幅降低人工成本，同时将型材推进时产生的误差及时给予调控，一定程度上避免后续的成品长度超过允许的误差范围。

为了实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案如下：

一种型材自动切割钻孔攻牙一体机，包括控制器、图像分析模块、第一定位组件、光纤传感器、推进模组、基准组件、工作台、攻牙模组、切割模组、拉动模组和工业摄像机，所述第一定位组件、推进模组、基准组件、工作台和拉动模组依次沿X轴方向排列，所述攻牙模组和切割模组依次设置在工作台的一侧，所述工业摄像机位于切割模组的上方，所述光纤传感器、图像分析模块和工业摄像机均与控制器电性连接，且光纤传感器与推进模组相互配合，所述控制器分别控制第一定位组件、推进模组、基准组件、攻牙模组、切割模组和拉动模组工作。

进一步地，所述第一定位组件包括第一定位框、第一定位气缸和第一定位板，所述第一定位气缸驱动第一定位板在第一定位框内往返移动。

进一步地，所述推进模组包括第一X轴组件、第一推动框、第一Z轴组件和第一固定板，所述第一X轴组件驱动第一推动框沿X轴方向往返移动，所述第一Z轴组件固定在第一推动框上，且第一Z轴组件驱动第一固定板在第一推动框内往返移动，所述光纤传感器固定设置在第一推动框上。

进一步地，所述基准组件包括基准气缸和基准板，所述基准气缸驱动基准板挡于或离开推进模组和工作台之间。

进一步地，还包括第二定位组件，所述第二定位组件包括第二定位气缸和第二定位板，所述工作台的一侧固定设置有挡板，所述第二定位气缸固定设置在工作台的另一侧，所述第二定位气缸驱动第二定位板朝向挡板往返移动。

进一步地，还包括第三定位组件，所述第三定位组件包括第三定位气缸和第三定位板，所述第三定位气缸固定设置在工作台的上方，所述第三定位气缸驱动第三定位板朝向工作台往返移动。

进一步地，所述拉动模组包括第二X轴组件、第二移动架、第五Y轴组件和第二固定板，所述第二X轴组件驱动第二移动架沿X轴方向往返移动，所述第五Y轴组件固定设置在第二移动架上，所述第五Y轴组件驱动第二固定板沿着Y轴方向往返移动。

进一步地，所述攻牙模组包括第三X轴组件、第三Y轴组件、第三Z轴组件和攻牙机，所述第三X轴组件驱动第三Y轴组件沿X轴方向往返移动，所述第三Y轴组件驱动第三Z轴组件沿Y轴方向往返移动，所述第三Z轴组件驱动攻牙机沿Z轴方向往返移动。

进一步地，所述切割模组包括第四Y轴组件和切割机，所述第四Y轴组件驱动切割机沿Y轴方向往返移动。

进一步地，还包括下料通道，所述下料通道固定设置在拉动组件远离工作台的一侧。

本实用新型的有益效果为：将需要加工的型材向前推至与基准组件相抵，光纤传感器感应到型材之后，给出信号至控制器，控制器分别控制第一定位组件、推进模组、基准组件、攻牙模组、切割模组和拉动模组进行相应的工作，具体为：基准组件挡于推进模组和工作台之间，推进模组夹持住型材，并将型材沿X轴方向推动至工作台上，通过第一定位组件对型材进行固定，攻牙模组对工作台上的型材进行钻孔攻牙，切割模组对工作台上的型材进行切割，型材加工至尾段时，通过拉动模组夹持住型材，并拉动型材继续沿X轴方向移动，利于将型材的尾段移动至工作台上进行加工，直至加工完成，与传统技术相比，本实用新型实现了自动对型材进行移动，无需人工将型材推动至加工工位，且自动实现了钻孔攻牙、切割的作业，从而大幅降低了人工成本；另一方面，将成品型材上的第一个孔至型材首端的距离设定一个标准值并储存在图像分析模块，通过将工业摄像机设置在切割模组的上方，通过工业摄像机对将要进行切割的型材进行拍照，并将照片传至图像分析模块进行分析与处理，图像分析模块计算出照片上第一个孔与首端之间的距离，并与储存的型材上的第一个孔至型材首端的标准值进行比较，计算出差值，并将差值传输至控制器，控制器相应的控制切割模组移动该差值的距离，并对型材进行切割，使每一个成品型材的首端至第一个孔的距离均与标准值相等，从而将型材每次在推进时产生的误差平均的分散在每个成品型材上，使每个成品型材的误差在允许的范围内，避免误差全部积累在后续的成品型材上而导致误差超出范围，从而使本实用新型实现了将型材推进时产生的误差及时给予调控，一定程度上避免了后续的成品长度超过允许的误差范围的目的。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的整体结构立体图；

图3是本实用新型的第一定位组件、推进模组、基准组件的结构示意图；

图4是本实用新型的第一定位组件、推进模组、基准组件的结构示意图；

图5是本实用新型的推进模组的结构示意图；

图6是本实用新型的攻牙模组的结构示意图；

图7是本实用新型的切割模组和拉动模组的结构示意图；

图8是本实用新型的第三定位组件、拉动模组、下料通道的结构示意图；

图9是本实用新型的第三定位组件、拉动模组、下料通道的结构示意图；

图10是本实用新型的拉动模组的结构示意图；

附图标记为：

光纤传感器11，工作台12，下料通道13，

第一定位组件2，第一定位框21，第一定位气缸22，第一定位板23，

推进模组3，第一X轴组件31，第一推动框32，第一Z轴组件33，第一固定板34，

基准组件4，基准气缸41，基准板42，

第二定位组件5，第二定位气缸51，第二定位板52，

攻牙模组6，第三X轴组件61，第三Y轴组件62，第三Z轴组件63，攻牙机64，

第三定位组件7，第三定位气缸71，第三定位板72，

切割模组8，第四Y轴组件81，切割机82，

拉动模组9，第二X轴组件91，第二移动架92，第五Y轴组件93，第二固定板94。

工业摄像机10。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型进行进一步说明，需要特别说明的是，X轴方向、Y轴方向相互垂直，且均与水平面平行，Z轴方向垂直于水平面，为了便于理解，如图1中标记出了X轴方向、Y轴方向和Z轴方向。

如图1至图10所示的一种型材自动切割钻孔攻牙一体机，包括控制器、图像分析模块、电磁阀、第一定位组件2、光纤传感器11、推进模组3、基准组件4、工作台12、第二定位组件5、攻牙模组6、第三定位组件7、切割模组8、拉动模组9、下料通道13和工业摄像机10。

第一定位组件2、推进模组3、基准组件4、工作台12和拉动模组9依次沿X轴方向排列，攻牙模组6和切割模组8依次设置在工作台12的一侧，所述工业摄像机10位于切割模组8的上方，所述光纤传感器11、图像分析模块和工业摄像机10均与控制器电性连接，且光纤传感器11与推进模组3相互配合，控制器通过电磁阀分别控制第一定位组件2、推进模组3、基准组件4、攻牙模组6、切割模组8和拉动模组9工作。

将成品型材上的第一个孔至型材首端的距离设定一个标准值并储存在控制器，通过将工业摄像机10设置在切割模组8的上方，每次在切割成品型材之前，通过工业摄像机10对将要进行切割的型材进行拍照，并将照片传至图像分析模块进行分析与处理，图像分析模块计算出照片上第一个孔与首端之间的距离，并与储存的型材上的第一个孔至型材首端的标准值进行比较，计算出差值，并将差值传输至控制器，控制器相应的控制切割模组8驱动切割机82移动该差值的距离，并对型材进行切割，使每一个成品型材的首端至第一个孔的距离均与标准值相等，从而将型材每次在推进时产生的误差平均的分散在每个成品型材上，使每个成品型材的误差在允许的范围内，避免误差全部积累在后续的成品型材上而导致误差超出范围，从而使本实用新型实现了将型材推进时产生的误差及时给予调控，一定程度上避免了后续的成品长度超过允许的误差范围的目的。

第一定位组件2包括第一定位框21、第一定位气缸22和第一定位板23，控制器通过电磁阀控制第一定位气缸22工作，第一定位气缸22驱动第一定位板23在第一定位框21内往返移动，从而在配合型材加工时，将型材固定在第一定位板23与第一定位框21之间，防止其晃动。

推进模组3包括第一X轴组件31、第一推动框32、第一Z轴组件33和第一固定板34，第一X轴组件31驱动第一推动框32沿X轴方向往返移动，具体为：第一X轴组件31包括第一X轴气缸、第一X轴丝杆组件和第一X轴滑轨，控制器通过电磁阀控制第一X轴气缸工作，第一X轴气缸驱动第一X轴丝杆组件工作，第一X轴丝杆组件带动第一推动框32在第一X轴滑轨上往返移动。

第一Z轴组件33为第一Z轴气缸，第一Z轴组件33固定在第一推动框32上，且第一Z轴组件33驱动第一固定板34在第一推动框32内往返移动，进而在需要推动型材时，将型材夹持在第一固定板34与第一推动框32之间。

光纤传感器11固定设置在第一推动框32上，光纤传感器11跟随第一推动框32移动，对型材的有无进行检测，并将检测数据实时传输至控制器。

基准组件4包括基准气缸41和基准板42，基准气缸41驱动基准板42挡于或离开推进模组3和工作台12之间；当基准板42挡于推进模组3和工作台12之间时，需要加工的型材的首端首先抵在基准板42上，为型材的后续加工定义一个基准起点。

第二定位组件5有两组，且并排固定设置在工作台12上，第二定位组件5包括第二定位气缸51和第二定位板52，工作台12的一侧固定设置有挡板，第二定位气缸51固定设置在工作台12的另一侧，控制器通过电磁阀控制第二定位气缸51工作，第二定位气缸51驱动第二定位板52朝向挡板往返移动。

第三定位组件7包括第三定位气缸71和第三定位板72，第三定位气缸71固定设置在工作台12的上方，控制器通过电磁阀控制第三定位气缸71工作，第三定位气缸71驱动第三定位板72朝向工作台12往返移动。

拉动模组9包括第二X轴组件91、第二移动架92、第五Y轴组件93和第二固定板94，第二X轴组件91驱动第二移动架92沿X轴方向往返移动，具体结构为：第二X轴组件91包括第二X轴气缸、第二X轴丝杆组件和第二X轴滑轨，控制器通过电磁阀控制第二X轴气缸工作，第二X轴气缸驱动第二X轴丝杆组件工作，第二X轴丝杆组件带动第二移动架92在第二X轴滑轨上往返移动。

第五Y轴组件93固定设置在第二移动架92上，第五Y轴组件93为第五Y轴气缸，第五Y轴组件93驱动第二固定板94沿着Y轴方向往返移动,也就是向前往返移动，从而对工作台12上的型材进行夹持或松开的动作。

在本实施例中，攻牙模组6有两组，且并排设置在工作台12的一侧，攻牙模组6包括第三X轴组件61、第三Y轴组件62、第三Z轴组件63和攻牙机64，第三X轴组件61驱动第三Y轴组件62沿X轴方向往返移动，第三Y轴组件62驱动第三Z轴组件63沿Y轴方向往返移动，第三Z轴组件63驱动攻牙机64沿Z轴方向往返移动；通过第三X轴组件61、第三Y轴组件62和第三Z轴组件63的三轴联动，带动攻牙机64移动，并在型材上找到正确的位置进行钻孔攻牙。

切割模组8包括第四Y轴组件81和切割机82，第四Y轴组件81驱动切割机82沿Y轴方向往返移动，同时配合拉动模组9对型材进行切割。

下料通道13固定设置在拉动组件远离工作台12的一侧，钻孔攻牙、切割完成后的一小段成品型材通过下料通道13进行下料。

本实用新型的工作原理为：1、控制器通过电磁阀控制基准气缸41工作，基准气缸41驱动基准板42挡于推进模组3和工作台12之间，将待加工的长条型材穿过第一定位框21、第一推动框32，并使型材的首端与基准板42相抵；

2、光纤传感器11感应到型材之后，给出信号至控制器，控制器通过电磁阀控制第一Z轴组件33工作，第一Z轴组件33驱动第一固定板34伸出，将型材夹在第一固定板34与第一推动框32内，同时基准气缸41驱动基准板42离开推进模组3和工作台12之间，第一X轴组件31驱动第一推动框32沿X轴方向前移一段固定距离，该固定距离等于一截切割后的成品型材的长度；

3、第一定位气缸22驱动第一定位板23伸出，将型材固定在第一定位框21内，同时，第二定位气缸51驱动第二定位板52朝向挡板伸出，将型材固定在工作台12上，利于攻牙机64对型材进行钻孔攻牙，同时第一固定板34在第一X轴组件31和第一Z轴组件33的联动下，离开型材并移动至原位，待钻孔攻牙完成，第一定位板23和第二定位板52松开型材，通过推进模组3再次推动型材前进；

4、型材到达第三定位组件7处，第三定位气缸71驱动第三定位板72对型材进行夹持或松开，以配合第一定位板23和第二定位板52对型材的同步夹持或松开。

5、型材到达拉动模组9处，第五Y轴组件93驱动第二固定板94向前伸出，型材被夹持在第二固定板94和第二移动架92之间，利于切割机82对型材进行切割，切割完成后，第二固定板94松开型材，接着第二X轴组件91驱动第二移动架92左移至等待切割的型材处，第二固定板94向下伸出，再次将型材夹持在第二固定板94和第二移动架92之间，接着第二X轴组件91驱动第二移动架92右移，进而拉动型材前移一截成品型材长度的距离，同时将前面已经加工完成的成品推至下料通道13进行下料；

6、光纤传感器11感应不到型材之后，给出信号至控制器，控制器通过电磁阀控制第一X轴组件31驱动第一推动框32移动，进而带动光纤传感器11寻找型材的尾端，当光纤传感器11再次感应到型材时，控制器计算出第一推动框32带动光纤传感器11移动的距离，结合工作台12固定的长度，进而分析计算出型材的剩余长度，从而相应的控制第一定位气缸22、推进模组3和拉动模组9工作，使第一定位板23、第一固定板34回归原位，并使基准板42重新挡在推进模组3和工作台12之间，利于下次上料，同时，控制器通过分析计算，得出型材的剩余长度除以成品型材长度的商的整数，相应的控制拉动模组9的循环工作次数，从而完成整根型材的加工作业；

7、切割模组8在每次切割型材之前，工业摄像机10对将要进行切割的型材进行拍照，并将照片传至图像分析模块进行分析与处理，图像分析模块计算出照片上第一个孔与首端之间的距离，并与储存的型材上的第一个孔至型材首端的标准值进行比较，计算出差值，并将差值传输至控制器，控制器相应的控制切割模组8驱动切割机82移动该差值的距离，并对型材进行切割，使每一个成品型材的首端至第一个孔的距离均与标准值相等，从而将型材每次在推进时产生的误差平均的分散在每个成品型材上，使每个成品型材的误差在允许的范围内。

以上所揭露的仅为本实用新型的较佳实施例，不能以此来限定本实用新型的权利保护范围，因此依本实用新型申请专利范围上所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围，以上并非对本实用新型的技术范围作任何限制，凡依据本实用新型技术实质对以上的实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型的技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种型材自动切割钻孔攻牙一体机，其特征在于：包括控制器、图像分析模块、第一定位组件、光纤传感器、推进模组、基准组件、工作台、攻牙模组、切割模组、拉动模组和工业摄像机，所述第一定位组件、推进模组、基准组件、工作台和拉动模组依次沿X轴方向排列，所述攻牙模组和切割模组依次设置在工作台的一侧，所述工业摄像机位于切割模组的上方，所述光纤传感器、图像分析模块和工业摄像机均与控制器电性连接，且光纤传感器与推进模组相互配合，所述控制器分别控制第一定位组件、推进模组、基准组件、攻牙模组、切割模组和拉动模组工作。

2.根据权利要求1所述的一种型材自动切割钻孔攻牙一体机，其特征在于：所述第一定位组件包括第一定位框、第一定位气缸和第一定位板，所述第一定位气缸驱动第一定位板在第一定位框内往返移动。

3.根据权利要求1所述的一种型材自动切割钻孔攻牙一体机，其特征在于：所述推进模组包括第一X轴组件、第一推动框、第一Z轴组件和第一固定板，所述第一X轴组件驱动第一推动框沿X轴方向往返移动，所述第一Z轴组件固定在第一推动框上，且第一Z轴组件驱动第一固定板在第一推动框内往返移动，所述光纤传感器固定设置在第一推动框上。

4.根据权利要求1所述的一种型材自动切割钻孔攻牙一体机，其特征在于：所述基准组件包括基准气缸和基准板，所述基准气缸驱动基准板挡于或离开推进模组和工作台之间。

5.根据权利要求1所述的一种型材自动切割钻孔攻牙一体机，其特征在于：还包括第二定位组件，所述第二定位组件包括第二定位气缸和第二定位板，所述工作台的一侧固定设置有挡板，所述第二定位气缸固定设置在工作台的另一侧，所述第二定位气缸驱动第二定位板朝向挡板往返移动。

6.根据权利要求1所述的一种型材自动切割钻孔攻牙一体机，其特征在于：还包括第三定位组件，所述第三定位组件包括第三定位气缸和第三定位板，所述第三定位气缸固定设置在工作台的上方，所述第三定位气缸驱动第三定位板朝向工作台往返移动。

7.根据权利要求1所述的一种型材自动切割钻孔攻牙一体机，其特征在于：所述拉动模组包括第二X轴组件、第二移动架、第五Y轴组件和第二固定板，所述第二X轴组件驱动第二移动架沿X轴方向往返移动，所述第五Y轴组件固定设置在第二移动架上，所述第五Y轴组件驱动第二固定板沿着Y轴方向往返移动。

8.根据权利要求1所述的一种型材自动切割钻孔攻牙一体机，其特征在于：所述攻牙模组包括第三X轴组件、第三Y轴组件、第三Z轴组件和攻牙机，所述第三X轴组件驱动第三Y轴组件沿X轴方向往返移动，所述第三Y轴组件驱动第三Z轴组件沿Y轴方向往返移动，所述第三Z轴组件驱动攻牙机沿Z轴方向往返移动。

9.根据权利要求1所述的一种型材自动切割钻孔攻牙一体机，其特征在于：所述切割模组包括第四Y轴组件和切割机，所述第四Y轴组件驱动切割机沿Y轴方向往返移动。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的一种型材自动切割钻孔攻牙一体机，其特征在于：还包括下料通道，所述下料通道固定设置在拉动组件远离工作台的一侧。

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