CN218891316U - 一种门窗型材数控激光复合加工中心 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及门窗型材加工技术领域，具体涉及一种门窗型材数控激光复合加工中心，包括机架、夹具以及三轴加工装置，三轴加工装置包括立柱、钻铣切割机构以及钻铣切割机构安装板，钻铣切割机构滑动设置于钻铣切割机构安装板，钻铣切割机构安装板滑动设置于立柱，钻铣切割机构安装板能够带动钻铣切割机构沿立柱上下移动，钻铣切割机构能够沿钻铣切割机构安装板水平移动且钻铣切割机构的移动方向与机架的长轴方向垂直；钻铣切割机构包括电主轴钻铣组件以及激光切割组件，电主轴钻铣组件与激光切割组件能够对门窗型材进行加工。本实用新型实现了型材无接触加工，减少了由于加工刀具和型材接触引起的变形误差，提高了型材的加工范围。

Description

一种门窗型材数控激光复合加工中心

技术领域

本实用新型涉及门窗型材加工设备技术领域，具体涉及一种门窗型材数控激光复合加工中心。

背景技术

近年来，随着我国经济的高速发展，人们的生活水平也在不断的提高，随着现代城市的发展及农村城镇化的不断进行，市场对门窗的需求量巨大，且呈现出多元化和批量化的特点。由于人们对居住环境的要求越来越高，门窗除了满足基础的功能外，同时还要满足既节能环保又美观大方的需求。因而对门窗材料加工设备的要求也随之越来越高。

在对门窗材料进行加工的过程中，需要对门窗型材进行钻、铣、切割等加工，而现有的门窗型材钻铣加工中心主要采用高速电主轴对型材进行钻、铣。

但是采用高速电主轴对型材进行钻铣加工的方式效率较低，且精度也不高；同时，大部分门窗型材均是采用铝型材，而电主轴不管是对门窗型材进行钻加工或铣加工，均需要首先直接与门窗型材表面进行实际的接触。因此当使用高速电主轴加工壁薄、刚性低、易变形的材料时，电主轴在接触门窗型材并对门窗型材表面施加力的过程中，极易在还未进行钻铣之前就已经先致使门窗型材发生了形变，导致门窗型材质量以及外观美感的下降。

实用新型内容

本实用新型针对目前现有的门窗型材钻铣加工中心采用的高速电主轴加工方式精度低、对壁薄、刚性低、易变性的材料无法加工等问题，为了适应铝合金门窗的推广及发展并满足铝合金门窗生产厂家的需求，提高厂家的生产效率及产品质量，提出了一种门窗型材数控激光复合加工中心。该门窗型材数控激光复合加工中心集激光切割划线及电主轴钻铣复合加工于一体，主要用于门窗型材的钻孔、铣孔、切割、划线加工，高效快速，且加工型材类型范围广。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为，一种门窗型材数控激光复合加工中心，包括机架、夹具以及三轴加工装置，夹具与三轴加工装置均设置于机架，夹具能够夹持门窗型材，三轴加工装置能够沿机架的长轴移动，三轴加工装置包括立柱、钻铣切割机构以及钻铣切割机构安装板，钻铣切割机构滑动设置于钻铣切割机构安装板，钻铣切割机构安装板滑动设置于立柱，钻铣切割机构安装板能够带动钻铣切割机构沿立柱上下移动，钻铣切割机构能够沿钻铣切割机构安装板水平移动且钻铣切割机构的移动方向与机架的长轴方向垂直；钻铣切割机构包括电主轴钻铣组件以及激光切割组件，电主轴钻铣组件与激光切割组件能够对门窗型材进行加工。

优选的，钻铣切割机构还包括滑动板，滑动板的一侧面与钻铣切割机构安装板滑动连接，滑动板的另一侧面设置有电主轴钻铣组件与激光切割组件。

优选的，电主轴钻铣组件包括第一安装板、第一滑块组合件、第一固定座、第一驱动件以及电主轴，第一安装板的一侧面固定于滑动板，第一安装板的另一侧面设置有第一直线导轨，第一滑块组合件的一侧滑动设置于第一直线导轨，另一侧固定有电主轴；第一驱动件通过第一固定座固定于第一安装板的一端，第一驱动件的驱动端与电主轴连接，第一驱动件能够驱动电主轴沿第一直线导轨移动。

优选的，激光切割组件包括第二安装板、第二滑块组合件、第二固定座、第二驱动件以及激光切割机，第二安装板的一侧面固定于滑动板，第二安装板的另一侧面设置有第二直线导轨，第二滑块组合件的一侧滑动设置于第二直线导轨，另一侧固定有激光切割机；第二驱动件通过第二固定座固定于第二安装板的一端，第二驱动件的驱动端与激光切割机连接，第二驱动件能够驱动激光切割机沿第二直线导轨移动。

优选的，第一滑块组合件包括第一滑块、滑块连接板以及电主轴固定板，第一滑块的一侧与第一直线导轨滑动连接，另一侧固定有滑块连接板，电主轴固定有电主轴固定板，电主轴固定板与滑块连接板固定连接。

优选的，第二滑块组合件包括第二滑块、第二滑块安装板、支架以及第二驱动件连接板，第二滑块的一侧与第二直线导轨滑动连接，另一侧固定有第二滑块安装板，支架的一端固定有激光切割机，另一端固定于第二滑块安装板，第二驱动件连接板的一端与第二驱动件的驱动端相连，另一端固定于支架。

优选的，滑动板的一侧面平行设置有第三直线导轨以及丝杠，第三直线导轨滑动设置有第三滑块，且第三滑块与钻铣切割机构安装板固定连接，丝杠螺纹连接有丝母座，丝杠的一端设置有第三驱动件，丝母座与第三滑块相连接，第三驱动件能够驱动丝杠转动以使钻铣切割机构沿钻铣切割机构安装板水平移动。

优选的，激光切割组件还包括拖链以及拖链支架，拖链通过拖链支架与激光切割机连接。

优选的，第二驱动件连接板与第二驱动件的驱动端之间通过浮动接头相连。

优选的，三轴加工装置还包括底板以及第四滑块，机架设置有沿其长轴延伸的滑轨，底板的上端固定有立柱，底板的下端固定有第四滑块，第四滑块滑动设置于滑轨。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型将激光切割技术应用到铝型材加工中，在大大提高了加工效率的同时还提升了门窗型材表面的加工精度。

2、本实用新型实现了铝型材的无接触加工，减少了由于加工刀具和型材接触引起的变形误差；同时还能够实现超薄型材的加工，提高了型材的加工范围。

3、本实用新型的激光加工方式能量集中，降低了由于加工过程中过热引起的热变形；减少了能量损失，较大程度上实现了能源节约。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对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实用新型的一些实施例，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为本实用新型的门窗型材数控激光复合加工中心的立体结构示意图。

图2为本实用新型的门窗型材数控激光复合加工中心中三轴加工装置的立体结构示意图。

图3为本实用新型的门窗型材数控激光复合加工中心中三轴加工装置另一视角下的立体结构示意图。

图4为本实用新型的门窗型材数控激光复合加工中心中部分三轴加工装置的立体结构示意图。

图5为本实用新型的门窗型材数控激光复合加工中心中部分三轴加工装置另一视角下的立体结构示意图。

图6为本实用新型的门窗型材数控激光复合加工中心中电主轴钻铣组件的立体结构示意图。

图7为本实用新型的门窗型材数控激光复合加工中心中激光切割组件的立体结构示意图。

图中：1、机架，2、夹具，3、三轴加工装置，4、四轴加工装置，5、润滑部分，6、立柱，7、钻铣切割机构，8、钻铣切割机构安装板，9、电主轴钻铣组件，10、激光切割组件，11、滑动板，12、第一安装板，13、第一固定座，14、第一驱动件，15、电主轴，16、第一直线导轨，17、第一滑块，18、滑块连接板，19、电主轴固定板，20、第二安装板，21、第二固定座，22、第二驱动件，23、激光切割机，24、第二直线导轨，25、第二滑块，26、第二滑块安装板，27、支架，28、第二驱动件连接板，29、拖链，30、拖链支架，31、浮动接头，32、第三直线导轨，33、丝杠，34、第三滑块，35、丝母座，36、第三驱动件，37、底板，38、第四滑块，39、丝杠组件，40、垂直驱动组件，100、门窗型材。

具体实施方式

为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本具体实施例中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。

如图1至图7所示，在本实施例中，本实用新型提出的门窗型材数控激光复合加工中心主要包括机架1、夹具2、三轴加工装置3、四轴加工装置4以及润滑部分5，其中夹具2、三轴加工装置3、四轴加工装置4以及润滑部分5均设置于机架1，夹具2能够夹持门窗型材100，三轴加工装置3能够沿机架1的长轴移动，三轴加工装置3包括立柱6、钻铣切割机构7以及钻铣切割机构安装板8，钻铣切割机构7滑动设置于钻铣切割机构安装板8，钻铣切割机构安装板8滑动设置于立柱6，钻铣切割机构安装板8能够带动钻铣切割机构7沿立柱6上下移动，钻铣切割机构7能够沿钻铣切割机构安装板8水平移动且钻铣切割机构7的移动方向与机架1的长轴方向垂直；钻铣切割机构7包括电主轴钻铣组件9以及激光切割组件10，电主轴钻铣组件9与激光切割组件10能够对门窗型材100进行加工。

如图2至图5所示，钻铣切割机构7还包括滑动板11，滑动板11的一侧面与钻铣切割机构安装板8滑动连接，滑动板11的另一侧面设置有电主轴钻铣组件9与激光切割组件10。

具体的，如图6所示，电主轴钻铣组件9包括第一安装板12、第一滑块组合件、第一固定座13、第一驱动件14以及电主轴15，第一安装板12的一侧面固定于滑动板11，第一安装板12的另一侧面设置有第一直线导轨16，第一滑块组合件的一侧滑动设置于第一直线导轨16，另一侧固定有电主轴15；第一驱动件14通过第一固定座13固定于第一安装板12的一端，第一驱动件14的驱动端与电主轴15连接，第一驱动件14能够驱动电主轴15沿第一直线导轨16移动。其中，第一滑块组合件具体包括第一滑块17、滑块连接板18以及电主轴固定板19，第一滑块17的一侧与第一直线导轨16滑动连接，另一侧固定有滑块连接板18，电主轴15固定有电主轴固定板19，电主轴固定板19与滑块连接板18固定连接。第一驱动件14可选择气缸。

如图7所示，激光切割组件10包括第二安装板20、第二滑块组合件、第二固定座21、第二驱动件22以及激光切割机23，第二安装板20的一侧面固定于滑动板11，第二安装板20的另一侧面设置有第二直线导轨24，第二滑块组合件的一侧滑动设置于第二直线导轨24，另一侧固定有激光切割机23；第二驱动件22通过第二固定座21固定于第二安装板20的一端，第二驱动件22的驱动端与激光切割机23连接，第二驱动件22能够驱动激光切割机23沿第二直线导轨24移动。其中，第二滑块组合件包括第二滑块25、第二滑块安装板26、支架27以及第二驱动件连接板28，第二滑块25的一侧与第二直线导轨24滑动连接，另一侧固定有第二滑块安装板26，支架27的一端固定有激光切割机23，另一端固定于第二滑块安装板26，第二驱动件连接板28的一端与第二驱动件22的驱动端相连，另一端固定于支架27。第二驱动件22可与第一驱动件14同样选择气缸。

如图7所示，激光切割组件10还包括拖链29以及拖链支架30，拖链29通过拖链支架30与激光切割机23连接；第二驱动件连接板28与第二驱动件22的驱动端之间通过浮动接头31相连。要说明的是，电主轴钻铣组件9中同样具有结构拖链29、拖链支架30以及浮动接头31，在电主轴钻铣组件9中，拖链29通过拖链支架30与电主轴15连接，而浮动接头31则设置于第一驱动件14的驱动端与拖链支架30之间，拖链支架30用以连接第一驱动件14与电主轴15。浮动接头31的应用可以降低驱动件和电主轴15以及激光切割机23的同轴度要求，降低加工难度。电主轴15以及激光切割机23的动力线及控制线均可以安装到拖链的内侧，保证线路的规整、美观。

如图2至图5所示，滑动板11的一侧面平行设置有第三直线导轨32以及丝杠33，为保证稳定性，本实施例中设置了两条第三直线导轨32，而丝杠33则设置于两条第三直线导轨32之间，第三直线导轨32滑动设置有第三滑块34，且第三滑块34与钻铣切割机构安装板8固定连接，丝杠33螺纹连接有丝母座35，丝杠33的一端设置有第三驱动件36，丝母座35与第三滑块34相连接，第三驱动件36能够驱动丝杠33转动以使钻铣切割机构7沿钻铣切割机构安装板8水平移动。第三驱动件36可设置为伺服电机。

如图2至图3所示，三轴加工装置3还包括底板37以及第四滑块38，机架1设置有沿其长轴延伸的滑轨，底板37的上端固定有立柱6，底板37的下端固定有第四滑块38，第四滑块38滑动设置于滑轨。通过第四滑块38与滑轨结构可实现三轴加工装置3在机架1上的移动。

如图2所示，钻铣切割机构安装板8与立柱6之间的滑动连接以及钻铣切割机构安装板8沿立柱6的上下移动主要依靠丝杠组件39以及垂直驱动组件40来实现，丝杠组件39以及垂直驱动组件40的具体结构同样为丝杠、丝母座、驱动件加导向结构的方式来实现，具体结构组成形式可以参考滑动板11与钻铣切割机构安装板8之间的连接形式，本申请在此不做赘述。当然，也可选择其他的垂直驱动组件，例如蜗轮蜗杆结构等等。

如图1至图7所示，该门窗型材数控激光复合加工中心的工作原理是：

立柱6下面安装4个第四滑块38，第四滑块38沿机架1运动，该方向定义为X轴，且其动力来源于伺服电机带动的减速机，并通过齿轮齿条结构来完成传动；钻铣切割机构7的滑动板11装有第三直线导轨32及第三滑块34，第三滑块34固定在钻铣切割机构安装板8上，这样钻铣切割机构7可以沿钻铣切割机构安装板8水平移动，该移动方向定义为Y轴，其动力来自于第三驱动件36带动丝杠33。钻铣切割机构安装板8通过直线导轨、滑块等结构固定在立柱6上，可以上下运动，该方向定义为Z轴，动力来源于丝杠组件39以及垂直驱动组件40。如此，钻铣切割机构7可以沿X、Y、Z三个方向运动。如果型材加工需要电主轴15铣削，这时电主轴15的第一驱动件14伸出驱动杆，将电主轴15推向加工门窗型材100的方向。同时，激光切割机23的第二驱动件22的驱动杆收回，将激光切割机23推向远离工件的方向，给电主,15的铣削留出足够加工空间；同理，如果门窗型材100需要激光切割加工，则第一驱动件14与第二驱动件22进行相反动作。另外，设备维护或换刀时，第一驱动件14与第二驱动件22收回，操作者可以方便换铣刀及切割机镜片。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型将激光切割技术应用到铝型材加工中，在大大提高了加工效率的同时还提升了门窗型材表面的加工精度。

2、本实用新型实现了铝型材的无接触加工，减少了由于加工刀具和型材接触引起的变形误差；同时还能够实现超薄型材的加工，提高了型材的加工范围。

3、本实用新型的激光加工方式能量集中，降低了由于加工过程中过热引起的热变形；减少了能量损失，较大程度上实现了能源节约。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种门窗型材数控激光复合加工中心，包括机架、夹具以及三轴加工装置，夹具与三轴加工装置均设置于机架，夹具能够夹持门窗型材，三轴加工装置能够沿机架的长轴移动，其特征在于，三轴加工装置包括立柱、钻铣切割机构以及钻铣切割机构安装板，钻铣切割机构滑动设置于钻铣切割机构安装板，钻铣切割机构安装板滑动设置于立柱，钻铣切割机构安装板能够带动钻铣切割机构沿立柱上下移动，钻铣切割机构能够沿钻铣切割机构安装板水平移动且钻铣切割机构的移动方向与机架的长轴方向垂直；钻铣切割机构包括电主轴钻铣组件以及激光切割组件，电主轴钻铣组件与激光切割组件能够对门窗型材进行加工。

2.根据权利要求1所述的门窗型材数控激光复合加工中心，其特征在于，钻铣切割机构还包括滑动板，滑动板的一侧面与钻铣切割机构安装板滑动连接，滑动板的另一侧面设置有电主轴钻铣组件与激光切割组件。

3.根据权利要求2所述的门窗型材数控激光复合加工中心，其特征在于，电主轴钻铣组件包括第一安装板、第一滑块组合件、第一固定座、第一驱动件以及电主轴，第一安装板的一侧面固定于滑动板，第一安装板的另一侧面设置有第一直线导轨，第一滑块组合件的一侧滑动设置于第一直线导轨，另一侧固定有电主轴；第一驱动件通过第一固定座固定于第一安装板的一端，第一驱动件的驱动端与电主轴连接，第一驱动件能够驱动电主轴沿第一直线导轨移动。

4.根据权利要求2所述的门窗型材数控激光复合加工中心，其特征在于，激光切割组件包括第二安装板、第二滑块组合件、第二固定座、第二驱动件以及激光切割机，第二安装板的一侧面固定于滑动板，第二安装板的另一侧面设置有第二直线导轨，第二滑块组合件的一侧滑动设置于第二直线导轨，另一侧固定有激光切割机；第二驱动件通过第二固定座固定于第二安装板的一端，第二驱动件的驱动端与激光切割机连接，第二驱动件能够驱动激光切割机沿第二直线导轨移动。

5.根据权利要求3所述的门窗型材数控激光复合加工中心，其特征在于，第一滑块组合件包括第一滑块、滑块连接板以及电主轴固定板，第一滑块的一侧与第一直线导轨滑动连接，另一侧固定有滑块连接板，电主轴固定有电主轴固定板，电主轴固定板与滑块连接板固定连接。

6.根据权利要求4所述的门窗型材数控激光复合加工中心，其特征在于，第二滑块组合件包括第二滑块、第二滑块安装板、支架以及第二驱动件连接板，第二滑块的一侧与第二直线导轨滑动连接，另一侧固定有第二滑块安装板，支架的一端固定有激光切割机，另一端固定于第二滑块安装板，第二驱动件连接板的一端与第二驱动件的驱动端相连，另一端固定于支架。

7.根据权利要求2所述的门窗型材数控激光复合加工中心，其特征在于，滑动板的一侧面平行设置有第三直线导轨以及丝杠，第三直线导轨滑动设置有第三滑块，且第三滑块与钻铣切割机构安装板固定连接，丝杠螺纹连接有丝母座，丝杠的一端设置有第三驱动件，丝母座与第三滑块相连接，第三驱动件能够驱动丝杠转动以使钻铣切割机构沿钻铣切割机构安装板水平移动。

8.根据权利要求4所述的门窗型材数控激光复合加工中心，其特征在于，激光切割组件还包括拖链以及拖链支架，拖链通过拖链支架与激光切割机连接。

9.根据权利要求6所述的门窗型材数控激光复合加工中心，其特征在于，第二驱动件连接板与第二驱动件的驱动端之间通过浮动接头相连。

10.根据权利要求1所述的门窗型材数控激光复合加工中心，其特征在于，三轴加工装置还包括底板以及第四滑块，机架设置有沿其长轴延伸的滑轨，底板的上端固定有立柱，底板的下端固定有第四滑块，第四滑块滑动设置于滑轨。

Images