CN220407483U - 一种型材加工设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种型材加工设备，包括工作台、集成加工模块和数控旋转机构；集成加工模块包括机架、激光切割机构和修整机构；数控旋转机构可调节设置在工作台上，数控旋转机构之间作为型材加工工位；机架可沿X轴方向和Y轴方向与工作台可移动连接；激光切割机构可移动设置在机架上并包括带有激光切割头的激光切割组件；激光切割组件可沿Z轴方向移动，激光切割头可转动设置在激光切割组件上；修整机构可移动设置在机架上并包括带有修整刀具头的修整组件；修整组件可沿Z轴方向移动，修整刀具头可转动设置在修整组件上。本实用新型可对型材进行多轴联动加工，并对加工后的型材进行高效精密修整，从而实现高效率、高精度和全自动化的型材加工。

Description

一种型材加工设备

技术领域

本实用新型涉及型材加工技术领域，更具体地说，涉及一种型材加工设备。

背景技术

CNC数控机床是一种由程序控制的自动化机床，CNC数控机床能够通过计算机译码控制刀具的进给速度和主轴转速，从而使机床动作对型材完成切削、钻孔等作业。

然而，现有的CNC数控机床功能单一，只能完成简单的切削或钻孔工序，若需要对加工边沿进行修整，则只能靠手工修整或定位在其他设备进行，从而使得工序复杂，大大降低型材加工效率，而且由于需要对加工后的型材进行重新调整定位，也影响后续修整工序后的型材加工质量。

现在CNC数控机床的设计，使得在型材加工过程中产生的大量切削废料和碎屑粉末，不仅容易残留在机床上，需要定期清理，从而增大型材加工成本，而且碎屑粉末回收后利用价值低，无法再作为原材料生产使用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种型材加工设备，该型材加工设备可对型材进行多轴联动加工，并对加工后的型材进行高效精密修整，从而实现高效率、高精度和全自动化的型材加工。

为了达到上述目的，本实用新型通过下述技术方案予以实现：一种型材加工设备，其特征在于：包括工作台、集成加工模块和用于固定型材以及使得型材旋转的数控旋转机构；所述集成加工模块包括机架、激光切割机构和用于对型材通过激光切割机构加工的部位进行修整的修整机构；

所述数控旋转机构可调节设置在工作台上，数控旋转机构之间作为型材加工工位；所述机架可沿X轴方向和Y轴方向与工作台可移动连接；

所述激光切割机构可移动设置在机架上并包括带有激光切割头的激光切割组件；所述激光切割组件可沿Z轴方向移动，激光切割头可转动设置在激光切割组件上；所述修整机构可移动设置在机架上并包括带有修整刀具头的修整组件；所述修整组件可沿Z轴方向移动，修整刀具头可转动设置在修整组件上；工作时，控制机架上的激光切割头移动和/或转动，对型材加工工位上的型材进行激光切割和/或激光钻孔；控制机架上的修整刀具头移动和/或转动，对型材上通过激光切割和/或激光钻孔后的部位进行打磨修整。

本实用新型的X轴方向为工作台的长度方向，Y轴方向为工作台的宽度方向，Z轴方向为工作台的高度方向。在上述方案中，本实用新型可通过调节激光切割机构中激光切割头的转动角度（以Y轴方向为转轴转动）、X轴方向的位置和Z轴方向的位置，以及配合数控旋转机构的转动，可对型材加工工位的型材进行多角度和多部位的激光切割和/或激光钻孔。当激光加工后，型材加工部位（钻孔）和/或加工边沿（切割边沿）产生的毛刺或不平整地方，可通过X轴方向和Z轴方向移动，并转动角度（以Y轴方向为转轴转动）可调节的修整刀具头进行高效精密打磨修整，使得通过本实用新型加工的型材无需额外进行二次定位的后续工序即可投入生产使用，从而大大提高型材的加工效率，加工质量，降低生产成本，实现对型材进行多轴联动加工。另外，本实用新型采用激光技术切割，无需采用传统CNC加工的冷却液，而且通过激光切割后可得到整块金属，不会产生碎屑粉末，不仅可对整块金属回收重复利用以解决碎屑粉末回收利用率低的问题。

该型材加工设备还包括X轴驱动组件和Y轴驱动组件；所述X轴驱动组件设置在工作台上并与Y轴驱动组件连接，X轴驱动组件带动Y轴驱动组件沿X轴方向与工作台可移动连接；所述Y轴驱动组件与机架连接，Y轴驱动组件带动机架沿Y轴方向移动；所述机架通过X轴驱动组件和Y轴驱动组件沿X轴方向和Y轴方向移动。

所述X轴驱动组件包括X轴驱动电机、X轴移动线轨、X轴移动传动齿条和X轴移动传动齿轮；所述X轴移动线轨和X轴移动传动齿条均设置在工作台上，Y轴驱动组件与X轴移动线轨可滑动连接；X轴驱动电机与X轴移动传动齿轮连接；工作时，X轴驱动电机驱动X轴移动传动齿轮转动，使得X轴移动传动齿轮和X轴移动传动齿条啮合连接，实现驱动Y轴驱动组件沿X轴方向移动。

所述Y轴驱动组件包括Y轴滑座、Y轴驱动电机、Y轴丝杆、Y轴螺母座和设置在Y轴滑座上的Y轴线轨；所述Y轴滑座与X轴驱动组件连接；所述机架与Y轴线轨滑动连接；所述Y轴螺母座套设在Y轴丝杆上并与机架连接；所述Y轴驱动电机设置在Y轴滑座上并与Y轴丝杆连接，实现驱动Y轴丝杆转动以带动机架沿Y轴方向在Y轴滑座上移动。

所述激光切割机构可移动设置在机架上是指：该型材加工设备还包括Z轴驱动装置一、Z轴线轨一和丝杆螺母传动组件一；所述激光切割组件还包括激光切割座体，激光切割头可转动设置在激光切割座体上；所述激光切割座体与Z轴线轨一滑动连接，Z轴驱动装置一与机架连接并通过丝杆螺母传动组件一与激光切割座体连接，实现驱动激光切割头沿Z轴方向与机架可移动连接。

所述激光切割组件还包括激光切割头驱动装置；所述激光切割头驱动装置与激光切割座体连接并与激光切割头连接，实现驱动激光切割头转动。

所述修整机构可移动设置在机架上是指：该型材加工设备还包括Z轴驱动装置二、Z轴线轨二和丝杆螺母传动组件二；所述修整组件还包括修整座体，修整刀具头可转动设置在修整座体上；所述修整座体与Z轴线轨二滑动连接，Z轴驱动装置二与机架连接并通过丝杆螺母传动组件二与修整座体连接，实现驱动修整刀具头沿Z轴方向与机架可移动连接。

所述修整组件还包括修整刀具头驱动装置；所述修整刀具头驱动装置与修整座体连接并与修整刀具头连接，实现驱动修整刀具头转动。

所述激光切割机构和修整机构分别设置在机架的相邻两侧。

所述工作台相对于型材加工工位的端面设置为倾斜端面。本实用新型将型材加工工位相对的工作台端面设计为倾斜端面可将加工过程中产生的大量切削废料进行排料，该设计使得大量切削废料不会残留在工作台上，无需定期清理，从而降低生产成本。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点与有益效果：本实用新型型材加工设备可对型材进行多轴联动加工，并对加工后的型材进行高效精密修整，从而实现高效率、高精度和全自动化的型材加工。

附图说明

图1是本实用新型型材加工设备的示意图一；

图2是本实用新型型材加工设备的示意图二；

图3是本实用新型型材加工设备的部分示意图；

其中，1为工作台、1.1为倾斜端面、2为型材、3为数控旋转机构、4为机架、5为激光切割机构、5.1为激光切割头、5.2为激光切割座体、5.3为激光切割头驱动装置、6为修整机构、6.1为修整刀具头、6.2为修整座体、7为X轴驱动电机、8为X轴移动线轨、9为X轴移动传动齿条、10为X轴移动传动齿轮、11为Y轴滑座、12为Y轴驱动电机、13为Y轴丝杆、14为Y轴线轨、15为Z轴驱动装置一、16为Z轴线轨一、17为丝杆螺母传动组件一、18为Z轴驱动装置二、19为Z轴线轨二、20为丝杆螺母传动组件二。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细的描述。

实施例

如图1至图3所示，本实用新型型材加工设备包括工作台1、集成加工模块和用于固定型材2以及使得型材2旋转的数控旋转机构3，集成加工模块包括机架4、激光切割机构5和用于对型材2通过激光切割机构加工的部位进行修整的修整机构6，其中，数控旋转机构3可调节设置在工作台1上，数控旋转机构3之间作为型材加工工位，机架4可沿X轴方向和Y轴方向与工作台1可移动连接。另外，激光切割机构5和修整机构6分别设置在机架4的相邻两侧，激光切割机构5可移动设置在机架4上并包括带有激光切割头5.1的激光切割组件，该激光切割组件可沿Z轴方向移动，激光切割头5.1可转动设置在激光切割组件上。修整机构6可移动设置在机架4上并包括带有修整刀具头6.1的修整组件，该修整组件可沿Z轴方向移动，修整刀具头6.1可转动设置在修整组件上。工作时，控制机架4上的激光切割头5.1移动和/或转动，对型材加工工位上的型材2进行激光切割和/或激光钻孔，控制机架4上的修整刀具头6.1移动和/或转动，对型材2上通过激光切割和/或激光钻孔后的部位进行打磨修整。

具体地说，该型材加工设备还包括X轴驱动组件和Y轴驱动组件，X轴驱动组件设置在工作台1上并与Y轴驱动组件连接，X轴驱动组件带动Y轴驱动组件沿X轴方向与工作台1可移动连接。而Y轴驱动组件与机架4连接，Y轴驱动组件带动机架4沿Y轴方向移动，机架4通过X轴驱动组件和Y轴驱动组件沿X轴方向和Y轴方向移动。

X轴驱动组件包括X轴驱动电机7、X轴移动线轨8、X轴移动传动齿条9和X轴移动传动齿轮10，其中，X轴移动线轨8和X轴移动传动齿条9均设置在工作台1上，Y轴驱动组件与X轴移动线轨8可滑动连接，X轴驱动电机7与X轴移动传动齿轮10连接；工作时，X轴驱动电机7驱动X轴移动传动齿轮10转动，使得X轴移动传动齿轮10和X轴移动传动齿条9啮合连接，实现驱动Y轴驱动组件沿X轴方向移动。

Y轴驱动组件包括Y轴滑座11、Y轴驱动电机12、Y轴丝杆13、Y轴螺母座（未图示）和设置在Y轴滑座11上的Y轴线轨14，其中，Y轴滑座11与X轴驱动组件的X轴移动线轨8滑动连接，机架4与Y轴线轨14滑动连接，Y轴螺母座套设在Y轴丝杆13上并与机架4连接，Y轴驱动电机12设置在Y轴滑座11上并与Y轴丝杆13连接，实现驱动Y轴丝杆13转动以带动机架4沿Y轴方向在Y轴滑座11上移动。

具体地说，上述激光切割机构5可移动设置在机架4上是指：该型材加工设备还包括Z轴驱动装置一15、Z轴线轨一16和丝杆螺母传动组件一17，其中，激光切割组件还包括激光切割座体5.2，激光切割头5.1可转动设置在激光切割座体5.2上，激光切割座体5.2与Z轴线轨一16滑动连接，Z轴驱动装置一15与机架4连接并通过丝杆螺母传动组件一17与激光切割座体5.2连接，实现驱动激光切割头5.1沿Z轴方向与机架4可移动连接。本实用新型的激光切割组件还包括激光切割头驱动装置5.3，激光切割头驱动装置5.3与激光切割座体5.2连接并与激光切割头5.1连接，实现驱动激光切割头5.1转动。

具体地说，上述修整机构6可移动设置在机架4上是指：该型材加工设备还包括Z轴驱动装置二18、Z轴线轨二19和丝杆螺母传动组件二20，其中，修整组件还包括修整座体6.2，修整刀具头6.1可转动设置在修整座体6.2上，修整座体6.2与Z轴线轨二19滑动连接，Z轴驱动装置二18与机架4连接并通过丝杆螺母传动组件二20与修整座体6.2连接，实现驱动修整刀具头6.1沿Z轴方向与机架4可移动连接。本实用新型的修整组件还包括修整刀具头驱动装置（未图示），修整刀具头驱动装置与修整座体6.2连接并与修整刀具头6.1连接，实现驱动修整刀具头6.1转动。

本实用新型的工作台1相对于型材加工工位的端面设置为倾斜端面1.1，本实用新型将型材加工工位相对的工作台1端面设计为倾斜端面1.1可将加工过程中产生的大量切削废料进行排料，该设计使得大量切削废料不会残留在工作台上，无需定期清理，从而降低生产成本。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种型材加工设备，其特征在于：包括工作台、集成加工模块和用于固定型材以及使得型材旋转的数控旋转机构；所述集成加工模块包括机架、激光切割机构和用于对型材通过激光切割机构加工的部位进行修整的修整机构；

所述数控旋转机构可调节设置在工作台上，数控旋转机构之间作为型材加工工位；所述机架可沿X轴方向和Y轴方向与工作台可移动连接；

所述激光切割机构可移动设置在机架上并包括带有激光切割头的激光切割组件；所述激光切割组件可沿Z轴方向移动，激光切割头可转动设置在激光切割组件上；所述修整机构可移动设置在机架上并包括带有修整刀具头的修整组件；所述修整组件可沿Z轴方向移动，修整刀具头可转动设置在修整组件上；工作时，控制机架上的激光切割头移动和/或转动，对型材加工工位上的型材进行激光切割和/或激光钻孔；控制机架上的修整刀具头移动和/或转动，对型材上通过激光切割和/或激光钻孔后的部位进行打磨修整。

2.根据权利要求1所述的型材加工设备，其特征在于：该型材加工设备还包括X轴驱动组件和Y轴驱动组件；所述X轴驱动组件设置在工作台上并与Y轴驱动组件连接，X轴驱动组件带动Y轴驱动组件沿X轴方向与工作台可移动连接；所述Y轴驱动组件与机架连接，Y轴驱动组件带动机架沿Y轴方向移动；所述机架通过X轴驱动组件和Y轴驱动组件沿X轴方向和Y轴方向移动。

3.根据权利要求2所述的型材加工设备，其特征在于：所述X轴驱动组件包括X轴驱动电机、X轴移动线轨、X轴移动传动齿条和X轴移动传动齿轮；所述X轴移动线轨和X轴移动传动齿条均设置在工作台上，Y轴驱动组件与X轴移动线轨可滑动连接；X轴驱动电机与X轴移动传动齿轮连接；工作时，X轴驱动电机驱动X轴移动传动齿轮转动，使得X轴移动传动齿轮和X轴移动传动齿条啮合连接，实现驱动Y轴驱动组件沿X轴方向移动。

4.根据权利要求2所述的型材加工设备，其特征在于：所述Y轴驱动组件包括Y轴滑座、Y轴驱动电机、Y轴丝杆、Y轴螺母座和设置在Y轴滑座上的Y轴线轨；所述Y轴滑座与X轴驱动组件连接；所述机架与Y轴线轨滑动连接；所述Y轴螺母座套设在Y轴丝杆上并与机架连接；所述Y轴驱动电机设置在Y轴滑座上并与Y轴丝杆连接，实现驱动Y轴丝杆转动以带动机架沿Y轴方向在Y轴滑座上移动。

5.根据权利要求1所述的型材加工设备，其特征在于：所述激光切割机构可移动设置在机架上是指：该型材加工设备还包括Z轴驱动装置一、Z轴线轨一和丝杆螺母传动组件一；所述激光切割组件还包括激光切割座体，激光切割头可转动设置在激光切割座体上；所述激光切割座体与Z轴线轨一滑动连接，Z轴驱动装置一与机架连接并通过丝杆螺母传动组件一与激光切割座体连接，实现驱动激光切割头沿Z轴方向与机架可移动连接。

6.根据权利要求5所述的型材加工设备，其特征在于：所述激光切割组件还包括激光切割头驱动装置；所述激光切割头驱动装置与激光切割座体连接并与激光切割头连接，实现驱动激光切割头转动。

7.根据权利要求1所述的型材加工设备，其特征在于：所述修整机构可移动设置在机架上是指：该型材加工设备还包括Z轴驱动装置二、Z轴线轨二和丝杆螺母传动组件二；所述修整组件还包括修整座体，修整刀具头可转动设置在修整座体上；所述修整座体与Z轴线轨二滑动连接，Z轴驱动装置二与机架连接并通过丝杆螺母传动组件二与修整座体连接，实现驱动修整刀具头沿Z轴方向与机架可移动连接。

8.根据权利要求7所述的型材加工设备，其特征在于：所述修整组件还包括修整刀具头驱动装置；所述修整刀具头驱动装置与修整座体连接并与修整刀具头连接，实现驱动修整刀具头转动。

9.根据权利要求1所述的型材加工设备，其特征在于：所述激光切割机构和修整机构分别设置在机架的相邻两侧。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的型材加工设备，其特征在于：所述工作台相对于型材加工工位的端面设置为倾斜端面。