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一种门窗型材自动切割加工设备公开 发明

技术领域

[0001] 本发明涉及型材切割加工技术领域,特别涉及一种门窗型材自动切割加工设备。

相关背景技术

[0002] 在现代门窗行业,门窗回形型材的加工精度和效率直接影响到产品的质量和生产成本。门窗回形型材通常是指用于制造门窗的各种铝合金的成品回形型材,这些回形型材
通过切割、焊接、组装等工艺,形成最终的门窗产品,其具有轻质高强、重量较轻、耐腐蚀性强、可塑性强等优点。
[0003] 一组门窗护栏通常由四个回形型材组成,现有门窗回形型材切割加工的过程中,往往依赖人工或半自动化设备单独对一个回形型材进行斜角切割和钻孔,难以满足大规模
生产的需求,此外,加工期间均需要人工进行设置和调整,容易导致钻孔精度和斜边切割角度的不一致,无法保证一组门窗护栏中的四个回形型材安装时的契合度。

具体实施方式

[0036] 以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明,但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0037] 参阅图1,一种门窗型材自动切割加工设备,包括底端中部留有安装口的工作台1,工作台1下端安装有支撑板2,工作台1上端安装有支撑架3,所述工作台1上左侧设置有进给机构4,工作台1和支撑架3上共同设置有等分机构5,工作台1上中部设置有钻孔推出机构6,工作台1上右侧设置有斜边对齐机构7,支撑架3和工作台1上共同设置有斜边切割机构8,斜边切割机构8位于等分机构5的右上侧位置处。
[0038] 参阅图1、图2和图4,所述等分机构5包括支撑架3上端贯穿安装的前后两个气动推杆51,前后两个气动推杆51的伸缩端共同安装有开口向下的匚形压板52,匚形压板52两个
竖直段的左端均开设有矩形槽53,矩形槽53内通过压缩弹簧固定连接有梯形挡板54,工作
台1前端于匚形压板52左侧的位置开设有矩形通孔55,工作台1上端开设有连通于矩形通孔
55的矩形避让口一56,矩形通孔55和矩形避让口一56上共同设置有等分部57。
[0039] 参阅图3和图4,所述等分部57包括矩形通孔55底端内壁前后两侧均安装的限位挡板571,前后两个限位挡板571上共同安装有滑轨四572,滑轨四572上滑动安装有滑移座二
573,后侧限位挡板571上安装有正反转电机二574,正反转电机二574的输出轴固定连接有
丝杠四575,丝杠四575的前端与前侧的限位挡板571转动连接,滑移座二573螺纹连接于丝
杠四575上,滑移座二573上安装有自动切割器二576,自动切割器二576由安装在滑移座二
573上的电机和电机输出端固定的刀片组成,自动切割器二576上的刀片活动贴合于矩形避
让口一56内壁上。
[0040] 参阅图2和图3,所述进给机构4包括工作台1上端开设的容纳仓41,工作台1后端开设有连通于容纳仓41上的矩形避让口二42,工作台1上端于容纳仓41前后两侧均安装有滑
轨三43,前后两个滑轨三43上均安装有电动滑块一44,前后两个电动滑块一44的相对端均
安装有延伸板45,前侧延伸板45上贯穿安装有限位滑杆46,后侧延伸板45上下两端均转动
安装有丝杠一47,限位滑杆46两端和上下两个丝杠一47的相背端均安装有限位圆板,上下
两个丝杠一47均螺纹连接有夹板48,限位滑杆46滑动贯穿于上下两个夹板48上,后侧电动
滑块一44的后端通过电机座安装有双轴电机一49,双轴电机一49的上下两个输出轴均固定
连接有传动轴50,上下两个传动轴50分别与对应的丝杠一47通过传动带连接。
[0041] 首先由外设上料设备将一组回形型材从左向右并排输送至工作台1上,需要说明的是,匚形压板52初始贴合于工作台1上端,此时前后两个梯形挡板54在压缩弹簧的作用下分别伸出对应的矩形槽53,由工作人员推动此组回形型材使其端部均贴合于前后两个梯形
挡板54上,使得多个回形型材端部平齐,接着通过双轴电机一49控制上下两个传动轴50转
动,上下两个传动轴50通过带传动分别带动对应的丝杠一47运动,上下两个丝杠一47分别
带动对应的夹板48相互靠近,直至上下两个夹板48共同夹持多个回形型材,然后启动前后
两个气动推杆51共同带动匚形压板52向上移动,直至匚形压板52的下端面高于多个回形型
材的上端面,并控制前后两个电动滑块一44分别带动对应的延伸板45向右移动,前后两个
延伸板45分别带动限位滑杆46和上下两个丝杠一47向右移动,限位滑杆46和上下两个丝杠
一47共同带动上下两个夹板48向右移动,上下两个夹板48共同带动多个回形型材向右移动
至合适的距离,需要说明的是,期间在下侧的传动轴50与对应的丝杠一47带动传动带跟随
移动时,矩形避让口二42对传动带起到避让作用,等分机构5采用两个梯形挡板54进行初始定位,可以使得多个回形型材端部平齐,进给机构4可以同时夹持多个回形型材并带动其向右间歇移动,从而实现连续切割加工的效果。
[0042] 参阅图2、图3、图5和图6,所述钻孔推出机构6包括工作台1上端前后对称开设的安装槽61,前后两个安装槽61内壁上均安装有滑轨一62,工作台1的安装口内壁上安装有滑轨二63,前后两个滑轨一62上共同设置有钻孔部64,滑轨二63和钻孔部64上共同设置有进给部65;所述钻孔部64包括前后两个滑轨一62上均安装的电动滑座641,前后两个电动滑座
641上均设置有钻孔组,钻孔组包括电动滑座641上端安装的开口朝上的匚形限位板642,匚形限位板642内壁上滑动安装有倒L形限位架643,倒L形限位架643远离匚形限位板642的一
端滑动连接于支撑板2上,且每个倒L形限位架643上端均安装有前后两个矩形立板644,靠
近电动滑座641的矩形立板644上均匀转动贯穿安装有多个支撑轴645,多个支撑轴645通过
传动带连接,且多个支撑轴645位于工作台1上的一端均安装有钻头646,多个支撑轴645的
另一端均转动连接于远离电动滑座641的矩形立板644上,远离电动滑座641的矩形立板644
远离工作台1的一端安装有一号电机647,一号电机647的输出轴转动贯穿于对应的矩形立
板644上,并固定连接于任意一个支撑轴645上,区别在于,前侧多个支撑轴645短于后侧多个支撑轴645。
[0043] 参阅图2、图3和图5,所述进给部65包括滑轨二63上滑动安装的滑移座一651,滑移座一651上安装有双轴电机三652,双轴电机三652的前后两个输出轴分别固定连接有丝杠三653,前后两个丝杠三653分别螺纹连接于对应的倒L形限位架643上,前后两个丝杠三653的相背端均安装有限位圆板。
[0044] 当上下两个夹板48共同带动多个回形型材向右移动至合适的距离后,先启动前后两个气动推杆51共同控制匚形压板52向下移动恢复原位,此时匚形压板52将对多个回形型
材起到按压作用,期间前后两个梯形挡板54在抵触多个回形型材后将分别退回至对应的矩
形槽53内,接着通过前后两个一号电机647分别控制所连接的支撑轴645转动,在传动带的
传动作用下,前后两侧的多个支撑轴645将同步转动,多个支撑轴645将带动钻头646同步转动,然后通过双轴电机三652控制前后两个丝杠三653正转,前后两个丝杠三653分别带动对应的倒L形限位架643相互靠近,前后两个倒L形限位架643分别带动对应的矩形立板644相
互靠近,此时前后两侧的多个支撑轴645将分别带动对应的钻头646相互靠近,直至对多个
回形型材进行钻孔完毕后,前后两个一号电机647停止工作,控制自动切割器二576开始工
作,同时通过正反转电机二574带动丝杠四575正转,丝杠四575带动滑移座二573向后移动,直至滑移座二573带动自动切割器二576向后移动,期间自动切割器二576的刀片将沿矩形
避让口一56向后移动,同时对多个回形型材进行切割。
[0045] 当多个回形型材切割完毕后,通过正反转电机二574带动丝杠四575反转,丝杠四575带动滑移座二573向前移动恢复原位,此时自动切割器二576的刀片将沿矩形避让口一
56向前移动恢复原位,再控制前后两个电动滑座641分别带动对应的匚形限位板642向右移
动,此时多个支撑轴645将共同带动多个回形型材向右移动至斜边对齐机构7上侧位置处,
且前后两个倒L形限位架643将通过对应的丝杠三653共同带动双轴电机三652向右移动,期
间滑移座一651将沿滑轨二63做自适应滑动补偿,当前后两个电动滑座641分别带动对应的
匚形限位板642向右移动至斜边对齐机构7上侧位置处后,通过双轴电机三652控制前后两
个丝杠三653反转,前后两个丝杠三653分别带动对应的倒L形限位架643相互远离,前后两
个倒L形限位架643分别带动对应的矩形立板644相互远离,此时前后两侧的多个支撑轴645
将分别带动对应的钻头646相互远离恢复原位,多个钻头646均从对应的回形型材上脱离,
接着控制前后两个电动滑座641分别带动对应的匚形限位板642向左移动恢复原位。
[0046] 钻孔推出机构6可以同时对多个回形型材进行钻孔,避免依次对回形型材进行等距钻孔时,多个回形型材钻孔位置精度较低的问题,并在通过等分机构5将多个回形型材切割所需长度后,通过多个支撑轴645共同带动多个回形型材向右移动至斜边对齐机构7上侧
位置处。
[0047] 参阅图3、图5、图7和图12,所述斜边对齐机构7包括工作台1上端开设的左右两个安装仓71,左右两个安装仓71均位于等分机构5右侧位置处,左右两个安装仓71之间共同开设有连通槽72,左右两个安装仓71和连通槽72上共同设置有对齐部73。所述对齐部73包括
左右两个安装仓71内均安装的L形安装架731,左右两个L形安装架731为对称设置,连通槽
72内中部通过电机座安装有双轴电机二732,双轴电机二732的左右两个输出轴分别固定连
接有丝杠二733,左右两个丝杠二733分别螺纹连接于对应的L形安装架731上,左右两个丝
杠二733的相背端分别转动连接于对应的安装仓71内壁上,左右两个L形安装架731上均设
置有对齐组;所述对齐组包括L形安装架731的水平段上端安装的二级推杆734和辅助伸缩
杆735,二级推杆734和辅助伸缩杆735的伸缩端共同安装有阶梯滑板一736,阶梯滑板一736上端安装有阶梯滑板二737,阶梯滑板一736和阶梯滑板二737为朝向相反设置,且阶梯滑板一736上端开设有矩形避让槽一738,区别在于,左侧的阶梯滑板一736和阶梯滑板二737与
右侧的阶梯滑板一736和阶梯滑板二737呈中心对称设置,左右两个矩形避让槽一738为对
称设置,左侧的阶梯滑板一736的阶梯端为楔形结构。
[0048] 参阅图1、图5和图8‑图10,所述斜边切割机构8包括支撑架3上端开设的左右两个呈八字形分布的导引通孔81,支撑架3上端对应两个导引通孔81的位置安装有横截面呈V形
的V形立板82,支撑架3上对应两个导引通孔81的位置设置有往复切割部83,支撑架3和V形
立板82上共同设置有二级抵压部85。所述往复切割部83包括左右两个导引通孔81内均滑动
安装的矩形滑筒831,矩形滑筒831上端通过压缩弹簧连接有圆形板832,圆形板832下端安
装有支撑杆833,支撑杆833滑动贯穿于矩形滑筒831上,圆形板832上端安装有滚珠834,支撑杆833下端安装有自动切割器一835,自动切割器一835由安装在对应支撑杆833上的电机
和电机输出端固定的刀片组成,工作台1上端对应左右两个导引通孔81的位置均开设有矩
形避让槽二836,两个矩形避让槽二836的延伸方向分别经过对应的安装仓71,并与对应的
安装仓71相连通,V形立板82的两侧内壁下侧对应矩形滑筒831的位置均安装有滑轨五837,滑轨五837上滑动安装有电动滑块二838,左右两个矩形滑筒831分别固定连接于对应的电
动滑块二838上。
[0049] 参阅图8‑图11,所述二级抵压部85包括支撑架3上端安装的支撑立板851,支撑立板851和V形立板82上端共同安装有防护盖板,支撑立板851和V形立板82上共同滑动安装有
抵压板852,抵压板852下端通过多个弹簧伸缩杆859固定连接于支撑架3上,左右两个滚珠
834均滚动接触于抵压板852下表面,V形立板82的两个内壁上均开设有日形滑槽853,左右
两个圆形板832外壁上 均安装有连接滑杆854,连接滑杆854远离圆形板832的一端滑动连
接于对应的日形滑槽853内,支撑立板851上安装有伺服电机855,伺服电机855的输出轴固
定连接有转动连接于V形立板82上的转动轴856,转动轴856前后两侧均设置有抵压组,抵压组包括转动轴856上固定套设的凸轮一857和凸轮二858,凸轮一857和凸轮二858均滚动接
触于抵压板852上,凸轮一857和凸轮二858为朝向相反设置,且凸轮一857顶动抵压板852下降的行程小于凸轮二858顶动抵压板852下降的行程。
[0050] 参阅图3、图5和图7,所述工作台1后端开设有左右两个分别连通于对应安装仓71的排料口9,左右两个安装仓71内对应排料口9的位置分别安装有倾斜接料架10。
[0051] 参阅图15,当前后两个电动滑座641分别带动对应的匚形限位板642向左移动恢复原位后,如果所需切割的回形型材壁厚较厚时,先控制左侧二级推杆734带动对应的阶梯滑板一736向上移动,左侧的阶梯滑板一736分别带动对应的阶梯滑板二737向上移动,直至左侧的阶梯滑板二737下端面与工作台1上端面平齐,接着控制右侧二级推杆734带动对应的
阶梯滑板一736向上移动,右侧的阶梯滑板一736分别带动对应的阶梯滑板二737向上移动,直至右侧的阶梯滑板一736下端面高于工作台1上端面,然后通过双轴电机二732控制左右
两个丝杠二733正转,左右两个丝杠二733分别带动对应的对应的L形安装架731相互靠近,
期间左右两个阶梯滑板二737将相互靠近,左侧的阶梯滑板二737和右侧的阶梯滑板一736
抵推多个回形型材,使得多个并排的回形型材位置调节为阶梯形(如图13所示),需要说明的是,左侧矩形滑筒831初始位于对应的导引通孔81内靠近支撑架3后端的一侧位置处,右
侧矩形滑筒831初始位于对应的导引通孔81内靠近支撑架3前端的一侧位置处(如图10所
示),此时左右两个自动切割器一835的刀片切割深度与多个回形型材的上横板相对应,然后控制左侧的自动切割器一835开始工作,同时控制左侧的电动滑块二838带动对应的矩形
滑筒831沿导引通孔81滑动,矩形滑筒831将通过支撑杆833带动对应的自动切割器一835跟
随沿导引通孔81滑动,从而对多个回形型材的上横板左侧进行斜角切割工作,期间左侧的
支撑杆833将通过对应的圆形板832带动对应的连接滑杆854沿日形滑槽853横向滑动。
[0052] 需要说明的是,抵压板852初始处于最高位置,当对多个回形型材的上横板进行切割完毕后,通过伺服电机855控制转动轴856逆时针转动90度,转动轴856带动两组凸轮一
857和凸轮二858转动90度,此时抵压板852将在凸轮一857的挤压作用下向下移动,在压缩
弹簧的作用下,圆形板832将带动支撑杆833和连接滑杆854同步向下滑动,此时左侧自动切割器一835的刀片切割深度将与多个回形型材的侧板相对应,且左右两侧的连接滑杆854将
分别沿对应的日形滑槽853向下滑动至中部位置处,控制左侧的电动滑块二838带动对应的
矩形滑筒831沿导引通孔81反向滑动恢复原位,而右侧的自动切割器一835依然不工作,矩
形滑筒831将通过支撑杆833带动对应的自动切割器一835跟随沿导引通孔81反向滑动恢复
原位,从而对多个回形型材的侧板进行斜角切割工作,期间左侧的支撑杆833将通过对应的圆形板832带动对应的连接滑杆854沿日形滑槽853横向滑动。
[0053] 继续通过伺服电机855控制转动轴856逆时针转动180度,转动轴856带动两组凸轮一857和凸轮二858转动180度,此时抵压板852将在凸轮二858的挤压作用下向下移动,在压缩弹簧的作用下,圆形板832将带动支撑杆833和连接滑杆854同步向下滑动,此时左右两个自动切割器一835的刀片切割深度将与多个回形型材的下横板相对应,且左右两个连接滑
杆854均向下滑动至底侧位置处,不同的是,左侧的连接滑杆854沿日字形轨迹走,而右侧的连接滑杆854则只仅沿竖直方向向下移动,然后再次控制左侧的电动滑块二838带动对应的
矩形滑筒831沿导引通孔81滑动,矩形滑筒831将通过支撑杆833带动对应的自动切割器一
835跟随沿导引通孔81滑动,从而对多个回形型材的下横板进行斜角切割工作,且继续通过伺服电机855控制转动轴856逆时针转动90度,转动轴856将带动两组凸轮一857和凸轮二
858转动90度恢复原位,在压缩弹簧的作用下,抵压板852将向上移动恢复原位,同时两侧的连接滑杆854也将沿日形滑槽853的竖直段向上滑动至最上侧,此时多个型材左侧的斜边完
成切割后,通过双轴电机二732控制左右两个丝杠二733反转,左右两个丝杠二733分别带动对应的对应的L形安装架731相互远离,期间左右两个阶梯滑板二737将相互远离,回形型材不再被夹持,此时切割后的废料将掉落在倾斜接料架10上,并滑落至排料口9内,同时控制左右两个二级推杆734分别带动对应的阶梯滑板一736向下移动恢复原位即可。
[0054] 最后再次控制左侧二级推杆734带动对应的阶梯滑板一736向上移动,左侧的阶梯滑板一736分别带动对应的阶梯滑板二737向上移动,直至左侧的阶梯滑板一736下端面高
于工作台1上端面,接着控制右侧二级推杆734带动对应的阶梯滑板一736向上移动,右侧的阶梯滑板一736分别带动对应的阶梯滑板二737向上移动,直至右侧的阶梯滑板二737下端
面与工作台1上端面平齐(如图14所示),然后通过双轴电机二732控制左右两个丝杠二733正转,左右两个阶梯滑板一736将相互靠近,并共同夹持多个回形型材,使得多个并排的回形型材位置调节为和之前相反的阶梯形,重复上一步分级切割多个回形型材的步骤,对多
个回形型材右侧斜边同时进行切割,切割后的废料也将掉落在倾斜接料架10上,并滑落至
排料口9内,等待统一处理即可,最后由外设取料设备将切割加工完毕的多个回形型材取出即可。
[0055] 采用分段切割的方式,降低切割时刀片与回形型材之间的阻力,保证切割质量。
[0056] 如果所需切割的回形型材壁厚较薄时,抵压板852将在凸轮二858的挤压作用下向下移动至最低位置处,即无需通过日形滑槽853、凸轮一857和凸轮二858配合,直接通过左侧的电动滑块二838带动自动切割器一835对多个回形型材的左端斜边进行一次性切割工
作,之后再对回形型材进行阶梯调整,再通过右侧的电动滑块二838带动自动切割器一835
对多个回形型材的右端斜边进行一次性切割工作,此时切割效率将得到有效提升,同时保
障切割斜边角度一致,保证了一组中的四个型材安装时的契合度。
[0057] 在本发明实施例的描述中,需要说明的是,术语:“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为
对本发明实施例的限制。此外,在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上。
[0058] 在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“相连”、“安装”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0059] 本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例,并非依此限制本发明的保护范围,故凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本发明的保护范围之内。

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