一种铝型材打孔切割设备及其方法
技术领域
本发明涉及机械加工领域,尤其是一种铝型材打孔切割设备及其方法。
背景技术
在机械类加工
技术领域
中钻孔和切割均是必不可少的步骤,所以就有钻孔切割一体装置对机械类零件进行加工。但现有的钻孔切割设备,例如中国实用新型专利(公开号:CN211163156U,公开日:20200804)公开了一种铝合金门窗生产用铝合金切割钻孔装置,包括:底座,所述底座的顶部焊接有龙门架,所述龙门架的顶部安装有伺服电机,且伺服电机连接有安装板,所述安装板的顶部一侧固定安装有电缸本体,且电缸本体固定连接有第一变频电机,所述第一变频电机安装有钻头本体,所述安装板的顶部另一侧固定安装有正反转电机,且正反转电机也固定连接有电缸本体,所述电缸本体固定连接有安装框架,且安装框架的内部固定安装有第二变频电机,所述第二变频电机固定连接有切割刀盘,所述底座的顶部还固定安装有导轨。该装置结构设计简单合理,操作方便,切割钻孔一体化,提高操作精确度与工作效率,安全稳定,适用范围广,有利于推广和普及。
但上述的设备存在以下问题:现有的钻孔切割一体化设备均只有一个工件定位台,当工件加工完成后,需要将加工好的工件,再将待加工的工件定位到定位台上,上料和下料需要同时进行,设备等待时间长,影响加工效率。
发明内容
为解决上述问题,本发明的目的是提供一种铝型材打孔切割设备及其方法,设有两个定位台,且将这两个定位台安装在翻转板上,通过翻转板的翻转,实现两个定位台交替加工,使得一个定位台在加工时,另一个定位台能上料和下料操作,节省设备等待的时间,提高加工效率。
为本发明的目的,采用以下技术方案予以实施:
一种铝型材打孔切割设备,该设备包括机架及安装在机架上的翻转架、翻转板、翻转驱动装置、定位台、切割装置和钻孔装置;翻转架的下部固定安装在机架上,翻转架的上部设有水平设置的转轴,转轴上固定安装翻转板;翻转板连接翻转驱动装置,通过翻转驱动装置实现前后翻转;翻转板上沿着转轴转动的方向设有两个相互垂直的安装点位,安装点位上固定安装定位台,定位台水平设置;加工时,一个定位台为水平方向,另一个定位台为竖直方向,水平方向的定位台所在的位置为加工工位;加工工位的一侧上方设置切割装置,加工工位一侧设置钻孔装置,钻孔装置与加工工位上的定位台高度一致。
作为优选,翻转架和翻转板均有两个,其中一个翻转板的转轴上连接传动轴,传动轴与翻转驱动装置相连。
作为优选,翻转驱动装置包括手轮、齿轮箱、输出轴、同步轮和同步带;手轮安装在齿轮箱的输入端,齿轮箱固定安装在机架上,齿轮箱位于翻转架一侧;齿轮箱的输出端设置输出轴,输出轴和传动轴均设置同步轮,两个同步轮之间通过同步带连接。
作为优选,定位台包括底板及安装在底板上的底部定位块、右侧贴边块、下压板、下压气缸、前后推板、前后推板气缸、左侧压紧板和左侧压紧气缸;底板的左右两端均设置底部定位块,底部定位块上端面的形状与待加工的工件底部形状匹配,且底部定位块的后侧设有向上凸起的用于定位工件后侧的后侧贴边;底板的右端设有右侧贴边块;底部定位块的上方衔接下压板,下压板的下部连接下压气缸的活塞杆,下压气缸固定安装在底板的下方;底板上端面中部设置前后方向的前后推板,前后推板安装在前后推板气缸上;底板左侧衔接沿左右方向移动的左侧压紧板,左侧压紧板安装在左侧压紧气缸上,左侧压紧气缸设置在底板的下方;底部定位块从前向后依次设有第一支撑部、第二支撑部和限位槽;第一支撑部用于支撑铝型材前侧横条;第二支撑部的形状与铝型材的部的凹槽匹配,定位时,第二支撑部伸进铝型材的凹槽内;限位槽用于支撑铝型材后侧横条。
作为优选,机架上设有用于定位台翻转时缓冲和定位的第一缓冲元件。
作为优选,切割装置包括切割支架及安装在切割支架上的丝杆组件、切割滑轨、切割滑台、升降气缸、升降板、升降滑轨、切割电机和切割刀具;切割支架的一侧设置丝杆组件,切割支架的上部设置切割滑轨,切割滑轨上滑动设置切割滑台,切割滑轨的一侧与丝杆组件的输出端连接;切割滑台的后侧竖向设置升降气缸,升降气缸的输出端通过连接板固定连接升降板,升降板通过升降滑轨滑动安装在切割滑台的前侧;升降板上固定安装切割电机,切割电机的输出端通过带传动连接切割刀具,切割刀具转动安装在升降板的下部。
作为优选,升降气缸有两组,且并排设置;升降板的侧面设有朝下设置的第二缓冲元件。
作为优选,钻孔装置包括钻孔支架及安装在钻孔支架上的钻孔滑轨、横移滑板、横移气缸、钻孔电机、联轴器、钻孔输出轴、多轴器和钻头;钻孔支架上设有左右方向的钻孔滑轨,钻孔滑轨上滑动安装横移滑板,横移滑板的底部连接横移气缸的活塞杆,横移气缸固定安装在机架上;横移滑板的上端面固定安装钻孔电机,钻孔电机的输出端通过联轴器连接钻孔输出轴,钻孔输出轴上设置多轴器,多轴器上安装钻头。
作为优选,多轴器上安装的的钻头为两个;横移滑板的一侧设有第三缓冲元件,机架上设有与第三缓冲元件匹配的限位板;横移滑板上还设有用于吹气的气管,气管的出气口衔接在钻头侧面。
一种铝型材打孔切割方法,依次通过以下步骤:
S1:将工件放到定位台上,并通过定位台将工件定位;
S2:翻转驱动装置驱动翻转板围绕翻转架翻转,将这个定位台翻转到加工工位;然后对另一个定位台进行工件定位;
S3:切割装置对加工工位上的工件进行切割;
S4:钻孔装置对加工工位上的工件进行钻孔;
S5:翻转驱动装置驱动翻转板围绕翻转架翻转,将这个定位台移出加工工位;同时另一个定位台进入加工工位;
S6:将加工完成的工件取出。
综上所述,本发明的优点是设有两个定位台,且将这两个定位台安装在翻转板上,通过翻转板的翻转,实现两个定位台交替加工,使得一个定位台在加工时,另一个定位台能上料和下料操作,节省设备等待的时间,提高加工效率。两个定位台相互垂直,当一个定位台水平设置时,另一个定位台竖向设置,水平放置的定位台有利于设备对工件加工,竖直设置的定位台有利于工件的安放。翻转时,通过手轮转动实现,操作方便。
附图说明
图1和图2为本发明的结构示意图。
图3为铝型材的结构示意图。
图4和图5为翻转架、翻转板和定位台的结构示意图。
图6为底部定位块的结构示意图。
图7切割装置的结构示意图。
图8和图9为钻孔装置的结构示意图。
具体实施方式
如图1和图2所示,一种铝型材打孔切割设备,该设备包括机架及安装在机架上的翻转架1、翻转板2、翻转驱动装置3、定位台4、切割装置5和钻孔装置6。翻转架1的下部固定安装在机架上,翻转架1的上部设有水平设置的转轴11,转轴11上固定安装翻转板2。翻转板2连接翻转驱动装置3,通过翻转驱动装置3实现前后翻转。翻转板2上沿着转轴11转动的方向设有两个相互垂直的安装点位,安装点位上固定安装定位台4,定位台4水平设置。加工时,一个定位台4为水平方向,另一个定位台4为竖直方向,水平方向的定位台4所在的位置为加工工位。加工工位的左侧上方设置切割装置5,加工工位左侧设置钻孔装置6,钻孔装置6与加工工位上的定位台4高度一致。
如图3所示,铝型材7左侧设有截面71,截面71上设有两个通孔。铝型材7前侧设有沿水平方向延伸的前侧横条73,前侧横条73的后部设有凹槽74。铝型材7后侧设有沿水平方向延伸的后侧横条75,后侧横条75的高度低于铝型材前侧。
如图1和图2所示,翻转架1和翻转板2均有两个,其中一个翻转板2的转轴11上连接传动轴21,传动轴21与翻转驱动装置3相连。翻转驱动装置3包括手轮31、齿轮箱32、输出轴33、同步轮34和同步带35。手轮31安装在齿轮箱32的输入端,齿轮箱32固定安装在机架上,齿轮箱32位于翻转架1一侧。齿轮箱32的输出端设置输出轴33,输出轴33和传动轴21均设置同步轮34,两个同步轮34之间通过同步带35连接。机架上设有用于定位台4翻转时缓冲和定位的第一缓冲元件49。
翻转驱动装置3动作时,转动手轮31,手轮31带动齿轮箱32动作,从而输出轴33带动同步轮34转动,同步轮34带动同步带35运动,驱动传动轴21旋转,从而使翻转板2翻转,直到其中一个定位台4与第一缓冲元件49衔接,此时另一个定位台4恰好为水平方向。
如图4到图6所示,定位台4包括底板及安装在底板上的底部定位块41、右侧贴边块42、下压板43、下压气缸44、前后推板45、前后推板气缸46、左侧压紧板47和左侧压紧气缸48。底板的左右两端均设置底部定位块41,底部定位块41上端面的形状与待加工的工件底部形状匹配,且底部定位块41的后侧设有向上凸起的用于定位工件后侧的后侧贴边411。底板的右端设有右侧贴边块42。底部定位块41的上方衔接下压板43,下压板43的下部连接下压气缸44的活塞杆,下压气缸44固定安装在底板的下方。底板上端面中部设置前后方向的前后推板45,前后推板45安装在前后推板气缸46上。底板左侧衔接沿左右方向移动的左侧压紧板47,左侧压紧板47安装在左侧压紧气缸48上,左侧压紧气缸48设置在底板的下方。底部定位块41从前向后依次设有第一支撑部412、第二支撑部413和限位槽414。第一支撑部412用于支撑铝型材前侧横条。第二支撑部413的形状与铝型材的部的凹槽匹配,定位时,第二支撑部413伸进铝型材的凹槽内。限位槽414用于支撑铝型材后侧横条。
定位台4定位工件时,将工件放在两个底部定位块41上,工件前侧的前侧横条通过第一支撑部412支撑,工件上的凹槽通过第二支撑部413支撑,工件后侧的后侧横条通过限位槽414支撑。前后推板气缸46推动前后推板45向后移动,将工件的后侧贴合到后侧贴边411上,然后左侧压紧气缸48驱动左侧压紧板47向右移动,将工件的右端向右侧贴边块42移动,使工件右侧端部与右侧贴边块42贴合,下压气缸44驱动下压板43向下移动,将工件压紧在底部定位块41上。
定位台4解决了铝型材底部形状具有特异性,采用常规的定位装置无法对其准确定位的问题。本发明的优点是在底板的左右两端均设置一个底部定位块41,以此定位铝型材的底部,保证定位的可靠性。在底部定位块41的后侧设置后侧贴边块411,便于前后推板气缸46向后推动铝型材,限制铝型材前后方向的自由度。左侧和右侧分别设置左侧压紧板47和右侧贴边块42,限制铝型材左右方向的自由度,最后通过下压板43将铝型材压在底部定位块41上,实现铝型材的固定。底部定位块41的形状充分考虑了铝型材底面的特异性,便于铝型材定位的同时,在夹紧过程中,也不会对铝型材的形状造成影响。
如图7所示,切割装置5包括切割支架及安装在切割支架上的丝杆组件51、切割滑轨52、切割滑台53、升降气缸54、升降板55、升降滑轨56、切割电机57和切割刀具58。切割支架的一侧设置丝杆组件51,切割支架的上部设置切割滑轨52,切割滑轨52上滑动设置切割滑台53,切割滑轨52的一侧与丝杆组件51的输出端连接。切割滑台53的后侧竖向设置升降气缸54,升降气缸54的输出端通过连接板固定连接升降板55,升降板55通过升降滑轨56滑动安装在切割滑台53的前侧。升降板55上固定安装切割电机57,切割电机57的输出端通过带传动连接切割刀具58,切割刀具58转动安装在升降板55的下部。升降气缸54有两组,且并排设置。升降板55的侧面设有朝下设置的第二缓冲元件59。
切割装置5动作时,手动调节丝杆组件51,使切割滑台53沿着切割滑轨52移动,将切割刀具68移动到工件的上方,然后切割电机57带动切割刀具58,升降气缸54驱动升降板55沿着升降滑轨56下降,从而切割刀具68向下切割工件。
如图8和图9所示,钻孔装置6包括钻孔支架及安装在钻孔支架上的钻孔滑轨61、横移滑板62、横移气缸63、钻孔电机64、联轴器65、钻孔输出轴66、多轴器67和钻头68。钻孔支架上设有左右方向的钻孔滑轨61,钻孔滑轨61上滑动安装横移滑板62,横移滑板62的底部连接横移气缸63的活塞杆,横移气缸63固定安装在机架上。横移滑板62的上端面固定安装钻孔电机64,钻孔电机64的输出端通过联轴器65连接钻孔输出轴66,钻孔输出轴66上设置多轴器67,多轴器67上安装钻头68。多轴器67上安装的的钻头68为两个。横移滑板62的一侧设有第三缓冲元件69,机架上设有与第三缓冲元件69匹配的限位板691。横移滑板62上还设有用于吹气的气管610,气管610的出气口衔接在钻头68侧面。
钻孔装置6动作时,钻孔电机64通过联轴器65带动钻孔输出轴66旋转,输出轴66通过多轴器67带动两个钻头68同时转动,然后横移气缸63驱动横移滑板62沿着钻孔滑轨61移动,使钻头68向工件移动,对工件进行钻孔,同时气管610对钻孔的位置进行吹气。
一种铝型材打孔切割方法,依次通过以下步骤:
S1:将工件放到定位台4上,并通过定位台4将工件定位;
S2:翻转驱动装置3驱动翻转板2围绕翻转架1翻转,将这个定位台4翻转到加工工位;然后对另一个定位台4进行工件定位;
S3:切割装置5对加工工位上的工件进行切割;
S4:钻孔装置6对加工工位上的工件进行钻孔;
S5:翻转驱动装置3驱动翻转板2围绕翻转架1翻转,将这个定位台4移出加工工位;同时另一个定位台4进入加工工位;
S6:将加工完成的工件取出。
本发明解决了现有的钻孔切割一体化设备均只有一个工件定位台,当工件加工完成后,需要将加工好的工件,再将待加工的工件定位到定位台上,上料和下料需要同时进行,设备等待时间长,影响加工效率的问题。本发明的优点是设有两个定位台4,且将这两个定位台4安装在翻转板2上,通过翻转板2的翻转,实现两个定位台4交替加工,使得一个定位台4在加工时,另一个定位台4能上料和下料操作,节省设备等待的时间,提高加工效率。两个定位台4相互垂直,当一个定位台4水平设置时,另一个定位台4竖向设置,水平放置的定位台4有利于设备对工件加工,竖直设置的定位台4有利于工件的安放。翻转时,通过手轮31转动实现,操作方便。
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