CN110653405B - 高效智能数控板材双侧坡口成型机床 - Google Patents

高效智能数控板材双侧坡口成型机床 Download PDF

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Abstract

本发明涉及高效智能数控板材双侧坡口成型机床。所述的机床包括进料机构、上料机构、板材对中机构、板材切削机构、下料机构和床身，所述的进料机构将板材输送至上料机构，所述的上料机构将板材置于板材对中机构上，所述的板材切削机构对板材切削并输送至下料机构。本发明结构简单、适用范围广、减小热变形、切削精度高、固定牢靠、切削力平行于加工平面、减小刀片损耗。

Description

高效智能数控板材双侧坡口成型机床
技术领域
本发明涉及一种用于板材各类型式的坡口高效加工机床，尤其涉及高效智能数控板材双侧坡口成型机床。
背景技术
目前国内板材坡口加工，主要有两种方式：采用人工火焰气割或等离或碳弧气刨的方式；采用普通刨削或平面铣削方式。上述两种加工方式都存在缺点：一、热切割是最初级的方式，质量低，效率低，因为质量达不到要求在特定行业已禁止使用；二、普通刨铣边机床，因板材长度、宽度、厚度规格变化大，需要订制工装夹具的品种繁多，加工时装夹时间长，人工强度大，难以满足大批量、多品种的加工需求，且无法消除刀具在切削过程中振动与磨损，对坡口尺寸精度的波动影响。
发明内容
本发明为了解决以上问题提供了一种结构简单、适用范围广、减小热变形、切削精度高、固定牢靠、切削力平行于加工平面、减小刀片损耗的高效智能数控板材双侧坡口成型机床。
本发明的技术方案是：高效智能数控板材双侧坡口成型机床，所述的机床包括进料机构、上料机构、板材对中机构、板材切削机构、下料机构和床身，所述的进料机构将板材输送至上料机构，所述的上料机构将板材置于板材对中机构上，所述的板材切削机构对板材切削并输送至下料机构，
所述的上料机构包括移动升降桁架，所述的移动升降桁架可在机床龙门架上横向移动，所述的移动升降桁架下端设有吸附装置，所述的吸附装置为永磁电吸盘，所述的永磁电吸盘将板材从输送辊道上吸附输送至板材对中机构；
所述的板材对中机构包括机架，所述的机架上分别设有多个电机和对中平台，所述的对中平台包括对称的左对中梁和右对中梁，所述电机的输出轴分别连接正反旋传动螺杆，所述的正反旋传动螺杆分别连接左对中梁和右对中梁，并驱动左对中梁和右对中梁在机架上同步张开或对合，所述的对中机构还包括靠齐用气缸杆和推齐用转向气缸杆，所述的靠齐用气缸杆和推齐用转向气缸杆分别连接气缸和转向气缸，所述的靠齐用气缸杆和推齐用转向气缸杆设置在对中平台的一侧，所述的靠齐用气缸杆和推齐用转向气缸杆可上下升降，所述的左对中梁和右对中梁上还设有电磁吸盘用于固定对中后的板材；
板材对中时，将板材吊至对中平台上，左对中梁和右对中梁处于张开状态，所述的板材与对中平台的宽度相适应，启动电机驱动正反旋传动螺杆将左对中梁和右对中梁相对对合，通过气缸和转向气缸升起靠齐用气缸杆和推齐用转向气缸杆，左对中梁和右对中梁继续对合时，推齐用转向气缸杆调整板材的角度，靠齐用气缸杆调整板材在对中平台上的位置，直至完成对中定位，将电磁吸盘通电，吸紧固定板材，然后回落靠齐用气缸杆和推齐用转向气缸杆。
进一步的，所述的进料机构包括天车和输送辊道，所述的天车将板材吊至输送辊道上，所述的输送辊道将板材输送至待加工区。
进一步的，所述的板材切削机构设置在板材对中机构两侧，所述的板材切削机构设置在床身上，所述的板材切削机构包括机座、滑台、主切削电机、横向进给电机、纵向行走电机、切削组件，所述的机座设置在滑台上，所述的主切削电机设置在机座内，所述的切削组件包括切削主轴和刀盘，所述主切削电机的输出轴连接切削主轴，所述的刀盘可拆卸连接在切削主轴上，所述的横向进给电机设置在机座下部，所述的横向进给电机带动机座沿滑台的导轨面行走；所述的纵向行走电机设置在机座下部，所述的纵向行走电机带动机座沿床身的导轨面行走。
进一步的，所述的机座上设有刀盘自动升降机构，所述的自动升降机构由伺服电机和升降装置构成，升降装置连接刀盘，由伺服电机驱动升降装置带动刀盘上下升降，自动调整铣削中心高。
本发明的优点是：
1、适应能力强，加工范围广，可对“超窄”，“超薄”的板材的进行加工，最小板宽≤180mm，最小板厚≤3mm；
2、可实现高速铣削加工，铣削速度≥5m/min；
3、设计有自动上料，下料装置，能实现从坯料至成品的全智能化加工；
4、采用双侧同时铣削方式，减小热变形，提高切削精度；
5、采用两列可移动式永磁电吸盘组，吸附力强，工件固定牢靠，铣削刚性高，可实现高速铣削加工；
6、对通用数控***，进行针对性地二次开发，编写出“板材坡口加工”专用程序，让操作更方便快捷，避免原有通用程序的繁琐编写；
7、自主研发的成型刀具，实现了高速，重载切削，提高加工效率，采用新型周边切削方式，使得切削力平行于板材加工平面，避免钢板要切削时垂直方向上产生的振动，从而能实现“超薄板”的高速切削，大大提高了加工精度，且有效地减小刀片自身的耗损；
8、机床主要部件动力源均采用伺服电机，按各种加工与运行速度设计最佳理想状态，将能耗优化至最低。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是板材对中机构的结构示意图。
图3是图2的侧视结构示意图。
图4是板材对中机构的结构示意图。
图5是板材切削机构的结构示意图。
图6是板材切削机构的结构示意图。
图7是图6的侧视结构示意图。
图中1是板材对中机构，2是板材切削机构，3是床身，4是输送辊道，5是移动升降桁架，6是永磁电吸盘，7是机架，8是传动电机，9是对中平台，10是正反旋传动螺杆，11是靠齐用气缸杆，12是推齐用转向气缸杆，13是电磁吸盘，14是机座，15是滑台，16是主切削电机，17是横向进给电机，18是纵向行走电机，19是切削主轴，20是刀盘，21是伺服电机。
具体实施方式
高效智能数控板材双侧坡口成型机床，所述的机床包括进料机构、上料机构、板材对中机构1、板材切削机构2、下料机构和床身3，所述的进料机构将板材输送至上料机构，所述的上料机构将板材置于板材对中机构1上，所述的板材切削机构2对板材切削并输送至下料机构。
所述的进料机构包括天车和输送辊道4，所述的天车将板材吊至输送辊道4上，所述的输送辊道4将板材输送至待加工区。
所述的上料机构包括移动升降桁架5，所述的移动升降桁架5可在机床龙门架上横向移动，所述的移动升降桁架5下端设有吸附装置，所述的吸附装置为永磁电吸盘6，所述的永磁电吸盘6将板材从输送辊道4上吸附输送至板材对中机构1。
所述的板材对中机构1包括机架7，所述的机架7上分别设有多个传动电机8和对中平台9，所述的对中平台9包括对称的左对中梁和右对中梁，所述传动电机8的输出轴分别连接正反旋传动螺杆10，所述的正反旋传动螺杆10分别连接左对中梁和右对中梁，并驱动左对中梁和右对中梁在机架7上同步张开或对合，所述的板材对中机构1还包括靠齐用气缸杆11和推齐用转向气缸杆12，所述的靠齐用气缸杆11和推齐用转向气缸杆12分别连接气缸和转向气缸，所述的靠齐用气缸杆11和推齐用转向气缸杆12设置在对中平台9的一侧，所述的靠齐用气缸杆11和推齐用转向气缸杆12可上下升降，所述的左对中梁和右对中梁上还设有电磁吸盘13用于固定对中后的板材。
板材对中时，板材对中机构1的作用是将待加工的板材在机床上进行对中和固定，利用传动电机8带动正反旋传动螺杆10将左对中梁和右对中梁进行同步张开或对合的相对运动，在每个左对中梁和右对中梁上设置有电磁吸盘13用来吸附板材，从而达到夹紧固定的效果，将板材吊至对中平台9上，左对中梁和右对中梁处于张开状态，所述的板材与对中平台9的宽度相适应，启动传动电机8驱动正反旋传动螺杆10将左对中梁和右对中梁相对对合，此时，通过气缸和转向气缸升起靠齐用气缸杆11和推齐用转向气缸杆12，左对中梁和右对中梁继续对合时，推齐用转向气缸杆12调整板材的角度，靠齐用气缸杆11调整板材在对中平台上的位置，直至完成对中定位，此时，将电磁吸盘13通电，吸紧固定板材，然后回落靠齐用气缸杆11和推齐用转向气缸杆12，此时板材对中操作完成等待后续加工。
所述的板材切削机构2设置在板材对中机构1两侧，所述的板材切削机构2设置在床身3上，所述的板材切削机构2包括机座14、滑台15、主切削电机16、横向进给电机17、纵向行走电机18、切削组件，所述的机座14设置在滑台15上，所述的主切削电机16设置在机座14内，所述的切削组件包括切削主轴19和刀盘20，所述主切削电机16的输出轴连接切削主轴19，所述的刀盘20可拆卸连接在切削主轴19上，所述的横向进给电机17设置在机座14下部，所述的横向进给电机17带动机座14沿滑台15的导轨面行走；所述的纵向行走电机18设置在机座14下部，所述的纵向行走电机18带动机座14沿床身3的导轨面行走。
所述的机座14上设有升降机构，所述的升降机构由伺服电机21和升降装置构成，升降装置连接刀盘20，由伺服电机21驱动升降装置控制刀盘20上下升降。
板材对中完成后，启动主切削电机16，通过升降机构调节刀盘20的初始位置，启动横向进给电机17，进给量由数控***自动设定，启动纵向行走电机18，行程由数控***自动设定，自动完成切削全过程，可铣削直边或多种型式的破口，切削力平行于板材加工平面，避免钢板要切削时垂直方向上产生的振动，从而能实现“超薄板”的高速切削，大大提高了加工精度，且有效地减小刀片自身的耗损。

Claims (4)

1.高效智能数控板材双侧坡口成型机床，其特征在于：所述的机床包括进料机构、上料机构、板材对中机构、板材切削机构、下料机构和床身，所述的进料机构将板材输送至上料机构，所述的上料机构将板材置于板材对中机构上，所述的板材切削机构对板材切削并输送至下料机构，
所述的上料机构包括移动升降桁架，所述的移动升降桁架可在机床龙门架上横向移动，所述的移动升降桁架下端设有吸附装置，所述的吸附装置为永磁电吸盘，所述的永磁电吸盘将板材从输送辊道上吸附输送至板材对中机构；
所述的板材对中机构包括机架，所述的机架上分别设有多个电机和对中平台，所述的对中平台包括对称的左对中梁和右对中梁，所述电机的输出轴分别连接正反旋传动螺杆，所述的正反旋传动螺杆分别连接左对中梁和右对中梁，并驱动左对中梁和右对中梁在机架上同步张开或对合，所述的对中机构还包括靠齐用气缸杆和推齐用转向气缸杆，所述的靠齐用气缸杆和推齐用转向气缸杆分别连接气缸和转向气缸，所述的靠齐用气缸杆和推齐用转向气缸杆设置在对中平台的一侧，所述的靠齐用气缸杆和推齐用转向气缸杆可上下升降，所述的左对中梁和右对中梁上还设有电磁吸盘用于固定对中后的板材；
板材对中时，将板材吊至对中平台上，左对中梁和右对中梁处于张开状态，所述的板材与对中平台的宽度相适应，启动电机驱动正反旋传动螺杆将左对中梁和右对中梁相对对合，通过气缸和转向气缸升起靠齐用气缸杆和推齐用转向气缸杆，左对中梁和右对中梁继续对合时，推齐用转向气缸杆调整板材的角度，靠齐用气缸杆调整板材在对中平台上的位置，直至完成对中定位，将电磁吸盘通电，吸紧固定板材，然后回落靠齐用气缸杆和推齐用转向气缸杆。
2.根据权利要求1所述的高效智能数控板材双侧坡口成型机床，其特征在于：所述的进料机构包括天车和输送辊道，所述的天车将板材吊至输送辊道上，所述的输送辊道将板材输送至待加工区。
3.根据权利要求1所述的高效智能数控板材双侧坡口成型机床，其特征在于：所述的板材切削机构设置在板材对中机构两侧，所述的板材切削机构设置在床身上，所述的板材切削机构包括机座、滑台、主切削电机、横向进给电机、纵向行走电机、切削组件，所述的机座设置在滑台上，所述的主切削电机设置在机座内，所述的切削组件包括切削主轴和刀盘，所述主切削电机的输出轴连接切削主轴，所述的刀盘可拆卸连接在切削主轴上，所述的横向进给电机设置在机座下部，所述的横向进给电机带动机座沿滑台的导轨面行走；所述的纵向行走电机设置在机座下部，所述的纵向行走电机带动机座沿床身的导轨面行走。
4.根据权利要求3所述的高效智能数控板材双侧坡口成型机床，其特征在于：所述的机座上设有刀盘自动升降机构，所述的自动升降机构由伺服电机和升降装置构成，升降装置连接刀盘，由伺服电机驱动升降装置带动刀盘上下升降，自动调整铣削中心高。
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