CN111975379A - 一种高效铝合金棒材加工设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及铝合金加工设备领域，具体涉及一种高效铝合金棒材加工设备，包括底座和加工台，还包括控制器、加工机构和夹持机构，所述夹持机构设在底座的顶部以用来夹紧铝合金棒材，夹持机构包括横向滑动组件、两个固定卡爪、两个移动卡爪和两个推送组件，所述加工机构设在横向滑动组件的顶部以用来加工铝合金棒材，加工机构包括立板、加工组件、旋转组件和纵向滑动组件，所述纵向滑动组件设在横向滑动组件的顶部，加工组件、旋转组件、横向滑动组件和纵向滑动组件与控制器均为电性连接，本发明的一种高效铝合金棒材加工设备，无需调节棒材的位置，交替加工的时间差小，省时省力，加工效率高，同时电耗较小，有利于降低加工成本。

Description

一种高效铝合金棒材加工设备

技术领域

本发明涉及铝合金加工设备领域，具体涉及一种高效铝合金棒材加工设备。

背景技术

铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入。目前铝合金是应用最多的合金。

现有的铝合金棒材生产中，根据客户的需要对铝合金棒材进行不同加工以满足不同客户的需求。现有的铝合金棒材采用铝合金直接挤压成铝合金棒材，然后采用打磨设备对铝合金棒材进行加工，将铝合金棒材的表面打磨光滑，以便于后序对其进行切割及钻铣。但由于铝合金棒材的形状在对其加工时，定位较为困难，从而影响其后序的加工效果，现有如专利号CN105345768B一种铝合金件加工用活动式支撑定位平台，虽然其具有设计合理和灵活程度高的特点，较为适合不同铝合金件的加工需求，但无法对圆形棒状的铝合金件进行定位，且无法满足在对铝合金棒材的打磨和钻铣的交替加工，同时对废料进行回收处理，从而影响工作环境，不利于企业的长期发展。

我国专利申请号：CN201910120697.9；公开日：2019.05.03公开了一种铝合金棒材的加工设备的工作方法，属于铝合金加工设备领域，加工设备包括供料装置、转运装置、钻铣装置和打磨装置，所述供料装置包括供料组件和控料组件，打磨装置包括承载打磨组件、支撑组件、驱动组件和两个下压组件，承载打磨组件设置在转运装置的一端处且与其衔接配合，支撑组件安装在承载打磨组件的侧壁上，驱动组件安装在支撑组件上且与两个下压组件传动连接，钻铣装置包括定位组件和攻铣组件，定位组件设置在转运装置的另一端与攻铣组件之间，本发明能够实现对铝合金棒材进行打磨和钻铣交替加工，且能够在对铝合金棒材加工的同时，能够对废料进行集中回收处理，从而提高了整体实用。

以上发明的结构存在以下不足：

1.在对铝合金棒材进行加工的过程中，由于钻铣装置和打磨装置分开设置，因而需要频繁调整棒材的摆放位置，即首先需要将棒材输送至靠近钻铣装置和打磨装置的一端，然后进行固定，再进行加工，步骤繁多，交替加工的时间差较大，因而费时费力，降低了加工的整体效率。

2.各个装置均为独立运作的结构，设备的电耗较大，因而致使装设备的运行成本较高，同时不利于降低加工成本。

根据现有技术的不足，因而有必要设计一种无需调节棒材的位置，交替加工的时间差小，省时省力，加工效率高，同时电耗较小，利于降低加工成本的高效铝合金棒材加工设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高效铝合金棒材加工设备。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种高效铝合金棒材加工设备，包括底座和加工台，所述加工台固定设在底座的顶部，还包括控制器、加工机构和夹持机构,所述控制器固定设在底座的顶部，所述夹持机构设在底座的顶部以用来夹紧铝合金棒材，夹持机构包括横向滑动组件、两个固定卡爪、两个移动卡爪和两个推送组件，所述横向滑动组件设在底座的顶部，两个推送组件呈对称设置在底座的顶部，每个移动卡爪均滑动设置在底座的顶部，并且每个推送组件均与一个移动卡爪固定连接，两个固定卡爪呈对称设置在底座的顶部，每个移动卡爪均与一个固定卡爪的高度一致，所述加工机构设在横向滑动组件的顶部以用来加工铝合金棒材，加工机构包括立板、加工组件、旋转组件和纵向滑动组件，所述纵向滑动组件设在横向滑动组件的顶部，所述立板固定设在纵向滑动组件的顶部，所述旋转组件设在立板的外壁上，所述加工组件可转动的设置在立板的顶部外壁上，并且加工组件和旋转组件铰接，所述加工组件、旋转组件、横向滑动组件和纵向滑动组件与控制器均为电性连接。

进一步的，所述横向滑动组件包括第一滑板、步进电机、第一齿轮和第一推板，底座的顶部呈对称设置有两个导轨，所述第一滑板滑动设在两个导轨的顶部，所述步进电机固定设在底座的顶部，所述第一齿轮套设在步进电机的输出端上，所述第一推板固定设在第一滑板靠近步进电机的顶部一端，并且第一推板的底部固定设有第一齿条，所述第一齿条与第一齿轮啮合连接，所述步进电机与控制器电连接。

进一步的，每个所述推送组件均包括滑杆、第二推板和第二齿轮，第一滑板远离控制器的顶部一端固定设有推块，所述滑杆固定设在推块远离立板的一端，底座的顶部呈对称设置有两个限位块，滑杆的另一端与其中一个限位块滑动连接，所述第二齿轮可转动的设置在底座的顶部，所述第二推板固定设在移动卡爪的外壁上，第二推板的底部固定设有第二齿条，所述第二齿条与第二齿轮啮合连接，并且滑杆的外壁上设有可供第二齿轮啮合的齿槽，并且滑杆远离推块的一端固定设有防脱帽。

进一步的，每个所述移动卡爪均包括夹紧头、立杆和四个滑轮，底座的顶部呈对称设置有四个支撑板，每两个支撑板之间均固定设有导向杆，两个导向杆之间套设有连接板，每个立杆均固定设在连接板的一端，所述夹紧头固定设在立杆的顶部，每个夹紧头均为U型结构，并且每个夹紧头的外壁上均贴合置有防滑垫，所述防护垫由橡胶材质制成，立杆的底部固定设有转接架，四个滑轮均可转动的设置在转接架的内壁上，并且底座的顶部呈对称设置有两个滑道，每四个滑轮均与一个滑道滑动连接，每个立杆与一个第二推板之间均固定设有加固板。

进一步的，所述加工组件包括钻头、打磨棒和固定外壳，立板的顶部外壁通过轴承插设有旋转轴，所述固定外壳设在旋转轴远离立板的一端外壁上，固定外壳的内部呈对称设置有两个微型电机，所述钻头和打磨棒分别固定设在两个微型电机的输出端上，并且固定外壳远离立板的一侧外壁上开设有滑槽，所述滑槽的内部固定设有限位杆，所述限位杆的外壁上套设有滑块，每个微型电机均与控制器电连接。

进一步的，所述旋转组件包括连杆、第三齿轮、扇形齿板和伺服电机，所述伺服电机固定设在立板的外壁上，伺服电机的输出端穿过立板，所述第三齿轮套设在伺服电机的输出端上，所述扇形齿板可转动的设置在立板的外壁上，并且扇形齿板与第三齿轮啮合连接，所述连杆铰接设置在滑块和扇形齿板之间，立板靠近扇形齿板的外壁上固定设有感应柱，所述感应柱的内部安装有位置传感器，所述伺服电机和位置传感器均与控制器电连接。

进一步的，所述纵向滑动组件包括丝杆、第二滑板和微电机，所述第一滑板的顶部呈对称设置有两个滑轨，所述第二滑板滑动设置在两个滑轨的顶部，并且第二滑板的顶部与立板的底部固定连接，第二滑板的顶部呈对称设置有两个支撑块，所述丝杆可转动的设置在两个支撑块之间，所述微电机固定设在其中一个支撑块的外壁上，并且微电机的输出端与丝杆的一端固定连接，第二滑板的底部与丝杆螺纹连接，所述控制器上安装有可控制微电机启闭的开关按钮。

进一步的，每个所述导向杆的外壁上均套设有伸缩弹簧，每个支撑板靠近伸缩弹簧的一端与连接板靠近伸缩弹簧的一端均与一个伸缩弹簧的两端抵触。

进一步的，每个限位块的顶部均开设有安装槽，每个安装槽的内部均插设有直线轴承，每个滑杆均与一个直线轴承插设连接，每个直线轴承的内圈均与一个滑杆的外壁固定连接，每个直线轴承的外圈分别与一个安装槽的内壁固定连接，两个固定卡爪之间均固定设有加固杆。

进一步的，所述加工台的顶部设有搭接槽，加工台的底部与底座的顶部通过嵌套固定连接，所述嵌套的底部与底座的顶部固定连接，并且嵌套的四角呈对称设置有四个安装孔。

本发明的有益效果：

1.本发明通过设计立板、加工组件和旋转组件，在对铝合金棒材加工交替加工的过程中，无需调节棒材的摆放位置来靠近加工组件，仅仅需要通过旋转组件驱动加工组件，从而快速实现钻头和打磨棒的位置调换，相较于现有技术，省去了棒材向加工组件输送的时间，因而缩短了交替加工的时间差，进而提升了棒材加工的速度。

2.本发明通过设计横向滑动组件、两个固定卡爪、两个移动卡爪和两个推送组件，并将加工组件设在横向滑动组件的顶部，在横向滑动组件带动加工组件向靠近棒材的一端滑动同时，通过两个推送组件与横向滑动组件固定连接，并且每个推送组件均一个移动卡爪固定连接，因而带动两个移动卡爪向靠近两个固定卡爪的一端滑动，并且设计了两个伸缩弹簧，通过抵触连接板，从而对两个移动卡爪进行辅助抵紧，相较于现有技术，能根据直径大小将加工台顶部的铝合金棒材自动夹紧，夹紧过程简单快捷，进而节约了加工时间，同时提升了本设备的实用性。

3.综合1至2两条有益效果,本发明通过设计控制器、加工机构和夹持机构,并通过三者相互配合，在对铝合金棒材加工的过程中，能在加工机构向铝合金棒材靠近准备加工的同时，同步对加工台顶部的铝合金棒材进行固定，在加工组件到位时，棒材自动实现夹紧，在棒材加工完毕，加工组件复位，同时两个移动卡爪自动松开，棒材的夹紧和松开过程全程自动，相较于现有技术，无需人工干预，有效节约了人力和时间，同时在加工的过程中，能快速调换钻头和打磨棒的位置，对棒材快速进行交替加工，进而达到了高效加工的效果。

4.本发明通过设计横向滑动组件，从而将加工机构与夹持机构设计为联动式结构，因而使得本设备的电耗较小，有利于降低铝合金棒材的加工成本，适合推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面对本发明实施例中的附图作简单地介绍。

图1为本发明的立体结构示意图一；

图2为本发明的立体结构示意图二；

图3为图2中的A处放大图；

图4为图2中的B处放大图；

图5为本发明夹持机构的立体结构示意图；

图6为图5中的C处放大图；

图7为本发明两个移动卡爪和两个固定卡爪的立体结构示意图；

图8为图7中的D处放大图；

图9为本发明立板的立体结构示意图；

图10为图9中的E处放大图；

图11为立板和纵向滑动组件的立体结构示意图；

图中：底座1，连接板10，伸缩弹簧11，加工台2，控制器3，加工机构4，立板40，位置传感器400，加工组件41，钻头410，打磨棒411，固定外壳412，微型电机413，滑块414，旋转组件42，连杆420，第三齿轮421，扇形齿板422，伺服电机423，纵向滑动组件43，丝杆430，第二滑板431，微电机432，夹持机构5,横向滑动组件50，第一滑板500，步进电机501，第一齿轮502，第一推板503，第一齿条504，固定卡爪51，移动卡爪52，夹紧头520，立杆521，滑轮522，防滑垫523，推送组件53，滑杆530，第二推板531，第二齿轮532，推块533，限位块534，第二齿条535。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸。

参照图1至图11所示的一种高效铝合金棒材加工设备，包括底座1和加工台2，所述加工台2固定设在底座1的顶部，还包括控制器3、加工机构4和夹持机构5,所述控制器3固定设在底座1的顶部，所述夹持机构5设在底座1的顶部以用来夹紧铝合金棒材，夹持机构5包括横向滑动组件50、两个固定卡爪51、两个移动卡爪52和两个推送组件53，所述横向滑动组件50设在底座1的顶部，两个推送组件53呈对称设置在底座1的顶部，每个移动卡爪52均滑动设置在底座1的顶部，并且每个推送组件53均与一个移动卡爪52固定连接，两个固定卡爪51呈对称设置在底座1的顶部，每个移动卡爪52均与一个固定卡爪51的高度一致，所述加工机构4设在横向滑动组件50的顶部以用来加工铝合金棒材，加工机构4包括立板40、加工组件41、旋转组件42和纵向滑动组件43，所述纵向滑动组件43设在横向滑动组件50的顶部，所述立板40固定设在纵向滑动组件43的顶部，所述旋转组件42设在立板40的外壁上，所述加工组件41可转动的设置在立板40的顶部外壁上，并且加工组件41和旋转组件42铰接，所述加工组件41、旋转组件42、横向滑动组件50和纵向滑动组件43与控制器3均为电性连接。

所述横向滑动组件50包括第一滑板500、步进电机501、第一齿轮502和第一推板503，底座1的顶部呈对称设置有两个导轨，所述第一滑板500滑动设在两个导轨的顶部，所述步进电机501固定设在底座1的顶部，所述第一齿轮502套设在步进电机501的输出端上，所述第一推板503固定设在第一滑板500靠近步进电机501的顶部一端，并且第一推板503的底部固定设有第一齿条504，所述第一齿条504与第一齿轮502啮合连接，所述步进电机501与控制器3电连接，当铝合金棒材放到搭接槽的内部后，通过控制器3启动步进电机501，使其逆时针转，从而带动第一齿轮502旋转，由于第一齿轮502与第一齿条504啮合连接，第一齿条504与第一推板503固定连接，又因为第一滑板500与第一推板503固定连接，第一滑板500与两个导轨滑动连接，因而带动第一滑板500向靠近加工台2的一端滑动，步进电机501可以精确控制第一齿轮502的转速，进而精确控制第一滑板500的滑动距离，进而方便夹持不同直径的铝合金棒材。

每个所述推送组件53均包括滑杆530、第二推板531和第二齿轮532，第一滑板500远离控制器3的顶部一端固定设有推块533，所述滑杆530固定设在推块533远离立板40的一端，底座1的顶部呈对称设置有两个限位块534，滑杆530的另一端与其中一个限位块534滑动连接，所述第二齿轮532可转动的设置在底座1的顶部，所述第二推板531固定设在移动卡爪52的外壁上，第二推板531的底部固定设有第二齿条535，所述第二齿条535与第二齿轮532啮合连接，并且滑杆530的外壁上设有可供第二齿轮532啮合的齿槽，并且滑杆530远离推块533的一端固定设有防脱帽，在第一滑板500向靠近加工台2的一端滑动的同时，由于滑杆530与第一滑板500的顶部通过推块533固定连接，因而通过第一滑板500使得滑杆530向远离推块533的一端滑动，由于滑杆530的外壁上设计有可供第二齿轮532啮合的齿槽，第二齿轮532是转动设计的，因而带动第二齿轮532旋转，又因为第二齿轮532与第二齿条535啮合连接，第二齿条535与第二推板531的底部固定连接，加之，第二推板531与移动卡爪52固定连接，移动卡爪52的底部与底座1滑动连接，因而带动移动卡爪52向靠近固定卡爪51的一端滑动，直至将加工台2顶部的铝合金棒材夹紧，当铝合金棒材加工完毕，通过控制器3启动步进电机501，并使其顺时针旋传，第一推板503和第二推板531组件均与上述运作步骤相反，从而带动两个移动卡爪52向远离加工台2的一端滑动，进而使得铝合金棒由夹紧变为松开，最后由工人将加工好的棒材取出即可，相较于现有技术，在加工机构4向铝合金棒材靠近准备加工的同时，同步对加工台2顶部的铝合金棒材进行固定，在加工组件41到位时，棒材自动实现夹紧，在棒材加工完毕，加工组件41复位，同时两个移动卡爪52自动松开，棒材的夹紧和松开过程全程自动，无需人工干预，有效节约了人力和时间，进而提升了加工效率，并且加工机构4与夹持机构5为联动式设计结构，因而使得本设备的电耗较小，有利于降低铝合金棒材的加工成本。

每个所述移动卡爪52均包括夹紧头520、立杆521和四个滑轮522，底座1的顶部呈对称设置有四个支撑板，每两个支撑板之间均固定设有导向杆，两个导向杆之间套设有连接板10，每个立杆521均固定设在连接板10的一端，所述夹紧头520固定设在立杆521的顶部，每个夹紧头520均为U型结构，并且每个夹紧头520的外壁上均贴合置有防滑垫523，所述防护垫由橡胶材质制成，立杆521的底部固定设有转接架，四个滑轮522均可转动的设置在转接架的内壁上，并且底座1的顶部呈对称设置有两个滑道，每四个滑轮522均与一个滑道滑动连接，每个立杆521与一个第二推板531之间均固定设有加固板，在移动卡爪52滑动时，四个滑轮522能够保证转接架的顺利滑动，因而保证立杆521的顺利滑动，连接板10用来连接两个立杆521，因而保证两个移动卡爪52同步滑动，两个导向杆起到导向作用，保证两个立杆521的平稳运作，进而保证两个夹紧头520的同步滑动，夹紧头520设计为U型结构，能够夹持不同直径的棒材，提升了本设备的实用性，橡胶材质制成的防滑垫523，能够保证铝合金棒材在加工的过程中防止打滑，因而有利于提升加工效率和加工质量，加固板用来支撑第二推板531，防止其产生歪斜而影响立杆521的滑动。

所述加工组件41包括钻头410、打磨棒411和固定外壳412，立板40的顶部外壁通过轴承插设有旋转轴，所述固定外壳412设在旋转轴远离立板40的一端外壁上，固定外壳412的内部呈对称设置有两个微型电机413，所述钻头410和打磨棒411分别固定设在两个微型电机413的输出端上，并且固定外壳412远离立板40的一侧外壁上开设有滑槽，所述滑槽的内部固定设有限位杆，所述限位杆的外壁上套设有滑块414，每个微型电机413均与控制器3电连接，当进行铝合金棒材的加工时，首先通过控制器3启动其中一个微型电机413，从而带动钻头410对铝合金棒材的表面进行钻孔，当钻孔结束，并且打磨棒411与钻头410的位置调换后，通过控制器3启动另一个微型电机413，进而带动打磨棒411对钻孔内壁进行打磨，去掉毛刺，同时也可以进行钻头410和打磨棒411的交替加工。

所述旋转组件42包括连杆420、第三齿轮421、扇形齿板422和伺服电机423，所述伺服电机423固定设在立板40的外壁上，伺服电机423的输出端穿过立板40，所述第三齿轮421套设在伺服电机423的输出端上，所述扇形齿板422可转动的设置在立板40的外壁上，并且扇形齿板422与第三齿轮421啮合连接，所述连杆420铰接设置在滑块414和扇形齿板422之间，立板40靠近扇形齿板422的外壁上固定设有感应柱，所述感应柱的内部安装有位置传感器400，所述伺服电机423和位置传感器400均与控制器3电连接，当铝合金棒材表面打孔结束，通过控制器3启动伺服电机423，从而带动第三齿轮421旋转，由于第三齿轮421与扇形齿板422啮合连接，扇形齿板422与立板40转动连接，因而带动扇形齿板422旋转，又因为滑块414和扇形齿板422分别与连杆420的两端铰接，限位杆与滑块414滑动连接，因而带动滑块414于限位杆的外壁上滑动，又因为固定外壳412与立板40通过旋转轴转动连接，进而带动固定外壳412旋转，当扇形齿板422旋转至靠近感应柱的一端时，位置传感器400检测到扇形齿板422的到来，扇形齿板422从初始状态旋转至靠近感应柱的行程刚好满足打磨棒411与钻头410位置调换的旋转行程，因而通过控制器3断电伺服电机423，从而使得扇形齿板422停止旋转，进而使得打磨棒411旋转至钻头410的初始状态，即钻头410与打磨棒411的位置掉转，然后对钻孔的内壁进行打磨，去掉毛刺，同时也可以进行钻孔和打磨的交替加工，相较于现有技术中钻头410和打磨棒411位置的分离式设计，打磨棒411和钻头410通过固定外壳412一体设计，在钻头410结束，即可通过旋转方式将钻头410与打磨棒411的位置迅速掉转，无需将棒材向打磨棒411和钻头410输送，缩小了调整棒材位置的时间差，因而节约了棒材的加工时间，进而提升了铝合金棒材的加工效率。

所述纵向滑动组件43包括丝杆430、第二滑板431和微电机432，所述第一滑板500的顶部呈对称设置有两个滑轨，所述第二滑板431滑动设置在两个滑轨的顶部，并且第二滑板431的顶部与立板40的底部固定连接，第二滑板431的顶部呈对称设置有两个支撑块，所述丝杆430可转动的设置在两个支撑块之间，所述微电机432固定设在其中一个支撑块的外壁上，并且微电机432的输出端与丝杆430的一端固定连接，第二滑板431的底部与丝杆430螺纹连接，所述控制器3上安装有可控制微电机432启闭的开关按钮，当需要进行铝合金棒材的加工时，通过人工启动开关按钮，控制器3接收到开关按钮的信号后，启动微电机432，由于丝杆430与两个支撑块转动连接，丝杆430的一端与微电机432的输出端固定连接，因而带动丝杆430旋转，由于丝杆430与第二滑板431的底部螺纹连接，第二滑板431又与两个滑轨连接，因而带动第二滑板431于第一滑板500的顶部滑动，又因为第二滑板431与立板40固定连接，进而带动立板40上的钻头410和打磨棒411纵向滑动，以便对铝合金棒材外壁进行长度方向上的加工。

每个所述导向杆的外壁上均套设有伸缩弹簧11，每个支撑板靠近伸缩弹簧11的一端与连接板10靠近伸缩弹簧11的一端均与一个伸缩弹簧11的两端抵触，在连接板10向远离加工台2的一端滑动时，伸缩弹簧11收缩，当连接板10向靠近加工台2的一端滑动时，即两个移动卡爪52向靠近加工台2的一端滑动时，两个伸缩弹簧11复位，在两个移动卡爪52与两个固定卡爪51将铝合金棒材的两端夹紧的过程中，利用两个伸缩弹簧11的张力对铝合金棒材起到辅助夹紧的作用，进而提升了夹紧效果。

每个限位块534的顶部均开设有安装槽，每个安装槽的内部均插设有直线轴承，每个滑杆530均与一个直线轴承插设连接，每个直线轴承的内圈均与一个滑杆530的外壁固定连接，每个直线轴承的外圈分别与一个安装槽的内壁固定连接，两个固定卡爪51之间均固定设有加固杆，当滑杆530滑动于限位块534内部往复滑动时，直线轴承有效减小了滑杆530与限位块534的滑动摩擦力，保证滑杆530的顺利滑动，进而保证推送组件53顺利运作。

所述加工台2的顶部设有搭接槽，加工台2的底部与底座1的顶部通过嵌套固定连接，所述嵌套的底部与底座1的顶部固定连接，并且嵌套的四角呈对称设置有四个安装孔，当进行铝合金棒材的加工时，首先通过人工将棒材放到搭接槽的顶部，嵌套用来连接加工台2和底座1，起到固定作用。

本发明的工作原理：当进行铝合金棒材的加工时，首先通过人工将棒材放到搭接槽的顶部，通过控制器3启动步进电机501，使其逆时针转，从而带动第一齿轮502旋转，由于第一齿轮502与第一齿条504啮合连接，第一齿条504与第一推板503固定连接，又因为第一滑板500与第一推板503固定连接，第一滑板500与两个导轨滑动连接，因而带动第一滑板500向靠近加工台2的一端滑动，当滑杆530滑动于限位块534内部往复滑动时，直线轴承有效减小了滑杆530与限位块534的滑动摩擦力，保证滑杆530的顺利滑动，进而保证推送组件53顺利运作，步进电机501可以精确控制第一齿轮502的转速，进而精确控制第一滑板500的滑动距离，进而方便夹持不同直径的铝合金棒材。

在第一滑板500向靠近加工台2的一端滑动的同时，由于滑杆530与第一滑板500的顶部通过推块533固定连接，因而通过第一滑板500使得滑杆530向远离推块533的一端滑动，由于滑杆530的外壁上设计有可供第二齿轮532啮合的齿槽，第二齿轮532是转动设计的，因而带动第二齿轮532旋转，又因为第二齿轮532与第二齿条535啮合连接，第二齿条535与第二推板531的底部固定连接，加之，第二推板531与移动卡爪52固定连接，移动卡爪52的底部与底座1滑动连接，因而带动移动卡爪52向靠近固定卡爪51的一端滑动，直至将加工台2顶部的铝合金棒材夹紧，在移动卡爪52滑动时，四个滑轮522能够保证转接架的顺利滑动，因而保证立杆521的顺利滑动，连接板10用来连接两个立杆521，因而保证两个移动卡爪52同步滑动，两个导向杆起到导向作用，保证两个立杆521的平稳运作，进而保证两个夹紧头520的同步滑动，夹紧头520设计为U型结构，能够夹持不同直径的棒材，提升了本设备的实用性，橡胶材质制成的防滑垫523，能够保证铝合金棒材在加工的过程中防止打滑，因而有利于提升加工效率和加工质量，防止其产生歪斜而影响立杆521的滑动，在连接板10向远离加工台2的一端滑动时，伸缩弹簧11收缩，当连接板10向靠近加工台2的一端滑动时，即两个移动卡爪52向靠近加工台2的一端滑动时，两个伸缩弹簧11复位，在两个移动卡爪52与两个固定卡爪51将铝合金棒材的两端夹紧的过程中，利用两个伸缩弹簧11的张力对铝合金棒材起到辅助夹紧的作用，进而提升了夹紧效果。

当铝合金棒材表面打孔结束，通过控制器3启动伺服电机423，从而带动第三齿轮421旋转，由于第三齿轮421与扇形齿板422啮合连接，扇形齿板422与立板40转动连接， 因而带动扇形齿板422旋转，又因为滑块414和扇形齿板422分别与连杆420的两端铰接，限位杆与滑块414滑动连接，因而带动滑块414于限位杆的外壁上滑动，又因为固定外壳412与立板40通过旋转轴转动连接，进而带动固定外壳412旋转，当扇形齿板422旋转至靠近感应柱的一端时，位置传感器400检测到扇形齿板422的到来，扇形齿板422从初始状态旋转至靠近感应柱的行程刚好满足打磨棒411与钻头410位置调换的旋转行程，因而通过控制器3断电伺服电机423，从而使得扇形齿板422停止旋转，进而使得打磨棒411旋转至钻头410的初始状态，即钻头410与打磨棒411的位置掉转，然后对钻孔的内壁进行打磨，去掉毛刺，同时也可以进行钻孔和打磨的交替加工，相较于现有技术中钻头410和打磨棒411位置的分离式设计，打磨棒411和钻头410通过固定外壳412一体设计，在钻头410结束，即可通过旋转方式将钻头410与打磨棒411的位置迅速掉转，无需将棒材向打磨棒411和钻头410输送，缩小了调整棒材位置的时间差，因而节约了棒材的加工时间，进而提升了铝合金棒材的加工效率。

当需要进行铝合金棒材外壁长度方向上的加工时，通过人工启动开关按钮，控制器3接收到开关按钮的信号后，启动微电机432，由于丝杆430与两个支撑块转动连接，丝杆430的一端与微电机432的输出端固定连接，因而带动丝杆430旋转，由于丝杆430与第二滑板431的底部螺纹连接，第二滑板431又与两个滑轨连接，因而带动第二滑板431于第一滑板500的顶部滑动，又因为第二滑板431与立板40固定连接，进而带动立板40上的钻头410和打磨棒411纵向滑动，以便对铝合金棒材外壁进行长度方向上的加工。

当铝合金棒材加工完毕，通过控制器3启动步进电机501，并使其顺时针旋传，第一推板503和第二推板531组件均与上述运作步骤相反，从而带动两个移动卡爪52向远离加工台2的一端滑动，进而使得铝合金棒由夹紧变为松开，最后由工人将加工好的棒材取出即可，相较于现有技术，在加工机构4向铝合金棒材靠近准备加工的同时，同步对加工台2顶部的铝合金棒材进行固定，在加工组件41到位时，棒材自动实现夹紧，在棒材加工完毕，加工组件41复位，同时两个移动卡爪52自动松开，棒材的夹紧和松开过程全程自动，无需人工干预，有效节约了人力和时间，进而提升了加工效率，并且加工机构4与夹持机构5为联动式设计结构，因而使得本设备的电耗较小，有利于降低铝合金棒材的加工成本。

Claims (10)

1.一种高效铝合金棒材加工设备，包括底座（1）和加工台（2），所述加工台（2）固定设在底座（1）的顶部，其特征在于:还包括控制器（3）、加工机构（4）和夹持机构（5）,所述控制器（3）固定设在底座（1）的顶部，所述夹持机构（5）设在底座（1）的顶部以用来夹紧铝合金棒材，夹持机构（5）包括横向滑动组件（50）、两个固定卡爪（51）、两个移动卡爪（52）和两个推送组件（53），所述横向滑动组件（50）设在底座（1）的顶部，两个推送组件（53）呈对称设置在底座（1）的顶部，每个移动卡爪（52）均滑动设置在底座（1）的顶部，并且每个推送组件（53）均与一个移动卡爪（52）固定连接，两个固定卡爪（51）呈对称设置在底座（1）的顶部，每个移动卡爪（52）均与一个固定卡爪（51）的高度一致，所述加工机构（4）设在横向滑动组件（50）的顶部以用来加工铝合金棒材，加工机构（4）包括立板（40）、加工组件（41）、旋转组件（42）和纵向滑动组件（43），所述纵向滑动组件（43）设在横向滑动组件（50）的顶部，所述立板（40）固定设在纵向滑动组件（43）的顶部，所述旋转组件（42）设在立板（40）的外壁上，所述加工组件（41）可转动的设置在立板（40）的顶部外壁上，并且加工组件（41）和旋转组件（42）铰接，所述加工组件（41）、旋转组件（42）、横向滑动组件（50）和纵向滑动组件（43）与控制器（3）均为电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种高效铝合金棒材加工设备，其特征在于：所述横向滑动组件（50）包括第一滑板（500）、步进电机（501）、第一齿轮（502）和第一推板（503），底座（1）的顶部呈对称设置有两个导轨，所述第一滑板（500）滑动设在两个导轨的顶部，所述步进电机（501）固定设在底座（1）的顶部，所述第一齿轮（502）套设在步进电机（501）的输出端上，所述第一推板（503）固定设在第一滑板（500）靠近步进电机（501）的顶部一端，并且第一推板（503）的底部固定设有第一齿条（504），所述第一齿条（504）与第一齿轮（502）啮合连接，所述步进电机（501）与控制器（3）电连接。

3.根据权利要求2所述的一种高效铝合金棒材加工设备，其特征在于：每个所述推送组件（53）均包括滑杆（530）、第二推板（531）和第二齿轮（532），第一滑板（500）远离控制器（3）的顶部一端固定设有推块（533），所述滑杆（530）固定设在推块（533）远离立板（40）的一端，底座（1）的顶部呈对称设置有两个限位块（534），滑杆（530）的另一端与其中一个限位块（534）滑动连接，所述第二齿轮（532）可转动的设置在底座（1）的顶部，所述第二推板（531）固定设在移动卡爪（52）的外壁上，第二推板（531）的底部固定设有第二齿条（535），所述第二齿条（535）与第二齿轮（532）啮合连接，并且滑杆（530）的外壁上设有可供第二齿轮（532）啮合的齿槽，并且滑杆（530）远离推块（533）的一端固定设有防脱帽。

4.根据权利要求3所述的一种高效铝合金棒材加工设备，其特征在于：每个所述移动卡爪（52）均包括夹紧头（520）、立杆（521）和四个滑轮（522），底座（1）的顶部呈对称设置有四个支撑板，每两个支撑板之间均固定设有导向杆，两个导向杆之间套设有连接板（10），每个立杆（521）均固定设在连接板（10）的一端，所述夹紧头（520）固定设在立杆（521）的顶部，每个夹紧头（520）均为U型结构，并且每个夹紧头（520）的外壁上均贴合置有防滑垫（523），所述防护垫由橡胶材质制成，立杆（521）的底部固定设有转接架，四个滑轮（522）均可转动的设置在转接架的内壁上，并且底座（1）的顶部呈对称设置有两个滑道，每四个滑轮（522）均与一个滑道滑动连接，每个立杆（521）与一个第二推板（531）之间均固定设有加固板。

5.根据权利要求4所述的一种高效铝合金棒材加工设备，其特征在于：所述加工组件（41）包括钻头（410）、打磨棒（411）和固定外壳（412），立板（40）的顶部外壁通过轴承插设有旋转轴，所述固定外壳（412）设在旋转轴远离立板（40）的一端外壁上，固定外壳（412）的内部呈对称设置有两个微型电机（413），所述钻头（410）和打磨棒（411）分别固定设在两个微型电机（413）的输出端上，并且固定外壳（412）远离立板（40）的一侧外壁上开设有滑槽，所述滑槽的内部固定设有限位杆，所述限位杆的外壁上套设有滑块（414），每个微型电机（413）均与控制器（3）电连接。

6.根据权利要求5所述的一种高效铝合金棒材加工设备，其特征在于：所述旋转组件（42）包括连杆（420）、第三齿轮（421）、扇形齿板（422）和伺服电机（423），所述伺服电机（423）固定设在立板（40）的外壁上，伺服电机（423）的输出端穿过立板（40），所述第三齿轮（421）套设在伺服电机（423）的输出端上，所述扇形齿板（422）可转动的设置在立板（40）的外壁上，并且扇形齿板（422）与第三齿轮（421）啮合连接，所述连杆（420）铰接设置在滑块（414）和扇形齿板（422）之间，立板（40）靠近扇形齿板（422）的外壁上固定设有感应柱，所述感应柱的内部安装有位置传感器（400），所述伺服电机（423）和位置传感器（400）均与控制器（3）电连接。

7.根据权利要求6所述的一种高效铝合金棒材加工设备，其特征在于：所述纵向滑动组件（43）包括丝杆（430）、第二滑板（431）和微电机（432），所述第一滑板（500）的顶部呈对称设置有两个滑轨，所述第二滑板（431）滑动设置在两个滑轨的顶部，并且第二滑板（431）的顶部与立板（40）的底部固定连接，第二滑板（431）的顶部呈对称设置有两个支撑块，所述丝杆（430）可转动的设置在两个支撑块之间，所述微电机（432）固定设在其中一个支撑块的外壁上，并且微电机（432）的输出端与丝杆（430）的一端固定连接，第二滑板（431）的底部与丝杆（430）螺纹连接，所述控制器（3）上安装有可控制微电机（432）启闭的开关按钮。

8.根据权利要求7所述的一种高效铝合金棒材加工设备，其特征在于：每个所述导向杆的外壁上均套设有伸缩弹簧（11），每个支撑板靠近伸缩弹簧（11）的一端与连接板（10）靠近伸缩弹簧（11）的一端均与一个伸缩弹簧（11）的两端抵触。

9.根据权利要求8所述的一种高效铝合金棒材加工设备，其特征在于：每个限位块（534）的顶部均开设有安装槽，每个安装槽的内部均插设有直线轴承，每个滑杆（530）均与一个直线轴承插设连接，每个直线轴承的内圈均与一个滑杆（530）的外壁固定连接，每个直线轴承的外圈分别与一个安装槽的内壁固定连接，两个固定卡爪（51）之间均固定设有加固杆。

10.根据权利要求9所述的一种高效铝合金棒材加工设备，其特征在于：所述加工台（2）的顶部设有搭接槽，加工台（2）的底部与底座（1）的顶部通过嵌套固定连接，所述嵌套的底部与底座（1）的顶部固定连接，并且嵌套的四角呈对称设置有四个安装孔。

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