CN117245393B - 一种铝合金型材自动化成型装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种铝合金型材自动化成型装置及方法,涉及铝合金加工技术领域,包括输送机构、夹持机构和成型机构,所述的输送机构上设置有夹持机构和成型机构;本发明通过设置夹持组件,能够确保型材的切割和钻孔位置准确无误,从而提高了加工精度,避免了不准确加工带来的问题;本发明通过设置驱动组件可以先驱动切割组件下降,对型材进行切割,然后驱动夹持组件转动九十度,通过打孔组件对铝合金门窗侧面的孔位进行钻孔;本发明通过自动化的输送机构、成型机构,能够连续、高效地进行型材的切割和钻孔,大幅提高了生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及铝合金加工技术领域,一种铝合金型材自动化成型装置及方法。
背景技术
铝合金门窗型材作为建筑中常用的材料之一,其加工与定制需求日益增加。传统的加工方式依赖于手工操作,存在以下问题:生产效率低下,工人的经验和技能程度差异大,易导致产品质量不稳定;操作风险高,切割和钻孔过程存在意外伤害的风险;加工精度受限,难以满足高精度的建筑要求。现有的自动化成型装置大多只具备单一功能,难以满足铝合金门窗型材的复合加工需求。缺少一套全面、高效的自动化解决方案,以提升型材加工的精度和效率。
公告号为CN112642788B的中国发明专利公开了一种高精度铝合金型材成型装置,包括外壳、进料装置、切割装置和打磨清洗装置。
该专利虽然可以铝合金型材进行进料和切角,但是并不能连续化的对铝合金型材进行切割和钻孔。
发明内容
针对上述技术问题,本发明采用的技术方案为:一种铝合金型材自动化成型装置,包括输送机构、夹持机构和成型机构,所述的输送机构上设置有夹持机构和成型机构;所述的成型机构包括驱动组件、调节组件、切割组件和打孔组件,所述的调节组件用于调节切割组件的位置,所述的驱动组件用于驱动切割组件下降,所述的驱动组件还用于驱动夹持机构转动九十度,所述切割组件上设置有打孔组件,打孔组件用于对铝合金型材进行打孔;所述的驱动组件包括间歇运动单元,间歇运动单元上设置有拨杆,所述的拨杆和连接框接触配合,所述的连接框设置在切割组件上,所述的间歇运动单元上还设置有主动齿轮。
进一步的,所述的间歇运动单元包括槽轮、主动拨盘和圆柱销,所述的主动拨盘和拨杆固定安装,所述的主动拨盘还和圆柱销固定安装,所述的圆柱销和槽轮接触配合,所述的槽轮和主动齿轮固定安装。
进一步的,所述的切割组件包括转动单元和切割单元,所述的切割单元对称设置有两组,所述的转动单元用于调节切割单元的角度,切割单元用于对铝合金型材进行切割。
进一步的,所述的转动单元包括横板,横板上设置有侧板,所述的侧板上转动安装有转动套筒,转动套筒上滑动安装有转动杆,转动杆上固定安装有转动锥齿轮一,转动锥齿轮一和转动锥齿轮二啮合安装,转动锥齿轮二和升降杆固定安装,升降杆上滑动安装有升降套筒,升降套筒和联动架转动安装,联动架和限位套筒滑动安装,限位套筒上固定安装有限位杆,限位杆在横板上滑动安装。
进一步的,所述的调节组件包括固定板,固定板上固定安装有固定杆,所述的固定杆上固定安装有横板,所述的固定板上转动安装有双头丝杠,所述的双头丝杠上螺纹安装有两个调节板。
进一步的,所述的夹持机构包括旋转组件和夹持组件,所述的旋转组件上设置有夹持组件。
进一步的,所述的旋转组件包括从动齿轮,所述的从动齿轮和主动齿轮啮合安装,从动齿轮和转动环固定安装,所述的转动环上均匀分布有四个夹持板,所述的夹持板的端部设置有端块。
进一步的,所述的夹持组件包括固定盘,所述的固定盘固定安装在转动环上,固定盘上转动安装有夹持齿圈,所述的夹持齿圈和驱动板固定安装,所述的驱动板上均匀设置有四个顶块,驱动板上的顶块和端块接触配合。
一种铝合金型材自动化成型方法,具体包括如下步骤:
S1:通过输送辊将铝合金型材传送至切割组件的位置;
S2:通过夹持机构中的夹持齿圈带动驱动板转动,驱动板上的顶块带动四个端块运动,端块带动夹持板运动,对铝合金型材进行夹持固定;
S3:通过双头丝杠带动两个调节板运动,即可调节型材切割的长度,通过转动单元带动切割片转动,即可同步调节切割角度;
S4:通过驱动组件使拨杆转动到与连接框接触的位置,拨杆带动连接框下降,连接框带动切割片下降,与此同时,通过切割片转动,对铝合金型材进行切割;
S5:切割完毕后,通过驱动组件将型材转动九十度,通过打孔组件中的钻头对铝合金型材进行打孔。
本发明与现有技术相比的有益效果是:(1)本发明通过设置夹持组件,能够确保型材的切割和钻孔位置准确无误,从而提高了加工精度,避免了不准确加工带来的问题;(2)本发明通过设置驱动组件可以先驱动切割组件下降,对型材进行切割,然后驱动夹持组件转动九十度,通过打孔组件对铝合金门窗侧面的孔位进行钻孔;(3)本发明通过自动化的输送机构、成型机构,能够连续、高效地进行型材的切割和钻孔,大幅提高了生产效率。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图。
图2为本发明整体内部结构示意图。
图3为本发明输送机构结构示意图。
图4为本发明夹持机构结构示意图。
图5为本发明夹持机构局部结构示意图。
图6为本发明成型机构结构示意图。
图7为本发明成型机构局部结构示意图。
图8为图7中A处的局部放大图。
图9为图7中B处的局部放大图。
图10为本发明成型机构另一局部结构示意图。
附图标号:1-外壳;201-支架;202-输送辊;203-挡片;204-输送电机;205-同步带;206-同步轮;301-固定环;302-转动环;303-从动齿轮;304-夹持板;305-端块;306-复位弹簧;307-驱动板;308-固定架;309-夹持电机;310-夹持齿轮;311-固定盘;312-夹持齿圈;401-固定板;402-固定杆;403-调节电机;404-双头丝杠;405-横板;406-调节板;407-侧板;408-转动电机;409-转动齿一;410-转动齿二;411-转动套筒;412-转动杆;413-转动锥齿轮一;414-转动锥齿轮二;415-升降杆;416-升降套筒;417-支撑架;418-电缸;419-挡板;420-切割片;421-切割锥齿轮二;422-切割电机;423-切割锥齿轮一;424-连接板;425-钻孔电机;426-钻头;427-竖板;428-驱动电机;429-主动拨盘;430-槽轮;431-拨杆;432-连接框;433-连接轴;434-主动齿轮;435-联动架;436-限位套筒;437-压缩弹簧;438-限位杆;439-圆柱销;440-挡环。
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。
实施例:如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10所示的一种铝合金型材自动化成型装置,包括外壳1、输送机构、夹持机构和成型机构,输送机构上设置有夹持机构和成型机构,外壳1固定安装在输送机构上。
输送机构包括支架201、输送辊202、挡片203、输送电机204、同步带205、同步轮206,支架201上固定安装有外壳1,支架201的一侧设置有支撑板,用于放置铝合金型材,外壳1上固定安装有输送电机204,输送辊202设置有四个,输送辊202转动安装在支架201上,其中一个输送辊202和输送电机204的输出轴固定安装,每个输送辊202上都固定安装有两个挡片203,输送辊202的一端固定安装有同步轮206,同步轮206上套设有同步带205,四个输送辊202上的同步轮206通过同步带205进行传动。
夹持机构包括旋转组件和夹持组件,旋转组件固定安装在支架201上,旋转组件上设置有夹持组件。
旋转组件包括固定环301、转动环302、从动齿轮303、夹持板304、端块305和复位弹簧306,固定环301固定安装在支架201上,固定环301上转动安装有转动环302,转动环302上固定安装有从动齿轮303,从动齿轮303和主动齿轮434啮合安装,转动环302上均匀分布有四个夹持板304,其中一个夹持板304的顶面和输送辊202的顶面处于同一水平面,夹持板304上设置有滑动杆,夹持板304的滑动杆上固定安装有端块305,复位弹簧306套设在夹持板304的滑动杆上,复位弹簧306的第一端固定安装在转动环302上,复位弹簧306的第二端固定安装端块305上。
夹持组件包括驱动板307、固定架308、夹持电机309、夹持齿轮310、固定盘311和夹持齿圈312,固定盘311固定安装在转动环302上,固定盘311上转动安装有夹持齿圈312,夹持齿圈312和驱动板307固定安装,驱动板307上均匀设置有四个顶块,驱动板307上的顶块和端块305接触配合,固定架308固定安装在固定盘311上,固定架308上固定安装有夹持电机309,夹持电机309的输出轴和夹持齿轮310固定安装,夹持齿轮310和夹持齿圈312啮合安装。
成型机构包括驱动组件、调节组件、切割组件和打孔组件,调节组件设置在支架201上,切割组件和驱动组件均设置在调节组件上,调节组件用于调节切割组件的位置,驱动组件用于驱动切割组件下降,驱动组件还用于驱动夹持机构转动九十度,切割组件上设置有打孔组件,打孔组件用于对铝合金型材进行打孔。
调节组件包括固定板401、固定杆402、调节电机403、双头丝杠404和调节板406,固定杆402的两端固定安装有固定板401,固定板401固定安装在固定板401上,双头丝杠404的两端转动安装在固定板401上,调节电机403固定安装在固定板401上,调节电机403的输出轴和双头丝杠404固定安装,双头丝杠404的上设置有两段方向相反的螺纹,调节板406设置有两个,双头丝杠404上两段方向相反的螺纹分别和两个调节板406螺纹安装。
切割组件包括转动单元和切割单元,切割单元对称设置有两组,转动单元用于调节切割单元的角度,切割单元用于对铝合金型材进行切割。
转动单元包括横板405、侧板407、转动电机408、转动齿一409、转动齿二410、转动套筒411、转动杆412、转动锥齿轮一413、转动锥齿轮二414、升降杆415、升降套筒416、联动架435、限位套筒436、压缩弹簧437、限位杆438和挡环440,横板405固定安装在固定杆402上,横板405上固定安装有侧板407,侧板407上固定安装有转动电机408,转动电机408的输出轴和转动齿一409固定安装,转动齿一409和转动齿二410啮合安装,转动齿二410固定安装在转动套筒411上,转动套筒411转动安装在侧板407上,转动套筒411上滑动安装有转动杆412,转动套筒411的长度方向上设置有滑槽,转动杆412的长度方向上设置有限位条,转动套筒411上的滑槽和转动杆412上的限位条相配合,从而防止转动套筒411和转动杆412之间相对转动,转动杆412转动安装在调节板406上,转动杆412上固定安装有转动锥齿轮一413,转动锥齿轮一413和转动锥齿轮二414啮合安装,转动锥齿轮二414和升降杆415固定安装,升降杆415转动安装在调节板406上,升降杆415上滑动安装有升降套筒416,升降套筒416的长度方向上设置有滑槽,升降杆415的长度方向上设置有限位条,升降套筒416上的滑槽和升降杆415上的限位条相配合,从而防止升降套筒416和升降杆415之间相对转动,升降套筒416和联动架435转动安装,联动架435的两侧设置有挡环440,挡环440固定安装在升降套筒416上,联动架435和限位套筒436滑动安装,限位套筒436上固定安装有限位杆438,限位杆438在横板405上滑动安装,限位杆438的端部固定安装有挡板,压缩弹簧437套设在限位杆438上,压缩弹簧437的第一端固定安装在限位杆438端部的挡板上,压缩弹簧437的第二端固定安装在横板405上。
切割单元包括支撑架417、挡板419、切割片420、切割锥齿轮二421、切割电机422和切割锥齿轮一423,支撑架417固定安装在升降套筒416上,支撑架417上固定安装有挡板419,切割电机422固定安装在支撑架417上,切割电机422的输出轴和切割锥齿轮一423固定安装,切割锥齿轮一423和切割锥齿轮二421啮合安装,切割锥齿轮二421和切割片420同轴固定安装,切割片420转动安装在挡板419上。
打孔组件包括电缸418、连接板424、钻孔电机425、钻头426,电缸418固定安装在支撑架417上,电缸418的伸缩杆上固定安装有连接板424,连接板424上固定安装有钻孔电机425,钻孔电机425的输出轴和钻头426固定安装。
驱动组件包括间歇运动单元、竖板427、驱动电机428、拨杆431、连接框432和主动齿轮434,间歇运动单元包括主动拨盘429、槽轮430、连接轴433和圆柱销439,竖板427固定安装在横板405上,竖板427上固定安装有驱动电机428,驱动电机428的输出轴和主动拨盘429固定安装,主动拨盘429和拨杆431固定安装,主动拨盘429还和圆柱销439固定安装,圆柱销439和槽轮430接触配合,槽轮430和连接轴433固定安装,连接轴433和主动齿轮434固定安装,拨杆431和连接框432接触配合,连接框432固定安装在限位套筒436上。
一种铝合金型材自动化成型方法,具体包括如下步骤:
S1:通过输送辊202将铝合金型材传送至切割组件的位置;
S2:通过夹持机构中的夹持齿圈312带动驱动板307转动,驱动板307上的顶块带动四个端块305运动,端块305带动夹持板304运动,对铝合金型材进行夹持固定;
S3:通过双头丝杠404带动两个调节板406运动,即可调节型材切割的长度,通过转动单元带动切割片420转动,即可同步调节切割角度;
S4:通过驱动组件使拨杆431转动到与连接框432接触的位置,拨杆431带动连接框432下降,连接框432带动切割片420下降,与此同时,通过切割片420转动,对铝合金型材进行切割;
S5:切割完毕后,通过驱动组件将型材转动九十度,通过打孔组件中的钻头426对铝合金型材进行打孔。
本发明的工作原理如下:使用时,将铝合金型材放置在支架201一侧的支撑板上,并将铝合金型材放在两个挡片203之间,启动输送电机204,输送电机204驱动输送辊202转动,输送辊202通过同步带205和同步轮206带动多个输送辊202同步转动,将铝合金型材传送至切割组件的位置。
启动夹持电机309,夹持电机309驱动夹持齿轮310转动,夹持齿轮310带动夹持齿圈312转动,夹持齿圈312带动驱动板307转动,驱动板307上的顶块带动四个端块305运动,端块305带动夹持板304运动,端块305对复位弹簧306进行压缩;夹持板304移动的过程中,与输送辊202处于同一水平面上的夹持板304先带动铝合金型材上升,防止铝合金型材转动时产生干涉,然后铝合金型材两侧的夹持板304对铝合金型材进行夹持固定。
当需要调节切割长度时,启动调节电机403,调节电机403驱动双头丝杠404转动,双头丝杠404带动两个调节板406运动,即可调节切割长度。
当需要调节切割角度时,启动转动电机408,转动电机408驱动转动齿一409转动,转动齿一409带动转动齿二410和转动套筒411转动,转动套筒411带动两个转动杆412转动,转动杆412带动转动锥齿轮一413转动,转动锥齿轮一413带动转动锥齿轮二414转动,转动锥齿轮二414带动升降杆415转动,升降杆415带动升降套筒416、支撑架417、挡板419和切割片420转动,即可同步调节切割角度。
启动驱动电机428,驱动电机428驱动主动拨盘429、拨杆431和圆柱销439同步转动,拨杆431转动到与连接框432接触的位置,拨杆431带动连接框432下降,连接框432带动限位套筒436和联动架435下降,联动架435通过挡环440带动升降套筒416下降,升降套筒416在升降杆415上滑动,升降套筒416通过支撑架417和挡板419带动切割片420下降,启动切割电机422,切割电机422驱动切割锥齿轮一423转动,切割锥齿轮一423带动切割锥齿轮二421转动,切割锥齿轮二421带动切割片420转动,对铝合金型材进行切割。
切割完毕后,启动驱动电机428,驱动电机428带动主动拨盘429转动,主动拨盘429带动圆柱销439转动,圆柱销439带动槽轮430、连接轴433和主动齿轮434同步转动九十度,主动齿轮434带动从动齿轮303转动九十度,从动齿轮303带动转动环302和夹持板304转动九十度,将型材转动九十度,启动电缸418,电缸418带动连接板424下降,连接板424带动钻孔电机425和钻头426下降,通过钻孔电机425带动钻头426转动,对铝合金型材进行钻孔,通过调节调节板406的位置和支撑架417的角度,即可对铝合金型材的不同位置进行钻孔。
Claims (3)
1.一种铝合金型材自动化成型装置,包括输送机构、夹持机构和成型机构,其特征在于:所述的输送机构上设置有夹持机构和成型机构;
所述的成型机构包括驱动组件、调节组件、切割组件和打孔组件,所述的调节组件用于调节切割组件的位置,所述的驱动组件用于驱动切割组件下降,所述的驱动组件还用于驱动夹持机构转动九十度,所述切割组件上设置有打孔组件,打孔组件用于对铝合金型材进行打孔;
所述的驱动组件包括间歇运动单元,间歇运动单元上设置有拨杆(431),所述的拨杆(431)和连接框(432)接触配合,所述的连接框(432)设置在切割组件上,所述的间歇运动单元上还设置有主动齿轮(434);
所述的间歇运动单元包括槽轮(430)、主动拨盘(429)和圆柱销(439),所述的主动拨盘(429)和拨杆(431)固定安装,所述的主动拨盘(429)还和圆柱销(439)固定安装,所述的圆柱销(439)和槽轮(430)接触配合,所述的槽轮(430)和主动齿轮(434)固定安装;
所述的切割组件包括转动单元和切割单元,所述的切割单元对称设置有两组,所述的转动单元用于调节切割单元的角度,切割单元用于对铝合金型材进行切割;
所述的转动单元包括横板(405),横板(405)上设置有侧板(407),所述的侧板(407)上转动安装有转动套筒(411),转动套筒(411)上滑动安装有转动杆(412),转动杆(412)上固定安装有转动锥齿轮一(413),转动锥齿轮一(413)和转动锥齿轮二(414)啮合安装,转动锥齿轮二(414)和升降杆(415)固定安装,升降杆(415)上滑动安装有升降套筒(416),升降套筒(416)和联动架(435)转动安装,联动架(435)和限位套筒(436)滑动安装,限位套筒(436)上固定安装有限位杆(438),限位杆(438)在横板(405)上滑动安装;
所述的夹持机构包括旋转组件和夹持组件,所述的旋转组件上设置有夹持组件;
所述的旋转组件包括从动齿轮(303),所述的从动齿轮(303)和主动齿轮(434)啮合安装,从动齿轮(303)和转动环(302)固定安装,所述的转动环(302)上均匀分布有四个夹持板(304),所述的夹持板(304)的端部设置有端块(305);
所述的夹持组件包括固定盘(311),所述的固定盘(311)固定安装在转动环(302)上,固定盘(311)上转动安装有夹持齿圈(312),所述的夹持齿圈(312)和驱动板(307)固定安装,所述的驱动板(307)上均匀设置有四个顶块,驱动板(307)上的顶块和端块(305)接触配合。
2.如权利要求1所述的一种铝合金型材自动化成型装置,其特征在于:所述的调节组件包括固定板(401),固定板(401)上固定安装有固定杆(402),所述的固定杆(402)上固定安装有横板(405),所述的固定板(401)上转动安装有双头丝杠(404),所述的双头丝杠(404)上螺纹安装有两个调节板(406)。
3.一种铝合金型材自动化成型方法,包括权利要求1-2任意一项所述的一种铝合金型材自动化成型装置,其特征在于,具体包括如下步骤:S1:通过输送辊(202)将铝合金型材传送至切割组件的位置;
S2:通过夹持机构中的夹持齿圈(312)带动驱动板(307)转动,驱动板(307)上的顶块带动四个端块(305)运动,端块(305)带动夹持板(304)运动,对铝合金型材进行夹持固定;
S3:通过双头丝杠(404)带动两个调节板(406)运动,即可调节型材切割的长度,通过转动单元带动切割片(420)转动,即可同步调节切割角度;
S4:通过驱动组件使拨杆(431)转动到与连接框(432)接触的位置,拨杆(431)带动连接框(432)下降,连接框(432)带动切割片(420)下降,与此同时,通过切割片(420)转动,对铝合金型材进行切割;
S5:切割完毕后,通过驱动组件将型材转动九十度,通过打孔组件中的钻头(426)对铝合金型材进行打孔。
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