一种实现三面加工的旋转定位装置及其加工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种铝门窗型材钻铣加工设备及其加工方法，属于门窗幕墙型材加工设备技术领域。
【背景技术】
[0002]在门窗幕墙加工领域，门窗组装前需在型材上加工出排水孔、锁孔、执手孔、安装孔等工艺孔，用于排水，安装门锁，安装执手，用于将门窗固定于墙体等用途。
[0003]工艺孔主要排布在型材的三个表面上，现有技术的门窗幕墙型材钻铣加工设备，一般通过人工翻转实现三个面上工艺孔的加工，即装夹型材后，加工0°面，加工完毕后，松开压紧装置，人工翻转至+90°面进行装夹，加工完毕后，再次人工翻转至-90°进行装夹，进行再次加工，加工一根型材需多次翻转，重复装夹，费时耗力，操作繁琐，加工效率低。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种实现三面加工的旋转定位装置，能够自动实现型材在三个表面之间的旋转定位，进而完成对型材三个表面的加工。
[0005]本发明还提供了一种利用上述装置加工型材的加工方法。
[0006]为实现上述目的本发明所采用的技术方案是:
一种实现三面加工的旋转定位装置，包括床身、工件夹紧装置，其特征在于:所述床身上连接有左立板与右立板，左立板上连接有左圆弧导轨，右立板上连接有右圆弧导轨，左圆弧导轨与右圆弧导轨上转动连接有工件旋转装置，所述的工件旋转装置包括滚动连接在左圆弧导轨上的左滚轮装置、滚动连接在右圆弧导轨上的右滚轮装置和连接于左滚轮装置与右滚轮装置之间的横梁；所述的工件夹紧装置设置于横梁上；所述的左滚轮装置与左圆弧导轨之间、右滚轮装置与右圆弧导轨之间均设有定位装置；右立板与右滚轮装置之间设有工件旋转装置的驱动装置。
[0007]本发明中，所述的左滚轮装置包括:
左弯板，连接于横梁的左端，
左旋转板，连接于左弯板上，
滚轮轴一与滚轮轴二，固定在左旋转板上，位于左圆弧导轨内圈的内侧，
滚轮轴三与滚轮轴四，固定在左旋转板上，位于左圆弧导轨外圈的外侧，
上述的滚轮轴一、滚轮轴二、滚轮轴三与滚轮轴四上均转动连接有滚轮，滚轮的外缘设有凹槽，
上述的滚轮轴一与滚轮轴二上的滚轮可沿左圆弧导轨的内圈转动，滚轮轴三与滚轮轴四上的滚轮可沿左圆弧导轨的外圈转动，将左圆弧导轨夹持于滚轮轴一、滚轮轴二上的2个滚轮与滚轮轴三、滚轮轴四上的2个滚轮之间。
[0008]上述技术方案中，所述的滚轮轴一、滚轮轴二、滚轮轴三与滚轮轴四上均镶有滚动轴承，所述的滚轮通过其上的内孔连接于滚动轴承的外壳上；滚轮轴一、滚轮轴二、滚轮轴三与滚轮轴四上设有轴肩与弹性挡圈一，对滚动轴承进行轴向定位；滚轮的内孔设有凸台，滚轮轴一、滚轮轴二、滚轮轴三与滚轮轴四上设有弹性挡圈二，对滚轮进行轴向定位。
[0009]本发明中，所述的右滚轮装置与左滚轮装置结构相同、左右对称布置，右滚轮装置包括右旋转板、固定在右旋转板上的右弯板，右弯板连接于横梁的右端。
[0010]本发明中，所述的定位装置包括分别固定在左滚轮装置与右滚轮装置上的2个定位气缸座、固定在定位气缸座上的定位气缸、与定位气缸杆端相连的定位轴；与定位轴相应、左圆弧导轨与右圆弧导轨上分别设有定位孔。
[0011]上述技术方案中，所述的定位孔包括0°定位孔、-90°定位孔与+90°定位孔。
[0012]本发明中，所述的驱动装置包括:
支架，固定于右立板上，
导轨，固定于支架上，
滑块，滑动连接在导轨上，
滑板，固定在滑块上，
铰轴一，固定在滑板的上端，
铰轴二，固定在滑板的下端，
连接块，连接于右滚轮装置上，
摆臂，一端转动连接在铰轴一上、另一端与固定在连接块上的铰轴三转动连接；
旋转气缸连接弯板，固定于右立板上，
铰轴四，固定在旋转气缸连接弯板上，
杆端轴承二，一端转动连接于铰轴四上，另一端与旋转气缸二的杆端相连接，
杆端轴承一，一端转动连接于铰轴二上，另一端与旋转气缸一的杆端相连接，
旋转气缸一与旋转气缸二平行、并列、反向设置。
[0013]上述技术方案中，所述旋转气缸一的后端与旋转气缸二的前端通过气缸连接板相连接。
[0014]上述技术方案中，所述的左立板上固定有0°限位座，0°限位座上固定有0°限位气缸，0°限位气缸的杆端连接有0°限位轴；
所述的左圆弧导轨的一端固定有-90°限位块，左圆弧导轨的另一端固定有+90°限位块。
[0015]本发明还提供了一种利用所述实现三面加工的旋转定位装置加工型材的方法，包括以下步骤:
a)在工件旋转装置位于0°面时，放入型材，启动工件夹紧装置对工件进行定位夹紧；
b)启动钻铣装置完成对型材的0°面上工艺孔的加工；
c)启动定位气缸，其杆端收回，使得定位轴退出0°定位孔；
d)启动旋转气缸一，使得其杆端伸出，工件旋转装置旋转至+90°面，启动定位气缸，使其杆端伸出，带动定位轴插入+90°定位孔内；
e)启动钻铣装置完成对型材90°面上工艺孔的加工；
f)启动定位气缸，其杆端收回，使得定位轴退出90°定位孔；
g)启动旋转气缸一、启动旋转气缸二，使其杆端缩回，将工件旋转装置旋转至-90°面，启动定位气缸，使其杆端伸出，带动定位轴插入-90°定位孔内； h)启动钻铣装置完成对型材-90°面上工艺孔的加工；
i)启动定位气缸，其杆端收回，使得定位轴退出-90°定位孔； j)启动0°限位气缸，使其杆端伸出，带动0°限位轴伸出；
k)启动旋转气缸二，使其杆端伸出，将工件旋转装置旋转至0°面，左旋转板接触到0°限位轴后停止，启动定位气缸，使其杆端伸出，带动定位轴插入O°定位孔内，然后启动0°限位气缸，使其杆端缩回，带动0°限位轴退回；
I)工件夹紧装置松开对型材的夹紧，人工取出加工完毕的型材； m)重复以上a?I步骤操作，进行下一个工件的加工。
[0016]本发明的有益效果是:
采用气缸驱动摆臂式旋转方式可有效实现工件旋转装置0°至+90°、90°至-90°三面的旋转到位，每个角度到位后，通过定位轴插入定位孔中，实现精确定位，在钻铣过程中工件旋转装置不会出现松动现象；如果工件旋转装置的旋转中心与型材的回转中心同心，那么在旋转过程中型材的旋转轨迹最小，本发明采用滚轮、圆弧导轨的旋转支撑方式，使工件旋转装置的旋转中心接近于型材本身的回转中心，使得型材在三个加工面的旋转切换过程中，有效缩短了型材的旋转轨迹，其益处在于缩短了钻铣装置空走的行程，降低传动装置的磨损，提高加工效率。本发明的实现三面加工的旋转定位装置及加工方法构思科学合理，结构简单紧凑，有效实现了对型材三个被加工表面的旋转定位。
【附图说明】
[0017]图1是本发明一种实现三面加工的旋转定位装置的左前轴测示意图。
[0018]图2是本发明一种实现三面加工的旋转定位装置的左滚轮装置示意图。
[0019]图3是本发明一种实现三面加工的旋转定位装置的滚轮轴二、滚轮轴四、滚轮与左圆弧导轨的不意图。
[0020]图4是本发明一种实现三面加工的旋转定位装置的右前轴测示意图。
[0021]图5是本发明一种实现三面加工的旋转定位装置的左圆弧导轨的示意图。
[0022]图6是本发明一种实现三面加工的旋转定位装置应用于钻铣加工中心中的示意图。
[0023]图7是本发明一种实现三面加工的旋转定位装置应用于钻铣加工中心中、工件旋转装置旋转至0°