一种系统门窗用简易角码钻攻切割一体机的制作方法

本实用新型涉及角码加工设备技术领域，尤其是一种系统门窗用简易角码钻攻切割一体机。

背景技术：
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简易角码(又叫系统角码、简约角码)主要应用在系统门窗中，如图1所示是简易角码加工前的型材，如图2所示是加工后的简易角码，在加工简易角码时需要对型材进行钻孔、攻丝及定长切割等加工工序，目前，对于简易角码的加工主要采用半自动或半机械的加工方式，加工时需要钻孔机、攻丝机和切割机，每加工一道工序需要更换一次生产设备，不仅工人劳动强度大，而且生产效率低、加工精度低，因此有必要对现有简易角码加工设备进行改进，将上述设备进行集成，同时进行优化，实现自动进料、自动钻孔、自动攻丝及自动定长切割的目的，进而降低劳动强度，提高加工精度和生产效率。

需要说明的是，上述内容属于发明人的技术认知范畴，并不必然构成现有技术。

技术实现要素：
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本实用新型提供了一种系统门窗用简易角码钻攻切割一体机，它具有自动化程度高、加工精度高、生产效率高等优点，解决了现有技术中存在的问题。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种系统门窗用简易角码钻攻切割一体机，包括机架，所述机架上沿简易角码型材进给方向依次设有辅助夹紧机构、型材进给机构、双向钻孔机构、双向攻丝机构和定长切割机构，所述辅助夹紧机构、型材进给机构、双向钻孔机构、双向攻丝机构和定长切割机构上分别设有简易角码型材支撑块，所述机架上设有控制系统，所述控制系统通过导线分别与辅助夹紧机构、型材进给机构、双向钻孔机构、双向攻丝机构和定长切割机构连接。

所述简易角码型材支撑块为梯形结构，所述简易角码型材支撑块对简易角码型材底部进行支撑限位。

所述辅助夹紧机构包括设置在机架端部上的辅助夹紧支架，所述辅助夹紧支架上设有安放平台，所述安放平台上固设有简易角码型材支撑块A，所述辅助夹紧支架上还竖向设有辅助夹紧气缸，所述辅助夹紧气缸上设有与简易角码型材支撑块A配合将简易角码型材夹紧的辅助夹紧块，所述辅助夹紧气缸通过导线与控制系统连接。

所述型材进给机构包括沿简易角码型材进给方向设置的进给伺服电机，所述进给伺服电机连接有进给丝杠，所述进给丝杠上设有移动滑座，所述进给丝杠两侧的机架上设有进给导轨，所述移动滑座设置在进给导轨上，所述移动滑座上设有简易角码型材支撑块B，所述移动滑座上设有支座，所述支座上竖向设有进给夹紧气缸，所述进给夹紧气缸上设有与简易角码型材支撑块B配合将简易角码型材夹紧的进给夹紧块，所述移动滑座上一侧还设有检测简易角码型材的光电传感器，所述进给伺服电机、进给夹紧气缸和光电传感器分别通过导线与控制系统连接。

所述双向钻孔机构包括沿垂直于简易角码型材进给方向设置的钻孔支撑板，所述钻孔支撑板上对称设有两个气动钻孔动力头，所述气动钻孔动力头与简易角码型材加工面垂直设置，所述气动钻孔动力头上安装有钻孔钻头，每个气动钻孔动力头对应加工一个加工面，所述钻孔支撑板上安装有简易角码型材支撑块C，所述气动钻孔动力头通过导线与控制系统连接。

所述气动钻孔动力头通过钻孔调节座与钻孔支撑板连接，所述钻孔调节座包括钻孔底座，所述钻孔底座上设有燕尾槽导轨A，所述燕尾槽导轨A上安装有钻孔动力头底座，所述钻孔动力头底座上安装有气动钻孔动力头，所述钻孔动力头底座与钻孔底座之间设有驱动钻孔动力头沿燕尾槽导轨A移动的调节丝杠A，所述调节丝杠A端部设有调节轮A。

所述双向攻丝机构包括沿垂直于简易角码型材进给方向设置的攻丝支撑板，所述攻丝支撑板上对称设有两个攻丝动力头，所述攻丝动力头上安装有攻丝钻头，所述攻丝动力头垂直于简易角码型材加工面，每个攻丝动力头加工一个加工面，所述攻丝动力头通过导线与控制系统连接。

所述攻丝动力头通过攻丝调节座与攻丝支撑板连接，所述攻丝调节座包括设置在倾斜设置在攻丝支撑板上的攻丝底座，所述攻丝底座上设有燕尾槽导轨B，所述燕尾槽导轨B上安装有攻丝动力头底座，所述攻丝动力头底座上安装攻丝动力头，所述攻丝动力头底座与攻丝底座之间设有驱动攻丝动力头沿燕尾槽导轨B移动的调节丝杠B，所述调节丝杠B端部设有调节手轮B。

所述攻丝支撑板通过精确调节机构A安装在机架，所述精确调节机构A包括沿简易角码型材进给方向设置的精确导轨A，所述精确导轨A上设有攻丝支撑板，所述攻丝支撑板端部连接有精确调节丝杠A，所述精确调节丝杠A端部设有精确调节旋钮A，所述精确调节旋钮A连接有数字显示器A。

所述定长切割机构包括沿简易角码型材进给方向设置的精确导轨B，所述精确导轨B上设有切割移动座，所述切割移动座侧面端部安装有精确调节丝杠B，所述精确调节丝杠B端部安装有精确调节旋钮B，所述精确调节旋钮B连接有数字显示器B，所述切割移动座下端设有切割支撑板，所述切割支撑板上沿垂直于简易角码型材进给方向设置的切割导轨，所述切割导轨上设有切割电机底座，所述切割电机底座上设有切割主轴电机，所述切割主轴电机安装有切割刀具，所述切割电机底座与切割支撑板之间安装有切割驱动气缸，所述切割主轴电机和切割驱动气缸分别通过导线与控制系统连接。

所述切割移动座上设有切割刀具开口，所述切割刀具开口右侧的切割移动座上设有简易角码型材支撑块D，所述切割刀具开口左侧的切割移动座上设有简易角码型材支撑块E。

所述切割移动座端部对应简易角码型材支撑块E的位置设有简易角码导料板。

所述双向钻孔机构和双向攻丝机构之间设有夹紧机构，所述夹紧机构包括设置在气动钻孔动力头两侧的夹紧气缸A和夹紧气缸B，所述夹紧气缸A和夹紧气缸B分别连接有夹紧块，且机架上设有与夹紧块配合的简易角码型材支撑块，所述夹紧机构还包括设置在攻丝动力头与攻丝支撑板之间的夹紧气缸C，所述夹紧气缸C设置在切割移动座上，所述夹紧气缸C上设有夹紧块，切割移动座上对应夹紧气缸C的位置设有简易角码型材支撑块。

所述气动钻孔动力头和攻丝动力头上分别设有对钻头冷却的冷却液喷管。

所述机架侧壁上设有废料导出板。

所述控制系统包括PLC控制器，所述PLC控制器与操作平台连接。

所述PLC控制器选用西门子S7-300PLC或S7-1500PLC。

本实用新型采用上述方案，针对现有简易角码加工存在的技术问题，设计了一种系统门窗用简易角码钻攻切割一体机，通过在一台设备上集成设置辅助夹紧机构、型材进给机构、双向钻孔机构、双向攻丝机构、定长切割机构和控制系统，实现简易角码型材的自动进给、自动双向钻孔、自动双向攻丝和自动定长切割的目的，进而提高简易角码生产效率及加工精度。

附图说明：

图1为本实用新型简易角码型材的结构示意图。

图2为本实用新型加工后的简易角码结构示意图；

图3为本实用新型整机结构示意图；

图4为本实用新型整机中辅助夹紧机构及型材进给机构的结构示意图；

图5为本实用新型整机中双向钻孔机构和双向攻丝机构的结构示意图；

图6为本实用新型整机中定长切割机构的结构示意图；

图中，1、机架，2、辅助夹紧机构，201、辅助夹紧支撑，202、安放平台，203、辅助夹紧气缸，204、辅助夹紧块，205、建议角码型材支撑块A，3、型材进给机构，301、进给伺服电机，302、进给丝杠，303、移动滑座，304、进给导轨，305、支座，306、进给夹紧气缸，307、进给夹紧块，308、简易角码型材支撑块B，309、光电传感器，4、双向钻孔机构，401、钻孔支撑板，402、气动钻孔动力头，403、钻孔钻头，404、钻孔底座，405、燕尾槽导轨A，406、钻孔动力头底座，407、调节丝杠A，408、调节轮A，5、双向攻丝机构，501、攻丝支撑板，502、攻丝动力头，503、攻丝钻头，504、攻丝底座，505、燕尾槽导轨B，506、攻丝动力头底座，507、调节丝杠B，508、调节手轮B，509、精确调节导轨A，510、精确调节丝杠A，511、精确调节旋钮A，512、数字显示器，6、定长切割机构，601、精确导轨B，602、切割移动座，603、精确调节丝杠B，604、精确调节旋钮B，605、数字显示器B，606、切割支撑板，607、切割导轨，608、切割电机底座，609、切割主轴电机，610、切割刀具，611、切割驱动气缸，612、切割刀具开口，613、简易角码型材支撑块D，614、简易角码型材支撑块E，7、控制系统，8、简易角码型材支撑块，9、简易角码型材，10、简易角码，11、加工面，12、加工孔，13、简易角码导料板，14、夹紧机构，1401、夹紧气缸A，1402、夹紧气缸B，1403、夹紧气缸C，15、冷却液喷管，16、废料导出板，17、操作平台。

具体实施方式：

为了更清楚的阐释本发明的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

另外，在本发明的描述中，需要理解的是，术语“端部”、“左侧”、“右侧”、“竖向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“设有”、“固设”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，需要理解的是，“简易角码型材支撑块”、“简易角码型材支撑块A”、“简易角码型材支撑块B”、“简易角码型材支撑块C”、“简易角码型材支撑块D”和“简易角码型材支撑块E”都是梯形结构，只是根据不同位置的加工特性长度做相应的调整，该梯形结构能够与简易角码型材下凹面相匹配，能够起到对简易角码型材底部支撑和限位的作用。“控制系统”是指以PLC控制器为核心的软硬件结合系统，能够实现对本申请中各电器件的精确控制启停，进而使其相互配合完成对简易角码型材的自动进给、自动钻孔、自动攻丝和自动定长切割的作用，PLC进行控制属于公知技术，说明书中描述的工作过程即通过PLC控制程序实现，在知晓公开的工作过程的情况下，本领域技术人员可以知晓选取适合型号的PLC，并且按照工作过程编制执行程序也属于公知技术，本申请中的PLC控制器选用西门子S7-1500PLC。因此，本申请不再赘述。

在本发明中，需要理解的是，“动力头”是指既能带动钻头旋转，同时又能通过自带的气缸驱动进行进给一定距离的设备，通常包括电机、减速器、气缸、钻头等部件。根据工作需求又分为钻孔动力头和攻丝动力头，主要区别在电机的转速、减速器和钻头，目前该技术成熟，可根据工作需求选用不同功率的动力头，市场上能够直接购买，例如台州市速机能精密机械有限公司生产的各类型气动动力头，因此，本申请不再赘叙。

在本发明中，需要理解的是：“型材进给机构”中的驱动方式除本发明中所述的进给伺服电机带动丝杠驱动方式之外，还可替代为本领域技术人员熟知的液压缸驱动方式或者气缸驱动的方式进行给料。

如图1-6所示，一种系统门窗用简易角码钻攻切割一体机，包括机架1，机架1上沿简易角码型材9进给方向依次设有辅助夹紧机构2、型材进给机构3、双向钻孔机构4、双向攻丝机构5和定长切割机构6，辅助夹紧机构2、型材进给机构3、双向钻孔机构4、双向攻丝机构5和定长切割机构6上分别设有简易角码型材支撑块8，机架1上设有控制系统7，控制系统7通过导线分别与辅助夹紧机构2、型材进给机构3、双向钻孔机构4、双向攻丝机构5和定长切割机构6连接。通过在一台设备上集成设置辅助夹紧机构2、型材进给机构3、双向钻孔机构4、双向攻丝机构5、定长切割机构6和控制系统7，实现简易角码型材的自动进给、自动双向钻孔、自动双向攻丝和自动定长切割的目的，进而提高简易角码生产效率及加工精度。

简易角码型材支撑块8为梯形结构，简易角码型材支撑块8对简易角码型材9底部进行支撑限位。便于与简易角码型材底部梯形凹面配合，在实现支撑的同时，实现水平方向的限位。

辅助夹紧机构2包括设置在机架1端部上的辅助夹紧支架201，辅助夹紧支架201上设有安放平台202，安放平台202上固设有简易角码型材支撑块A205，辅助夹紧支架201上还竖向设有辅助夹紧气缸203，辅助夹紧气缸203上设有与简易角码型材支撑块A205配合将简易角码型材9夹紧的辅助夹紧块204，辅助夹紧气缸203通过导线与控制系统7连接。实现对简易角码型材9的端部支撑夹紧，便于与型材进给机构3配合，进行精确进给。

型材进给机构3包括沿简易角码型材9进给方向设置的进给伺服电机301，进给伺服电机301连接有进给丝杠302，进给丝杠302上设有移动滑座303，进给丝杠302两侧的机架1上设有进给导轨304，移动滑座303设置在进给导轨304上，移动滑座303上设有简易角码型材支撑块B308，移动滑座303上设有支座305，支座305上竖向设有进给夹紧气缸306，进给夹紧气缸306上设有与简易角码型材支撑块B308配合将简易角码型材9夹紧的进给夹紧块307，所述移动滑座303一侧还设有检测简易角码型材9的光电传感器309，进给伺服电机301、进给夹紧气缸306和光电传感器309分别通过导线与控制系统连接。实现对简易角码型材9的精确进给，一次运动可进行多次加工。

双向钻孔机构4包括沿垂直于简易角码型材9进给方向设置的钻孔支撑板401，钻孔支撑板401上对称设有两个气动钻孔动力头402，气动钻孔动力头402与简易角码型材9加工面11垂直设置，气动钻孔动力头402上安装有钻孔钻头403，每个气动钻孔动力头402对应加工一个加工面11，钻孔支撑板401上安装有简易角码型材支撑块C，气动钻孔动力头402通过导线与控制系统7连接。实现对简易角码型材两侧加工面的同步钻孔，钻孔效率高，且钻孔过程中受力均匀。

气动钻孔动力头402通过钻孔调节座与钻孔支撑板401连接，钻孔调节座包括钻孔底座404，钻孔底座404上设有燕尾槽导轨A405，燕尾槽导轨A405上安装有钻孔动力头底座406，钻孔动力头底座406上安装有气动钻孔动力头402，钻孔动力头底座406与钻孔底座404之间设有驱动钻孔动力头402沿燕尾槽导轨A405移动的调节丝杠A407，调节丝杠A407端部设有调节轮A408。可以根据不同型号的简易角码型材9进行调节，从而拓宽使用范围。

双向攻丝机构5包括沿垂直于简易角码型材9进给方向设置的攻丝支撑板501，攻丝支撑板501上对称设有两个攻丝动力头502，攻丝动力头502上安装有攻丝钻头503，攻丝动力头502垂直于简易角码型材9加工面11，每个攻丝动力头502加工一个加工面11，攻丝动力头502通过导线与控制系统7连接。实现对已经钻孔后的位置进行同步攻丝，攻丝效率高，且攻丝过程中受力均匀。

攻丝动力头502通过攻丝调节座与攻丝支撑板501连接，攻丝调节座包括设置在倾斜设置在攻丝支撑板501上的攻丝底座504，攻丝底座504上设有燕尾槽导轨B505，燕尾槽导轨B505上安装有攻丝动力头底座506，攻丝动力头底座506上安装攻丝动力头502，攻丝动力头底座506与攻丝底座504之间设有驱动攻丝动力头502沿燕尾槽导轨B505移动的调节丝杠B507，调节丝杠B507端部设有调节手轮B508。可以根据不同型号的简易角码型材9进行调节，从而拓宽使用范围。

攻丝支撑板501通过精确调节机构A安装在机架1，精确调节机构A包括沿简易角码型材9进给方向设置的精确导轨A509，精确导轨A509上设有攻丝支撑板501，攻丝支撑板501端部连接有精确调节丝杠A510，精确调节丝杠A510端部设有精确调节旋钮A511，精确调节旋钮A511连接有数字显示器A512。便于调节攻丝位置。

定长切割机构6包括沿简易角码型材9进给方向设置的精确导轨B601，精确导轨B601上设有切割移动座602，切割移动座602侧面端部安装有精确调节丝杠B603，精确调节丝杠B603端部安装有精确调节旋钮B604，精确调节旋钮B604连接有数字显示器B605，切割移动座602下端设有切割支撑板606，切割支撑板606上沿垂直于简易角码型材9进给方向设置的切割导轨607，切割导轨607上设有切割电机底座608，切割电机底座608上设有切割主轴电机609，切割主轴电机609安装有切割刀具610，切割电机底座608与切割支撑板606之间安装有切割驱动气缸611，切割主轴电机609和切割驱动气缸611分别通过导线与控制系统7连接。当简易角码型材9加工孔12加工好后进行定长切断收集。

切割移动座602上设有切割刀具开口610，所述切割刀具开口右侧的切割移动座602上设有简易角码型材支撑块D613，所述切割刀具开口左侧的切割移动座602上设有简易角码型材支撑块E614。

切割移动座602端部对应简易角码型材支撑块E614的位置设有简易角码导料板13。便于将成品导出收集。

双向钻孔机构4和双向攻丝机构5之间设有夹紧机构14，夹紧机构14包括设置在气动钻孔动力头402两侧的夹紧气缸A1401和夹紧气缸B1402，夹紧气缸A1401和夹紧气缸B1402分别连接有夹紧块，且机架1上设有与夹紧块配合的简易角码型材支撑块9，夹紧机构14还包括设置在攻丝动力头502与攻丝支撑板501之间的夹紧气缸C1403，夹紧气缸C1403设置在切割移动座602上，夹紧气缸C1403上设有夹紧块，切割移动座602上对应夹紧气缸C1403的位置设有简易角码型材支撑块9。实现当钻孔、攻丝和切割时对简易角码型材9进行夹紧限位，防止因受力不均而产生便宜，最终影响加工质量。

气动钻孔动力头402和攻丝动力头502上分别设有对钻头冷却的冷却液喷管15。对加工产热部位进行冷却，延长钻头和刀具使用寿命。

机架1侧壁上设有废料导出板16，便于将下脚料导出。

控制系统7包括PLC控制器，PLC控制器与操作平台17连接，所述PLC控制器选用西门子S7-300PLC或S7-1500PLC。

本实用新型的工作过程：

使用时，将简易角码型材9放置在辅助夹紧机构2和型材进给机构3上的简易角码型材支撑块8上，简易角码型材9进给时，辅助夹紧气缸203松开简易角码型材9，型材进给机构3上的进给夹紧气缸306将简易角码型材9夹紧，然后进给伺服电机301工作，带动进给丝杠302转动，进给丝杠302转动带动移动滑座303上的简易角码型材9进给，当简易角码型材9不进给时或移动滑座303回到起始位置时，辅助夹紧气缸203将简易角码型材9夹紧，防止简易角码型材9因加工或移动滑座303复位带动简易角码型材9后退，影响加工精度；简易角码型材9进给到位后，首先简易角码型材9两侧的气动钻孔动力头402动作带动钻孔钻头403对简易角码型材9进行精确钻孔，然后随着简易角码型材9进给，钻孔的简易角码型材9到达攻丝位置，然后攻丝动力头502带动攻丝钻头503对简易角码型材9上的钻孔位置进行攻丝，攻丝完成后形成加工孔12，然后切割驱动气缸611驱动切割主轴电机609(此时切割主轴电机609带动切割刀具旋转)移动，对加工好的简易角码型材9进行切割，切割后的简易角码10(产品)通过简易角码导出板13导出，在加工过程中产生的废料从废料导出板16导出。本申请的系统门窗用简易角码钻攻切割一体机具有自动化程度高、加工精度高和生产效率高等优点。

上述具体实施方式不能作为对本实用新型保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本实用新型实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本实用新型的保护范围内。

本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。