一种多角度切割的型材加工装置的制作方法

本发明涉及铝型材加工技术领域，尤其涉及一种多角度切割的型材加工装置。

背景技术：

现有技术中，对铝型材的表面加工设备切割角度单一，不能切割特定角度的铝型材；这样会在大幅度限制了铝型材加工的形状和角度，这样不能丰富铝型材切割的类型；不能一台设备加工各类的产品，不能达到灵活性加工，而往往需要购买新的设备。

技术实现要素：

本发明的目的在于提出一种多角度切割的型材加工装置，该加工装置带有转运多角度的外摆切割装置。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种多角度切割的型材加工装置，包括：加工底座、加工滑道和加工组件；

所述加工组件包括：切割基座、夹持组件和外摆切割装置；

所述加工滑道固定地所述加工底座；所述切割基座设有移动滑块，所述移动滑块卡接于所述加工滑道，所述切割基座可滑动安装于所述加工滑道；所述夹持组件安装于所述切割基座；所述外摆切割装置安装于所述切割基座；

所述外摆切割装置包括：摆动轴承、摆动转轴、摆动固定座、外摆壳、摆动固定臂、摆动转动驱动器、刀具电机座、刀具摆动气缸、刀具驱动电机和切割刀具件；

所述切割基座设有竖直固定壳；所述摆动固定座竖直固定于所述竖直固定壳；内外的所述摆动轴承固定于所述摆动固定座，所述摆动轴承分别安装于所述摆动转轴；所述外摆壳的侧边连接有所述摆动转轴，所述外摆壳与所述摆动转轴同步摆动；所述摆动固定臂设固定于摆动转轴上，所述摆动转动驱动器的固定端固定于所述竖直固定壳，其输出端可伸缩接触于所述摆动固定臂，通过输出端的伸缩控制所述外摆壳摆动；

所述外摆壳侧壁于所述夹持组件位置设有刀具伸出槽；所述刀具电机座固定于所述外摆壳内，其设有电机摆动臂；所述刀具摆动气缸的固定端连接于所述外摆壳内，其输出端连接于所述电机摆动臂；所述刀具驱动电机的固定端安装于所述电机摆动臂，其输出端连接有切割刀具件；所述刀具摆动气缸输出端的伸缩驱动，用于控制所述切割刀具件进出所述刀具伸出槽，并由所述切割刀具件切割所述夹持组件上的工件。

更进一步说明，所述加工组件数量为2，且两者成前后对称可滑动安装于所述加工滑道。

更进一步说明，还包括：移动驱动组件；

所述移动驱动组件包括：移动齿状轨道、移动驱动座和移动驱动电机；

所述移动齿状轨道设置于所述加工底座；所述移动驱动座设置于所述切割基座；所述移动驱动电机的固定端固定于所述移动驱动座，其输出端连接有模斜齿轮；所述模斜齿轮啮合于所述移动齿状轨道的卡齿；

所述移动驱动电机的驱动作用下，所述切割基座带动所述外摆切割装置移动于所述加工滑道。

更进一步说明，所述外摆壳的摆角度为30°～90°。

更进一步说明，所述夹持组件包括：水平压料组件和竖直压料组件；

所述竖直压料组件包括：靠料架、竖直压料座和竖直压料气缸；

所述靠料架固定于所述切割基座；所述竖直压料座固定于所述靠料架；所述竖直压料气缸竖直固定于所述竖直压料座，其输出端连接有压料块，用于向下压紧工件；

所述水平压料组件包括：压料水平座和水平压料气缸；

所述压料水平座固定于所述切割基座，所述水平压料气缸水平固定于所述切割基座，其输出端水平伸缩，用于水平压紧工件。

更进一步说明，所述夹持组件包括：工件放置组件；

所述工件放置组件包括：工件放置架、放置座、水平滚轮和竖直滚轮；

所述工件放置架固定于所述切割基座，并位于所述刀具伸出槽的一侧；所述放置座水平固定于所述工件放置架；

所述水平滚轮水平可滚动安装于所述放置座；

所述竖直滚轮竖直可滚动安装于所述放置座。

更进一步说明，所述夹持组件包括：高度检测组件；

所述高度检测组件包括：检测架、检测滑动轨道、检测移动座、高度检测杆和高度检测气缸；

所述检测架竖直固定于所述切割基座；所述检测滑动轨道竖直固定于所述检测架；所述检测移动座可竖直滑动安装于所述检测滑动轨道；所述高度检测杆水平安装于所述检测移动座；所述高度检测气缸竖直固定于所述检测架，其输出端连接于所述检测移动座；

所述高度检测气缸的竖直驱动作用下，所述检测移动座沿所述检测滑动轨道移动，所述高度检测杆竖直移动。

更进一步说明，还包括：护壳组件；

所述护壳组件包括：护壳伸缩气缸、护壳支撑弯臂和护壳件；

所述护壳伸缩气缸的固定端固定于所述切割基座，所述护壳支撑弯臂的一端连接于所述护壳伸缩气缸的输出端，另一端连接于所述护壳件；所述护壳件位于所述外摆壳伸出所述切割刀具件的上方，用于遮挡所述切割刀具件切割时的废屑。

所述护壳伸缩气缸用于驱动所述护壳支撑弯臂和所述护壳件水平位移。

更进一步说明，还包括：尾部托料组件；

所述尾部托料组件包括：托料轴承、托料转轴、托料臂、托料气弹簧和托料连接轴；

所述托料轴承竖直固定于所述加工底座的侧壁；水平设置的所述托料转轴的一端配合于所述托料轴承，另一端连接于所述托料臂；所述托料气弹簧的固定端固定于所述加工底座的侧壁；水平状态的所述托料连接轴两端分别连接有所述托料气弹簧的伸缩端和所述托料臂；

所述托料气弹簧作用下，所述托料臂可复位摆动。

更进一步说明，所述尾部托料组件还包括：托料滚轮；

所述托料滚轮设置于所述托料臂上。

本发明的有益效果：

本设计能水平对加工工件的位置伸出并对其进行切割，同时能控制刀具摆动，使其能与竖直平面成不同的夹角，从而控制切割的角度，达到多角度切割的效果。

附图说明

图1是加工装置的结构图；

图2是加工装置的结构图；

图3是外摆切割装置的结构图；

图4是外摆切割装置的结构图；

图5是带两个外摆切割装置的结构图；

图6是夹持组件的结构图；

图7是尾部托料组件的结构图；

图8是按45°切割出的铝型材成品图。

图9是摆动转动驱动器为气缸的实施例；

图10是摆动转动驱动器为电机的实施例。

其中：

加工底座1、加工滑道2、切割基座3、夹持组件4、外摆切割装置5、移动驱动组件6、护壳组件7、尾部托料组件8；加工组件03；定位调节螺栓091；定位丝杆092；定位螺母093；

移动滑块31；竖直固定壳32；

摆动轴承51、摆动转轴52、摆动固定座53、外摆壳54、摆动固定臂55、摆动转动驱动器56、刀具摆动气缸57、刀具电机座58、刀具驱动电机59、切割刀具件50；刀具伸出槽541；电机摆动臂581；导向板542；刀具导向口5421；

移动齿状轨道61、移动驱动座62、移动驱动电机63；

水平压料组件41、竖直压料组件42、工件放置组件43、高度检测组件44；靠料架421、竖直压料座422、竖直压料气缸423；压料水平座411、水平压料气缸412；

工件放置架431、放置座432、水平滚轮433、竖直滚轮434；

检测架441、检测滑动轨道442、检测移动座443、高度检测杆444、高度检测气缸445；

护壳伸缩气缸71、护壳支撑弯臂72、护壳件73；

托料轴承81、托料转轴82、托料臂83、托料气弹簧84、托料连接轴85、托料滚轮86。

具体实施方式

下面结合附图通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

一种多角度切割的型材加工装置，包括：加工底座1、加工滑道2和加工组件03；

所述加工组件03包括：切割基座3、夹持组件4和外摆切割装置5；

所述加工滑道2固定地所述加工底座1；所述切割基座3设有移动滑块31，所述移动滑块31卡接于所述加工滑道2，所述切割基座3可滑动安装于所述加工滑道2；所述夹持组件4安装于所述切割基座3；所述外摆切割装置5安装于所述切割基座3；

所述外摆切割装置5包括：摆动轴承51、摆动转轴52、摆动固定座53、外摆壳54、摆动固定臂55、摆动转动驱动器56、刀具电机座58、刀具摆动气缸57、刀具驱动电机59和切割刀具件50；

所述切割基座3设有竖直固定壳32；所述摆动固定座53竖直固定于所述竖直固定壳32；内外的所述摆动轴承51固定于所述摆动固定座53，所述摆动轴承51分别安装于所述摆动转轴52；所述外摆壳54的侧边连接有所述摆动转轴52，所述外摆壳54与所述摆动转轴52同步摆动；所述摆动固定臂55设固定于摆动转轴52上，所述摆动转动驱动器56的固定端固定于所述竖直固定壳32，其输出端可伸缩接触于所述摆动固定臂55，通过输出端的伸缩控制所述外摆壳54摆动；

所述外摆壳54侧壁于所述夹持组件4位置设有刀具伸出槽541；所述刀具电机座58固定于所述外摆壳54内，其设有电机摆动臂581；所述刀具摆动气缸57的固定端连接于所述外摆壳54内，其输出端连接于所述电机摆动臂581；所述刀具驱动电机59的固定端安装于所述电机摆动臂581，其输出端连接有切割刀具件50；所述刀具摆动气缸57输出端的伸缩驱动，用于控制所述切割刀具件50进出所述刀具伸出槽541，并由所述切割刀具件50切割所述夹持组件4上的工件。

更进一步说明，本设计能水平对加工工件的位置伸出并对其进行切割，同时能控制刀具摆动，使其能与竖直平面成不同的夹角，从而控制切割的角度，达到多角度切割的效果。

摆动转轴52两端带有摆动轴承51，摆动轴承51固定，因此摆动转轴52可转动；而摆动转轴52上固定有摆动固定臂55，控制摆动固定臂55的摆动，即可控制摆动转轴52的转动；而摆动转轴52连接有外摆壳54，外摆壳54与摆动转轴52同步转动；因此只需利用摆动转动驱动器56输出端接触于摆动固定臂55的臂部，通过输出端控制臂部的转动位置，即可实现控制切割角度。摆动转动驱动器56连接有电机摆动臂581，刀具驱动电机59能在摆动转动驱动器56的驱动作用下来回伸缩，并控制切割刀具件50进出刀具伸出槽541，达到水平往工件方向以控制好的切割角度伸出切割刀具切割铝型材表面。

摆动转轴52亦可连接于外摆壳54的内部，本设计的摆动转轴52可作为废屑排出管，摆动转轴52一端连通于外摆壳54的内部，另一端连接吹风机，能有效将外摆壳54内部的切割废屑从外摆壳54的另一端吹出；或连接抽空机，利用负压将外摆壳54内部的切割废屑吸走，防止废屑堆积，影响加工。

更进一步说明，所述加工组件03数量为2，且两者成前后对称可滑动安装于所述加工滑道2。

更进一步说明，本设计加工组件03成对设置，其用于直接将铝型材的两端直接加工，进而切割成直接指定长度和指定角度的铝型材产品，大幅度地节省了切割步骤；相对于现有技术，需将一端以特定角度切割完，再以特定角度切割另一端，进而完成铝型材切割，加工步骤繁琐，往往需要多台设备或需要带有刀具角度转动的时间；而本设计是一体式的加工平台，能直接切割铝型材，切割滞留时间短。

更进一步说明，还包括：移动驱动组件6；

所述移动驱动组件6包括：移动齿状轨道61、移动驱动座62和移动驱动电机63；

所述移动齿状轨道61设置于所述加工底座1；所述移动驱动座62设置于所述切割基座3；所述移动驱动电机63的固定端固定于所述移动驱动座62，其输出端连接有模斜齿轮；所述模斜齿轮啮合于所述移动齿状轨道61的卡齿；

所述移动驱动电机63的驱动作用下，所述切割基座3带动所述外摆切割装置5移动于所述加工滑道2。

更进一步说明，移动齿状轨道61带有卡齿，移动驱动电机63的输出端带有模斜齿轮，两者啮合状态下能在移动驱动电机63的驱动作用下，使切割基座3移动，从而使外摆切割装置5移动，达到控制移动的效果。

此处可单独设计一个移动驱动组件6于任意一个外摆切割装置5中，一个固定，一个移动，这样可以有效作定长作用。同时，亦可两个外摆切割装置5都带有移动驱动组件6，这样就可以按需要提高本切割装置的灵活性，比如受加工场所的限制，该场地受加工设置体积限制时，如果带有两者都带有移动驱动组件6的话，就可以优选到合适的位置加工。

更进一步说明，所述外摆壳的摆角度为30°～90°。所述摆动转动驱动器56处于非伸出状态下，两个所述外摆壳54的上端成对称分别向两侧倾斜，使所述外摆壳54与所在水平面成倾斜角度。

更进一步说明，如图，本设计为外摆切割的铝型材加工设备，在摆动转动驱动器56未启动时，外摆壳54已经将切割刀具件50置于常加工的角度，所以在实际使用时，可以不需要启动摆动转动驱动器56，就可以直接切割，此时的摆动固定臂55处于自然状态，位置不变；自解状态下，摆动固定臂55的臂靠在竖直固定壳32内壁(或摆动固定臂55尽管与摆动转动驱动器56接触，但无需启动摆动转动驱动器56)；这样就可以实现以自然状态的指定角度直接切割，提高切割的效率，无需转动。

更优地，可控制摆动固定臂55的臂位置、体积、形状及摆动转动驱动器56的接触位置，进而控制摆动固定臂55在自然状态下及摆动极限时，切割刀具件50的位置；如控制摆动固定臂55初始状态下在竖直固定壳32内壁的一侧(自然状态)，该处的切割刀具件50的切割角度设计为45°；当摆动转动驱动器56启动，并将摆动固定臂55推至竖直固定壳32内壁的另一侧(摆动极限，摆动固定臂55不能再转动)，该处的切割刀具件50的切割角度设计为90°。这样摆动转动驱动器56能轻易并精确地控制切割刀具件50切割角度为45°和90°，也使本设计的切割刀具件50的切割角度在45°和90°切换更方便；自然状态下无需启动摆动转动驱动器56即可完成45°切割(如图5左侧的外摆壳54)，当摆动转动驱动器56驱动摆动固定臂55至无法移动时，即摆动极限时，完成90°切割(如图5右侧的外摆壳54)。

更优地，可控制摆动外摆壳54至常用角度30°、45°和60°。

其中，如图9和如图10，优选地，本设计可添加定位调节螺栓091，螺母固定于竖直固定壳32，通过定位调节螺栓091和螺母的调节，控制定位调节螺栓091螺杆部分伸出螺母的位置，以确定该处摆动固定臂55的摆动极限，进而能调节出最终外摆壳54的角度。

优选地，当摆动转动驱动器56为气缸时，其输出直接与摆动固定臂55接触；而摆动转动驱动器56为电机时，其输出端连接定位丝杆092，通过固定在竖直固定壳32的定位螺母093螺纹配合，可以准确控制摆动固定臂55的位置，通过调节参数进而控制摆动固定臂55的位置，提高角度的准确性。

更进一步说明，所述夹持组件4包括：水平压料组件41和竖直压料组件42；

所述竖直压料组件42包括：靠料架421、竖直压料座422和竖直压料气缸423；

所述靠料架421固定于所述切割基座3；所述竖直压料座422固定于所述靠料架421；所述竖直压料气缸423竖直固定于所述竖直压料座422，其输出端连接有压料块，用于向下压紧工件；

所述水平压料组件41包括：压料水平座411和水平压料气缸412；

所述压料水平座411固定于所述切割基座3，所述水平压料气缸412水平固定于所述切割基座3，其输出端水平伸缩，用于水平压紧工件。

更进一步说明，水平压料气缸412用于水平压紧铝形材，可以在铝形材两边者设有水平压料气缸412，然后对其进行两侧压紧；或单侧使用水平压料气缸412，然后将铝形材水平压紧于靠料架421；而竖直压料气缸423用于竖直压紧于铝形材的上方；这样铝形材的水平和竖直方向都受到压紧，夹紧效果好。

更进一步说明，所述夹持组件4包括：工件放置组件43；

所述工件放置组件43包括：工件放置架431、放置座432、水平滚轮433和竖直滚轮434；

所述工件放置架431固定于所述切割基座3，并位于所述刀具伸出槽541的一侧；所述放置座432水平固定于所述工件放置架431；

所述水平滚轮433水平可滚动安装于所述放置座432；

所述竖直滚轮434竖直可滚动安装于所述放置座432。

更进一步说明，水平滚轮433和竖直滚轮434可滚动的效果，其能使铝型材发生位移时提供滚动作用，可以减少铝型材直接与接触于部件，而发生摩擦，使铝型材表面有磨损，影响外观；同时，水平滚轮433和竖直滚轮434提供移动作用，方便移动，使加工过程中无需拿起铝型材，只需顺着滚轮滚动即可完成铝型材的移动，提高方便性。

更进一步说明，所述夹持组件4包括：高度检测组件44；

所述高度检测组件44包括：检测架441、检测滑动轨道442、检测移动座443、高度检测杆444和高度检测气缸445；

所述检测架441竖直固定于所述切割基座3；所述检测滑动轨道442竖直固定于所述检测架441；所述检测移动座443可竖直滑动安装于所述检测滑动轨道442；所述高度检测杆444水平安装于所述检测移动座443；所述高度检测气缸445竖直固定于所述检测架441，其输出端连接于所述检测移动座443；

所述高度检测气缸445的竖直驱动作用下，所述检测移动座443沿所述检测滑动轨道442移动，所述高度检测杆444竖直移动。

更进一步说明，如图8，本设计在两边切割过程中，高度检测杆444竖直移动至工件的顶部，并检测出其高度；本设计切割得出的成品为：铝型材成品顶部的两端比下部突出有尖头a1和a2，需要切割的角度时，往往需要测量成品a1和a2之间的距离l；但不同的型材高度会有不同的型材底长x，所以需要测量高度，并反馈给plc，然后移动切割刀具件50的距离确保切割出所需的长度。因此，本设计设有高度检测杆444，其能移动并接触到铝型材的上方，plc会接收到检测装置对该铝型材的高度信息，plc会对该高度计算出切割刀具件50需要移动的距离，并控制切割基座3移动到计算好的距离，由切割刀具件50对铝型材切割出所需的长度，达到精确切割铝型材的效果。

更进一步说明，还包括：护壳组件7；

所述护壳组件7包括：护壳伸缩气缸71、护壳支撑弯臂72和护壳件73；

所述护壳伸缩气缸71的固定端固定于所述切割基座3，所述护壳支撑弯臂72的一端连接于所述护壳伸缩气缸71的输出端，另一端连接于所述护壳件73；所述护壳件73位于所述外摆壳54伸出所述切割刀具件50的上方，用于遮挡所述切割刀具件50切割时的废屑。

所述护壳伸缩气缸71用于驱动所述护壳支撑弯臂72和所述护壳件73水平位移。

更进一步说明，护壳件73用于阻挡切割时的铁屑弹出外部，因此需要在切割的位置上方设置护壳件73，以使飞屑受到阻挡后，在重力作用下下落至其下方设置的回收装置；同时，护壳支撑弯臂72可在护壳伸缩气缸71的作用下前后左右移动，以调整到最优的位置；同时，护壳支撑弯臂72亦可调节可弯曲度，进而控制竖直位置的距离，达到在多个位置阻挡铁屑的效果。护壳件73带有透明板，该透明板能为操作人员提供加工视野，能直观实时地看到加工状态。

更进一步说明，还包括：尾部托料组件8；

所述尾部托料组件8包括：托料轴承81、托料转轴82、托料臂83、托料气弹簧84和托料连接轴85；

所述托料轴承81竖直固定于所述加工底座1的侧壁；水平设置的所述托料转轴82的一端配合于所述托料轴承81，另一端连接于所述托料臂83；所述托料气弹簧84的固定端固定于所述加工底座1的侧壁；水平状态的所述托料连接轴85两端分别连接有所述托料气弹簧84的伸缩端和所述托料臂83；

所述托料气弹簧作用下，所述托料臂83可复位摆动。

更进一步说明，本设计的尾部托料组件8能用于将铝型材的后端提供托起作用；托料气弹簧84的能驱动托料臂83摆动，进而控制托料臂83的位置，而托料臂83带有水平柱，能托起尾部的铝型材。

同时，当工件放置组件43水平移动时，其尾部或尾部所带的工件会直接或间接推动托料臂83摆动，这样可以自动将托料臂83摆至所需的角度，以适配不同长度的工件；相比于现有技术，本设计的尾部托料组件8可以无需加入一个程序或组件以控制工件尾部的托料，只需控制工件放置组件43移动至托料臂83的位置，使托料臂83摆至所需的角度即可；当工件放置组件43尾部或尾部所带的工件对托料臂83提供的接触力撤去后，托料臂83会在托料气弹簧84的弹力作用下复位。

优选地，所述尾部托料组件还包括：托料滚轮86；所述托料滚轮86设置于所述托料臂83上。当工件放置组件43水平移动时，其速度可能会很大，此时加入托料滚轮86后，工件放置组件43(或所在的工件)撞击托料滚轮86，而不是托料臂83，由于托料滚轮86自身带有转动作用，其将撞击的能量转化成自身转动的能量；同时，通过自身转动作用避免了工件放置组件43(或所在的工件)直接与托料臂83接触，避免了工件和托料臂83加工时候的磨损。

更进一步说明，所述外摆壳54于所述切割刀具件50的摆动位置设有导向板542；

所述导向板542设有弧形状的刀具导向口5421；

所述刀具驱动电机59的输出端穿过所述刀具导向口5421与所述切割刀具件50连接，使所述刀具摆动气缸57驱动所述电机摆动臂581摆动时，所述刀具驱动电机59沿所述刀具导向口5421的形状摆动。

更进一步说明，刀具导向口5421能为刀具驱动电机59提供导向作用，即限制了刀具驱动电机59移动的作罢，进而控制切割刀具件50的出刀位置，在导向作用下，切割刀具件50能精确地从刀具伸出槽541经过，达到出刀和收刀的稳定，能有效保证了加工位置的不变，提高切割的稳定性。

还包括：操作台；所述操作台可滑动安装于所述加工底座1的侧壁；所述操作台设有操作面板。操作面板用于控制本设计的参数，如切割刀具件50的角度和切割刀具件50移动等。而移动的操作台能有效在远处控制切割，确保加工安全。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。