多边形金属空心体的多工位旋转修边装置的制作方法

1.本实用新型涉及金属空心体的加工设备领域，具体涉及一种多边形金属空心体的多工位旋转修边装置。


背景技术：

2.金属空心体是一种一端开口的金属筒状体，常见的如金属罐和动力电池壳等。以金属罐（铁、铝等材质的两片罐）为例，通常金属罐由罐盖和罐身构成，在罐身拉伸成型后其高度方向上要进行裁切，以使罐身高度一致和去除罐口处的毛刺，故要使用到罐口修边装置。
3.目前，多边形（即边的数量大于或等于三）的金属空心体（如方壳）采用模具旋切的结构进行切边。以方壳为例，由于其截面形状呈矩形，较圆形的金属空心体复杂，因此存在以下问题：
4.一、旋切模具结构复杂，配合精度要求高；目前的旋切模具为了实现正常切割功能，上下模结构不得不做得复杂，导致各零件间的配合精度要求提高，尤其是切口间隙的调整，需要经验丰富的操作人员才能完成，同时对零件的加工和装配精度要求也较高，相应的成本也高；
5.二、零件易磨损，维护成本高；由于是机械切边，不可避免会存在零件的磨损，因此需要对零件进行及时更换，一方面会降低生产效率，另一方面也会因为零件尺寸的差异影响产品质量的稳定性，同时对于工厂来说会增加因备件产生的各种成本；除此而外，对维护人员要求高，尤其是刀口间隙的调整；
6.三、旋切时切除的废料多，浪费材料；旋切模在切边时需要压边，这就导致切边的废料尺寸较大，降低了原材料的利用率，造成浪费，尤其在大批量生产时更为突出；
7.四、生产效率低；受传统方壳冲压工艺的限制，产品的高度尺寸越大，冲压速度越低；同时考虑到多线共产换型，现有生产方式生产效率低，无法满足快速换型以及大批量生产的需要。
8.因此，如何解决上述现有技术存在的不足，便成为本实用新型所要研究解决的课题。


技术实现要素：

9.本实用新型的目的是提供一种多边形金属空心体的多工位旋转修边装置。
10.为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
11.一种多边形金属空心体的多工位旋转修边装置，包括一转盘架，该转盘架由一第一驱动机构驱动绕一转轴做步进转动；所述转盘架上设有至少一个用于定位金属空心体的定位结构，该定位结构由转盘架带动一同旋转；其中，所述修边装置对应所述转盘架设有上料工位、切割工位、下料工位；当转盘架旋转时，所述定位结构按先后顺序依次对位所述上料工位、所述切割工位、所述下料工位；
12.还包括激光切割装置，该激光切割装置对应所述切割工位设置，其前端设有光束发射头部，所述光束发射头部用于发射切割光束，该切割光束作用于位于切割工位的所述定位结构上的金属空心体；
13.所述定位结构由一第二驱动机构驱动，带动金属空心体绕所述轴线进行多次的间歇转动；所述激光切割装置由一第三驱动机构驱动，做相对金属空心体表面的抬升或下降及沿切割方向的平移；且所述定位结构和所述激光切割装置交替动作。
14.上述技术方案中的有关内容解释如下：
15.1．上述方案中，当所述定位结构的数量大于一个时，各定位结构在转盘架转动中心的圆周方向均匀布置。
16.2．上述方案中，所述转盘架呈圆盘状，所述定位结构设于圆盘的边缘；
17.或者，所述转盘架包括与所述定位结构数量相等的连杆，所述连杆连接所述定位结构和所述转盘架的转动轴；当所述定位结构的数量大于一个时，各所述连杆呈放射状布置。
18.3．上述方案中，还包括预留工位，该预留工位位于所述切割工位与所述下料工位之间。
19.本实用新型的工作原理如下：
20.本实用新型一种多边形金属空心体的多工位旋转修边装置，包括转盘架，转盘架上设有用于定位金属空心体的定位结构；当转盘架旋转时，定位结构按先后顺序依次对位上料工位、切割工位、下料工位；还包括激光切割装置，对应切割工位设置，前端设有光束发射头部，用于发射切割光束作用于位于切割工位的金属空心体；定位结构驱动金属空心体绕轴线进行多次的间歇转动；激光切割装置做相对金属空心体的抬升或下降及沿切割方向的平移，定位结构和激光切割装置交替动作。
21.相比现有技术而言，本实用新型采用非接触式切割，具有以下优点：
22.1、结构简化，维护成本大幅降低；
23.2、切割过程中与金属空心体不接触，即不存在上下模配合的结构，从而避免了刀口复杂的间隙调整，降低了维护要求与成本；
24.3、不存在切割过程中关键零件的磨损，提高了产品切割质量的稳定性，进一步降低维护成本；
25.4、由于切缝窄，废料环宽度减小，前道工序的落料尺寸减小，材料使用率提高，因此节省了原材料，降低了成本；
26.5、生产效率不受产品尺寸变化的影响，调整切割位置后即可快速实现再生产，缩短了换型时间，降低了对维护人员的要求，生产效率大大提高，可适应目前工厂多型共线生产的要求。
附图说明
27.附图1为本实用新型实施例未修边金属罐的主视图；
28.附图2为本实用新型实施例未修边金属罐的侧视图；
29.附图3为本实用新型实施例的主视图；
30.附图4为本实用新型实施例的俯视图；
31.附图5为本实用新型实施例的侧视图。
32.以上附图中：0．金属方壳；1．转盘架；2．定位结构；3．轴线；4．上料工位；5．切割工位；6．下料工位；7．激光切割装置；8．光束发射头部；9．废料；10．预留工位。
具体实施方式
33.下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：
34.实施例：以下将以图式及详细叙述对本案进行清楚说明，任何本领域技术人员在了解本案的实施例后，当可由本案所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本案的精神与范围。
35.本文的用语只为描述特定实施例，而无意为本案的限制。单数形式如“一”、“这”、“此”、“本”以及“该”，如本文所用，同样也包含复数形式。
36.关于本文中所使用的“第一”、“第二”等，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本案，其仅为了区别以相同技术用语描述的组件或操作。
37.关于本文中所使用的“连接”或“定位”，均可指二或多个组件或装置相互直接作实体接触，或是相互间接作实体接触，亦可指二或多个组件或装置相互操作或动作。
38.关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
39.关于本文中所使用的用词（terms），除有特别注明外，通常具有每个用词使用在此领域中、在本案内容中与特殊内容中的平常意义。某些用以描述本案的用词将于下或在此说明书的别处讨论，以提供本领域技术人员在有关本案描述上额外的引导。
40.关于本文中所使用的“上”、“下”为方向性用词，在本案中仅为说明各结构之间的位置关系，并非用以限定本案保护范围及实际实施时的具体方向。
41.参见附图1~5所示，一种多边形金属空心体的多工位旋转修边装置，所述多边形金属空心体以横截面为矩形的金属方壳0为例。
42.所述修边装置包括一转盘架1，该转盘架1可竖直设置，并由一第一驱动机构驱动绕一转轴做步进转动；所述转盘架1上设有至少一个用于定位金属方壳0的定位结构2，该定位结构2由转盘架1带动一同旋转，且金属方壳0的长度方向的轴线3平行于所述转盘架1的转轴；其中，所述修边装置对应所述转盘架1设有上料工位4、切割工位5、下料工位6；当转盘架1旋转时，所述定位结构2按先后顺序依次对位所述上料工位4、所述切割工位5、所述下料工位6。
43.还包括激光切割装置7，该激光切割装置7对应所述切割工位5设置，其前端设有光束发射头部8，所述光束发射头部8用于发射切割光束，该切割光束作用于位于切割工位5的所述定位结构2上的金属方壳0，进而对金属方壳0进行修边。
44.所述定位结构2由一第二驱动机构驱动，带动金属方壳0以相同转动角度绕所述轴线3进行多次的间歇转动；所述激光切割装置7由一第三驱动机构驱动，做相对金属方壳0表面的抬升或下降及沿切割方向的平移；并且，所述定位结构2和所述激光切割装置7交替动作。
45.当所述定位结构2随转盘架1旋转至与所述上料工位4对位配合时，待修边的金属方壳0经由该上料工位4进入所述定位结构2中，并通过定位结构2对该金属方壳0进行夹紧
定位。
46.当所述定位结构2带动金属方壳0随转盘架1旋转至与所述切割工位5对位配合时，所述激光切割装置7开启光束发射头部8开始工作，同时进行水平方向平移；此时，切割光束作用于金属方壳0与激光切割装置7相对侧的表面，并随着激光切割装置7的水平移动进行该侧表面的修边切割；当一侧表面的修边切割完成后，所述激光切割装置7停止发射切割光束，并进行上下平移对金属方壳0的转动进行让位，所述定位结构2驱动金属方壳0进行转动，使其未进行修边的面转至对应所述激光切割装置7的水平状态；然后，所述激光切割装置7进行上下平移使光束发射头部8重新回到对金属方壳0的切割位置，并开启工作，同时进行水平方向平移，重复如同前一侧表面的修边切割动作；如此循环往复，当所述金属方壳0自转一圈后，所述激光切割装置7完成对该金属方壳0的修边，废料9从多边形金属方壳0上自动脱落。
47.最后，完成修边后的所述金属方壳0随所述转盘架1继续旋转至与所述下料工位6对位配合，在下料工位6中，定位结构2对该金属方壳0进行释放，进而完成下料。
48.其中，第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构可选用电机等常用驱动机构，在本实用新型运行时，可通过一控制电路对各驱动机构按一设定程序进行驱动，以便各驱动机构分别按照时序要求对各执行部件进行针对性驱动。由于该部分技术的具体实施细节为现有技术，本领域技术人员能够熟练掌握并根据需要灵活调整，且并非本案的发明点，故不做详述。
49.其中，由于金属方壳0是多边形，因此切割位置随定位结构2自转会不断发生变化，这时需要激光切割装置7按照设定参数与多边形金属方壳0的切割位置做随动运动，即与切割位置距离保持不变。
50.其中，当所述定位结构2的数量大于一个时，各定位结构2在转盘架1转动中心的圆周方向均匀布置。所述定位结构2包括定位芯棒以及定位座，两者同轴设置且同步绕轴旋转；所述定位芯棒伸入所述金属方壳0中，从内部对金属方壳0进行支撑，所述定位座对金属方壳0的底部进行真空吸附定位。
51.其中，所述转盘架1可呈圆盘状，所述定位结构2设于圆盘的边缘。或者，所述转盘架1可包括与所述定位结构2数量相等的连杆（未附图示），所述连杆连接所述定位结构2和所述转盘架1的转动轴；当所述定位结构2的数量大于一个时，各所述连杆呈放射状布置。
52.其中，还可包括预留工位10，该预留工位10位于所述切割工位5与所述下料工位6之间，用于对修边后的金属方壳0进行诸如去毛刺等后处理工序。
53.上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。