核心部件表面强化的智能化板状金属工件修边机总成的制作方法

本发明涉及核心部件表面强化的智能化板状金属工件修边机总成。

背景技术：

金属板材加工完毕后，尤其是铣削、插削完毕后会存在棱边，如果存在棱边，容易划伤手，而且棱边位置容易产生应力集中，导致裂纹产生，严重产品质量。因此修棱边是金属板加工的必须的辅助工序，现有的修棱边的方法一般是人工用修边机、电磨头、抛光机、手砂轮等设备打磨修棱，由于棱边不规则，传统的机床无法实现彻底修边，一般都是钳工带着防护镜手工操作，存在安全隐患，加工时间长，不适合大批量生产，人工成本高昂，但是修边修棱质量加入了人为因素，质量无法标准化统一制定，钳工的水平与责任心，检查员的水平与责任心成为控制质量的关键因素。

因此，如何设计自作多角度自动智能的修边机取代人工加工，提高加工质量，提高工作效率，降低成本，实现标准化作业的成为急需解决的技术问题。

另外，由于修边总成在工作过程中，受剪切力、挤压力、摩擦力等多重作用，传统的修边单元磨损严重，需要经常更换修边单元关键零部件，严重影响了效率和可靠性，通过合理的选材及热处理，依然难以提升修边单元的性能和使用寿命，因此，通过高性能的表面强化技术对修边单元进行涂层强化处理，使得修边单元关键部件外硬内韧，达到硬度、强度、耐疲劳性能以及韧性综合提高。

技术实现要素：

针对上述内容，本发明所要解决的技术问题总的来说是提供一种设计合理、成本低廉、结实耐用、耐磨防腐、安全可靠、操作简单、省时省力、节约资金、结构紧凑且使用方便的核心部件表面强化的智能化板状金属工件修边机总成；详细解决的技术问题以及取得有益效果在后述内容以及结合具体实施方式中内容具体描述。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：

一种核心部件表面强化的智能化板状金属工件修边机总成，包括修边总机架、设置在修边总机架上的纵向移动装置、纵向移动设置在纵向移动装置上的核心部件表面强化的高耐磨修边单元、设置在高耐磨修边单元背面一侧的横向移动装置以及横向移动设置在横向移动装置上的工作台装置；高耐磨修边单元与工作台装置上的待加工金属板对应，工作台装置与机械手装置的机械手吸盘对应。

其原理，纵向移动装置为X向坐标，横向移动装置为Y向坐标，工作台装置为Z向转动坐标，修边单元为极坐标转动坐标，从而实现五坐标系结构。从而扩了加工范围与角度，从而具有更好的柔性加工。在X-Y平面的直角坐标系上设立有在Y-Z平面的极坐标系和Z向转动坐标，设计先进巧妙，理念先进，。满足了不同工件的加工要求，高效智能。

纵向移动装置包括纵向座、设置在纵向座的纵向气缸、设置在纵向气缸活塞杆上的纵向移动轴、设置在纵向气缸与纵向移动轴之间的纵向离合器、设置在纵向座上且用于支撑纵向移动轴的纵向支撑座、设置在纵向座上的纵向导轨、设置在纵向移动轴上的纵向连接块以及纵向设置在纵向导轨上的纵向滑座；核心部件表面强化的修边单元的修边机架分别与纵向连接块和纵向滑座连接。

其纵向气缸-纵向离合器-纵向移动轴-修边单元。通过纵向离合器实现离合过载保护。通过纵向支撑座通过纵向移动轴刚性，设计合理，反应迅速。

核心部件表面强化的修边单元包括纵向移动设置在纵向移动装置上的修边机架、横向设置在修边机架上的修边摆动制动电机、横向且自转设置在修边机架上的修边转轴、设置在修边摆动制动电机与修边转轴之间的修边传送带、与修边转轴固定连接的修边摆动架、设置在修边机架上且用于控制修边转轴自转角度的修边角度光电开关、设置在修边摆动架上的修边微动电机、设置在修边微动电机输出轴上的修边驱动齿轮、纵向设置在修边摆动架上的修边纵向导向轨、纵向移动设置在修边纵向导向轨上的修边从动座以及设置在修边从动座下方且用于对待加工金属板加工的抛光/打磨机头；在修边从动座上设置有与修边驱动齿轮啮合的纵向齿条；在修边机架与修边转轴之间设置有电磁摩擦离合制动器。

高耐磨修边单元核心部件采用离子镀涂层技术进行强化处理，选用的涂层有AlCrN、TiAlN、TiSiN、ALCrSiN、AlTiN、DLC等涂层体系，采用电磁场可控电弧离子镀或闭合磁控溅射技术制备。

其修边摆动制动电机-修边传送带-修边转轴-修边摆动架实现转动,角度控制；通过修边微动电机-修边驱动齿轮-修边从动座齿轮齿条实现径向精准微调，通过光电开关控制和反馈转动角度信息，通过制动电机+电磁摩擦离合制动器实现双制动，定位精准，制动牢固，安全可靠，控制准确。

工作台装置包括设置在横向移动装置的横向滑座上的工作台架、设置在工作台架下方的工作台旋转电机、与工作台旋转电机传动连接的工作台方向减速机、设置在工作台旋转电机与工作台方向减速机之间的工作台离合器、设置在工作台方向减速机上方的工作台吸附台、设置在工作台架与工作台吸附台之间的工作台轴承座以及对工作台吸附台抽负压的工作台抽负压管路；工作台吸附台与工作台方向减速机的输出轴传动连接；修边单元的抛光/打磨机头对放置工作台吸附台上的待加工金属板加工。

其工作时，工作台旋转电机-工作台离合器-工作台方向减速机-工作台吸附台实现转动，工作台抽负压管路对工作台吸附台抽负压吸附夹紧定位，反向吹起实现松开，实现无损夹紧，动作快速精准，避免机械夹紧对工件的损伤，相比于电磁吸附，可以加工不锈钢或铝合金等。加工范围广，操作方便，成本低廉，不伤工件，动作响应快。通过工作台离合器过载保护，通过工作台轴承座实现传动与受力的分离，作用力直接传递到工作台架上，提高使用寿命。

横向移动装置包括横向机座、设置在横向机座上的横向驱动电机、设置在横向机座上且与横向驱动电机传动连接的横向丝杠丝母机构、与横向丝杠丝母机构平行设置在横向机座上的横向导轨以及横向移动设置在横向导轨上的横向滑座；横向丝杠丝母机构的丝母设置在横向滑座下方。

其工作时，横向驱动电机-横向丝杠丝母机构-横向滑座从而实现修边单元的快速进给。通过导轨实现传动与受力的分离，提高使用寿命。

本发明设计合理、成本低廉、结实耐用、耐磨防腐、安全可靠、操作简单、省时省力、节约资金、替代人工、实现多角度的柔性加工，结构紧凑且使用方便。

本发明的有益效果不限于此描述，为了更好的便于理解，在具体实施方式部分进行了更佳详细的描述。

附图说明

图1是本发明核心部件表面强化的修边中心的第一视角结构示意图；

图2是本发明核心部件表面强化的修边中心的第一视角结构示意图；

图3是本发明核心部件表面强化的修边中心的第一视角结构示意图；

图4是本发明核心部件表面强化的修边中心的爆炸第一视角结构示意图；

图5是本发明核心部件表面强化的修边中心的爆炸第二视角结构示意图；

图6是本发明核心部件表面强化的修边单元的第一视角结构示意图；

图7是本发明核心部件表面强化的修边单元的第二视角结构示意图；

图8是本发明抛光/打磨机头的结构示意图；

图9是本发明工作台装置的使用爆炸结构示意图；

其中：10、待加工金属板；40、修边总机架；41、纵向移动装置；42、核心部件表面强化的修边单元；43、工作台装置；44、横向移动装置；410、纵向座；411、纵向气缸；412、纵向移动轴；413、纵向离合器；414、纵向连接块；415、纵向支撑座；416、纵向导轨；417、纵向滑座；420、修边机架；421、修边摆动制动电机；422、修边传送带；423、修边转轴；424、修边摆动架；425、修边角度光电开关；426、修边微动电机；427、修边驱动齿轮；428、修边从动座；429、修边纵向导向轨；430、抛光/打磨机头；431、工作台架；432、工作台旋转电机；433、工作台方向减速机；434、工作台离合器；435、工作台轴承座；436、工作台吸附台；437、工作台抽负压管路；440、横向机座；441、横向驱动电机；442、横向丝杠丝母机构；443、横向导轨；444、横向滑座。

具体实施方式

参考图1-9，具体如图1-5、9所示，本发明的核心部件表面强化的智能化板状金属工件修边机的修边总成包括修边总机架40、设置在修边总机架40上的纵向移动装置41、纵向移动设置在纵向移动装置41上的核心部件表面强化的高耐磨修边单元42、设置在高耐磨修边单元42背面一侧的横向移动装置44以及横向移动设置在横向移动装置44上的工作台装置43；高耐磨修边单元42与工作台装置43上的待加工金属板10对应。

其原理，纵向移动装置41为X向坐标，横向移动装置44为Y向坐标，工作台装置43为Z向转动坐标，修边单元42为极坐标转动坐标，从而实现五坐标系结构。从而扩了加工范围与角度，从而具有更好的柔性加工。在X-Y平面的直角坐标系上设立有在Y-Z平面的极坐标系和Z向转动坐标，设计先进巧妙，理念先进，。满足了不同工件的加工要求，高效智能。

具体地说，如图1-5，纵向移动装置41包括纵向座410、设置在纵向座410的纵向气缸411、设置在纵向气缸411活塞杆上的纵向移动轴412、设置在纵向气缸411与纵向移动轴412之间的纵向离合器413、设置在纵向座410上且用于支撑纵向移动轴412的纵向支撑座415、设置在纵向座410上的纵向导轨416、设置在纵向移动轴412上的纵向连接块414以及纵向设置在纵向导轨416上的纵向滑座417；修边单元42的修边机架420分别与纵向连接块414和纵向滑座417连接。

其纵向气缸411-纵向离合器413-纵向移动轴412-修边单元42。通过纵向离合器413实现离合过载保护。通过纵向支撑座415通过纵向移动轴412刚性，设计合理，反应迅速。

具体的说，如图6-8，核心部件表面强化的修边单元42包括纵向移动设置在纵向移动装置41上的修边机架420、横向设置在修边机架420上的修边摆动制动电机421、横向且自转设置在修边机架420上的修边转轴423、设置在修边摆动制动电机421与修边转轴423之间的修边传送带422、与修边转轴423固定连接的修边摆动架424、设置在修边机架420上且用于控制修边转轴423自转角度的修边角度光电开关425、设置在修边摆动架424上的修边微动电机426、设置在修边微动电机426输出轴上的修边驱动齿轮427、纵向设置在修边摆动架424上的修边纵向导向轨429、纵向移动设置在修边纵向导向轨429上的修边从动座428以及设置在修边从动座428下方且用于对待加工金属板10加工的抛光/打磨机头430；在修边从动座428上设置有与修边驱动齿轮427啮合的纵向齿条；在修边机架420与修边转轴423之间设置有电磁摩擦离合制动器。高耐磨修边单元核心部件采用闭合磁控溅射技术制备ALCrSiN涂层技术进行强化处理。

其修边摆动制动电机421-修边传送带422-修边转轴423-修边摆动架424实现转动,角度控制；通过修边微动电机426-修边驱动齿轮42-修边从动座428齿轮齿条实现径向精准微调，通过光电开关控制和反馈转动角度信息，通过制动电机+电磁摩擦离合制动器实现双制动，定位精准，制动牢固，安全可靠，控制准确。

具体的说，如图9，工作台装置43包括设置在横向移动装置44的横向滑座444上的工作台架431、设置在工作台架431下方的工作台旋转电机432、与工作台旋转电机432传动连接的工作台方向减速机433、设置在工作台旋转电机432与工作台方向减速机433之间的工作台离合器434、设置在工作台方向减速机433上方的工作台吸附台436、设置在工作台架431与工作台吸附台436之间的工作台轴承座435以及对工作台吸附台436抽负压的工作台抽负压管路437；工作台吸附台436与工作台方向减速机433的输出轴传动连接；修边单元42的抛光/打磨机头430对放置工作台吸附台436上的待加工金属板10加工。

其工作时，工作台旋转电机432-工作台离合器434-工作台方向减速机433-工作台吸附台436实现转动，工作台抽负压管路437对工作台吸附台436抽负压吸附夹紧定位，反向吹起实现松开，实现无损夹紧，动作快速精准，避免机械夹紧对工件的损伤，相比于电磁吸附，可以加工不锈钢或铝合金等。加工范围广，操作方便，成本低廉，不伤工件，动作响应快。通过工作台离合器434过载保护，通过工作台轴承座435实现传动与受力的分离，作用力直接传递到工作台架431上，提高使用寿命。

具体的说，如图1-5，横向移动装置44包括横向机座440、设置在横向机座440上的横向驱动电机441、设置在横向机座440上且与横向驱动电机441传动连接的横向丝杠丝母机构442、与横向丝杠丝母机构442平行设置在横向机座440上的横向导轨443以及横向移动设置在横向导轨443上的横向滑座444；横向丝杠丝母机构442的丝母设置在横向滑座444下方。

其工作时，横向驱动电机441-横向丝杠丝母机构442-横向滑座444从而实现修边单元42的快速进给。通过导轨实现传动与受力的分离，提高使用寿命。

本发明设计合理、成本低廉、结实耐用、耐磨防腐、安全可靠、操作简单、省时省力、节约资金、替代人工、实现多角度的柔性加工，结构紧凑且使用方便。

本发明充分描述是为了更加清楚的公开，而对于现有技术就不在一一例举。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；作为本领域技术人员对本发明的多个技术方案进行组合是显而易见的。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。