专利名称：塑料门窗十字清角机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种塑料门窗的清角设备，主要用于清除理塑料门窗十字焊接部 位和T形焊接部位形成的十字形焊瘤和V形焊瘤。
背景技术：
现有技术在清除十字形和V形焊瘤时主要是人工用专用铲刀将其焊瘤铲除，铲除 后型材表面不平整，很不美观。还有就是用单头V型清角机去清理十字部位的焊瘤，由于每 个十字焊瘤需要清理完一面后将窗户反过来清理另外的一面，由于采用了两次定位，所以 清理完后很容易造成清理完的焊缝两面不在一条直线上，对接部分有明显的错位，达不到 预期的效果。并且单头V型清角机也没有铣刀和插刀，没办法清理内角沟槽和焊缝，还需要 人工另外清理。机器在调整起来也非常繁琐，大大降低了工作效率。
发明内容本实用新型所要以解决的计数问题是针对现有设备重复定位，多次清理造成的焊 缝清理错位，并且采用铣刀将内角焊瘤清理掉，还有下插刀将内角焊缝清理掉，不需人工再 去另外清理。另外针对大小不同的窗户，两个机身可以自动定位到清理的部位，不需要人工 搬运窗户，降低工人劳动强度，也解决了以前清理出来的窗户不美观和效率低的弊端。本实用新型的技术方案是包括机架、机头座、机头、机头定位装置和工件固定装 置，机头座滑动安装在机架的轨道上，机头安装在机头座上，在该机架与机头座之间安装机 头定位装置，在机头上装有工件固定装置，其特征在于，由四个所述的机头、一个所述的机 头座与一个联动机构组成一个机头组件，在所述的机头座上面沿圆周均布有四对径向的滑 轨，每一该机头均通过底端的滑槽滑动安装在一对该滑轨上；四个机头的底部均与一个能 够驱动各机头沿其滑轨同步平移的联动机构连接；在四个该机头之间各装有一个用于支撑 工件的工作台，各工作台相互垂直，并连接在所述的机头座上面。所述的联动机构包括转盘、转盘轴、连杆和转盘驱动装置，转盘轴纵向转动安装在 该机头座上，转盘轴的上端固定安装转盘的中心，该转盘的周边均布的四个位置分别通过 一根连杆与一个机头的底部对应铰接；在该转盘轴的下端装有转盘驱动装置。所述的转盘驱动装置包括转盘驱动气缸、齿条和齿轮，齿轮安装在该转盘轴上，并 与同轴线连接在转盘驱动气缸活塞杆顶端的齿条相啮合，该转盘驱动气缸安装在所述的机 头座上。所述的机头包括固定立板、内角铣刀、上推刀、下推刀和浮动插刀，固定立板的下 端通过所述的滑槽滑动安装在所述的机头座上面的滑轨上，在固定立板的顶端装有由内角 铣刀气缸驱动、可以上下移动的内角铣刀；在内角铣刀旁边的固定立板上装有由上推刀气 缸驱动、可以径向移动的上推刀；在该上推刀的下方的固定立板上装有由下推刀气缸驱动、 可以径向移动的下推刀；在该下推刀旁边的固定立板上装有由下浮动插刀气缸驱动、可以 径向移动和上下浮动的浮动插刀。
4[0008]所述的工件固定装置包括压料板、压料板气缸和夹料板，在所述的固定立板的上 部安装有由压料板气缸驱动、可以沿径向移动的压料板，在该压料板的下方的固定立板上 装有夹料板。所述的下浮动插刀包括刀头、刀头固定架、插刀架、滑动轴、弹簧和底座，在凹形的 底座口内两侧之间支撑两根滑动轴，插刀架的底端通过滑动轴承安装在该滑动轴上，在插 刀架的一侧与底座的凹形口内一侧之间装有弹簧；在插刀架的上端的豁口内安装刀头固定 架，在该刀头固定架的外侧安装刀头。所述的机头定位装置包括电机、同步带、同步齿轮和定位调节气缸，同步带的两端 连接在所述的机架的两端，电机固定在与所述的机头座滑动连接的定位板上，电机的输出 轴通过同步齿轮与该同步带啮合；在该定位板与机头座之间分别连接定位调节气缸的两端。在所述的机架上装有工件传送和升降装置，该工件传送和升降装置包括升降导 轨、升降架、升降气缸、传送带、传动轴、同步带轮、电机、带传动机构和传送带托梁，升降导 轨纵向安装在所述的机架的下部，升降架的下部滑动安装在该升降导轨上，该升降架的顶 端的两端各设有两根平行、水平的传送带托梁，在该传送带托梁的顶端设有凹槽，在两根该 传送带托梁之间转动支撑传动轴，在该传送带托梁两端的该凹槽内均安装同步带轮；传送 带托梁一端的该同步带轮由安装在托梁上的电机通过带传动机构驱动；传送带为同步带， 连接在传送带托梁两端的同步带轮之间；在该机架与升降架之间纵向安装升降气缸。所述的机头组件为一组或两组，均滑动安装在同一个所述的机架上，机头组件的 移动和精确定位均通过所述的机头定位装置进行。本实用新型的优点是四个机头通过联动机构进行连接，工作时一个机头组件的 四个机头同步联动将窗户(工件)夹紧在工作台上，并利用四个机头的各种刀具分别对工 件的十字形和V形的各条焊瘤和焊缝进行清理，窗户定位后不需要再次挪动窗户，大大提 高了工作效率；窗户自动传送和升降装置的设置还可构成门窗自动生产流水线，提高了门 窗生产的总体自动化水平，为规模化、自动化生产奠定了基础。
[0014]图1是本实用新型的总体结构侧面示意图；[0015]图2是图1的俯视图；[0016]图3是图1的左(右)视图(局部剖视)；[0017]图4是本实用新型工件传送和升降装置的结构主视图；[0018]图5是图4的左视图；[0019]图6是本实用新型下浮动插刀的剖视结构示意图(图7的B-B剖视图)[0020]图7是图6的A-A剖视图；[0021]图8是工件(局部)的带有斜面的焊缝的示意图；[0022]图9是一种带有V形和十字焊缝工件(门框或窗框)的结构示意图。
具体实施方式参见图1 图8，本实用新型包括机架0、机头座25、机头2、机头定位装置A和工
5件固定装置，机头座25滑动安装在机架0的轨道5上，机头2安装在机头座25上，在该机 架0与机头座25之间安装机头定位装置，在机头2上装有工件固定装置。其特征在于，由 四个所述的机头2、一个所述的机头座25与一个联动机构B组成一个机头组件C，在所述的 机头座25上面沿圆周均布有四对径向的滑轨4，每一该机头2均通过底端的滑槽3滑动安 装在一对滑轨4上。四个机头2的底部之间通过一个能够驱动各机头2沿滑轨4同步平移 的联动机构B连接。在一个机头组件C的四个机头2之间各装有一个用于支撑工件的工作 台17，四个工作台17之间相互垂直(延长线相交呈十字形)，并连接在所述的机头座25的 上面，用于支撑工件。所述的联动机构B包括转盘20、转盘轴15、连杆16和转盘驱动装置，转盘轴15纵 向转动安装在该机头座25上，转盘轴15的上端固定安装转盘20的中心，转盘20的周边均 布的四个位置通过铰接的四根连杆16与四个机头2的底部铰接；在该转盘轴15的下端装 有转盘驱动装置。所述的转盘驱动装置包括转盘驱动气缸7、齿条8和齿轮10，齿轮10安装在该转 盘轴15上，齿轮10与同轴线连接在转盘驱动气缸7的活塞杆顶端的齿条8相啮合，该转盘 驱动气缸7的缸体安装在所述的机头座25上。在齿条8上装有导向套9，导向套9固定在 所述的机头座25的上面。联动机构B在工作时，转盘驱动气缸7通过齿条8带动齿轮10 转动，齿轮10带动转动转盘20同步转动，转盘20通过四根连杆16带动四个机头2沿滑轨 4同步平移(同步改变四个机头2所在圆周的半径)，使四个机头2相聚或分散，以方便在 工作台17上装卸工件，在四个机头2相聚时，利于机头2上的工件固定装置固定工件(工 件固定装置参见后面的说明)。所述的机头2包括固定立板23、内角铣刀1、上推刀14、下推刀18和浮动插刀19， 固定立板23的下端通过所述的滑槽4滑动安装在所述的机头座上面的滑轨4上。在固定 立板23的顶端装有由内角铣刀气缸21驱动、可以上下移动的内角铣刀1 ；在内角铣刀1旁 边的固定立板23上装有由上推刀气缸22驱动、可以径向移动的上推刀14 ；在该上推刀14 的下方的固定立板23上装有由下推刀气缸26驱动、可以径向移动的下推刀18 ；在该下推 刀18旁边的固定立板23上装有由下浮动插刀气缸24驱动、可以径向移动和上下浮动的浮 动插刀19。参见图1，所述的工件固定装置包括压料板28、压料板气缸27和夹料板29，在所述 的固定立板23的上部安装有由压料板气缸27驱动、可以沿径向移动的压料板28，在该压 料板28的下方的固定立板23上装有夹料板29。工作时，利于压料板气缸27带动压料板 28径向移动将工件夹在压料板28与夹料板29之间，以进行清角加工。所述的下浮动插刀19包括刀头41、刀头固定架42、插刀架44、滑动轴45、弹簧47 和底座48，在凹形的底座48的口内两侧之间支撑两根平行的滑动轴45，插刀架44的底端 通过滑动轴承46安装在该滑动轴45上(滑动轴45和滑动轴承46为上下两套)，在插刀架 44下端的一侧与底座48的凹形口内一侧之间装有弹簧47 (位于上下滑动轴45之间)；在 插刀架44的上端的豁口内通过刀头轴43安装刀头固定架42，此结构是为了使刀头固定架 42能够在刀头轴43上自由滑动，目的是为了在清理内角焊瘤时，有的型材内角焊瘤有一个 斜着向上的角度，在插刀向上清理的的时候，此时插刀压缩弹簧向后移动。如果刀头固定架 42不能在刀头轴43上自由滑动，那么插刀头就会向上插进型材内，造成型材损坏。在该刀头固定架42的外侧安装刀头41。该下浮动插刀19的插刀架44能够在弹簧47的作用下沿 着滑动轴45浮动，其刀头41也就可以随着工件P内角上端的斜面浮动，可以跟踪斜面的焊 缝N(倾斜内角)，有效清除不同倾斜角度斜面的内角焊瘤(参见图8)。所述的机头定位装置A包括电机12、同步带13、同步齿轮(未图示)和定位调节 气缸11，同步带13的两端连接在所述的机架0的两端，电机12固定在与所述的机头座25 滑动连接的定位板36上，电机12的输出轴通过同步齿轮与该同步带13啮合。在该定位板 36与机头座25之间分别连接定位调节气缸11的两端。定位调节气缸11为两个，同轴对称 设置，轴向与机架0的轨道5的长方向相同。工作时，电机12带动同步齿轮(还可根据需 要增加传动轮和支撑轮)与同步带13相对移动，使得机头组件C沿机架上的轨道5移动， 对机头组件C进行初步定位；然后通过定位调节气缸11对机头组件C进行精确定位。定位 包括一个机头组件C的定位和两个机头组件C之间的距离定位(与门窗上两个焊接点的对 准定位)。参见图4和图5，在所述的机架0上装有工件传送和升降装置，该装置包括升降导 轨34、升降架35、升降气缸33、传送带31、传动轴39、同步带轮38、电机36、带传动机构37 和传送带托梁32，升降导轨34纵向安装在所述的机架0的下部，升降架35的下部滑动安 装在该升降导轨34上，该升降架35的顶端的两端各设有两根平行、水平的传送带托梁32， 在该传送带托梁32的顶端的凹槽内装有与传动轴39连接的同步带轮38 (传动轴39转动 支撑在两根传送带托梁32之间，在托梁32的两端均安装同步带轮38，该传送带托梁32 — 端的同步带轮38 (主动轮)由安装在传送带托梁32上的电机36通过带传动机构37驱动， 传送带(同步带)31连接在传送带托梁32两端的同步带轮38之间；在该机架0与升降架 35之间纵向安装升降气缸33。该工件传送和升降装置用于组成自动化生产线。本实用新型在工作时，上一焊接工序的工件(门窗，参见图9)P由传送带31输送 (或手动安装)到已经根据门窗两个十字中梃X之间的距离定位好的两个机头组件C的上 方，每一机头组件C的各机头2由联动机构B驱动相互散开，升降装置的升料架35降下，将 工件放在工作台17上，由联动机构B驱动使每一机头组件C的四个机头2同步相聚嵌紧工 件；然后内角铣刀气缸21驱动内角铣刀1纵向运动，清工件内角平面，内角铣刀气缸21退 回，压料板28径向伸出，为了使压料板达到型材的上方，压料板伸出到位后，内角铣刀气缸 21再次下降，使压料板28压紧工件的上表面，浮动插刀气缸24驱动浮动插刀19工作，清工 件内角立面后退出；然后上、下推刀14和18同时进给，刨工件上下平面四分之一十字焊瘤， 至此，完成一个十字(十字中梃)X焊接处焊瘤的清除过程，在该过程中每个机头2逐个依 序进行。然后，升料架35升起，两个机头组件C重新定位清两端的V角(标记V处)，定位 完成后升料架35下降，四个机头2同步嵌紧工件，两端的压料气缸27伸出，一端由两个机 头2完成清理V角焊瘤的工作，然后升起升料架35，托起清好的工件(门窗)，由同步带31 输出到下一工序。全部工作由PLC发出指令自动控制完成。本设备突出点四个机头能够 同步嵌紧和松开，机头上部分的传动气缸带动内角铣刀上推刀，能够完成内平面和上平面 焊瘤的清理工作，机头下部分的传动气缸带动浮动插刀和下推刀，能够完成下平面和立面 焊瘤的清理工作，尤其下立面的焊瘤，由浮动插刀清理，它的特点是能够清理不同角度立面 的焊瘤。
权利要求一种塑料门窗十字清角机，包括机架、机头座、机头、机头定位装置和工件固定装置，机头座滑动安装在机架的轨道上，机头安装在机头座上，在该机架与机头座之间安装机头定位装置，在机头上装有工件固定装置，其特征在于，由四个所述的机头、一个所述的机头座与一个联动机构组成一个机头组件，在所述的机头座上面沿圆周均布有四对径向的滑轨，每一该机头均通过底端的滑槽滑动安装在一对该滑轨上；四个机头的底部均与一个能够驱动各机头沿其滑轨同步平移的联动机构连接；在四个该机头之间各装有一个用于支撑工件的工作台，各工作台相互垂直，并连接在所述的机头座上面。
2.根据权利要求1所述的塑料门窗十字清角机，其特征在于，所述的联动机构包括转 盘、转盘轴、连杆和转盘驱动装置，转盘轴纵向转动安装在该机头座上，转盘轴的上端固定 安装转盘的中心，该转盘的周边均布的四个位置分别通过一根连杆与一个机头的底部对应 铰接；在该转盘轴的下端装有转盘驱动装置。
3.根据权利要求2所述的塑料门窗十字清角机，其特征在于，所述的转盘驱动装置包 括转盘驱动气缸、齿条和齿轮，齿轮安装在该转盘轴上，并与同轴线连接在转盘驱动气缸的 活塞杆顶端的齿条相啮合，该转盘驱动气缸安装在所述的机头座上。
4.根据权利要求1所述的塑料门窗十字清角机，其特征在于，所述的机头包括固定立 板、内角铣刀、上推刀、下推刀和浮动插刀，固定立板的下端通过所述的滑槽滑动安装在所 述的机头座上面的滑轨上，在固定立板的顶端装有由内角铣刀气缸驱动、可以上下移动的 内角铣刀；在内角铣刀旁边的固定立板上装有由上推刀气缸驱动、可以径向移动的上推刀； 在该上推刀的下方的固定立板上装有由下推刀气缸驱动、可以径向移动的下推刀；在该下 推刀旁边的固定立板上装有由下浮动插刀气缸驱动、可以径向移动和上下浮动的浮动插 刀。
5.根据权利要求4所述的塑料门窗十字清角机，其特征在于，所述的工件固定装置包 括压料板、压料板气缸和夹料板，在所述的固定立板的上部安装有由压料板气缸驱动、可以 沿径向移动的压料板，在该压料板的下方的固定立板上装有夹料板。
6.根据权利要求4所述的塑料门窗十字清角机，其特征在于，所述的下浮动插刀包括 刀头、刀头固定架、插刀架、滑动轴、弹簧和底座，在凹形的底座口内两侧之间支撑两根滑动 轴，插刀架的底端通过滑动轴承安装在该滑动轴上，在插刀架的一侧与底座的凹形口内一 侧之间装有弹簧；在插刀架的上端的豁口内安装刀头固定架，在该刀头固定架的外侧安装 刀头。
7.根据权利要求1所述的塑料门窗十字清角机，其特征在于，所述的机头定位装置包 括电机、同步带、同步齿轮和定位调节气缸，同步带的两端连接在所述的机架的两端，电机 固定在与所述的机头座滑动连接的定位板上，电机的输出轴通过同步齿轮与该同步带啮 合；在该定位板与机头座之间分别连接定位调节气缸的两端。
8.根据权利要求1所述的塑料门窗十字清角机，其特征在于，在所述的机架上装有工 件传送和升降装置，该工件传送和升降装置包括升降导轨、升降架、升降气缸、传送带、传动 轴、同步带轮、电机、带传动机构和传送带托梁，升降导轨纵向安装在所述的机架的下部，升 降架的下部滑动安装在该升降导轨上，该升降架的顶端的两端各设有两根平行、水平的传 送带托梁，在该传送带托梁的顶端设有凹槽，在两根该传送带托梁之间转动支撑传动轴，在 该传送带托梁两端的该凹槽内均安装同步带轮；传送带托梁一端的该同步带轮由安装在托梁上的电机通过带传动机构驱动；传送带为同步带，连接在传送带托梁两端的同步带轮之 间；在该机架与升降架之间纵向安装升降气缸。
9.根据权利要求1所述的塑料门窗十字清角机，其特征在于，所述的机头组件为一组 或两组，均滑动安装在同一个所述的机架上，机头组件的移动和精确定位均通过所述的机 头定位装置进行。
专利摘要一种塑料门窗十字清角机，包括机架、机头座、机头、机头定位装置和工件固定装置，其特征在于，由四个机头、一个机头座与一个联动机构组成一个机头组件，在机头座上面沿圆周均布有四对径向的滑轨，每一该机头均通过底端的滑槽滑动安装在一对滑轨上；四个机头的底部之间通过一个能够驱动各机头沿滑轨同步平移的联动机构；在四个该机头之间各装有一个用于支撑工件的工作台，各工作台之间相互垂直，并连接在所述的机头座上面。本实用新型的优点是利用联动机构将四个机头进行连接，工件一旦被固定在工作台上后，可以利用四个机头的各种刀具分别对工件的十字形和V形的各条焊瘤进行清除，不需要多次转换工件，大大提高了工作效率。
文档编号B29C37/04GK201745121SQ20102022705
公开日2011年2月16日 申请日期2010年6月17日 优先权日2010年6月17日
发明者仝建国 申请人:安阳市佳明机械有限责任公司