双头端铣设备用型材端铣基准自动定位系统的制作方法

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1.本实用新型涉及门窗型材端铣技术领域，具体涉及双头端铣设备用型材端铣基准自动定位系统。


背景技术：

2.双头端铣设备是指能够同时对型材两端分别进行端铣加工的数控设备，例如中国专利公开的一种高效双头多功能端面铣(申请号：202111223110.0)，其结构主要包括机架、固定端铣机头、活动端铣机头和控制系统，其中固定端铣机头设置在机架的一端，而活动端铣机头滑动设置在导轨上，并通过电机和齿轮齿条传动滑动调节(x轴方向滑动)，固定端铣机头和活动端铣机头结构近似，都具备纵向进给功能(y轴方向)以及横向(x轴方向)、竖向(z轴方向)功能和/或旋转调节功能。现有双头端铣设备虽然也具备型材定位夹紧功能，但需要人工将型材一端推动到端部定位板上，然后再用夹具夹紧。现有型材定位夹紧方式还需要人工完成基准定位，这无疑制约着门窗端铣向自动化方向发展。尤其是在门窗生产线中，型材的上料和下料全部采用机器人完成，而机器人只能大致将型材放置在夹具上，并不能实现精准定位，还得需要人工操作才能完成精准定位，这无疑严重制约门窗生产线的加工效率。
3.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：

4.本发明的目的在于解决现有技术所存在的问题，提供双头端铣设备用型材端铣基准自动定位系统，充分利用现有双头端铣设备的固定端铣机头可以纵向滑动，活动端铣机头可以横向滑动和纵向滑动的特点，在此基础上对型材夹具以及端部定位结构进行改进设计，实现型材自动定位夹紧，端铣基准定位精准可靠。
5.本发明通过采取以下技术方案实现上述目的：
6.双头端铣设备用型材端铣基准自动定位系统，包括基座，所述基座上横向设有导轨a，所述导轨a一端设有固定底板，导轨a上设有活动底板，所述活动底板与基座之间设有横向驱动机构，所述固定底板和活动底板上分别纵向设有导轨b，所述导轨b上设有安装支架，所述安装支架与固定底板或活动底板之间设有纵向驱动机构，所述固定底板和活动底板上分别设有夹具，所述安装支架上设有端部定位机构，所述端部定位机构位于夹具外侧，所述夹具包括支架，所述支架上设有台板，所述台板后端设有侧定位板，所述支架上设有侧压紧两平动机构，所述侧压紧两平动机构末端设有侧压紧滚轮，所述支架上端设有上压紧气缸，所述上压紧气缸连接有上压紧块；所述端部定位机构包括设置在安装支架上的安装座，所述安装座上横向设有导轨c，所述导轨c上设有滑板c，所述滑板c前端设有端部定位板，所述安装座上横向设有定位气缸，所述定位气缸与端部定位板连接。
7.所述横向驱动机构包括竖向设置在活动底板上的电机a，所述电机a连接有齿轮a，所述齿轮a与横向设置在基座上的齿条a啮合。
8.所述纵向驱动机构包括竖向设置在安装支架上的电机b，所述电机b连接有齿轮b，所述齿轮b与纵向设置在固定底板或活动底板上的齿条b啮合。
9.所述安装支架包括安装底板，所述安装底板前端竖向设有安装前板，后端竖向设有安装后板，所述安装前板和安装后板之间上端设有安装上板，所述电机b竖向设置在安装底板上。
10.所述侧压紧两平动机构包括纵向设置在支架上的滑块d，所述滑块d上设有导轨d，所述导轨d上设有滑板d，所述支架上纵向设有侧压紧气缸，所述侧压紧气缸与滑板d连接，所述滑板d上竖向设有升降气缸，所述升降气缸的活塞杆上设有侧压紧滚轮，所述台板上设有供侧压紧滚轮升降以及纵向移动的避让开口。
11.所述端部定位板的端面上竖向贯穿设有护角凹槽，所述护角凹槽的前侧边的端部设有45
°
斜面。
12.本实用新型采用上述结构，能够带来如下有益效果：
13.(1)在夹具上采用侧压紧滚轮设计，实现只纵向限位时还可以推动型材横向移动，然后再利用活动底板可以横向滑动的特点实现端部定位机构推动型材横移实现端铣基准自动定位；(2)在端部定位机构中设计定位气缸，可以实现定位时将端部定位板推出一小段距离，当定位完成后可以将端部定位板与型材脱离，有效避免端铣时型材端部与端部定位板接触，造成型材端部损坏；(3)在端部定位板上设计护角凹槽和45
°
斜面，可以有效保护型材端部为45
°
的情况，防止在端部定位时撞伤型材尖角。
附图说明：
14.图1为本实用新型型材端铣基准自动定位系统的结构示意图；
15.图2为本实用新型材端铣基准自动定位系统另一视角的结构示意图；
16.图3为本实用新型安装支架的结构示意图；
17.图4为本实用新型夹具的结构示意图；
18.图5为本实用新型端部定位机构的结构示意图；
19.图6为本实用新型对型材定位夹紧的结构示意图；
20.图7为本实用新型型材端铣基准自动定位系统上安装端铣机头的结构示意图；
21.图中，1、基座，2、导轨a，3、固定底板，4、活动底板，5、横向驱动机构，501、电机a，502、齿轮a，503、齿条a，6、导轨b，7、安装支架，701、安装底板，802、安装前板，803、安装后板，804、安装上板，8、纵向驱动机构，801、电机b，802、齿轮b，803、齿条b，9、夹具，901、支架，902、台板，903、侧定位板，904、侧压紧两平动机构，9041、滑块d，9042、导轨d，9043、滑板d，9044、测压紧气缸，9045、升降气缸，905、侧压紧滚轮，906、上压紧气缸，907、上压紧块，908、避让开口，10、端部定位机构，1001、安装座，1002、导轨c，1003、滑板c，1004、端部定位板，1005、定位气缸，1006、护角凹槽，1007、45
°
斜面，11、型材，12、端铣电机，13、圆盘铣刀。
具体实施方式：
22.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。
23.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。
24.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。
25.此外，术语“上端”、“下端”、“一端”、“a”、“b”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的位置。
26.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“设有”、“设置”、“连通”、“连接”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。
27.如图1-7所示，双头端铣设备用型材端铣基准自动定位系统，包括基座1，所述基座1上横向设有导轨a2，所述导轨a2一端设有固定底板3，导轨a2上设有活动底板4，所述活动底板4与基座1之间设有横向驱动机构5，所述固定底板3和活动底板4上分别纵向设有导轨b6，所述导轨b6上设有安装支架7，所述安装支架7与固定底板3或活动底板4之间设有纵向驱动机构8，所述固定底板3和活动底板4上分别设有夹具9，所述安装支架7上设有端部定位机构10，所述端部定位机构10位于夹具9外侧，所述夹具9包括支架901，所述支架901上设有台板902，所述台板902后端设有侧定位板903，所述支架901上设有侧压紧两平动机构904，所述侧压紧两平动机构904末端设有侧压紧滚轮905，所述支架901上端设有上压紧气缸906，所述上压紧气缸906连接有上压紧块907；所述端部定位机构10包括设置在安装支架7上的安装座1001，所述安装座1001上横向设有导轨c1002，所述导轨c1002上设有滑板c1003，所述滑板c1003前端设有端部定位板1004，所述安装座1001上横向设有定位气缸1005，所述定位气缸1005与端部定位板1004连接。通过在夹具9上设计侧压紧滚轮905设计，实现只纵向限位时还可以推动型材横向移动，然后再利用活动底板4可以横向滑动的特点实现端部定位机构10推动型材横移实现端铣基准自动定位；在端部定位机构10中设计定位气缸1005，可以实现定位时将端部定位板1004推出一小段距离，当定位完成后可以将端部定位板1004与型材11脱离，有效避免端铣时型材11端部与端部定位板1004接触，造成型材11端部损坏。
28.所述横向驱动机构5包括竖向设置在活动底板4上的电机a501，所述电机a501连接有齿轮a502，所述齿轮a502与横向设置在基座1上的齿条a503啮合。采用伺服电机、齿轮齿条传动实现横向精准驱动，为型材端铣基准自动定位提供动力支撑。
29.所述纵向驱动机构8包括竖向设置在安装支架7上的电机b801，所述电机b801连接有齿轮b802，所述齿轮b802与纵向设置在固定底板3或活动底板4上的齿条b803啮合。通过伺服电机、齿轮齿条传动实现纵向精准驱动，纵向驱动不仅为端铣提供进给动力，而且还可以调整端部定位机构10与夹具9对齐进行型材11定位夹紧。
30.所述安装支架7包括安装底板701，所述安装底板701前端竖向设有安装前板702，后端竖向设有安装后板703，所述安装前板702和安装后板703之间上端设有安装上板704，所述电机b801竖向设置在安装底板701上。安装支架7上除了安装端部定位机构10外，还安装可以安装现有端铣机头剩余的部分(包括两平动机构和/或两平动一转动机构，以及端铣
电机和圆盘铣刀)。
31.所述侧压紧两平动机构904包括纵向设置在支架901上的滑块d9041，所述滑块d9041上设有导轨d9042，所述导轨d9042上设有滑板d9043，所述支架901上纵向设有侧压紧气缸9044，所述侧压紧气缸9044与滑板d9043连接，所述滑板d9043上竖向设有升降气缸9045，所述升降气缸9045的活塞杆上设有侧压紧滚轮905，所述台板902上设有供侧压紧滚轮905升降以及纵向移动的避让开口908。增设升降气缸9045便于将型材11放置在台板2，同时还具备侧向压紧型材11的目的。
32.所述端部定位板1004的端面上竖向贯穿设有护角凹槽1006，所述护角凹槽1006的前侧边的端部设有45
°
斜面1007。在端部定位板1004上设计护角凹槽1006和45
°
斜面1007，可以有效保护型材11端部为45
°
的情况，防止在端部定位时撞伤型材11尖角。
33.本技术的型材端铣基准自动定位系统的使用说明：
34.实际应用中，还需要将固定端铣机头和活动端铣机头剩余的部件安装在安装支架7上(剩余部件包括两平动机构和/或两平动一转动机构以及端铣电机12和圆盘铣刀13)，将固定底板2及其上的纵向驱动机构8看做是现有固定端铣机头的一部分，将活动底板4及其上的纵向驱动机构8看做是现有活动端铣机头的一部分。
35.型材端铣基准自动定位时：初始状态，端部定位机构10中的端部定位板1004与夹具9对齐(具体为端部定位板1004上的护角凹槽1006的后侧边与夹具9上的侧定位板1004端面对齐)。首先将型材11放置在夹具9的台板902上(可以采用上料机器人实现)，升降气缸9045动作将侧压紧滚轮905升起，侧压紧气缸9044动作驱动侧压紧滚轮905向侧定位板903方向移动将型材11纵向压紧，但由于采用侧压紧滚轮905设计型材11可以在外力作用下横向移动；启动两定位气缸1005，定位气缸1005驱动端部定位板1004伸出一小段距离，启动电机a501，电机a501通过齿轮a502和齿条a503驱动活动底板4横向移动，活动底板4上的夹具9以及端部定位机构10向固定底板3方向移动(固定底板3不动)，活动底板4上的端部定位板1004推动型材11向固定底板3方向移动，根据型材11尺寸设计活动底板4所需移动距离，当活动底板4横向移动停止时型材11两端正好与两个端部定位板1004接触定位(固定底板3上的端部定位板1004相当于端铣基准)，然后启动上压紧气缸906，上压紧气缸906驱动上压紧块907将型材11压紧，最后再次启动定位气缸1005复位，使得端部定位板1004与型材11端部脱离，进而完成型材11端铣基准自动定位，为后续端铣加工做好准备。
36.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。
37.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。

技术特征：
1.双头端铣设备用型材端铣基准自动定位系统，其特征在于：包括基座，所述基座上横向设有导轨a，所述导轨a一端设有固定底板，导轨a上设有活动底板，所述活动底板与基座之间设有横向驱动机构，所述固定底板和活动底板上分别纵向设有导轨b，所述导轨b上设有安装支架，所述安装支架与固定底板或活动底板之间设有纵向驱动机构，所述固定底板和活动底板上分别设有夹具，所述安装支架上设有端部定位机构，所述端部定位机构位于夹具外侧，所述夹具包括支架，所述支架上设有台板，所述台板后端设有侧定位板，所述支架上设有侧压紧两平动机构，所述侧压紧两平动机构末端设有侧压紧滚轮，所述支架上端设有上压紧气缸，所述上压紧气缸连接有上压紧块；所述端部定位机构包括设置在安装支架上的安装座，所述安装座上横向设有导轨c，所述导轨c上设有滑板c，所述滑板c前端设有端部定位板，所述安装座上横向设有定位气缸，所述定位气缸与端部定位板连接。2.根据权利要求1所述的双头端铣设备用型材端铣基准自动定位系统，其特征在于，所述横向驱动机构包括竖向设置在活动底板上的电机a，所述电机a连接有齿轮a，所述齿轮a与横向设置在基座上的齿条a啮合。3.根据权利要求2所述的双头端铣设备用型材端铣基准自动定位系统，其特征在于，所述纵向驱动机构包括竖向设置在安装支架上的电机b，所述电机b连接有齿轮b，所述齿轮b与纵向设置在固定底板或活动底板上的齿条b啮合。4.根据权利要求3所述的双头端铣设备用型材端铣基准自动定位系统，其特征在于，所述安装支架包括安装底板，所述安装底板前端竖向设有安装前板，后端竖向设有安装后板，所述安装前板和安装后板之间上端设有安装上板，所述电机b竖向设置在安装底板上。5.根据权利要求4所述的双头端铣设备用型材端铣基准自动定位系统，其特征在于，所述侧压紧两平动机构包括纵向设置在支架上的滑块d，所述滑块d上设有导轨d，所述导轨d上设有滑板d，所述支架上纵向设有侧压紧气缸，所述侧压紧气缸与滑板d连接，所述滑板d上竖向设有升降气缸，所述升降气缸的活塞杆上设有侧压紧滚轮，所述台板上设有供侧压紧滚轮升降以及纵向移动的避让开口。6.根据权利要求5所述的双头端铣设备用型材端铣基准自动定位系统，其特征在于，所述端部定位板的端面上竖向贯穿设有护角凹槽，所述护角凹槽的前侧边的端部设有45
°
斜面。

技术总结
本实用新型涉及双头端铣设备用型材端铣基准自动定位系统，包括基座，基座上横向设有导轨A，导轨A一端设有固定底板，导轨A上设有活动底板，活动底板与基座之间设有横向驱动机构，固定底板和活动底板上分别纵向设有导轨B，导轨B上设有安装支架，安装支架与固定底板或活动底板之间设有纵向驱动机构，固定底板和活动底板上分别设有夹具，安装支架上设有端部定位机构。在夹具上采用侧压紧滚轮设计，可以推动型材横移实现端铣基准自动定位；在端部定位机构中设计定位气缸，可以实现定位完成后将端部定位板与型材脱离，避免刮伤型材；在端部定位板上设计护角凹槽和45


技术研发人员：房金泉 谭弟臣
受保护的技术使用者：山东蔚克数控机械有限公司
技术研发日：2023.05.18
技术公布日：2023/9/16