型材全范围加工装置的制作方法

1.本发明涉及型材加工领域，特别涉及了钻孔攻丝加工设备。


背景技术：

2.目前市场上，大部分的钻孔攻丝加工设备为实现自动加工，其配合使用的用于推送至加工设备的机构，常用的有三种方式，第一种方式需要一推杆将工件推送至加工设备，推杆的截面通常不能超过工件的截面，但推送动作会给工件运动惯性，导致加工定位不准，需要加入缓冲等装置，会形成摩擦力，容易刮擦表面；第二种方式是夹持一部分工件推送至加工设备，但此方式会对工件加工范围和适合的工件长度都有限制，未能实现工件全范围多长度加工；第三种方式是前拉料方式，工件已经被提前运送至加工部件中，并露出一定长度供给用于前拉料的机构进行夹持，但是由于前拉料机构的移动距离有限，而且牺牲了部分工件范围给前拉料机构进行夹持，所以未能实现工件全范围多长度加工。
3.本技术所要解决的技术问题为：如何实现多种长度的型材工件进行全范围的钻孔攻丝加工。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供适用于多种长度的精细型材全范围加工的型材全范围加工装置。
5.本发明所采用的技术方案为：型材全范围加工装置，包括机头、供料组件和夹料机构，机头包括加工驱动件和刀头，夹料机构包括安装座和沿着工件移动方向设置且与安装座滑动连接的的进料组件、接料组件和拉料组件，进料组件、接料组件和拉料组件均设有活动夹持工件的夹持件，安装座设有拉动接料组件往进料组件方向移动的平移驱动件，接料组件和安装座之间设有拉力方向与平移驱动件驱动力相反的弹力件，供料组件设置在进料组件的上料位，拉料组件设有驱动力与平移驱动件的驱动力平行的拉料驱动件，拉料组件远离接料组件的一端设有升降定位柱，进料组件与安装座之间设有复位弹簧。
6.供料组件向进料组件供料，进料组件、接料组件和拉料组件依次接力式对工件进行移送，刀头受到加工驱动件靠近工件。进料组件负责对接供料组件传递过来的工件，接料组件不仅受到了平移驱动件向进料组件方向的拉力，还受到与平移驱动件驱动力相反的弹力件，所以接料组件处于一个相对浮动的移动范围，受到平移驱动件的硬拉力和弹力件的弹力；拉料组件受拉料驱动件的驱动可以靠近或远离接料组件，所以拉料组件可以充当将工件传递到下一个设备的移动工具，同时接料组件的移动也受到拉料组件的影响。升降定位柱可以对工件进行对齐定位操作，具体为，工件被进料组件夹持，拉料组件向接料组件方向推挤，升降定位杆上升对工件一端进行抵接，完成定位操作，定位操作是为了确认工件的端点，方便后续能够准确地将工件的加工位定位到加工点。因为在定位操作过程中，涉及升降定位杆与工件的撞击，会造成对进料组件的位移，复位弹簧是为了进料组件快速复位，使工件端面紧贴定位杆，同时也可以缓冲定位操作对工件带来的撞击力。
7.在一些实施方式中，安装座设有与工件移动方向平行的限位移动杆，进料组件、接料组件与拉料组件分别在限位移动杆限位滑动，进料组件远离接料组件的一端设有复位弹簧，复位弹簧一端与进料组件抵接、另一端与安装座抵接。
8.在一些实施方式中，弹力件为拉簧，弹力件一端与接料组件固定连接、另一端与安装座固定连接。
9.在一些实施方式中，平移驱动件为气缸，平移驱动件的输出端设有与之固定连接的勾件，接料组件设有连接件，平移驱动件的输出端穿过连接件与勾件连接，连接件远离进料组件的一侧与勾件相抵。
10.在一些实施方式中，勾件和连接件之间设有磁铁，勾件或连接件与磁铁之间磁吸配合。磁铁的设置能够减少勾板与连接件在快速抵接时引起的回弹力，同时减少了回弹力带来的等待时间。
11.在一些实施方式中，加工驱动件包括升降加工气缸和平移加工电机，刀头包括钻孔刀或攻丝刀，平移加工电机的输出端设有与之固定连接的加工座，升降加工气缸驱动钻孔刀或攻丝刀在加工座上限位滑动，平移加工电机驱动加工座靠近或远离夹料机构。钻孔刀或攻丝刀通过平移加工电机靠近夹料机构到达加工点，通过升降加工气缸完成先钻孔再攻丝的操作。
12.在一些实施方式中，进料组件、接料组件和拉料组件均设有滑行座，夹持件包括配合夹持动作的上夹件和下夹件，下夹件固定安装在滑行座上，上夹件通过气缸驱动在滑行座限位滑动，滑行座通过气缸驱动进行升降。
13.在一些实施方式中，机头、夹料机构和供料组件均设置在斜面上，夹料机构设置在供料组件的斜下方，供料组件包括用于容纳工件的供料槽，供料槽设有与进料组件的下夹件连通的出料口。排列整齐的工件被放置在供料槽内，由于供料槽设置在斜面上，工件由于重力作用往下移动，最后经过出料口进入进料组件的下夹件。
14.在一些实施方式中，供料组件为夹持手。
15.在一些实施方式中，上夹件和下夹件分别设有容纳工件的加工槽。
16.本发明的有益效果在于：
17.该型材全范围加工装置通过设置升降定位杆，可以快速实现工件端点的自动对齐定位操作而且不会影响工件在夹件机构上的移送操作，进料组件、接料组件和拉料组件之间接力式移送和夹持件之间配合，可以准确地使得工件上加工位依次到达加工点进行加工，而且不需要牺牲工件部分范围用以夹持，适用于各种长度的工件，实现工件全范围加工。
附图说明
18.图1为是实施例1的整体结构示意图；
19.图2为机头的结构示意图；
20.图3为夹料机构的正面结构示意图；
21.图4为夹料机构的背面结构示意图；
22.图5为图4标号a的放大结构示意图；
23.图6为进料组件的结构示意图；
24.图7为接料组件的结构示意图；
25.图8为拉料组件的结构示意图；
26.图9为实施例3的整体结构示意图。
27.图中的标号与名称对应如下：0、操作台；1、机头；2、供料组件；3、夹料机构；10、加工固定座；11、加工座；13、刀头；14、刀座；15、加工伺服电机；16、升降座；121、升降加工气缸；122、平移加工电机；22、供料槽；31、安装座；32、进料组件；33、接料组件；34、拉料组件；311、限位移动柱；312、复位弹簧；313、平移座；314、平移驱动件；3141、磁铁；3142、勾件；321、进料座；322、进料上夹件；323、进料下夹件；324、进料滑行座；3211、进料滑块；331、接料座；332、接料上夹件；333、接料下夹件；334、弹力件；335、连接件；336、接料滑行座；3311、接料滑块；341、拉料座；342、拉料上夹件；343、拉料下夹件；344、升降定位杆；345、拉料驱动件；346、拉料滑行座；3411、拉料滑块。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.本发明提供3个技术方案：
30.实施例1：请参阅图1，型材全范围加工装置，包括中控台、机头1、供料组件2和夹料机构3，机头1、供料组件2和夹料机构3均安装在操作台0上，机头1包括加工驱动件和刀头13，夹料机构3包括安装座31和沿着工件移动方向设置且与安装座31滑动连接的进料组件32、接料组件33和拉料组件34，供料组件2设置在进料组件32的上料位，刀头13面向夹料机构3，中控台与机头1、夹料机构3通讯连接。
31.请参阅图2，机头1还包括加工固定座10、加工座11、加工驱动件包括升降加工气缸121和平移加工电机122，刀头13包括刀座14、加工伺服电机15、竖向设置的钻孔刀和攻丝刀，加工固定座10设有可调节孔，可调节孔为长条形，加工固定座10通过螺丝与可调节孔的螺纹连接固定在操作台0上，而且通过可调节孔调整加工固定座10在操作台0上的位置。平移加工电机122固定端与加工固定座10固定连接、其输出端与加工座11固定连接，平移加工电机122驱动加工座11沿着与加工固定座10固定连接的导轨在加工固定座10上进行限位滑动。钻孔刀和攻丝刀分别转动安装于两者对应的刀座14上，刀座14固定安装于升降座16上，刀座14通过加工伺服电机15驱动工作，升降加工气缸121的固定端与加工座11固定连接、其输出端与升降座16固定连接，升降加工气缸121驱动升降座16沿着导轨在加工座11上限位滑动，即升降加工气缸121驱动钻孔刀和攻丝刀升降，平移加工电机122驱动钻孔刀和攻丝刀靠近或远离夹料机构3。升降座16设有挡板，挡板用于阻挡因刀头13在加工时带来的废屑进入机头1内部。
32.请参阅图3和图4，安装座31设有与工件移动方向平行的限位移动柱311，进料组件32、接料组件33和拉料组件34分别与限位移动柱311限位滑动配合，限位移动柱311设置有两条。
33.请参阅图3、图4和图6，进料组件32包括进料座321、进料滑行座324、进料上夹件
322和进料下夹件323，进料座321设有与限位移动柱311限位滑动配合的进料滑块3211，进料下夹件323固定安装在进料滑行座324，进料上夹件322由气缸驱动沿着与进料滑行座324固定连接的导轨在进料滑行座324上进行限位升降，进料滑行座324由气缸驱动沿着与进料座321固定连接的导轨在进料座321进行限位升降，实现对工件的夹持和升降功能，进料上夹件322和进料下夹件323均设有加工槽，加工槽负责对工件承托，加工槽的截面具体可为方形或圆形或异形。进料组件32与安装座31之间设有复位弹簧312，复位弹簧312套设在限位移动柱311上，限位移动柱311靠近进料组件32的一端固定设有限位块，复位弹簧312的一端与进料座321相抵、另一端与限位块相抵，复位弹簧312设置有两条。复位弹簧312不仅能够使进料组件32复位到其初始位置，还能缓冲从接料组件33往进料组件32方向的冲击力，在升降定位杆344对工件定位操作过程中会引起进料组件32的移动，复位弹簧312可以使进料组件32复位到初始位置。
34.请参阅图4和图5，安装座31设有与之固定连接的平移座313，平移驱动件314为气缸，平移驱动件314的固定端固定安装在平移座313，平移驱动件314输出端的顶出方向平行于限位移动柱311，进料滑块3211靠近接料组件33的一端与平移座313相抵，所以进料滑块3211和平移座313的设置可以避免进料组件32往接料组件33方向移动。
35.请参阅图3、图4和图7，接料组件33包括接料座331、接料滑行座336、接料上夹件332和接料下夹件333，接料座331设有与限位移动柱311限位滑动配合的接料滑块3311，接料下夹件333固定安装在接料滑行座336，接料上夹件332由气缸驱动在沿着与接料滑行座336固定连接的导轨在接料滑行座336上进行限位升降，接料滑行座336由气缸驱动沿着与接料座331固定连接的的导轨在接料座331上进行限位升降，实现对工件的夹持和升降功能。接料上夹件332和接料下夹件333均设有加工槽，加工槽负责对工件承托，加工槽的截面具体可为方形或圆形或异形。接料座331与安装座31之间设有弹力件334，弹力件334具体为拉簧，弹力件334一端与安装座31远离进料组件32一端固定连接、另一端与接料滑块3311固定连接，弹力件334的拉力方向为平行于限位移动柱311、拉动接料组件33往拉料组件34方向；弹力件334也可具体为压力弹簧，弹力件334一端与平移座313固定连接、另一端与接料滑块3311固定连接。
36.请参阅图4和图5，平移驱动件314的输出端设有与之固定连接的勾件3142，勾件3142设有与之固定连接的磁铁3141，磁铁3141设置在勾件3142靠近进料组件32的一侧，接料组件33设有与平移驱动件314输出端活动连接的连接件335，连接件335为磁性金属、与磁铁3141之间磁吸连接，连接件335设有一个连接槽，平移驱动件314输出端穿出连接槽，而且勾件3142与连接件335远离进料组件32的一端相抵，平移驱动件314的输出端顶出方向为进料组件32往接料组件33方向，即平移驱动件314顶出方向与弹力件334的拉力方向相同，所以平移驱动件314与连接件335配合对接料组件33的拉力与弹力件334的拉力方向相反。接料组件33一直受到弹力件334的拉力，若平移驱动件314的输出端全顶出时，接料组件33处于承托位，若平移驱动件314输出端顶出距离小于承托位，由于平移驱动件314与连接件335之间相抵，接料组件33处于进料组件32与承托位之间，接料组件33的移动浮动空间范围为承托位到进料组件32之间。
37.请参阅图3、图4和图8，拉料组件34包括拉料座341、拉料滑行座346、拉料上夹件342和拉料下夹件343，拉料座341设有与限位移动柱311限位滑动配合的拉料滑块3411，拉
料下夹件343固定安装在拉料滑行座346，拉料上夹件342由气缸驱动沿着与拉料滑行座346固定连接的导轨在拉料滑行座346上进行限位升降，拉料滑行座346由气缸驱动沿着与拉料座341固定连接的导轨在拉料座341上进行限位升降，实现对工件的夹持和升降功能。拉料上夹件342和拉料下夹件343均设有加工槽，加工槽负责对工件承托，加工槽的截面具体可为方形或圆形或异形。拉料下夹件343远离接料组件33的一端设有升降定位杆344，升降定位杆344由气缸驱动进行升降。拉料组件34一端设有拉料驱动件345，拉料驱动件345为伺服电机，拉料驱动件345输出端的顶出方向平行于限位移动柱311，拉料驱动件345的固定端与安装座31固定连接、其输出端与拉料座341固定连接。
38.本实施例中，刀头13对工件的加工点设置在接料组件33的承托位与拉料组件34在拉料驱动件345输出端完全退回时的位置。
39.供料组件2包括供料架和用于容纳工件的供料槽22，供料架与操作台0固定连接，两条供料槽22固定安装在供料架上，两条供料槽22之间通过连接杆连接，两条供料槽22用于承托工件的两端，其中靠近接料组件33一侧的供料槽22设置在接料组件33的移动浮动空间范围之间的位置，为了工件从供料组件2进入夹料机构3时，工件能同时进入进料组件32和接料组件33。供料槽22设有与进料组件32的下夹件连通的出料口，出料口与下夹件之间仍存在一定间隙，该间隙是为了避免供料槽22阻碍进料组件32和接料组件33的移动。
40.操作台0的台面为斜面，机头1、夹料机构3和供料组件2均设置在斜面上，夹料机构3设置在供料组件2的斜下方，工件逐个依次排列在供料槽22内，由于重力的作用依次滑入进料下夹件323。
41.中控台与加工伺服电机15、拉料驱动件345和平移加工电机122通讯连接。
42.对工件的加工过程为：平移加工电机122带动刀头13靠近夹料机构3到达加工点，钻孔刀先对工件执行钻孔操作，钻孔完毕后，升降加工气缸121带动刀头13升降，攻丝刀对工件执行攻丝操作，攻丝完毕后，平移加工电机122带动刀头13远离夹料机构3。
43.本发明的工作原理及使用流程：初始状态，接料组件33被平移驱动件314拉动靠近进料组件32；
44.s1、工件从工料组件2进入进料组件32和接料组件33，进料下夹件323对工件进行承托，接料上夹件332和接料下夹件333对工件进行夹持；
45.s2、平移驱动件314全部伸出，接料组件33受到弹力件334的拉力往拉料组件34方向移动，接料组件33到达承托位后，此时，工件没有脱离进料下夹件323，进料上夹件322和进料下夹件323对工件进行夹持；
46.s3、拉料组件34往接料组件33方向移动，过程中，升降定位杆344升起且其顶端处于与工件同一水平线上，接料上夹件332和接料下夹件333打开解除与工件的连接；
47.s4、拉料组件34继续往接料组件33方向移动，推挤接料组件33并使其避让出位置，同时接料组件33脱离平移驱动件314的连接，过程中，工件一端与升降定位杆344相抵，工件与升降定位杆344抵接后，确保定位更加精准，拉料组件34继续推挤接料组件33设定距离，进料组件32被迫向远离接料组件33方向移动一段距离，拉料上夹件342和拉料下夹件343对工件进行夹持，进料上夹件322和进料下夹件323打开解除与工件的连接，进料组件32复位；
48.s5、拉料组件34往加工方向移动设定距离，工位的第一个加工位到达加工点，刀头13对工件进行第一次加工；
49.s6、完成加工后，拉料组件34夹持工件往加工方向移动设定距离，在拉料组件34移动过程中，拉料组件34离开接料组件33浮动的空间范围，接料组件33在弹力件334的作用下回到承托位，工件的第二个加工位到达加工点，当工件第二个加工位到达加工点后，接料上夹件332和接料下夹件333对工件进行夹持，拉料上夹件342和拉料下夹件343打开解除与工件连接，刀头13对工件进行第二次加工，在第二次加工过程中，拉料组件34往接料组件33方向移动设定距离；
50.s7、当拉料组件34到达设定位置且第二次加工完毕后，拉料上夹件342和拉料下夹件343夹持工件，接料上夹和接料下夹件333打开解除与工件连接；
51.s8、拉料组件34带工件到出口，平移驱动件314带动接料组件33回到初始状态。
52.以上步骤仅仅列举了有两个加工位时的情况，可根据实际情况进行调整，如涉及多个加工位，即s6和s7可根据情况重复数次；以上步骤也可视为该发明对工件的移送过程，若工件的实际加工位置于第一个加工位和第二个加工位之后，加工设备对工件加工的步骤可省略，直至工件实际加工位被移送到加工设备前。
53.实施例2：
54.与实施例1不同的是，该实施例中的供料组件2为夹持手，可以对一些较短的工件进行夹持，然后推进进料组件32和接料组件33内。
55.实施例3：
56.与实施例1不同的是，该实施例中的供料组件2为输送槽，请参阅图9，输送架与进料下夹件323连通，输送架的平面与进料下夹件323的加工槽齐平，输送架上设有若干个用于方便移动工件的滚轮，该实施例适用于一些较长的工件，需要较多的承托和输送空间，避免工件的不平衡影响定位和加工精度。
57.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各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。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.型材全范围加工装置，包括机头(1)、供料组件(2)和夹料机构(3)其特征在于，所述机头(1)包括加工驱动件和刀头(13)，所述夹料机构(3)包括安装座(31)和沿着工件移动方向设置且与安装座(31)滑动连接的进料组件(32)、接料组件(33)和拉料组件(34)，所述进料组件(32)、接料组件(33)和拉料组件(34)均设有活动夹持工件的夹持件，所述安装座(31)设有拉动接料组件(33)往进料组件(32)方向移动的平移驱动件(314)，所述接料组件(33)和安装座(31)之间设有拉力方向与平移驱动件(314)驱动力相反的弹力件(334)，所述供料组件(2)设置在进料组件(32)的上料位，所述拉料组件(34)设有驱动力与平移驱动件(314)的驱动力平行的拉料驱动件(345)，所述拉料组件(34)远离接料组件(33)的一端设有升降定位柱，所述进料组件(32)与安装座(31)之间设有复位弹簧(312)。2.根据权利要求1所述的型材全范围加工装置，其特征在于，所述安装座(31)设有与工件移动方向平行的限位移动杆，所述进料组件(32)、接料组件(33)与拉料组件(34)分别在限位移动杆限位滑动，所述复位弹簧(312)套设在限位移动杆，所述复位弹簧(312)一端与进料组件(32)抵接、另一端与安装座(31)抵接。3.根据权利要求1所述的型材全范围加工装置，其特征在于，所述弹力件(334)为拉簧，所述弹力件(334)一端与接料组件(33)固定连接、另一端与安装座(31)固定连接。4.根据权利要求1所述的型材全范围加工装置，其特征在于，所述平移驱动件(314)为气缸，所述平移驱动件(314)的输出端设有与之固定连接的勾件(3142)，所述接料组件(33)设有连接件(335)，所述平移驱动件(314)的输出端穿过连接件(335)与勾件(3142)连接，所述连接件(335)远离进料组件(32)的一侧与勾件(3142)相抵。5.根据权利要求4所述的型材全范围加工装置，其特征在于，所述勾件(3142)和连接件(335)之间设有磁铁(3141)，所述勾件(3142)或连接件(335)与磁铁(3141)之间磁吸配合。6.根据权利要求1所述的型材全范围加工装置，其特征在于，所述加工驱动件包括升降加工气缸(121)和平移加工电机(122)，所述刀头(13)包括钻孔刀或攻丝刀，所述平移加工电机(122)的输出端设有与之固定连接的加工座(11)，所述升降加工气缸(121)驱动钻孔刀或攻丝刀在加工座(11)上限位滑动，所述平移加工电机(122)驱动加工座(11)靠近或远离夹料机构(3)。7.根据权利要求1所述的型材全范围加工装置，其特征在于，所述进料组件(32)、接料组件(33)和拉料组件(34)均设有滑行座，所述夹持件包括配合夹持动作的上夹件和下夹件，所述下夹件固定安装在滑行座上，所述上夹件通过气缸驱动在滑行座限位滑动，所述滑行座通过气缸驱动进行升降。8.根据权利要求7所述的型材全范围加工装置，其特征在于，所述机头(1)、夹料机构(3)和供料组件(2)均设置在斜面上，所述夹料机构(3)设置在供料组件(2)的斜下方，所述供料组件(2)包括用于容纳工件的供料槽(22)，所述供料槽(22)设有与进料组件(32)的下夹件连通的出料口。9.根据权利要求1所述的型材全范围加工装置，其特征在于，所述供料组件(2)为夹持手。10.根据权利要求7所述的型材全范围加工装置，其特征在于，所述上夹件和下夹件分别设有容纳工件的加工槽。

技术总结
本发明涉及领域，具体公开了型材全范围加工装置，包括机头、供料组件和夹料机构，夹料机构包括安装座和沿着工件移动方向设置且与安装座滑动连接的的进料组件、接料组件和拉料组件，进料组件、接料组件和拉料组件均设有活动夹持工件的夹持件，接料组件受到了两个方向不同的拉力，其中一个为硬拉力，供料组件设置在进料组件的上料位，拉料组件设有拉料驱动件，拉料组件远离接料组件的一端设有升降定位柱，进料组件与安装座之间设有复位弹簧。本发明可以快速实现工件端点的自动对齐定位操作，实现全范围多种长度型材的钻孔攻丝加工。全范围多种长度型材的钻孔攻丝加工。全范围多种长度型材的钻孔攻丝加工。


技术研发人员：关文锋
受保护的技术使用者：佛山市攻城狮科技有限公司
技术研发日：2023.05.26
技术公布日：2023/7/27