一种可自动转角的角缝清理的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种可自动转角的角缝清理机，包括清角机和分别设置在清角机两侧的左转角夹持机构和右转角夹持机构，所述转角夹持机构包括转角机构、夹持机构和压料装置，转角机构包括T型支架、支撑架和由伺服电机控制的电缸，电缸、T型支架和支撑架构成连杆机构；所述夹持机构包括气缸一、气缸二、气缸连接座、上夹板和下夹板，气缸连接座固定在T型支架上，气缸二设置在气缸连接座与下夹板连接，气缸一设置在下夹板上与上夹板连接；所述压料装置包括压料装置一和压料装置二，均包括压料块，该压料块为高分子材料的层片叠加式，可根据型材形状见缝插针式的落下。本发明能够实现直接单独压料后转角到位，操作简单，不伤型材，转角平稳。
【专利说明】—种可自动转角的角缝清理机
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种门窗焊接自动转角的角缝清理机，属于门窗焊接辅助设备技术。
【背景技术】
[0002]随着塑料门窗的普及与发展，门窗生产正在向着多样式、规模化的方向发展，随着门窗企业的不断壮大，如何实现塑料门窗生产线的高效率、大批量生产成为门窗生产发展的一个方向，也成为门窗生产企业追求的一个方向。在门窗的生产中，对于焊接清理自动线的需求越来越大，这样在焊清自动线中，将成型窗框的一个角缝自动转移到清角机内部进行准确的定位，并能够实现成型窗框的自动转动，使成型窗框四个角缝依次清理就成为一个必须要解决的技术难题。我公司2008年3月26日申请的《带自动转角的角缝清理机》中国发明专利，实现了焊接清理的自动转角机构，但还存在如下缺陷:1)气缸转角时，开始可以保证速度稳，但是运行到后期，其转角为加速度，对于大窗框容易甩飞型材窗框；2)对于异型材压紧时易压不住，需更换压紧块，或做垫板，型材容易跑偏，转角后位置容易歪；3)转角动作多，经过压住、夹住、勾回、最后才实现转角；4)易损型材，压紧型材后在工作台表面上摩擦转角，需多个动作步骤，操作复杂，传动不准确，不能保证传动同步、平稳，费时较长，不能广泛适应于各种型材。因此，必须反复的修改数控系统中的参数，这样就必须有较复杂的程序控制，这样增长了成型窗框在转动过程中的时间，降低了加工效率，增加了操作的复杂性；同时增加了设备的成本，也增加了设备的故障点，更容易造成成型窗框的次品或废品，造成较大的经济损失。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的缺陷，提供一种运动平稳、结构简单、适用型材更广泛的新型自动转角的角缝清理机。
[0004]为解决这一技术问题，本发明提供了一种可自动转角的角缝清理机，包括清角机、左转角夹持机构和右转角夹持机构，所述左转角夹持机构与右转角夹持机构结构相同、左右对称，分别设置在清角机两侧的工作台上，所述左转角夹持机构和右转角夹持机构均包括转角机构、夹持机构和压料装置，所述转角机构固定在工作台上并与清角机机架连接，所述夹持机构设于转角机构的一端，所述压料装置包括压料装置一和压料装置二，压料装置一位于夹持机构上，压料装置二设于转角机构的另一端；所述转角机构包括T型支架、支撑架和由伺服电机控制的电缸，电缸、T型支架和支撑架构成连杆机构；所述夹持机构包括气缸一、气缸二、气缸连接座、上夹板和下夹板，气缸连接座固定在T型支架上，气缸二设置在气缸连接座与下夹板连接，气缸一设置在下夹板上与上夹板连接，在夹紧型材时下夹板升起高于清角工作台面；所述压料装置一和压料装置二均包括设置在压料块安装框内的压料块，所述压料块由多个高分子材料制成的层片叠加制成，所述压料块的中部设有长形孔，芯轴穿过长形孔在两端固定，各层片可在长形孔的限制范围内根据型材形状见缝插针式的落下。[0005]所述转角机构还包括工作台连接板、清角机连接板、连接转轴和连接座,支撑架通过工作台连接板固定在工作台上、并通过清角机连接板与清角机的侧面连接，所述T型支架的尾端通过连接转轴与支撑架连接，在支撑架的端部设有连接座，所述电缸通过I型单肘接头与T型支架连接，电缸的活动端与连接座连接，电缸、T型支架和支撑架构成连杆机构。
[0006]所述转角机构还包括型材挡板，所述型材挡板设置在T型支架的后部。
[0007]所述夹持机构还包括导轴和固定连接板，所述固定连接板安装在气缸连接座上，所述导轴穿过固定连接板与下夹板连接，上夹板穿过导轴与气缸一连接，上夹板在气缸一带动下沿导轴上下运动，下夹板及导轴在通过气缸二带动下上下运动。
[0008]所述上夹板底部安装上耐磨垫，下夹板上部安装下耐磨垫。
[0009]所述压料装置一通过压料块安装框固定在夹持机构上，并可随夹持机构上下运动实现压紧型材；所述压料装置二还包括连接支架、气缸安装板和气缸三，连接支架安装在T型支架的尾端，连接支架的上端设置有气缸安装板，气缸三安装在该气缸安装板上，压料块安装框与气缸三连接，所述连接支架上装有导轨，压料块安装框的侧面装有滑块，置于压料块安装框内的压料块通过该滑块沿导轨通过气缸三的动作而上下运动实现压住型材。
[0010]有益效果:本发明能够实现直接单独压料后转角到位，待清角机将角缝清理完后，另一侧单独压料后转角夹出型材，操作程序简单，夹持窗框型材面积大，不损伤型材，转角速度平稳柔和，所需操作步骤简单，准确度高，大大节约了工作时间与机器的空间布置，提高了加工效率，使成窗的加工可以进行高自动化、高效率以及大批量生产，目前对于这种新型转角加工清角设备在国内尚属首例。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明转角夹持机构的结构示意图；
图3为本发明转角机构的结构示意图；
图4a为本发明夹持机构的结构示意图；
图4b为本发明夹持机构图4a的A向示意图；
图5为本发明压料装置一的结构示意图；
图6为本发明压料装置二的结构示意图。
[0012]图中:1左转角夹持机构、2清角机、3右转角夹持机构、4转角机构、5夹持机构、6压料装置一、7压料装置二、8工作台连接板、9清角机连接板、10 T型支架、11连接转轴、12支撑架、13连接座、14电缸、15 I型单肘接头、16型材挡板、17导轴、18气缸一、19固定连接板、20气缸二、21气缸连接座、22上夹板、23上耐磨垫、24下夹板、25下耐磨垫、26压料块安装框、27压料块、28连接支架、29气缸安装板、30气缸三。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图及实施例对本发明做具体描述。
[0014]图1所示为本发明的结构示意图。
[0015]本发明包括清角机2、左转角夹持机构I和右转角夹持机构3。[0016]所述左转角夹持机构I与右转角夹持机构3结构相同、左右对称，分别设置在清角机2两侧的工作台上并与清角机2机架连接。
[0017]所述左转角夹持机构I负责把型材窗框转到清角机内，清角机2负责具体清角单元，右转角夹持机构3负责把型材窗框转出清角机。
[0018]所述左转角夹持机构1、清角机2和右转角夹持机构3可拆分为单独单元，连线使用时通过连接件固定在一起成套使用。
[0019]图2所示为本发明转角夹持机构的结构示意图。
[0020]由于左转角夹持机构I和右转角夹持机构3结构左右对称一致，以右转角夹持机构3为例进行描述。
[0021]所述左转角夹持机构I和右转角夹持机构3均包括转角机构4、夹持机构5、压料装置、工作台连接板8和清角机连接板9。
[0022]所述转角机构4通过工作台连接板8和清角机连接板9固定在工作台上、并与清角机2的侧面连接。
[0023]所述夹持机构5设于转角机构4的一端。
[0024]所述压料装置包括压料装置一 6和压料装置二 7，压料装置一 6位于夹持机构5的尾部，压料装置二 7设于转角机构4的尾部。
[0025]图3所示为本发明转角机构的结构示意图。
[0026]所述转角机构4包括T型支架10、支撑架12、由伺服电机控制的电缸14、工作台连接板8、清角机连接板9、连接转轴11和连接座13。
[0027]所述支撑架12通过工作台连接板8固定在工作台上、并通过清角机连接板9与清角机2的侧面连接，所述T型支架10的尾端通过连接转轴11与支撑架12连接，在支撑架12的端部设有连接座13，所述电缸14通过I型单肘接头15与T型支架10连接，电缸14的活动端与连接座13连接。
[0028]所述电缸14、T型支架10和支撑架12构成连杆机构，输出力矩通过伺服控制，运动曲线好，避免了老式的气缸驱动中，受气压及运动死点所造成的启动速度慢，运行速度不可控且不均匀的缺陷。
[0029]所述转角机构4还包括型材挡板16，所述型材挡板16设置在T型支架10的后部。
[0030]本发明采用电缸或伺服电机控制转角运动，速度控制简便，可以保证运动的连续性，运动过程的匀速，输出转速可控，柔和性比较高，型材定位准确，可根据窗框的大小及载荷的轻重，由程序控制它的转角速度，同时避免了气动过程中仅能靠死限位阻止气缸运行的缺陷。
[0031]图4a所示为本发明夹持机构的结构示意图。
[0032]图4b所示为本发明夹持机构图4a的A向示意图。
[0033]所述夹持机构5包括气缸一 18、气缸二 20、气缸连接座21、上夹板22和下夹板24，气缸连接座21固定在T型支架10上，气缸二 20设置在气缸连接座21与下夹板24连接，气缸一 18设置在下夹板24上与上夹板22连接，当将成窗夹紧时，夹紧型材的下工作台面升起，高于清角工作台面，使成窗在转角过程中不与清角单元的工作台面摩擦，不损伤型材。
[0034]所述夹持机构5还包括导轴17和固定连接板19，所述固定连接板19安装在气缸连接座21上，所述导轴17穿过固定连接板19与下夹板24连接，上夹板22穿过导轴17与气缸一 18连接，上夹板22在气缸一 18带动下沿导轴17上下运动，下夹板24及导轴17在通过气缸二 20带动下上下运动。起到夹持型材的作用。
[0035]所述上夹板22底部安装上耐磨垫23，下夹板24上部安装下耐磨垫25，起到防止磨损型材的作用。
[0036]图5所示为本发明压料装置一的结构示意图。
[0037]所述压料装置一 6包括压料块安装框26和压料块27，所述压料块27放置在安装框26中，所述压料装置一 6通过压料块安装框26固定在夹持机构5的尾部，并可随夹持机构5上下运动实现压紧型材。
[0038]图6所示为本发明压料装置二的结构示意图。
[0039]所述压料装置二 7包括压料块安装框26、压料块27、连接支架28、气缸安装板29和气缸三30，所述压料块27放置在安装框26中，连接支架28安装在T型支架10的尾端，连接支架28的上端设置有气缸安装板29，气缸三30安装在该气缸安装板29上，压料块安装框26与气缸三30连接，所述连接支架28上装有导轨，压料块安装框26的侧面装有滑块，置于压料块安装框26内的压料块27通过该滑块沿导轨通过气缸三30的动作而上下运动实现压住型材。
[0040]所述压料块27由多个高分子材料制成的层片叠加式定位块压紧结构。
[0041]所述压料块27的中部设有长形孔，芯轴穿过长形孔在两端固定。
[0042]层片叠加式定位块压紧结构可适应各种型材，根据型材的不同形状在长形孔的限制范围内非人为的调整落下不同数量的定位块，实现根据型材形状见缝插针式的落下，对于各种截面的异型材能更有效定位压住夹紧，实现了垂直压紧和水平夹持的动作的一次完成，将型材的四面全部包围，很好的起压住型材及阻挡型材跑偏移动的作用，保证了夹紧转角的可靠性，减少了老式机构的需要水平勾料夹紧的动作，水平压紧所需的逻辑动作和时间，确保转角后位置准确，提高了工作效率，减少了设备的故障点和成本。
[0043]结合图1飞以及上述分析，本发明实施例的工作动作简述如下:
a)工作时，左转角夹持机构I工作，夹持机构5初始状态为张开，所有气缸伸出，当机械手把型材窗框拖到位，距型材挡板16约5?10mm，所有气缸缩回，夹持机构5夹住型材，同时压料块27压住型材，电缸14伸出杆伸出，转角机构4围绕连接转轴11旋转，带动型材窗框转入清角机内，同时右转角夹持机构3转入清角机内部；
b)转入清角机内后，夹持机构5的所有气缸伸出，夹持机构5打开，压料块随之升起，清角机程序开始工作；
c)当清角机程序清完角缝，右转角夹持机构3工作，夹持机构5夹住型材，同时压料块27压住型材，电缸14伸出杆缩回，转角机构4围绕连接转轴11旋转，带动型材窗框转出清角机，同时左转角夹持机构3转出清角机，从而完成一个角缝的清理。然后通过与机械手的配合，实现成型窗框的旋转和其余角缝的依次清理。
[0044]本发明每次转角只有单独的转角夹持起作用，转角动作少，直接压住同时夹紧型材然后转角，保证了动作的简单性、准确性，避免了双夹持勾料时的定位不准、跑偏现象，提高了加工效率，所加工出来的型材窗框精度更高、更准确。
[0045]本发明可以配合其它设备连线使用，使成窗的加工可以进行高自动化、高效率以及大批量生产，目前对于这种新型带转角机构的清角机在国内尚属首例。[0046]本发明不受上述实施例的限制，在不脱离本发明范围的前提下，本领域人员可以根据需要做许多变化和改进，如:所述夹持机构可以根据需要改变外形，所述在夹持机构上增加特殊型材的压料结构，所述再增加一套或几套压料装置等，这些变化及改进应属于本发明专利的保护范围。
【权利要求】
1.一种可自动转角的角缝清理机，包括清角机(2)、左转角夹持机构(I)和右转角夹持机构(3)，所述左转角夹持机构(I)与右转角夹持机构(3)结构相同、左右对称，分别设置在清角机(2)两侧的工作台上，其特征在于:所述左转角夹持机构(I)和右转角夹持机构(3)均包括转角机构(4)、夹持机构(5)和压料装置，所述转角机构(4)固定在工作台上并与清角机(2)机架连接，所述夹持机构(5)设于转角机构(4)的一端，所述压料装置包括压料装置一(6 )和压料装置二( 7 )，压料装置一(6 )位于夹持机构(5 )上，压料装置二( 7 )设于转角机构(4)的另一端；所述转角机构(4)包括T型支架(10)、支撑架(12)和由伺服电机控制的电缸(14)，电缸(14)、T型支架(10)和支撑架(12)构成连杆机构；所述夹持机构(5)包括气缸一(18)、气缸二(20)、气缸连接座(21)、上夹板(22)和下夹板(24)，气缸连接座(21)固定在T型支架(10)上，气缸二(20)设置在气缸连接座(21)与下夹板(24)连接，气缸一(18)设置在下夹板(24)上与上夹板(22)连接，在夹紧型材时下夹板(24)升起高于清角工作台面；所述压料装置一(6)和压料装置二(7)均包括设置在压料块安装框(26)内的压料块(27)，所述压料块(27)由多个高分子材料制成的层片叠加制成，所述压料块(27)的中部设有长形孔，芯轴穿过长形孔在两端固定，各层片可在长形孔的限制范围内根据型材形状见缝插针式的落下。
2.根据权利要求1所述的可自动转角的角缝清理机，其特征在于:所述转角机构(4)还包括工作台连接板(8)、清角机连接板(9)、连接转轴(11)和连接座(13)，支撑架(12)通过工作台连接板(8)固定在工作台上、并通过清角机连接板(9)与清角机(2)的侧面连接,所述T型支架(10 )的尾端通过连接转轴(11)与支撑架(12 )连接，在支撑架(12 )的端部设有连接座(13)，所述电缸(14)通过I型单肘接头(15)与T型支架(10)连接，电缸(14)的活动端与连接座(13)连接，电缸(14)、T型支架(10)和支撑架(12)构成连杆机构。
3.根据权利要求2所述的可自动转角的角缝清理机，其特征在于:所述转角机构(4)还包括型材挡板(16)，所述型材挡板(16)设置在T型支架(10)的后部。
4.根据权利要求1所述的可自动转角的角缝清理机，其特征在于:所述夹持机构(5)还包括导轴(17 )和固定连接板(19 )，所述固定连接板(19 )安装在气缸连接座(21)上，所述导轴(17)穿过固定连接板(19)与下夹板(24)连接，上夹板(22)穿过导轴(17)与气缸一(18)连接，上夹板(22 )在气缸一(18 )带动下沿导轴(17 )上下运动，下夹板(24)及导轴(17 )在通过气缸二(20)带动下上下运动。
5.根据权利要求4所述的可自动转角的角缝清理机，其特征在于:所述上夹板(22)底部安装上耐磨垫(23)，下夹板(24)上部安装下耐磨垫(25)。
6.根据权利要求1飞任一项所述的可自动转角的角缝清理机，其特征在于:所述压料装置一(6)通过压料块安装框(26)固定在夹持机构(5)上，并可随夹持机构(5)上下运动实现压紧型材；所述压料装置二( 7 )还包括连接支架(28 )、气缸安装板(29 )和气缸三(30 )，连接支架(28 )安装在T型支架(10 )的尾端，连接支架(28 )的上端设置有气缸安装板(29 )，气缸三(30 )安装在该气缸安装板(29 )上，压料块安装框(26 )与气缸三(30 )连接，所述连接支架(28)上装有导轨，压料块安装框(26)的侧面装有滑块，置于压料块安装框(26)内的压料块(27)通过该滑块沿导轨通过气缸三(30)的动作而上下运动实现压住型材。
【文档编号】B29C37/04GK103538192SQ201310519304
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年10月29日 优先权日:2013年10月29日
【发明者】张海新 申请人:济南德佳机器有限公司