一种浴缸裁边打孔机的制作方法

一种浴缸裁边打孔机
1.分案信息
2.本技术是基于“2017年7月7日申请的、申请号为2017105509469、名称为“一种浴缸裁边打孔机”的中国专利申请所进行的分案，并将其全部内容通过引用结合在本技术中。
技术领域
3.本发明涉及浴缸加工设备技术领域，尤其涉及一种浴缸裁边打孔机。


背景技术：

4.浴缸加工的前期时，需要设置浴缸裙边，而在后续的加工中需要将多出的裙边裁切，现有技术可以通过以下两种方法进行浴缸裙边的切割：
5.第一种方法，通过人工推动切割刀具进行浴缸裙边的切割，人工切割的效率低，并且人工操作都是根据操作员的经验来实现精度的控制，浴缸的质量难以达到要求；
6.第二种方法，通过单个机械手臂进行浴缸的切割，较第一种方法加工效率有所提高，但是现有技术采用机械手臂进行浴缸的切割均需要至少旋转一次浴缸方能实现浴缸一圈的切割，浴缸在旋转前后的位置总是会有移动误差，例如高度、左右位置会有变动，从而导致浴缸旋转前后的加工精度有所变化，另外，浴缸的旋转需要时间，必然会降低浴缸裁边的效率。
7.另外，有的浴缸需要进行打孔工序，由于浴缸是根据需求设置孔，所以孔的位置是不确定，有可能分布在浴缸的两个相对较远的，此时，若采用上述第二种方法，也需要进行浴缸的旋转，会带来与裁边相同的问题，若采用第一种手工加工，也是会产生与裁边相同的问题，即精度和效率都较难达到要求。


技术实现要素：

8.本发明所要解决的技术问题在于，提供一种浴缸裁边打孔机，提高浴缸裁边以及打孔的加工效率。
9.本发明所要解决的技术问题还在于，提供一种浴缸裁边打孔机，提高浴缸裁边以及打孔的加工精度。
10.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种浴缸裁边打孔机，包括用于输送浴缸的传送线、设于传送线下方的定位机构、用于安装加工刀具并驱动加工刀具沿设定路径移动的至少两个机械手；
11.所述定位机构包括底座以及安装于底座上用于支撑浴缸开口表面的支撑平台，所述支撑平台上安装多个绕浴缸外周设置的限位柱，位于浴缸前后的至少一侧的限位柱可沿浴缸输送方向往复移动，位于浴缸左右的至少一侧的限位柱可沿与浴缸输送方向垂直的方向往复移动；
12.当浴缸移送至定位机构上方时，所述传送线下降直至浴缸落于支撑平台上，或者，所述定位机构上升直至支撑平台顶起浴缸。
13.作为上述方案的改进，所述传送线包括沿浴缸输送方向依次间隔设置的输入传送线、加工传送线以及输出传送线，所述定位机构设于加工传送线的下方，所述加工传送线可升降设置。
14.作为上述方案的改进，所述输入传送线的两侧均设有对中板，所述对中板可沿与浴缸输送方向垂直的方向往复移动。
15.作为上述方案的改进，还包括设于加工位浴缸正上方并可升降设置的压杆。
16.作为上述方案的改进，所述定位机构还包括至少两个安装于底座上的安装梁，所述支撑平台设有多个，且多个支撑平台绕浴缸外周设置，每个支撑平台上设有至少1个限位柱，所述支撑平台通过移动座安装于所述安装梁上，所述安装梁竖向或者横向安装于底座上；
17.当所述安装梁竖向安装于底座上时，所述安装梁的长度方向与浴缸的输送方向相同，位于最外侧的两个安装梁可沿与浴缸输送方向垂直的方向往复移动，位于浴缸前后的至少一侧的移动座可沿安装梁的长度方向往复移动；
18.当所述安装梁横向安装于底座上时，所述安装梁的长度方向与浴缸输送方向垂直，位于最外侧的两个安装梁可沿浴缸输送方向往复移动，位于浴缸左右的至少一侧的移动座可沿安装梁的长度方向往复移动。
19.作为上述方案的改进，当所述安装梁竖向安装于安装梁上时，所述安装梁设有三个，每个安装梁上均设有两个移动座，安装于最外侧的两个安装梁上的支撑平台为转角支撑平台，每个转角支撑平台上设有至少两个分别用于限制浴缸相邻侧壁移动的限位柱，安装于中间安装梁的支撑平台为侧边支撑平台。
20.作为上述方案的改进，所述支撑平台设有至少四个；
21.当支撑平台设有四个时，四个支撑平台均为转角支撑平台，四个转角支撑平台分别设于浴缸的四个边角位置，每个转角支撑平台上设有至少两个分别用于限制浴缸相邻侧壁移动的限位柱；
22.当支撑平台设有四个以上时，其中四个支撑平台为转角支撑平台，四个转角支撑平台分别设于浴缸的四个边角位置，每个转角支撑平台上设有至少两个分别用于限制浴缸相邻侧壁移动的限位柱，其余支撑平台为侧边支撑平台，所述侧边支撑平台上设有至少1个用于限制浴缸相同侧壁移动的限位柱。
23.作为上述方案的改进，用于支撑浴缸四个边角位置的支撑平台的外边缘为圆弧状。
24.作为上述方案的改进，位于浴缸前后其中一侧的限位柱固定安装于所述支撑平台上，另外一侧限位柱通过弹簧复位机构可调节安装于支撑平台上；
25.位于浴缸左右其中一侧的限位柱固定安装于所述支撑平台上，另外一侧限位柱通过弹簧复位机构可调节安装于支撑平台上。
26.作为上述方案的改进，所述机械手设有两个，两个机械手分别设于浴缸对角周边位置，每个机械手的加工范围为此机械手所在边角的半个浴缸。
27.实施本发明的实施例，具有如下有益效果：
28.1、本发明的浴缸裁边打孔机通过设置两个或者两个以上的机械手驱动加工刀具移动，多个机械手可以同时对浴缸进行加工，可以提高浴缸裁边以及打孔的工作效率；
29.2、当设置多个机械手时，无需旋转浴缸，可以省去旋转浴缸的时间，进一步提高浴缸裁边的加工效率；
30.3、本发明通过定位机构对加工位的浴缸进行定位，即浴缸在裁边和打孔的全程均是固定在一个位置，浴缸无移位误差，可以提高浴缸裁边以及打孔的精度；
31.4、本发明的定位机构通过设于浴缸周边的限位柱对浴缸进行定位，其结构简单，其中至少左右中一侧以及至少前后中一侧的限位柱是可以移动的，可以实现较为稳定的定位；
32.5、本发明正是结合了多个机械手以及定位机构实现高效率以及高精度的加工。
附图说明
33.图1是浴缸在裁边前的结构示意图；
34.图2是本发明浴缸裁边打孔机的结构示意图；
35.图3是图2中a部的局部放大图；
36.图4是本发明机械手的结构示意图；
37.图5是图2去除机械手后的部分结构示意图；
38.图6是图5中b处的局部放大图；
39.图7是图5去除浴缸后的部分结构示意图；
40.图8是本发明的定位机构去除风琴罩以及底座的上盖后的结构示意图；
41.图9是本发明弹簧复位机构、支撑座以及限位柱的结构示意图；
42.图10是图9中的结构进行剖切后的结构示意图。
具体实施方式
43.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。仅此声明，本发明在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本发明的附图为基准，其并不是对本发明的具体限定。
44.首先，参见附图1所示，现有浴缸包括浴缸本体11，且浴缸本体11设有上开口并用于装水的容腔，上开口位于附图1中的下方，即附图1中的浴缸处于倒置状态，浴缸本体11的上开口朝下设置，现有技术的浴缸加工过程中，为了便于浴缸的加工，浴缸在出模的时候需要设置在上开口处设置裙边12，其中，裙边12为弯折结构，其包括依次弯折设置的第一水平部12a、竖向部12b和第二水平部12c，所述第一水平部12a沿浴缸本体11的上开口水平向外延伸凸出，所述竖向部12b沿第一水平部12a的外边缘向下(即附图1中向上)设置，所述第二水平部12c设于竖向部12b的下端(即附图1中的上端)并向外延伸，裙边12形成一个类似于z字型，当浴缸完成前期加工后，后期需要经第二水平部12c切割去除，一般选择沿竖向部12b的某个高度进行切割，现有技术选用的是通过人工进行切割。
45.其次，浴缸根据具体需求需要进行打孔操作，例如容腔底部的出水口或者进水口，或者侧壁的进水口等，现有技术也是采用人工进行打孔操作，操作极为不便。
46.参见附图2至附图10，本发明公开了一种浴缸裁边打孔机，包括用于输送浴缸的传送线2、设于传送线2下方的定位机构3、用于安装加工刀具并驱动加工刀具沿设定路径移动的至少两个机械手4。所述机械手4切割路径为浴缸一个侧边或者相邻两个侧边，即机械手
切割路径最多只是进行一侧转弯，不用进行两侧甚至更多的转弯。
47.优选的，所述机械手4设有两个，两个机械手4分别设于浴缸对角周边位置，每个机械手4的加工范围为此机械手4所在边角的半个浴缸。需要说明的是，当机械手4设有一个时，不能通过一个机械手4实现对浴缸进行一圈的切割，此时，需要将机械手4整体移动，或者完成部分切割后将浴缸旋转一定角度后再进行切割，此时，结构复杂，切割精度低，当机械手4设有三个或者三个以上时，设备成本较高，不符合设计要求，本发明结合成本、加工精度等多方面考虑，将机械手4设置成两个，并且每个机械手4驱动加工刀具的范围为半个浴缸的范围，另外，本发明将两个机械手4分别设置在浴缸的两个对角位置，机械手4驱动切割刀具的加工范围为相邻的侧壁，即一个转角的范围，无需进行两次转角。本发明采用机械手只要能实现驱动加工刀具按照设定的路径完成即可，具体采用什么结构可以根据具体需求设定，并不影响本发明浴缸裁边打孔机的正常运作。
48.作为机械手的一种优选方案，机械手为六轴关节机械手，所述六轴关节机械手包括安装座41、助力缸42以及依次驱动连接的一轴关节43、二轴关节44、大臂45、三轴关节46、小臂47、四轴关节48、五轴关节49和六轴关节40，所述一轴关节43旋转安装于安装座41上，所述助力缸42的输出端与大臂45连接。其中助力缸42用于中和大臂45和小臂47的偏心力矩，减少伺服电机的负载，其中二轴关节44安装于一轴关节43上，大臂45的一端旋转安装于二轴关节44上，即大臂45可绕着二轴关节44旋转，三轴关节46安装于大臂45的另一端，小臂47可沿三轴关节46旋转，四轴关节48安装于小臂47的另一端，手腕可沿四轴关节48旋转，机器人五轴关节49安装于四轴关节48上，手腕可沿此轴旋转，机器人六轴关节40安装于五轴关节49上，手腕可沿此轴旋转。其中六轴关节机械手通过安装座41下方的固定座(附图中未标出)安装于地面上。
49.优选的，所述机械手4的末端安装有用于装夹加工刀具8及提供旋转动力的自动换刀电主轴6。本发明的裁边打孔机可以用于浴缸的单独裁边、单独打孔以及裁边和打孔同工序完成，当机械手4的末端安装上自动换刀电主轴6时，可以在裁边完成后机械手自动进行打孔刀具的切换，无需人工完成，便于实现自动化加工。
50.其中，机械手末端所述的加工刀具8包括切割刀具和打孔刀具。其中所述切割刀具优选为锯片，所述打孔刀具优选为为铣刀，即通过锯片进行裁边，通过铣刀进行打孔。采用锯片进行裁边时，其效率高、速度快，采用铣刀进行打孔时，加工出的孔的切口平整光滑，且可加工任意大小形状的孔。
51.采用本发明的裁边打孔机在进行裁边或者打孔过程中无需对浴缸进行旋转，加工过程中通过定位机构3对浴缸进行定位，具体的，所述定位机构3包括底座31以及安装于底座31上用于支撑浴缸开口表面的支撑平台32，所述支撑平台32上安装多个绕浴缸外周设置的限位柱33，位于浴缸前后的至少一侧的限位柱33可沿浴缸输送方向往复移动，位于浴缸左右的至少一侧的限位柱33可沿与浴缸输送方向垂直的方向往复移动。其中浴缸前后侧是指沿浴缸输送方向的两侧，而浴缸左右侧是传送线的两侧。
52.当浴缸移送至定位机构3上方时，所述传送线2下降直至浴缸落于支撑平台32上，或者，所述定位机构3上升直至支撑平台32顶起浴缸。为了实现定位机构3的定位，加工位的浴缸需要支撑于支撑平台32上，本发明可以采用将传送线2下降的方式，或者采用将定位机构3上升的方式，当浴缸被撑于支撑平台32上后，可移动的限位柱33向靠近浴缸侧壁的方向
移动，直至所有限位柱33与浴缸侧壁紧贴，即浴缸被四周限位柱33夹紧定位。
53.优选的，所述传送线2包括沿浴缸输送方向依次间隔设置的输入传送线21、加工传送线22以及输出传送线23，所述定位机构3设于加工传送线22的下方，所述加工传送线22可升降设置。本发明将用于加工浴缸处的加工传送线22与两端的输入传送线21以及输出传送线23间隔开，各传送线的传送互相不会影响，传送速度也不会直接影响，且便于较短的加工传送线22的升降，简化结构。
54.更进一步地，所述输入传送线21的两侧均设有对中板5，所述对中板5可沿与浴缸输送方向垂直的方向往复移动。
55.由上述可知，浴缸通过定位机构3进行浴缸左右前后的定位，其竖向是属于自由状态，在加工过程中浴缸可能会由于操作不当或者过度的不平衡力影响而产生翻转，为了进一步提高浴缸加工的稳定性，本发明的浴缸裁边打孔机还包括设于加工位浴缸正上方并可升降设置的压杆6，当浴缸完成定位机构3的定位后，所述压杆6下降直至紧贴浴缸的底面(即附图1中的上表面)，即通过压杆6对浴缸的竖向进行锁紧，此时，浴缸处于完成锁紧的状态，进一步提高加工的稳定性，也可以提高浴缸裁边和打孔的精度。
56.需要说明的是，本发明所述支撑平台32可以直接固定或者移动安装于所述底座31上，或者采用中间安装件安装于所述底座31上，若采用直接安装方式，则对支撑平台32安装的要求较高，此时，结构较为复杂，并且结构稳定性相对较低；另外，本发明所述支撑平台32可以选择只设置1个或者多个，当设置1个时，限位柱33直接在支撑平台32上进行移动，当设置多个时，可以根据具体方案选择驱动支撑平台32移动即可，而支撑平台32为相对限位柱33较大的结构，若选择移动支撑平台32则会更为稳固，所以本发明优选采用间接安装的方式将支撑平台32安装于所述底座31上，且所述支撑平台32设有多个。
57.作为支撑平台32安装的优选实施方案，所述定位机构3还包括至少两个安装于底座31上的安装梁34，所述支撑平台32设有多个，且多个支撑平台32绕浴缸外周设置，每个支撑平台32上设有至少1个限位柱33，所述支撑平台32通过移动座35安装于所述安装梁34上，其中，所述安装梁34竖向或者横向安装于底座31上，即安装梁34有两种安装方式，以下对两种安装方式作进一步介绍。
58.第一种安装方式，所述安装梁34竖向安装于底座31上，此时，所述安装梁34的长度方向与浴缸的输送方向相同，位于最外侧的两个安装梁34可沿与浴缸输送方向垂直的方向往复移动，位于浴缸前后的至少一侧的移动座35可沿安装梁34的长度方向往复移动，其中位于浴缸前后的至少一侧的移动座35是指此上面安装的限位柱有位于浴缸前后侧的，可以是所有的，也可以是只有一个的，即此安装梁包括转角安装梁。采用此种安装方式时，最外侧的两个安装梁34的移动即实现浴缸左右两侧的限位柱向浴缸方向移动，而浴缸前后的至少一侧的移动座35的移动即实现浴缸前后至少一侧的限位柱向浴缸方向移动，采用此种方式即可实现对浴缸的定位，其中左右限位柱的移位通过安装梁34的移动来实现，其稳定性高，且左右和前后的限位柱采用不同的方向进行移位，可以提高其平衡性。
59.参见附图所示，作为第一种安装方式的进一步优选实施方案，所述安装梁34设有三个，每个安装梁34上均设有两个移动座35，安装于最外侧的两个安装梁34上的支撑平台32为转角支撑平台32a，每个转角支撑平台32a上设有至少两个分别用于限制浴缸相邻侧壁移动的限位柱33，安装于中间安装梁34的支撑平台32为侧边支撑平台32b。
60.第二种安装方式，所述安装梁横向安装于底座上，此时，所述安装梁34的长度方向与浴缸输送方向垂直，位于最外侧的两个安装梁可沿浴缸输送方向往复移动，位于浴缸左右的至少一侧的移动座可沿安装梁的长度方向往复移动，其中位于浴缸左右的至少一侧的移动座是指此上面安装的限位柱有位于浴缸左右侧的，可以是所有的，也可以是只有一个的，即此安装梁包括转角安装梁。采用此种安装方式时，最外侧的两个安装梁的移动即实现浴缸前后两侧的限位柱向浴缸方向移动，而浴缸左右的至少一侧的移动座的移动即实现浴缸左右至少一侧的限位柱向浴缸方向移动，采用此种方式即可实现对浴缸的定位，其中前后限位柱的移位通过安装梁的移动来实现，其稳定性高，且左右和前后的限位柱采用不同的方向进行移位，可以提高其平衡性。
61.作为支撑平台32的优选方案，所述支撑平台32设有至少四个，即可以选择设置四个或者四个以上两种方案。
62.第一种方案，支撑平台32设有四个，此时，四个支撑平台32均为转角支撑平台32a，四个转角支撑平台32a分别设于浴缸的四个边角位置，每个转角支撑平台32a上设有至少两个(优选只设置两个)分别用于限制浴缸相邻侧壁移动的限位柱33。
63.第二种方案，支撑平台32设有四个以上，此时，其中四个支撑平台32为转角支撑平台32a，四个转角支撑平台32a分别设于浴缸的四个边角位置，每个转角支撑平台32a上设有至少两个(优选只设置两个)分别用于限制浴缸相邻侧壁移动的限位柱33，其余支撑平台32为侧边支撑平台32b，所述侧边支撑平台32b上设有至少1个用于限制浴缸相同侧壁移动的限位柱33。其中侧边支撑平台32b一般是设置在浴缸长度方向的侧边，而宽度方向由于相对较短，通过转角支撑柱上对应的限位柱即可实现限位，当然，本发明也不限于只设置于长度方向，可以根据浴缸具体型号以及尺寸进行侧边支撑平台方向以及个数的选择。
64.本发明通过设置转角支撑平台32a安装两个限位柱，此两个限位柱分别限位浴缸相邻侧壁，即通过一个转角支撑平台32a即可实现对浴缸两个垂直方向的限位，可以简化结构，且通过转角支撑平台32a支撑的稳定性更高。
65.作为支撑平台32的进一步优选方案，用于支撑浴缸四个边角位置的支撑平台32的外边缘为圆弧状，此处外边缘是指位于浴缸的侧壁部分的支撑平台32。当进行浴缸裁边工序时，切割刀具需要进行一次转弯，若支撑平台32采用方形结构，则支撑平台32的转角会相对较为凸出，用于安装切割刀具的安装轴容易碰到支撑平台32的转角，即影响切割刀具的路径，而本发明将此支撑平台32的外边缘设置为圆弧状，即支撑平台32的外边缘与需要切割的浴缸侧壁之间的距离比转角与浴缸侧壁之间的距离短，切割刀具经过浴缸转角时，切割刀具的安装轴不会与支撑平台32碰撞。
66.需要说明的是，即使同一型号的浴缸在加工过程中也会由于误差尺寸会有一定的偏差，有可能会相对标准大了，或者相对标准小了，而安装梁34以及支撑平台32的移动是根据浴缸型号进行设定的，此时，容易出现浴缸被限位柱33夹的太紧或者限位柱33与浴缸之间有微小的间隙，这些都会影响浴缸裁边以及打孔的精度，为了解决这个问题，本发明通过弹簧复位机构实现对部分限位柱33进行一定的调节。
67.具体的，位于浴缸前后其中一侧的限位柱33固定安装于所述支撑平台32上，另外一侧限位柱33通过弹簧复位机构7可调节安装于支撑平台32上；位于浴缸左右其中一侧的限位柱33固定安装于所述支撑平台32上，另外一侧限位柱33通过弹簧复位机构7可调节安
装于支撑平台32上。即浴缸的前后中的一侧的限位柱是固定的，另外一侧是可调节的，即一侧固定，一侧可调节，既可以实现复位调节，其整体结构的稳定性又较强，同理，浴缸的左右也采用相同的方式，并实现相同的目的。
68.所述弹簧复位机构7包括安装于支撑平台32下表面的固定块71、贯穿固定块71的轴杆72、套设于轴杆72外的复位弹簧73、防止复位弹簧73弹出的锁紧件74，所述限位柱33的下端穿出支撑平台32并与轴杆72固定连接，所述限位柱33和弹簧分别设于所述固定块71的两侧。其中所述锁紧件74优选为螺母，所述螺母与轴杆72螺纹连接，可以通过螺母调节复位弹簧的压缩量，从而调节限位柱33调节的范围。
69.以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。