一种板材倒角装置及其倒角方法与流程

1.本发明属于板材加工领域，尤其是一种板材倒角装置及其倒角方法。


背景技术：

2.在板材加工过程中，需要对板材的棱边进行一定的倒角处理，现有的倒角设备一般包括以下几种：手持式倒角机、工作台式倒角机。其中手持式倒角机使用非常不便，倒角质量全靠工人手的操作，操作困难质量难于保证。工作台式倒角机一般为单边倒角设备，对其中一侧的棱角进行倒角后，需要将板材翻转后，对另一侧的棱角进行倒角，不仅操作复杂，而且两侧倒角的尺寸可能存在较大的偏差。


技术实现要素：

3.为了克服上述技术缺陷，本发明提供一种板材倒角装置及其倒角方法，以解决背景技术所涉及的问题。
4.本发明提供一种板材倒角装置及其倒角方法，包括：
5.机架；
6.传输单元，设置在所述机架的底部，适于板材的运输；
7.导正单元，设置在所述传输单元的前部，适于调整所述板材的位置至垂直与传输单元的传输方向；
8.第一倒角单元，设置在所述机架上、板材的进口端，可通过横移机构沿着所述垂直与所述板材运输方向运动，适于对板材的前侧倒角加工；
9.第二倒角单元和第三倒角单元，分别安装在所述机架两侧，适于对板材左右两侧进行倒角加工；
10.第四倒角单元，设置在所述机架上、板材的出口端，可通过横移机构沿着所述垂直与所述板材运输方向运动，适于对板材的后侧倒角加工；
11.其中，所述第一倒角单元、第二倒角单元和第三倒角单元、第四倒角单元均包括：水平安装在所述机架上的横移机构，设置在所述横移机构的输出端上升降机构、安装在所述升降机构输出端上的第三安装座，设置在所述第三安装座上的顶角相对放置的两个锥形铣刀，以及设置在所述第三安装座与升降机构上之间、适于调整所述锥形铣刀的位置至与板材的外边缘相对齐的自适应机构。
12.优选地或可选地，所述第一倒角单元、第二倒角单元、第三倒角单元和第四倒角单元还包括：安装在所述升降机构输出端、机架上的第四安装座，设置在所述第四安装座上、适于切割所述板材覆膜的碎纸轮，设置在所述碎纸轮和铣刀之间、适于去除所述覆膜的刮刀。
13.优选地或可选地，所述自适应机构包括：以预定角度倾斜设置在升降机构的输出端上的第一安装座，水平设置在所述第一安装板上的导柱，滑动安装在所述导柱上的第二安装座，设置在所述第一安装座与所述第二安装座之间的第一弹性组件，垂直安装在所述
第二安装座上的第二弹性件；
14.所述第三安装座安装在所述第二弹性件底部；
15.通过所述第一弹性件实现第三安装座在水平方向上的位置调整，通过所述第二弹性件实现第三安装座在竖直方向上的位置调整。
16.优选地或可选地，在所述第三安装座两侧、截面形状为
“く”
的两个第二导向板。
17.优选地或可选地，所述第一安装座和第二安装座之间还设置有弹性限位机构；
18.所述限位机构包括：设置在所述第一安装座上的第二气缸，和设置在所述第二安装座上的限位板。
19.优选地或可选地，在所述传输单元的前部设置有导正单元，所述导正单元与所述锥形铣刀相对齐；
20.所述导正单元包括：设置在所述机架底部的第四气缸，与所述四气缸相连接的拉杆，固定安装在所述机架上的两个销轴，以及通过所述销轴与所述拉杆相铰接、相隔预定距离的两个第一挡板。
21.优选地或可选地，所述传输单元上部设置有多个第一下压机构和多个第二下压机构。
22.优选地或可选地，所述第一下压机构位于所述第一倒角单元前端，或位于所述第四倒角单元的末端，所述第一下压机构包括：安装在所述机架上部的第五气缸，设置在所述第五气缸活塞杆上、与所述板材上表面相抵的压板。
23.优选地或可选地，所述第二下压机构设在所述第一倒角单元和第四倒角单元之间机架上，所述第二下压机构包括：铰接在所述机架上部的第三气缸，通过销轴转动安装在所述机架上的安装板，设置在所述安装板上、随着所述板材运动的多个压轮。
24.优选地或可选地，在所述第四倒角单元的末端还设置有清扫单元；
25.所述清扫单元包括：与气源设备相连接、水平安装在所述机架上的气管，和设置在所述气管上的多个喷嘴。
26.本发明还提供一种基于上述板材倒角装置的倒角方法，所述方法包括：
27.传输单元将板材运输至导正单元，通过导正单元调整板材的位置，使得板材的前端面与传输单元相垂直；
28.然后传输单元暂停运输，并将板材的位置暂时固定；
29.此时，第一倒角单元位于板材的前端面的一侧，通过自适应机构迫使两个锥形铣刀分别与板材的前端面的上、下棱边相抵，然后第一倒角单元从板材的前端面的一侧向另一侧移动，实现对板材的前端面的倒角加工；
30.松开板材，传输单元继续向前运动，板材的两侧面分别运动至第二倒角单元和第三倒角时，通过自适应机构迫使锥形铣刀分别与板材的两侧面的上、下棱边相抵，然后板材继续运动，实现对板材两侧面的倒角加工；
31.当板材运动至出口端后，传输单元反向运动预定距离，至板材的后端面与第四倒角单元相对齐，传输单元暂停运输，并将板材的位置暂时固定；
32.此时，自适应机构位于板材的前端面的一侧，通过自适应机构迫使两个锥形铣刀分别与板材的后端面的上、下棱边相抵，然后第四倒角单元从板材的后端面的一侧向另一侧移动，实现对板材的后端面的倒角加工；
33.传输单元继续运输，实现板材的出料。
34.本发明涉及一种板材倒角装置及其倒角方法，相较于现有技术，具有如下有益效果：
35.1、本发明采用顶角相对放置的两个锥形铣刀同时对板材的上下面进行倒角切割，无需翻转板材，提高了板材两侧棱边的切割精度，而且操作简单。
36.2、本发明采用自适应机构，实现刀具位置的自适应。在板材与刀具贴合过程中，所述自适应机构通过第一弹性件实现第三安装座在水平方向上的位置调整，通过所述第二弹性件实现第三安装座在竖直方向上的位置调整，通过第一弹性件和第二弹性的配合，可实现刀具与板材边缘的贴合。
37.3、本发明通过在倒角设备的前方设置碎纸轮和刮刀，通过碎纸轮将待切割区域的露出的贴膜打碎，然后通过刮刀将贴膜去除，避免在倒角过程中，刀具与贴膜之间相互摩擦，影响到贴膜质量。
38.4、本发明采用
“く”
形的第二导向板，即使板材与所述第二挡板的一侧相接处，迫使第三安装座运动至与刀具相对齐，完成刀具与板材的贴合；提高了自适应机构的容错率。
39.5、本发明采用第一气缸作为限位组件，可以进一步限制所述第二安装座的运动位置，避免第二安装座的运动幅度过大，对第一气缸造成损伤。
40.6、本发明通过导正单元调整板材的位置，避免板材在传输单元中发生偏移，保证前端面的倒角的精度。
41.7、本发明通过设置多个第二下压机构，保证所述板材与滚筒之间始终保持贴合状态，一方面保证板材与刀具始终位于同一平面上，另一方面，避免板材在倒角过程中出现弹跳，发生偏移，进而保证第二倒角单元和第三倒角单元的倒角精度。
42.8、本发明通过设置多个第一下压机构，用于固定板材，避免第一倒角单元和第四倒角单元在倒角过程中发生偏移，保证所述第一倒角单元和第四倒角单元的倒角精度。
43.9、本发明通过设置清扫单元和吸尘装置，及时处理倒角所产生的粉尘和残渣，避免污染了车间的环境。
44.10、本发明设置第二横移机构，可调整所述第二倒角单元和第三倒角单元之间的距离，可根据板材规格的不同，进行适应性调整。
45.综上，本发明中的板材倒角装置不仅能够根据板材的位置自动调整刀具的位置，以满足切割需求；而且加工方便、加工精度高，能够实现自动化生产。
附图说明
46.图1是本发明的结构示意图。
47.图2是本发明中传输单元的结构示意图。
48.图3是本发明中导正单元的结构示意图。
49.图4是本发明中第一倒角单元的结构示意图一。
50.图5是本发明中第一倒角单元的结构示意图二。
51.图6是本发明中第三安装座的结构示意图。
52.图7是本发明中自适应机构的结构示意图。
53.图8是本发明中锥形铣刀的结构示意图。
54.图9是本发明中第二倒角单元和第三倒角单元的位置示意图。
55.图10是本发明中第二倒角单元的结构示意图。
56.图11是本发明中第一下压单元的结构示意图。
57.图12是本发明中第二下压单元的结构示意图。
58.图13是本发明中清扫单元的结构示意图。
59.附图标记为：机架100；
60.传输单元200、滚筒单元210、第四伺服电机220；
61.导正单元300、第四气缸310、拉杆320、销轴330、第一挡板340、
62.第一倒角单元400、第一横移机构410、直线导轨411、主动轮412、从动轮413、第一伺服电机414、第一安装板415、升降机构420、电缸421、滑块422、第二伺服电机423、第三安装座430、锥形铣刀431、第三高速电机432、安装轴433、自适应机构440、第一安装座441、导柱442、第二安装座443、第一气缸444、弹簧445、第二气缸446、限位板447、第二导向板448、底板443a、侧板443b、第四安装座450、碎纸轮451、刮刀452、吸尘装置460；
63.第二倒角单元500、第二横移机构510、调节盘511、调节杆512；
64.第三倒角单元600；
65.第四倒角单元700；
66.第一下压机构810、第五气缸811、压板812、第二下压机构820、第三气缸821、安装板822、压轮823；
67.清扫单元900、气管910、喷嘴920。
具体实施方式
68.在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
69.参阅附图1，一种板材倒角装置及其倒角方法，包括：机架100、传输单元200、滚筒单元210、第四伺服电机220、导正单元300、第四气缸310、拉杆320、销轴330、第一挡板340、第一倒角单元400、第一横移机构410、直线导轨411、主动轮412、从动轮413、第一伺服电机414、第一安装板415、升降机构420、电缸421、滑块422、第二伺服电机423、第三安装座430、锥形铣刀431、第三高速电机432、安装轴433、自适应机构440、第一安装座441、导柱442、第二安装座443、第一气缸444、弹簧445、第二气缸446、限位板447、第二导向板448、底板443a、侧板443b、第四安装座450、碎纸轮451、刮刀452、吸尘装置460、第二倒角单元500、第二横移机构510、调节盘511、调节杆512、第三倒角单元600、第四倒角单元700、第一下压机构810、第五气缸811、压板812、第二下压机构820、第三气缸821、安装板822、压轮823、清扫单元900、气管910、喷嘴920。
70.其中，所述机架100由若干型材搭接而成，且在所述型材外部设置有多个挡板，用户保护和安装倒角设备。
71.所述传输单元200设置在所述机架100底部，适于传送板材，在本实施例中，所述传输单元200为第四伺服电机220驱动的滚筒单元210，滚筒与滚筒之间通过皮带相连接，能够
实现板材在水平的来回运动。另外，在所述滚筒中设置有多个减震用柔性套，避免板材在加工工程中发生弹跳。
72.第一倒角单元400设置在所述机架100上、板材的进口端，可通过横移机构沿着所述垂直与所述板材运输方向运动，适于对板材的前侧倒角加工。所述第一倒角单元400包括：水平安装在所述机架100上的第一横移机构410，设置在所述第一横移机构410的输出端上升降机构420、安装在所述升降机构420输出端上的第三安装座430，设置在所述第三安装座430上的顶角相对放置的两个锥形铣刀431，以及设置在所述第三安装座430与升降机构420上之间、适于调整所述锥形铣刀431的位置至与板材的外边缘相对齐的自适应机构440。其中，所述第一锥形铣刀431安装在安装轴433上，在所述第三安装座430上设置有第三高速电机432，所述第三高速电机432与安装轴433相连接。通过第三高速电机432带动锥形铣刀431旋转，实现对板材上下棱边的切割。
73.所述第一横移机构410包括：横梁(即为机架100中的某一型材)，设置在所述横梁上的两个直线导轨411，设置在所述横梁两侧的主动轮412和从动轮413，套装在所述主动轮412和从动轮413的皮带，与所述主动轮412传动连接的第一伺服电机414，以及滑动安装在所述直线导轨411上、适于安装升降机构420的第一安装板415；伺服电机通过皮带带动所述升降机构420沿着所述直线导轨411做水平直线运动。
74.所述升降机构420为所述升降机构420为电缸421，其中，所述电缸421的滑块422固定安装在所述第一安装板415上，所述电缸421包括作为动力源的第二伺服电机423和输出端的滑块422。所述电缸421垂直于所述第一横移机构410上下运动。
75.具体地，所述自适应机构440包括：第一安装座441、导柱442、第二安装座443、第一气缸444、弹簧445、第二气缸446、限位板447、第二导向板448、底板443a、侧板443b；其中，第一安装座441以预定角度倾斜设置在升降单元的输出端上。在所述第一安装板415上水平设置有多个导柱442，第二安装座443滑动安装在所述导柱442上，其中，所述第二安装座443为一体成型结构，所述第二安装座443包括：截面为u字形、可沿着所述导柱442滑动的底板443a，设置在所述底板443a开口端的两个侧板443b；在所述底板443a和两侧板443b之间形成安装区域，适于容纳第三安装座430和锥形铣刀431，对于本领域技术人员而言，可以通过调整所述底板443a的夹角和预定角度，保证所述侧板443b垂直于所述运动机构的输出端。在所述第一安装座441与所述第二安装座443之间安装有第一弹性组件，在本实施例中，述第一弹性件为第一气缸444，所述第一气缸444的缸体底部铰接在所述第一安装座441上，所述第一气缸444的活塞杆铰接在所述底板443a上。在所述第二安装座443上垂直安装第二弹性件，在本实施例中，所述第二弹性件为弹簧445。在所述第二弹性件底部安装有第三安装座430；在所述第三安装座430两侧设置有截面形状为
“く”
的两个导向板。在使用时，通过第一横移机构410和升降机构420调整所述刀具座的位置，至与板材外边缘相抵。此时，锥形铣刀431和板材之间可能存在一定偏差，随着板材的进一步向前运动，弹簧445会在竖直方向上伸长或者收缩，使得板材上、下棱边与第二导向板448上、下侧面相抵，进而实现锥形铣刀431安装座在水平方向上的位置调整；第一气缸444可以始终推动或拉着所述第二安装座443，使得所述第三安装座430有向板材外边缘运动的趋势，即使在板材出现轻微偏移时，仍能够保证挡板与板材相抵，从而实现锥形铣刀431与板材边缘的贴合和自适应调整。
76.在进一步实施例中，所述第一安装座441和第二安装座443之间还设置有弹性限位
机构。所述限位机构包括：设置在所述第一安装座441上的第二气缸446，和设置在所述第二安装座443上的限位板447。如此设置，可以进一步限制所述第二安装座443的运动位置，避免第二安装座443的运动幅度过大，对第一气缸444造成损伤。
77.其中，在所述第一倒角单元400的前端设置有导正机构和第一下压单元，分别用于板材的对正和固定。
78.所述导正单元300设置在所述传输单元200的前部，与所述锥形铣刀431相对齐；适于调整所述板材的位置至垂直与传输单元200的传输方向；所述导正单元300包括：所述导正单元300包括：设置在所述机架100底部的第四气缸310，与所述四气缸相连接的拉杆320，固定安装在所述机架100上的两个销轴330，以及通过所述销轴330与所述拉杆320相铰接、相隔预定距离的两个第一挡板340。当板材传输至导正单元300处，被两侧第一挡板340的挡住，板材会在第一挡板340处对齐，当板材的前端面均被两侧的挡板挡住时，即板材放置方向与传输方向保证一致，然后通过第四气缸310拉动拉杆320，将两侧的挡板下拉至低于滚筒单元210，然后板材继续向前运动，实现对板材的导正，使其与第一锥形铣刀431的运动方向相对齐。
79.所述第一下压机构810包括：安装在所述机架100上部的第五气缸811，设置在所述第五气缸811活塞杆上、与所述板材上表面相抵的压板812。通过第五气缸811带动压板812向下运动，与板材上表面相抵，实现对板材的固定，避免第一倒角单元400在倒角过程中发生偏移，保证所述第一倒角单元400的倒角精度。
80.对于部分板材在进行倒角加工前，需要对板材两侧进行贴膜处理，提高板材的光洁度。但是，在倒角过程中，部分贴膜会外露与板材的外边缘，锥形铣刀431会与贴膜之间相互摩擦，导致贴膜被拉扯，进而影响板材两侧的覆膜质量。
81.因此，在本实施例中，所述第一倒角还包括：安装在所述升降机构420输出端、机架100上的第四安装座450，设置在所述第四安装座450上、适于切割所述板材覆膜的碎纸轮451，设置在所述碎纸轮451和铣刀之间、适于去除所述覆膜的刮刀452。当横移机构带动第三安装座430和第四安装座450向板材的另一侧移动，碎纸轮451沿着板材的外边缘运动，将待切割区域的露出的贴膜打碎，然后通过刮刀452将贴膜去除，避免在倒角过程中，锥形铣刀431与贴膜之间相互摩擦，影响到贴膜质量；然后通过第四安装座450上的锥形铣刀431旋转，对板材倒角或倒圆角。
82.第二倒角单元500和第三倒角单元600，分别安装在所述机架100两侧，适于对板材左右两侧进行倒角加工；所述第二倒角单元500、第三倒角单元600的结构与所述第一倒角单元400的结构相同，在此不做赘述。需要说明的是，所述第二倒角单元500、第三倒角单元600的第三安装座430始终有向板材中心侧运动的趋势，在板材发生偏移后，两侧的自适应机构440也能推动板材向另一侧运动，实现对板材及时纠偏。从而避免板材与一侧倒角装置的铣刀接触角度过大，出现“卡刀”的情况，保证了板材的生产效率。
83.另外，在所述第二倒角单元500和第三倒角单元600之间设置有第二横移机构510，所述第二横移机构510包括，调节盘511，与所述调节盘511相连接、用于调整所述第二倒角单元500和第三倒角单元600间距的调节杆512。通过调整所述第二倒角单元500和第三倒角单元600之间的距离，可根据板材规格的不同，进行适应性调整，尤其是在加工一些更新比较快的产品时，效果更佳。
84.在进一步实施例中，在所述第一倒角单元400和第四倒角单元700之间机架100上设置有多个第二下压机构820，所述第二下压机构820包括：铰接在所述机架100上部、相距预定距离的两个第三气缸821，分别通过销轴330转动安装在所述机架100上的安装板822，设置在所述安装板822上、随着所述板材运动的多个压轮823。通过设置多个第二下压机构820，保证所述板材与滚筒之间始终保持贴合状态，一方面保证板材与锥形铣刀431始终位于同一平面上，另一方面，避免板材在倒角过程中出现弹跳，发生偏移，进而保证第二倒角单元500和第三倒角单元600的倒角精度。
85.所述第四倒角单元700设置在所述机架100上、板材的出口端，可通过横移机构沿着所述垂直与所述板材运输方向运动，适于对板材的前侧倒角加工；其中，所述第四倒角单元700的结构与所述第一倒角单元400的结构相同，安装方向相反，至于具体结构不在赘述。
86.另外，在所述第四倒角单元700的出口端设置有导正单元300、第一下压机构810，分别用于板材的对正和固定。其结构预位于所述第一倒角单元400前方的导正单元300、第一下压机构810相同，在此不做进一步赘述。
87.为了保证所述板材的光洁度和板材加工的环境，在锥形铣刀431的上方设置有吸尘装置460，用于吸取倒角过程中飞扬的灰尘和残屑。在所述第四倒角单元700的末端还设置有清扫单元900，用于整理所述清扫单元900包括：与气源设备相连接、水平安装在所述机架100上的气管910，和设置在所述气管910上的多个喷嘴920；通过喷嘴920喷出的高压气体，去除粘附在板材表面的残屑。
88.为了方便理解板材倒角装置及其倒角方法的技术方案，对其工作原理做出简要说明：在板材加工过程中，通过传输单元200将板材运输至导正单元300，板材的前端面会先与其中一个第一挡板340接触，然后继续运动至被两个第一侧板443b所述挡住，当板材的前端与两侧的挡板挡住时，即板材放置方向与传输方向保证一致，然后通过第四气缸310拉动拉杆320，将两侧的挡板下拉至低于滚筒单元210，实现导正单元300对板材的位置的标准，使得板材的前端面与传输单元200相垂直；然后传输单元200暂停运输，并通过第一下压机构810将板材的位置暂时固定，此时，第一倒角单元400位于板材的前端面的一侧，通过自适应机构440迫使两个锥形铣刀431分别与板材的前端面的上、下棱边相抵，然后第一倒角单元400从板材的前端面的一侧向另一侧移动，碎纸轮451沿着板材的外边缘运动，将待切割区域的露出的贴膜打碎，然后通过刮刀452将贴膜去除，避免在倒角过程中，刀具与贴膜之间相互摩擦，影响到贴膜质量；通过第三安装座430上的锥形铣刀431旋转，实现对板材的前端面的倒角加工；
89.然后第一下压机构810松开板材，传输单元200继续向前运动，板材的两侧面分别运动至第二倒角单元500和第三倒角时，通过自适应机构440迫使锥形铣刀431分别与板材的两侧面的上、下棱边相抵，然后板材继续运动，同样的，通过碎纸轮451和刮刀452将待切割区域的露出的贴膜去除，通过锥形铣刀431实现对板材两侧面的倒角加工；
90.当检测板材运动至出口端后，传输单元200反向运动预定距离，并通过导正机构调整板材的方位，至板材的后端面与第四倒角单元700相对齐，传输单元200暂停运输，并通过位于出口端的第一下压组件将板材的位置暂时固定；此时，第四倒角单元700位于板材的前端面的一侧，通过自适应机构440迫使两个锥形铣刀431分别与板材的后端面的上、下棱边相抵，然后第四倒角单元700从板材的后端面的一侧向另一侧移动，实现对板材的后端面的
倒角加工；
91.传输单元200继续运输，通过清扫单元900时，所述喷嘴920会自动喷出的高压气体，去除粘附在板材表面的残屑，然后实现板材的出料。
92.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。