专利名称：塑料门窗双头v型清角的加工设备及方法
技术领域：
本发明涉及一种塑料门窗双头V型清角的加工设备及方法，属于塑料门窗加工设备的技术领域。
背景技术：
随着塑料门窗的普及与发展，根据各个地方气候的特点和各种需求，出现了各式各样的窗型，可以说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，如何实现塑料门窗焊接、角缝清理一条生产线的高效率、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，型材自动焊接后进行焊熘的自动清理成为很多大中型门窗厂渴望实现的目标，目前在门窗的生产领域内，已经实现了门窗自动焊接后，四个90°焊接角缝的自动清理，而对于带有中梃的窗框，其中间部分的V型焊熘，目前在这个领域内还没有实现V型焊熘的自动清理。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供了一种塑料门窗双头V型清角的加工设备及方法，实现带有中梃的窗框V型焊熘的自动清理。为了解决上述技术问题，本发明是通过以下措施来实现的 本发明包括固定机头、活动机头、固定传输机构、活动传输机构和机架；
所述固定机头和活动机头采用左右对称布置，固定机头固定在机架上，活动机头通过滑块沿着固定在机架上的导轨移动；
所述的固定传输机构固定在固定机头的侧面，活动传输机构固定在活动机头的侧面， 可随活动机头的移动而移动，所述传输机构固定在机头底座上；
所述固定机头包括机头底座、护罩、定位机构和铣削机构，所述定位机构和铣削机构设置在机头底座上，所述护罩覆罩在机头外部；
所述定位机构包括固定在机头底座上的定位工作台、固定在定位工作台上的左45°定位装置、右45°定位装置、后定位装置和压紧装置，所述的左45°定位装置和右45°定位装置的结构左右对称；
所述铣削结构包括按照带中梃的成窗的V型焊口的水平方向呈90°进行布置的左 45°数控轴和右45°数控轴、竖直数控轴、以及与竖直数控轴连接的C型架，所述C型架的上端按照C型架中心线对称并垂直布置着两排刀具，两排刀具按照带中梃的成窗V型焊口方向进行对称布置，左排刀具包括左上锪刀、左上插刀、左上拉刀，右排刀具包括右上锪刀、 右上插刀、右上拉刀；所述C型架下端按照C型架中心线对称并垂直布置着两排刀具，两排刀具按照成窗的V型焊口方向进行对称布置，左排刀具包括左下锪刀、左下插刀、左下拉刀，右排刀具包括右下锪刀、右下插刀、右下拉刀；
所述活动机头与固定机头的结构相同且呈左右对称。所述活动机头内设置有伺服电机、同步带、刹紧缸和移动缸，该活动机头通过伺服电机带动同步带实现移动，活动机头到位后，刹紧缸对活动机头进行刹紧，工进缸对活动机头进行工进。所述的定位机构包括左45°定位板、右45°定位板、后定位板、压紧块、左工进气缸、右工进气缸、后工进气缸、压紧气缸、左竖直气缸和右竖直气缸，所述左45°定位板与左工进气缸连接，右45°定位板与右工进气缸连接，后定位板与后工进气缸连接，压紧块与压紧气缸连接，左45°定位板与左竖直气缸连接，右45°定位板与右竖直气缸连接。所述铣削机构中固定在C型架上端的两排刀具与固定在C型架下端的两排刀具可以根据实际需要进行调整，为三排或更多。所述固定传输机构和活动传输机构的结构左右对称，通过启动传输电机，传输电机带动右同步带旋转，右同步带通过右连接轴带动长同步带旋转，长同步带通过左连接轴带动左同步带旋转，实现传输机构的传动功能。所述的机头底座和护罩是由矩管焊接而成。本发明的加工方法，包括以下步骤
a、启动数控轴，使活动机头到位，活动机头不到位，传输电机不启动；
b、活动机头刹紧气缸刹紧；
c、传输装置升起，使传输面高于工作台面；
d、启动传输装置中的电机，传输成型窗框，通过工作台上的三个光电开关进行检测，实现窗框的初步到位，传输电机停止；
e、活动机头与固定机头中定位装置中的右45°定位板分别升起；
f、再次启动传输装置的电机，使窗框接触到定位板后，停止；
g、传输装置落下，使传输面低于工作台面；
h、活动机头在工进气缸带动下工进，挤向型材；
i、固定机头与活动机头中定位装置中的左45°定位板分别升起，有磁力开关检测；
j、定位装置中的左45°定位板工进，右45°定位板工进，然后后定位板气缸工进，对型材定位；
k、固定机头与活动机头的压紧气缸对成窗进行上压紧；
1、调整刀具，以Yl方向的上拉刀为例首先控制Xl轴使Yl方向的上拉刀刃到达成窗的Yl方向的焊熘，再控制Yl轴，使上拉刀到达焊熘的最前点，然后上拉刀伸出，然后通过Zl 轴控制拉到到位，最后再通过控制Yl轴完成对焊熘的清理；
其他刀具操作步骤类似；每个刀具都是在气缸作用下进行到位，且每把刀具都装有回位检测开关；
m、清理完毕后，上压紧松开，左右45°定位板工进退回(有磁力开关检测)，然后左右 45°定位板落下，后靠板退回；
η、传输装置升起，电机启动，传出成窗。有益效果固定机头与活动机头对称布置，成窗焊接完毕后，通过传输机构到达两个机头之间，经过定位后，可以实现带有中梃的窗框V型焊熘的自动清理，然后通过传输机构，将成窗输送出去，具有定位准确、调整方便、适用于塑料门窗进行高自动化、高效率以及大批量生产的特点。
图1为本发明的结构示意图； 图2为本发明的立体结构示意图； 图3为本发明的机头结构示意图4为本发明的传输机构结构示意图； 图5为本发明的机头定位机构结构示意图； 图6为本发明的机头铣削机构结构示意图； 图7为本发明的设备简图与数控轴示意图； 图8为本发明的型材加工与数控轴示意图。图中100固定机头、200活动机头、300固定传输机构、400活动传输机构、500机架、600机头底座、700护罩、800定位机构、900铣削机构、1成窗、2传输电机、3右同步带、4右连接轴、5长同步带、6左连接轴、7左同步带、8左45°定位板、9右45°定位板、10 后定位板、11压紧块、12左工进气缸、13压紧气缸、14右竖直气缸、15右工进气缸、16后工进气缸、17定位工作台、18左工进方导轨、19左工进滑块、20左工进定位支架、21左工进气缸座、22左工进接头、23左竖直方导轨、M左竖直滑块、25左竖直气缸座J6左竖直气缸、27 左立板、观左竖直接头、四左L架、30后气缸板、31压紧工进导轴、32压紧支架、33压紧导轴、34右45°数控轴、35右铣削方导轨、36右铣削滑块、37下托板、38右数控轴连接座、39 左铣削方导轨、40左45°数控轴、41左铣削滑块、42上托板、43左数控轴连接座、44铣削支架、45竖直数控轴、46竖直导轴、47直线轴承、48C型架、49左上锪刀、50右上锪刀、51 左下锪刀、52右下锪刀、53左上插刀、54右上插刀、55左下插刀、56右下插刀、57左上拉刀、58右上拉刀、59左下拉刀、60右下拉刀。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。图1所示为本发明的结构示意图； 图2所示为本发明的立体结构示意图。本发明包括固定机头100、活动机头200、固定传输机构300、活动传输机构400、机架 500。所述固定机头100和活动机头200采用左右对称布置，固定机头100固定在机架 500上，活动机头200可通过滑块沿固定在机架500上的导轨移动，活动机头200的移动是通过伺服电机带动固定在活动机头200上的同步带实现的，活动机头200到位后，会有刹紧缸对活动机头200进行刹紧，工进缸对活动机头200工进。图3所示为本发明的机头结构的示意图。所述固定机头100与活动机头200的结构相同，呈左右对称布置，所述固定机头 100和活动机头200包括机头底座600、护罩700、定位机构800、铣削机构900。所述机头底座600是由矩管焊接而成，主要对机头内的装置起到支撑作用，传输机构也固定在机头底座600上。护罩700是由矩管焊接而成，对机头起到防护作用。图4所示为本发明的固定传输机构的结构示意图。
所述固定传输机构300固定在固定机头100的侧面；活动传输机构400固定在活动机头200的侧面，可以伴随着活动机头200的移动而移动。固定传输机构300与活动传输机构400的结构左右对称，启动传输电机2，传输电机2带动右同步带3旋转，右同步带3通过右连接轴4带动长同步带5旋转，长同步带5通过左连接轴6带动左同步带7旋转，从而实现传输机构的传动功能。图5所示为本发明的机头定位机构结构示意图。所述定位机构800包括固定在机头底座600上的定位工作台17、固定在定位工作台17上的左45°定位装置、右45°定位装置、后定位装置和压紧装置。所述的左45°定位装置和右45°定位装置的功能一样，结构左右对称，下面以左 45°定位装置的结构与功能进行说明。所述左45°定位装置包括固定在定位工作台17上的左工进方导轨18和左工进气缸座21、沿左工进方导轨18滑动的左工进滑块19、固定在左工进滑块19上的左工进定位支架20、固定在左工进定位支架20上的左工进接头22，所述左工进接头22与固定在左工进气缸座21上的左工进气缸12的杆端连接，这样左工进气缸12的杆端伸出时，带动左工进定位支架20工进。所述左45°定位装置还包括固定在左工进定位支架20上的左竖直方导轨23和左竖直气缸座25、沿左竖直方导轨23滑动的左竖直滑块24、固定在左竖直滑块M上的左立板27、固定在左立板27上的左竖直接头观、所述左竖直接头28与固定在左竖直气缸座25 上的左竖直气缸沈的杆端连接，这样，左竖直气缸沈的气缸杆伸出，带动左立板27升起。所述左45°定位装置还包括固定在左立板27上的左L架29、固定在左L架四上的左45°定位板8。左45°定位板8与左工进气缸12连接，可以在左工进气缸12的作用下进行水平工进；左45°定位板8与左竖直气缸沈连接，可以在左竖直气缸沈的作用下进行上下移动。同样地，右45°定位板9与右工进气缸15连接，可以在右工进气缸15的作用下进行水平工进；右45°定位板9与右竖直气缸14连接，可以在右竖直气缸14的作用下进行上下移动。所述的后定位装置包括固定在定位工作台17上的后气缸板30、固定在后气缸板 30上的后工进气缸16、与后工进气缸16的杆端连接的后定位板10，所述后定位板10可以在后工进气缸16的作用下沿着压紧工进导轴31进行工进。所述的压紧装置包括固定在定位工作台17上的压紧支架32、固定在压紧支架32 上的压紧气缸13、与压紧气缸13的杆端相连的压紧块11，压紧气缸13的气缸杆伸出，带动压紧块11压紧型材，压紧块11在移动过程中通过压紧导轴33进行导向，在压紧气缸13的作用下对成窗1进行上压紧。工作时，左45°定位板8和右45°定位板9分别在左竖直气缸沈与右竖直气缸 14的作用下先升起，然后左45°定位板8、右45°定位板9和后定位板10分别在左工进气缸12、右工进气缸15和后工进气缸16的作用下对成窗1进行工进定位；定位后，压紧块 11在压紧气缸13的作用下对成窗1进行上压紧；加工完毕后，压紧块11松开对成窗1的压紧，左45°定位板8、右45°定位板9和后定位板10分别在工进气缸的作用下先工进退回，解除对成窗1的定位，然后左45°定位板8和右45°定位板9分别在竖直气缸的作用下降落。图6所示为本发明的机头铣削机构结构示意图。所述铣削机构900包括按照带中梃的成窗的V型焊口的水平方向呈90°进行布置的左45°数控轴40和右45°数控轴34、竖直数控轴45、以及与竖直数控轴45连接的C型架48，所述竖直数控轴45垂直于左45°数控轴40和右45°数控轴34。所述铣削机构900还包括固定在机头底座600上的右45°数控轴34、固定在机头底座600上的右铣削方导轨35、沿该右铣削方导轨35滑动的右铣削滑块36、固定在该右铣削滑块36上的下托板37，所述下托板37通过右数控轴连接座38与右45°数控轴34上的丝母连接，下托板37在右45°数控轴34的作用下通过右铣削滑块36可以沿着右铣削方导轨35进行前后移动。所述铣削机构900还包括固定在下托板37上的左铣削方导轨39和左45°数控轴 40，沿左铣削方导轨39滑动的左铣削滑块41，固定在左铣削滑块41上的上托板42，上托板 42通过左数控轴连接座43与左45°数控轴40上的丝母连接，上托板42在左45°数控轴 40的作用下通过左铣削滑块41可以沿着左铣削方导轨39进行前后移动。所述铣削机构900还包括固定在上托板42上的铣削支架44、固定在铣削支架44 上的竖直数控轴45和竖直导轴46、沿竖直导轴46滑动的直线轴承47、固定在直线轴承47 上的C型架48，所述C型架48与竖直数控轴45的丝母相连，这样，C型架48在竖直数控轴 45的作用下通过直线轴承47可以沿着竖直导轴46进行上下移动。所述铣削机构900还包括按照带中梃的成窗的V型焊口方向布置在C型架48上端的两排刀具，所述两排刀具按照C型架48的中心线对称布置，左排刀具包括左上锪刀49、 左上插刀53、左上拉刀57，右排刀具包括右上锪刀50、右上插刀54、右上拉刀58 ；所述铣削机构900还包括按照带中梃的成窗的V型焊口方向布置在C型架48下端的两排刀具，所述两排刀具按照C型架48中心线对称布置，左排刀具包括左下锪刀51、左下插刀55、左下拉刀59，右排刀具包括右下锪刀52、右下插刀56、右下拉刀60。上述所述刀具都与气缸连接，以实现刀具的到位与回位，为了保证在运行中的安全，控制所述刀具的气缸都设有回位检测。所述刀具由于按照V型焊口的方向进行布置，左45°数控轴40、右45°数控轴34 可以带动所述刀具沿带中梃的成窗V型焊口的方向进行移动、竖直数控轴45可以带动所述刀具沿垂直于左右45°方向进行移动，在所述三条数控轴的作用下，实现了清角刀具分别对成型窗框的内下毛条槽、内上毛条槽、内立面、上V型焊熘、下V型焊熘处进行加工清理。所述左45°数控轴40、右45°数控轴34和竖直数控轴45是通过伺服电机带动滚珠丝杠对其进行控制的。所述铣削机构900中固定在C型架48上端的两排刀具与固定在C型架48下端的两排刀具可以根据实际需要进行调整，如刀具增加到三排或者更多。为了实现活动机头200移动的安全性与准确性，在活动机头200的移动方向装有最大、最小与参考点检测开关。为了实现成窗1的传输到位，在固定传输机构300与在活动传输装置400上还装有光电开关，以检测成窗1的到位。
定位机构800中控制左45°定位板8、右45°定位板9的左工进气缸12、右工进气缸15、右竖直气缸14与左竖直气缸沈都设有回位检测机构。为了实现对成窗1的准确定位，在定位机构800的定位工作台17上装有光电开关，以实现要加工的矩形成窗1的精确定位。为了实现数控轴移动的安全性与准确性，在每个数控轴的移动方向装有最大、最小与参考点检测开关。每把刀具都与气缸连接，以实现刀具的到位与回位，为了保证刀具在运行中的安全，控制刀具的气缸都有回位检测。如图3、4、5、6及图1、2、7、8所示，结合上述分析，本发明在本实施例的工作动作可简述如下
a、启动数控轴，使活动机头200到位，活动机头200不到位，传输电机2不启动；
b、活动机头200刹紧气缸刹紧；
c、传输装置升起，使传输面高于工作台面；
d、启动传输装置中的传输电机2，传输成窗1，通过工作台17上的三个光电开关进行检测，实现成窗1的初步到位，传输电机2停止；
e、活动机头200与固定机头100的定位机构中的右45°定位板9升起；
f、再次启动传输机构中的传输电机2，使成窗1接触到定位板后停止；
g、传输机构落下，使传输面低于工作台面；
h、活动机头200在工进气缸带动下工进，挤向型材；
i、固定机头100与活动机头200中定位机构中的左45°定位板8分别升起，有磁力开关检测；
j、定位机构中的左45°定位板8工进，右45°定位板9工进，然后后定位板气缸工进， 对型材定位；
k、固定机头100与活动机头200的压紧气缸对成窗进行上压紧； 1、调整刀具，以Yl方向的上拉刀为例首先控制Xl轴使Yl方向的上拉刀刃到达成窗的Yl方向的焊熘，再控制Yl轴，使上拉刀到达焊熘的最前点，然后上拉刀伸出，然后通过Zl 轴控制拉到到位，最后再通过控制Yl轴完成对焊熘的清理；其他刀具操作步骤类似；每个刀具都是在气缸作用下进行到位，且每把刀具都装有回位检测开关；
m、清理完毕后，上压紧松开，左右45°定位板工进退回，磁力开关检测是否退回，确认后，左右45°定位板落下，后靠板退回；
η、传输机构升起，托起成窗，电机启动，传出成窗。
权利要求
1.一种塑料门窗双头V型清角的加工设备，其特征在于包括固定机头(100)、活动机头(200 )、固定传输机构(300 )、活动传输机构(400 )和机架(500 )；所述固定机头(100)和活动机头(200)采用左右对称布置，固定机头(100)固定在机架 (500 )上，活动机头(200 )通过滑块沿着固定在机架(500 )上的导轨移动；所述的固定传输机构(300 )固定在固定机头(100 )的侧面，活动传输机构(400 )固定在活动机头(200)的侧面，可随活动机头(200)的移动而移动，所述传输机构固定在机头底座 (600)上；所述固定机头(100)包括机头底座(600)、护罩(700)、定位机构(800)和铣削机构 (900)，所述定位机构(800)和铣削机构(900)设置在机头底座(600)上，所述护罩(700)覆罩在机头外部；所述定位机构(800)包括固定在机头底座(600)上的定位工作台(17)、固定在定位工作台(17)上的左45°定位装置、右45°定位装置、后定位装置和压紧装置，所述的左45° 定位装置和右45°定位装置的结构左右对称；所述铣削结构(900)包括按照带中梃的成窗的V型焊口的水平方向呈90°进行布置的左45°数控轴00)和右45°数控轴(34)、竖直数控轴0 、以及与竖直数控轴G5) 连接的C型架(48)，所述C型架08)的上端按照C型架(48)中心线对称并垂直布置着两排刀具，两排刀具按照带中梃的成窗V型焊口方向进行对称布置，左排刀具包括左上锪刀 (49)、左上插刀(53)、左上拉刀(57)，右排刀具包括右上锪刀(50)、右上插刀(54)、右上拉刀(58)；所述C型架下端按照C型架中心线对称并垂直布置着两排刀具，两排刀具按照成窗的V型焊口方向进行对称布置，左排刀具包括左下锪刀(51)、左下插刀(55)、左下拉刀 (59)，右排刀具包括右下锪刀(52)、右下插刀(56)、右下拉刀(60)；所述活动机头(2 )与固定机头(1)的结构相同且呈左右对称。
2.根据权利要求1所述的塑料门窗双头V型清角的加工设备，其特征在于所述活动机头(200)内设置有伺服电机、同步带、刹紧缸和移动缸，该活动机头(200)通过伺服电机带动同步带实现移动，活动机头(200)到位后，刹紧缸对活动机头(200)进行刹紧，工进缸对活动机头(200)进行工进。
3.根据权利要求1所述的塑料门窗双头V型清角的加工设备，其特征在于所述的定位机构(800 )包括左45 °定位板(8 )、右45 °定位板(9 )、后定位板(10 )、压紧块(11)、左工进气缸(12)、右工进气缸(15)、后工进气缸(16)、压紧气缸(13)、左竖直气缸(26)和右竖直气缸(14)，所述左45°定位板(8)与左工进气缸(12)连接，右45°定位板(9)与右工进气缸(15)连接，后定位板(10)与后工进气缸(16)连接，压紧块(11)与压紧气缸(13)连接， 左45°定位板(8)与左竖直气缸(26)连接，右45°定位板(9)与右竖直气缸(14)连接。
4.根据权利要求4所述的塑料门窗双头V型清角的加工设备，其特征在于所述铣削机构(900)中固定在C型架08)上端的两排刀具与固定在C型架08)下端的两排刀具可以根据实际需要进行调整，为三排或更多。
5.根据权利要求1所述的塑料门窗双头V型清角的加工设备，其特征在于所述固定传输机构(300)和活动传输机构(400)的结构左右对称，通过启动传输电机(2)，传输电机 (2)带动右同步带(3)旋转，右同步带C3)通过右连接轴(4)带动长同步带(5)旋转，长同步带(5)通过左连接轴(6)带动左同步带(7)旋转，实现传输机构的传动功能。
6.根据权利要求广5任一项所述的塑料门窗双头V型清角的加工设备，其特征在于 所述的机头底座(600)和护罩(700)是由矩管焊接而成。
7.—种塑料门窗双头V型清角的加工方法，其特征在于所述加工方法包括如下步骤a、启动D数控轴，使活动机头(200)到位；b、活动机头(200)刹紧气缸刹紧；c、传输装置升起，使传输面高于工作台面；d、启动传输装置中的传输电机(2)，传输成窗(1)，通过工作台(17)上的三个光电开关进行检测，实现成窗(1)的初步到位，传输电机( 停止；e、活动机头O00)与固定机头(100)的定位机构中的右45°定位板(9)升起；f、再次启动传输机构中的传输电机0)，使成窗(1)接触到定位板后停止；g、传输机构落下，使传输面低于工作台面；h、活动机头(200)在工进气缸带动下工进，挤向型材；i、固定机头(100)与活动机头O00)中定位机构中的左45°定位板(8)分别升起，有磁力开关检测；j、定位机构中的左45°定位板(8)工进，右45°定位板(9)工进，然后后靠板气缸工进，对型材定位；k、固定机头(100)与活动机头O00)的压紧气缸(1 对成窗(1)进行上压紧； 1、调整刀具，以Yl方向的上拉刀为例首先控制Xl轴使Yl方向的上拉刀刀刃到达成窗的Yl方向的焊熘，再控制Yl轴，使上拉刀到达焊熘的最前点，然后上拉刀伸出，然后通过 Zl轴控制拉到到位，最后再通过控制Yl轴完成对焊熘的清理；其他刀具操作步骤类似；每个刀具都是在气缸作用下进行到位，且每把刀具都装有回位检测开关；m、清理完毕后，上压紧松开，左右45°定位板工进退回，磁力开关检测是否退回，确认后，左右45°定位板落下，后靠板退回；η、传输机构升起，托起成窗，电机启动，传出成窗。
全文摘要
本发明公开了一种塑料门窗双头V型清角的加工设备及方法，包括固定机头、活动机头、传输机构和机架；活动机头沿导轨移动，通过内置伺服电机带动同步带移动，到位后刹紧和工进；固定机头固定在机架上，包括定位机构和铣削机构，定位机构包括左、右45°定位装置、后定位装置和压紧装置；铣削机构包括按成窗V型焊口的水平方向呈90°布置的左、右45°数控轴、竖直数控轴及与其连接的C型架、对称并垂直布置的两排刀具；传输机构通过启动传输电机带动同步带实现传动功能。本发明将成窗通过传输机构送到两个机头之间，定位后实现窗框V型焊熘自动清理，具有定位准确、调整方便、适用于塑料门窗进行高自动化、高效率以及大批量生产的特点。
文档编号B29C37/04GK102431110SQ20111033578
公开日2012年5月2日 申请日期2011年10月31日 优先权日2011年10月31日
发明者张修福 申请人:济南德佳机器有限公司