一种锯切和冲切设备

技术领域

本发明涉及门窗加工设备技术领域，具体涉及一种锯切和冲切设备。

背景技术

随着社会的发展，企业的用工成本越来越高，众多企业都在为降低生产成本而不断寻求自动化程度更高、功能更加齐全、人工成本更低的生产设备，机械自动化逐步代替手工劳动已是必然的趋势。

目前，门窗型材的切割和冲切是分开来完成的，切割完成后通过手工划线定孔位或者模具定位后，再用冲床、钻床、铣床逐个加工，这种方法的工作效率非常低。亟需一种集切割和冲切于一体的高效加工设备，将门窗型材的冲孔、冲端面和切割等工序在该设备上依次实施，替代“人工切段、冲切和铣端面”形式的加工模式，降低人工成本、降低劳动强度、提高生产效率。

发明内容

为此，本发明提供一种锯切和冲切设备，尤其是一种应用于门窗型材锯切和冲切的多功能设备，以解决上述的技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种锯切和冲切设备，包括设备架子和设置于所述设备架子上的操作台板、靠板、第一顶紧模组、第二顶紧模组、轴向定位模组、切割模组、冲切模组和电控模组，所述操作台板与所述靠板相垂直，所述第一顶紧模组用于将型材垂直压固在所述靠板上，所述第二顶紧模组用于将型材垂直压固在所述操作台板上，所述轴向定位模组可沿长度方向定距移动并锁定以调节型材的切断长度，所述切割模组可移动地设置，切割时处于操作台板与靠板形成的直角结构内，非切割时远离该直角结构，所述冲切模组设置在该直角结构内且与切断后的型材断面的位置相对应，所述电控模组与第一顶紧模组、第二顶紧模组、轴向定位模组、切割模组、冲切模组电连接以控制各部分的动作。

进一步地，所述操作台板水平设置，所述靠板竖向且沿前后方向设置，所述操作台板设有横向挡板，所述横向挡板的长度方向垂直于所述靠板，所述靠板设有纵向挡板，所述纵向挡板的长度方向垂直于所述操作台板，所述横向挡板的一端和纵向挡板的一端相抵且所述横向挡板的横向缝隙和所述纵向挡板的纵向缝隙衔接在一起，所述切割模组位于所述操作台板下方，所述切割模组的切割片可从所述横向缝隙及纵向缝隙伸入到直角结构内以切割型材。

进一步地，所述第一顶紧模组包括第一顶紧缸，所述第一顶紧缸固定在所述操作台板上，所述第一顶紧缸的动作端垂直朝向所述靠板且动作端固定有一个顶紧块；所述第一顶紧模组设有两个，两个所述第一顶紧缸分布在所述横向挡板的宽度方向的两侧。

进一步地，所述第二顶紧模组包括固定板和第二顶紧缸，所述固定板竖向固定在所述设备架子上，所述第二顶紧缸固定在所述固定板的侧部，所述第二顶紧缸的动作端垂直朝向所述操作台板且动作端固定有一个顶紧块；所述固定板和第二顶紧缸均设有两个，两个所述固定板间隔设置，两个所述第二顶紧缸一一对应地固定在两个所述固定板上，两个所述第二顶紧缸在所述纵向挡板的宽度方向的两侧的上方。

进一步地，所述轴向定位模组包括第一直线轨道、齿条、连接板、限位板、马达和动力齿轮，所述第一直线轨道和齿条均设置在所述设备架子上且均沿所述设备架子的长度方向设置，所述第一直线轨道设有两个，两个所述第一直线轨道间隔设置，所述连接板横向固定在两个所述第一直线轨道上的滑块上，所述限位板固定在所述连接板的靠近所述操作台板的一侧，且所述限位板与所述设备架子的长度方向垂直，所述马达设置在所述连接板上，所述动力齿轮固定在所述马达的输出轴上，所述动力齿轮与所述齿条相啮合。

进一步地，所述切割模组包括固定座、直线动力组件、第二直线轨道、切割电机及所述切割片，所述固定座固定在所述设备架子或所述操作台板的下侧，所述直线动力组件和第二直线轨道均固定在所述固定座的同一侧，所述直线动力组件的动作端与所述第二直线轨道的滑块连接，所述第二直线轨道设有两个，两个所述第二直线轨道竖向且间隔设置，所述切割电机固定在两个所述第二直线轨道的滑块上，所述切割片设置在所述切割电机的输出轴上，所述切割片位于所述横向缝隙的正下方。

进一步地，所述冲切模组包括冲切下模具、撑板、支撑立柱、导向杆、冲切动力源、夹持板、压紧导杆、压紧块、压簧和冲切上模具，所述冲切下模具固定在所述操作台板上，所述冲切下模具设置有位于所述横向缝隙正上方的进刀缝，在所述进刀缝的宽度方向的两侧设置有冲压孔，所述撑板横向设置并通过支撑立柱间隔固定在所述冲切下模具的上方，所述导向杆竖向设置在所述冲切下模具和撑板之间，所述冲切动力源固定在所述撑板上，所述夹持板横向设置在所述冲切下模具和撑板之间且与所述导向杆滑动穿设，所述冲切动力源的动作端与所述夹持板连接使所述夹持板可沿着所述导向杆上下滑动，所述压紧导杆竖向设置，上端滑动固定在所述夹持板上，下端连接所述压紧块，所述压簧穿设在所述压紧导杆上，上端与所述夹持板相抵，下端与所述压紧块相抵，所述冲切上模具竖向设置且上端与所述夹持板固定；所述支撑立柱设有多个，多个所述支撑立柱均匀分布在所述撑板的边缘；所述导向杆设有两个，两个所述导向杆相对所述夹持板的中线呈中心对称分布；所述压紧导杆、压紧块和压簧均设有两个且一一对应地设置，两个所述压紧块位于所述进刀缝的宽度方向的两侧；所述冲压孔和冲切上模具均设有多个且一一对应地设置。

本发明具有如下优点：

将门窗型材的锯切和冲切加工集中在一台设备上，实现型材的冲切和锯切一体化；替代人工传统切割、冲切、铣削的复杂步骤，大大的缩短了门窗的加工时间，提高了生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。

图1为本发明实施例提供的一种应用于门窗型材锯切和冲切的多功能设备(锯切和冲切设备)的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的锯切和冲切设备的分解图的局部视图；

图3为本发明实施例提供的锯切和冲切设备的切割模组的分解图；

图4为本发明实施例提供的锯切和冲切设备的冲切模组的分解图；

图5为本发明实施例提供的锯切和冲切设备的第二顶紧模组的分解图；

图6为本发明实施例提供的锯切和冲切设备的轴向定位模组的分解图；

图7为本发明实施例提供的上甩臂进锯的锯切和冲切设备的示意图；

图8为本发明实施例提供的下甩臂进锯的锯切和冲切设备的示意图；

图9为本发明实施例提供的从后向前水平进锯的锯切和冲切设备的示意图。

图中：1-设备架子，2-切割模组，3-操作台板，4-靠板，5-纵向挡板，6-第一顶紧缸，7-顶紧块，8-冲切模组，9-第二顶紧模组，10-轴向定位模组，11-电控模组，12-液压站，13-横向挡板，14-直线动力组件，15-直线动力组件固定件，16-切割电机，17-切割片，18-直线动力组件连接件，19-锁紧件，20-座板，21-第二直线轨道，22-固定座，23-连接小轴，24-冲切下模具，25-导向杆，26-压簧，27-下夹持板，28-压紧导杆，29-压紧块，30-冲切上模具，31-上夹持板，32-支撑立柱，33-连接座，34-撑板，35-冲切动力源，36-固定板，37-第二顶紧缸，38-第一直线轨道，39-连接板，40-限位板，41-调节座板，42-动力齿轮，43-齿条，44-减速器，45-马达，46-固定调节座，47-调节螺栓。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例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。

本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图1至6所示，本实施例提供了一种应用于门窗型材锯切和冲切的多功能设备，简称为锯切和冲切设备。该设备包括设备架子1、切割模组2、操作台板3、靠板4、纵向挡板5、第一顶紧模组、冲切模组8、第二顶紧模组9、轴向定位模组10、电控模组11、液压站12、横向挡板13等。切割模组2、操作台板3、靠板4、纵向挡板5、第一顶紧模组、冲切模组8、第二顶紧模组9、轴向定位模组10、电控模组11、液压站12、横向挡板13固定连接在设备架子1上。切割模组2中的切割片17由切割电机16驱动旋转，并可在直线动力组件14的驱动下沿第二直线轨道21上下运动实现切割功能。冲切模组8中的压紧块29对型材进行压紧后，冲切动力源35驱动冲切上模具30完成孔的冲切。第一顶紧模组和第二顶紧模组9同步结合完成对需切割的型材的压紧。轴向定位模组10通过马达45的精准控制，实现型材的切割长度控制，不需要手动划线。电控模组11可以采用PLC、运动控制器、工控机等，控制各部的有序运行。液压站12为液压件提供压力液体。

切割模组2的具体结构如下：直线动力组件14与直线动力组件固定件15固定连接为一体件，该一体件固定连接在固定座22上；直线动力组件连接件18与直线动力组件14的动力输出端固定连接为一体件，连接小轴23与直线动力组件连接件18上面的小轴孔滑动配合连接并通过锁紧件19将连接小轴23固定连接在座板20上；切割片17固定连接在切割电机16的输出轴端，切割电机16与座板20固定连接，座板20与第二直线轨道21上面的滑块固定连接，第二直线轨道21固定连接在固定座22上，使得切割电机16、座板20与第二直线轨道21上面的滑块连接为钢性一体件，通过直线动力组件14控制该一体件沿第二直线轨道21往复滑动。其中直线动力组件14可以是气动执行元件、液压执行元件或者电动直线运动副。切割电机16可采用主轴电机、普通电机等。上述的切割模组2的结构，仅为一种举例，根据实际加工门窗型材的需要来定制切割模组2，因此并不限制上述的切割模组2的结构。切割片17处于垂直于门窗型材的长度方向的平面内，保证转动的切割片17能够垂直切断门窗型材，因此，切割片17可在所属平面内以型材为轴沿任意角度进给完成切割。

冲切模组8的具体结构如下：冲切上模具30通过上夹持板31和下夹持板27加持固定，上夹持板31和下夹持板27通过螺栓连接为钢性一体件，上夹持板31和下夹持板27合称为夹持板；导向杆25固定连接在冲切下模具24上并穿过上夹持板31和下夹持板27上面的导向孔，使得上夹持板31、冲切上模具30和下夹持板27所组成的钢性一体件可以沿导向杆25上下滑动；压紧导杆28与上夹持板31和下夹持板27滑动配合连接，压紧块29固定连接在压紧导杆28上；压簧26穿在压紧导杆28上，一端与压紧块29上端面贴合，一端与下夹持板27的下端面贴合；连接座33一端与冲切动力源35输出轴螺接固定，一端固定连接在上夹持板31的上平面；支撑立柱32固定连接在冲切下模具24上，冲切动力源35固定连接在撑板34上，撑板34与支撑立柱32固定连接为钢性一体件。工作时，冲切动力源35驱动由上夹持板31、冲切上模具30和下夹持板27组成的一体件沿导向杆25向下运动，完成对型材的冲切；同时，通过压簧26的压缩力带动压紧块29对工件进行压紧；冲切完成后，冲切动力源35驱动其连接件返回起始位置。冲切上模具30与冲切下模具24配套使用，依据不同的型材或冲切要求，采用不同的冲切模具(本身是现有的，只是根据需要将不同的冲切模具安装在冲切模组中)。冲切动力源35可采用液缸、气缸、电缸、电机(直线电机或者电机带丝杆的组合结构)等，在本实施例中采用的是液压缸，配合安装在设备架子1下的液压站12使用，电控模组11用过控制液压站12与液压缸之间的液压管路上的电控液压阀来实现对液压缸的工作状态控制。上述的冲切模组8的结构，仅为一种举例，根据实际加工门窗型材的需要来定制冲切模组8，因此并不限制上述的冲切模组8的结构。

第一顶紧模组的具体结构如下：第一顶紧缸6固定在操作台板上，第一顶紧缸6的动作端垂直朝向所述靠板，第一顶紧缸6上固定连接有顶紧块7。第二顶紧模组9的具体结构如下：固定板36连接固定在操作台板3上，第二顶紧缸37上固定连接有顶紧块7，第二顶紧缸37固定连接在固定板36上。切割片17位于第二顶紧模组9的中间位置，当型材进入设备操作台板3时，第一顶紧缸6和第二顶紧缸37同步工作，将型材横向、纵向都固定，使型材下端面贴合在操作台板3上，侧端面贴合在靠板4上。

轴向定位模组10的具体结构如下：第一直线轨道38固定连接在设备架子1上，齿条43固定连接在设备架子1上；限位板40固定连接在连接板39上；动力齿轮42与减速器44输出轴固定连接，减速器44与马达45固定连接，减速器44固定连接在调节座板41上，调节座板41固定连接在连接板39上；固定调节座46固定连接在连接板39上，固定连接板39上安装有调节螺栓47，正反转调节螺栓47可调节动力齿轮42和齿条43之间的啮合间隙；连接板39与第一直线轨道38上的滑块固定连接为一体件。工作时，由动力齿轮42、齿条43、减速器44、马达45组成的动力机构驱动由连接板39、限位板40组成的一体件沿第一直线轨道38做直线往复运动。其中，由动力齿轮42、齿条43、减速器44、马达45组成的动力机构也可以是其它结构的直线运动单元，例如滚珠丝杠副直线驱动形式、无杆气缸驱动形式、同步带驱动形式等等。马达45优选伺服马达、步进马达等能够精确控制转动圈数、转动角度的马达。轴向定位模组10可沿长度方向(指设备架子1的长度方向、图1中的左右方向)定距移动并锁定，轴向定位模组10可位于切割模组2、冲切模组8的左侧，也可位于切割模组2、冲切模组8的右侧。

本实施例提供的锯切和冲切设，将门窗型材的锯切和冲切加工，集中在一台设备上，通过轴向限位和端面压紧固定进而对型材进行冲孔和切割，实现型材的冲切和锯切一体化；采用PLC或运动控制器等电控模组控制电动、气动、液压等元件来实现所有动作，可一次同步对多支门窗型材进行冲切和锯切，替代人工传统切割、冲切、铣削的复杂步骤，大大的缩短了门窗的加工时间，提高了生产效率。

本实施例提供的锯切和冲切设备有三种加工方式：1、只锯切不冲切；2、既锯切也冲切；3、只冲切不锯切。

第一种方式：当需要切割的型材进入设备时，轴向定位模组10启动运行至指定位置进行长度限位，然后第一顶紧缸6和第二顶紧缸37同步启动，利用顶紧块7完成对型材的定位夹紧，最后切割模组2启动完成对型材的切割。具体的：启动电源开关、打开气压阀，直线动力组件14、第一顶紧缸6、冲切动力源35、第二顶紧缸37处于缩回状态；在电控模组的控制面板上面设定好所需切割长度后，轴向定位模组10启动运行至指定位置进行长度限位；放入需要切割的型材工件，使其轴向端面与限位板40贴合；按下工作按钮后，切割电机16开始工作驱动切割片17旋转，第一顶紧缸6和第二顶紧缸37的同步启动完成对型材的定位夹紧；直线动力组件14启动，驱动座板20带动切割电机16和切割片17完成对型材的切割。

第二种方式：当需要切割和冲孔的型材进入设备时，轴向定位模组10启动运行至指定位置进行长度限位，冲切模组8中的冲切动力源35驱动冲切上模具30下压，压簧26受下压力压缩将压缩力作用于压紧块29上对型材进行压紧，切割模组2同步启动完成对型材的切割，冲切上模具30下压完成型材孔的冲切。具体的：启动电源开关、打开气压阀，直线动力组件14、第一顶紧缸6、冲切动力源35、第二顶紧缸37处于缩回状态；在控制面板上面设定好所需切割长度后，轴向定位模组10启动运行至指定位置进行长度限位；将工件插入冲切下模具24，使其轴向端面与限位板40贴合；冲切模组8中的冲切动力源35驱动冲切上模具30下压，压簧受下压力压缩将压缩力作用于压紧块29上对型材进行压紧；直线动力组件14启动，驱动座板20带动切割电机16移动，旋转的切割片17完成对型材的切割，冲切上模具30下压完成型材孔的冲切。

第三种方式：当需要冲切的型材进入设备后，冲切动力源35驱动冲切上模具30下压，压簧26受下压力压缩将压缩力作用于压紧块29上对型材进行压紧，冲切上模具30下压完成型材孔的冲切。具体的：启动电源开关、打开气压阀，直线动力组件14、第一顶紧缸6、冲切动力源35、第二顶紧缸37处于缩回状态；将工件插入冲切下模具24，使其轴向端面与限位板40贴合；冲切模组8中的冲切动力源35驱动冲切上模具30下压，压簧受下压力压缩将压缩力作用于压紧块29上对型材进行压紧；同时，冲切上模具30下压完成型材孔的冲切。

本实施例的锯切和冲切设备，其锯切时的进锯方式有：从前向后水平方向进锯、从后向前水平方向进锯、从下向上垂直方向进锯等360度任意角度直线进锯以及上甩臂方式进锯、下甩臂方式进锯等任意角度甩臂进锯；冲切方式有：水平方向冲切、垂直方向冲切以及任意角度冲切。其中，图1至6所示结构采用的是从下向上垂直方向进锯以及垂直方向冲切，图7和8所示结构为甩臂进锯方式，图9所示结构为水平进锯。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。