旋转式切角打孔机构及基于该机构的门窗加工设备

技术领域

本发明属于门窗加工设备技术领域，特别涉及旋转式切角打孔机构及基于该机构的门窗加工设备。

背景技术

目前，在生产门窗时，需要将门窗铝型材进行切角和打孔；这两个步骤是门窗加工过程中的重要环节；切角是为了让门窗的四个角更加美观，同时也方便安装；打孔则是为了安装五金配件，如合页、锁具等；这两个步骤都需要使用专业的加工设备和工具，以确保加工精度和效率；但是，现有的加工设备一般只能对门窗铝型材进行单一地切角或者打孔作业，门窗型材需要在两个设备间流转作业，门窗加工效率低。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供了旋转式切角打孔机构及基于该机构的门窗加工设备，具体技术方案如下：

本发明提供一种旋转式切角打孔机构，包括

一底座；

一切角机构，其用于对门窗铝型材对半切角，其纵向转动设置于所述底座的顶面中部；

两个打孔机构，其分别用于对切角后的门窗铝型材表面打孔，其分别纵向对称设置于所述底座的顶面端部；

两个传送机构，其分别用于将切角后的门窗铝型材朝对应所述打孔机构一侧输送，其分别横向对称间隔设置于所述切角机构两侧；

两个打孔承台，其分别用于与对应所述打孔机构相配合实现门窗铝型材表面打孔，其分别横向对称设置于对应所述传送机构的端面；

两个支撑架，其分别用于对处于同侧的所述传送机构和所述打孔承台进行水平支撑，其分别纵向垂直设置于所述底座的顶面之上。

作为本发明一种优选技术方案，所述切角机构包括竖直相对设置的支撑板，两个所述支撑板的顶端水平垂直设置有切角圆台，且所述切角圆台中部径向贯穿开设有直切缝；其底端设置有用于带动所述切角圆台定位转动的旋转驱动组件，所述旋转驱动组件设置于所述底座的顶面中部；两个所述支撑板之间竖直设置有切割圆锯，所述切割圆锯与所述直切缝处于同一竖直面内，且所述切割圆锯的直径小于所述直切缝的长度；所述切割圆锯通过设置于所述支撑板外侧的升降驱动组件实现伸缩出入所述直切缝；所述切角圆台的顶面沿着所述直切缝径向对称设置有夹持组件。

作为本发明一种优选技术方案，所述旋转驱动组件包括第一齿轮，所述第一齿轮顶面沿其中轴线竖直相对设置有两个所述支撑板，所述第一齿轮通过其底面轴向连接的支撑转轴水平转动设置于所述底座顶面中部开设的第一圆槽内，所述第一圆槽一侧径向连通设置有第二圆槽，所述第二圆槽正上方架设有第一门型架，所述第一门型架的水平部悬设有竖直向下的第一伺服电机，所述第一伺服电机的动力输出端轴向连接有悬置于所述第二圆槽内的第二齿轮，且所述第二齿轮与第一齿轮啮合连接。

作为本发明一种优选技术方案，所述升降驱动组件包括横向设置于所述第一齿轮顶面上的第二伺服电机，所述第二伺服电机的动力输出端轴向连接有转向器，所述转向器顶面上的动力输出端轴向连接有第一丝杆，且所述第一丝杆的顶端与所述切角圆台的底面垂直转动连接；所述第一丝杆上传动螺接有第一滑台；两个所述支撑板分别沿其长轴线竖直对称贯穿开设有导向长孔，两个所述导向长孔内分别纵向滑动配合卡设有导向块，两个所述导向块之间可拆卸地转动连接所述切割圆锯；所述第一滑台内侧面与对应所述导向块外侧面垂直固定连接。

作为本发明一种优选技术方案，所述夹持组件包括垂直设置于所述切角圆台顶面的第二门型架，所述第二门型架的水平部中心处嵌设有竖直向下的第一气缸，所述第一气缸的伸缩端垂直连接有第一夹板，所述第一夹板的顶面端部分别垂直连接有导向杆，且所述导向杆的上部间隙穿过所述第二门型架的水平部。

作为本发明一种优选技术方案，所述传送机构包括长方形结构的承载槽，所述承载槽一外端面设为弧形面，该弧形面与所述切角圆台的外周面径向间隙贴接，且所述承载槽的顶面与所述切角圆台的顶面相齐平；所述承载槽内沿其长边方向横向滑动设置有门型结构的传送台，且所述传送台的顶面与所述承载槽的顶面相齐平；所述传送台的顶面沿其长边中轴线对称设置有第二气缸，所述气缸的伸缩端横向垂直连接有第二夹板；所述传送台通过设置于所述承载槽两端面之间的横移驱动组件带动而实现横向定位移动。

作为本发明一种优选技术方案，所述横移驱动组件包括垂直转动设置于所述承载槽两端面之间的第二丝杆，所述承载槽另一外端面嵌设有第三伺服电机，所述第三伺服电机的动力输出端与对应所述第二丝杆的端部轴向连接；所述第二丝杆上传动螺接有第二滑台，所述第二滑台的顶面与所述传送台的内顶面垂直固定贴接；

所述承载槽的内侧面下部分别一体化对称贴接有与其同长度的凸板，所述凸板的顶面沿其长边方向铺设有T型滑轨；所述传送台的底部分别与对应所述T型滑轨横向滑动配合连接，且所述传送台的外侧面分别与对应所述承载槽的内侧面滑动贴接；所述传送台的端面分别与对应所述承载槽的内端面之间设置有波浪形结构的伸缩封盖。

作为本发明一种优选技术方案，所述打孔机构包括垂直设置于所述底座端部顶面上的支撑台，所述支撑台的顶面中部向下开设有凹槽，所述凹槽的顶面固定贴设有弧形导管，所述弧形导管内周向转动配合套接有转向圆架，所述转向圆架的顶部径向嵌设有液压缸，所述液压缸的伸缩端轴向可拆卸地连接有用于钻孔的撞针；所述凹槽的底面内端设置有第四伺服电机，所述第四伺服电机的动力输出端轴向连接有第三齿轮，所述第三齿轮径向穿过开设于所述弧形导管底面的开口，并与周向等间距凹设于所述转向圆架外周面上的多个齿槽啮合连接；

所述打孔承台一端面与对应所述承载槽的端面对接，其另一端部轴向悬设于所述转向圆架内；所述打孔承台与承载槽两者通过同一所述支撑架固定支撑；所述打孔承台的顶面与所述承载槽的顶面相齐平；所述打孔承台的顶面沿其短边中轴线对称设置有第三气缸，所述第三气缸的伸缩端横向垂直连接有第三夹板。

作为本发明一种优选技术方案，所述直切缝正上方设置有集屑组件；所述集屑组件包括悬设于所述直切缝正上方的集屑罩，所述集屑罩为半圆形结构，其底口宽度大于所述直切缝的宽度；所述集屑罩分别通过设置于其底口端部侧面的支腿与所述切角圆台顶面垂直连接；所述集屑罩的弧形面两端部分别对称贯穿开设有耳孔，所述耳孔上封盖有耳罩，所述耳罩的顶面连通设置有吸屑管。

本发明还提供一种门窗加工设备，包括如上所述的旋转式切角打孔机构。

本发明的有益效果是：

本发明通过在底座的中部设置切角机构，以及在底座的两端部分别对称设置打孔机构，并在切角机构与对应的打孔机构之间依次对接设置传送机构与打孔承台，这样使得门窗铝型材通过切角机构完成对半切角后，便通过两侧的传送机构分别输送至对应打孔承台上，再经过对应打孔机构完成所需位置的打孔；从而实现在同一设备上便可完成对门窗铝型材的对半切角与双向连续打孔作业，无需在两个设备间流转作业，有效提高了门窗加工效率。

附图说明

图1示出了本发明的整体结构示意图(一)；

图2示出了本发明中底座的结构示意图；

图3示出了本发明中切角机构的结构示意图；

图4示出了本发明中传送机构的结构示意图；

图5示出了本发明中打孔承台与打孔机构组合的结构示意图；

图6示出了本发明中集屑组件的结构示意图；

图7示出了本发明中集屑组件未装配耳罩时的结构示意图；

图8示出了本发明的整体结构示意图(二)。

图中所示：1、底座；11、第一圆槽；12、第二圆槽；2、切角机构；21、支撑板；211、导向长孔；22、切角圆台；221、直切缝；23、旋转驱动组件；231、第一齿轮；2311、支撑转轴；232、第二齿轮；233、第一伺服电机；234、第一门型架；24、切割圆锯；25、升降驱动组件；251、第二伺服电机；252、转向器；253、第一丝杆；254、第一滑台；255、导向块；26、夹持组件；261、第二门型架；262、第一气缸；263、第一夹板；264、导向杆；3、传送机构；31、承载槽；311、弧形面；312、凸板；313、T型滑轨；32、传送台；33、横移驱动组件；331、第二滑台；332、第二丝杆；333、第三伺服电机；34、第二气缸；341、第二夹板；35、伸缩封盖；4、打孔承台；41、第三气缸；411、第三夹板；5、打孔机构；51、支撑台；511、凹槽；52、弧形导管；53、转向圆架；531、齿槽；54、液压缸；541、撞针；55、第三齿轮；56、第四伺服电机；6、支撑架；7、集屑组件；71、集屑罩；711、耳孔；72、支腿；73、耳罩；731、吸屑管；8、防护围壳。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一

为解决背景技术中的技术问题，给出如下的旋转式切角打孔机构及基于该机构的门窗加工设备：

结合图1所示，旋转式切角打孔机构，包括

一底座1；

一切角机构2，其用于对门窗铝型材对半切角，其纵向转动设置于所述底座1的顶面中部；

两个打孔机构5，其分别用于对切角后的门窗铝型材表面打孔，其分别纵向对称设置于所述底座1的顶面端部；

两个传送机构3，其分别用于将切角后的门窗铝型材朝对应所述打孔机构5一侧输送，其分别横向对称间隔设置于所述切角机构2两侧；

两个打孔承台4，其分别用于与对应所述打孔机构5相配合实现门窗铝型材表面打孔，其分别横向对称设置于对应所述传送机构3的端面；

两个支撑架6，其分别用于对处于同侧的所述传送机构3和所述打孔承台4进行水平支撑，其分别纵向垂直设置于所述底座1的顶面之上。

通过采用上述技术方案，该切角打孔机构通过在底座1的中部设置切角机构2，以及在底座1的两端部分别对称设置打孔机构5，并在切角机构2与对应的打孔机构5之间依次对接设置传送机构3与打孔承台4，这样使得门窗铝型材通过切角机构2完成对半切角后，便通过两侧的传送机构3分别输送至对应打孔承台4上，再经过对应打孔机构5完成所需位置的打孔；从而实现在同一设备上便可完成对门窗铝型材的对半切角与双向连续打孔作业，无需在两个设备间流转作业，有效提高了门窗加工效率。

实施例二

如图3所示，在上述实施例的基础上，本实施例进一步给出如下内容：

在本实施例中，所述切角机构2包括竖直相对设置的支撑板21，两个所述支撑板21的顶端水平垂直设置有切角圆台22，且所述切角圆台22中部径向贯穿开设有直切缝221；其底端设置有用于带动所述切角圆台22定位转动的旋转驱动组件23，所述旋转驱动组件23设置于所述底座1的顶面中部；两个所述支撑板21之间竖直设置有切割圆锯24，所述切割圆锯24与所述直切缝221处于同一竖直面内，且所述切割圆锯24的直径小于所述直切缝221的长度；所述切割圆锯24通过设置于所述支撑板21外侧的升降驱动组件25实现伸缩出入所述直切缝221；所述切角圆台22的顶面沿着所述直切缝221径向对称设置有夹持组件26。

通过采用上述技术方案，设置的切角机构2中用于承载门窗铝型材的切角圆台22可以通过设置在底座1上的旋转驱动组件23实现水平周向定位转动，从而使得门窗铝型材与直切缝221形成所需切割角度，利用夹持组件26将门窗铝型材固定在切角圆台22上，利用升降驱动组件25带动切割圆锯24向上伸出直切缝221，从而对门窗铝型材完成所需角度的对半切割；相比现有技术只能固定角度角度切割，该切角机构2能够较为方便地完成多个不同限位角度的切割作业，有效提高了设备的使用范围。

如图2、图3和图8所示，所述旋转驱动组件23包括第一齿轮231，所述第一齿轮231顶面沿其中轴线竖直相对设置有两个所述支撑板21，所述第一齿轮231通过其底面轴向连接的支撑转轴2311水平转动设置于所述底座1顶面中部开设的第一圆槽11内，所述第一圆槽11一侧径向连通设置有第二圆槽12，所述第二圆槽12正上方架设有第一门型架234，所述第一门型架234的水平部悬设有竖直向下的第一伺服电机233，所述第一伺服电机233的动力输出端轴向连接有悬置于所述第二圆槽12内的第二齿轮232，且所述第二齿轮232与第一齿轮231啮合连接。

通过采用上述技术方案，设置的旋转驱动组件23中第一伺服电机233带动第二齿轮232转动，第二齿轮232则同步带动第一齿轮231围绕支撑转轴2311转动，从而带动其上的切角圆台22、切割圆锯24等部件也随之同步转动，这样直切缝221与本与其垂直交叉放置的门窗型材便形成所需的切割夹角；整个结构设计巧妙，第一齿轮231既充当转动部件，又充当支撑部件，且第一齿轮231和第二齿轮232均置于对应的第一圆槽11和第二圆槽12内，布局合理，运转时不会对操作人员构成危险。

如图2和图8所示，所述升降驱动组件25包括横向设置于所述第一齿轮231顶面上的第二伺服电机251，所述第二伺服电机251的动力输出端轴向连接有转向器252，所述转向器252顶面上的动力输出端轴向连接有第一丝杆253，且所述第一丝杆253的顶端与所述切角圆台22的底面垂直转动连接；所述第一丝杆253上传动螺接有第一滑台254；两个所述支撑板21分别沿其长轴线竖直对称贯穿开设有导向长孔211，两个所述导向长孔211内分别纵向滑动配合卡设有导向块255，两个所述导向块255之间可拆卸地转动连接所述切割圆锯24；所述第一滑台254内侧面与对应所述导向块255外侧面垂直固定连接。

通过采用上述技术方案，设置的升降驱动组件25中第二伺服电机251通过转向器252带动第一丝杆253转动，第一丝杆253则带动第一滑台254纵向移动，从而同步带动导向块255沿着支撑板21的导向长孔211纵向移动，切割圆锯24则随之纵向移动；切割圆锯24自直切缝221伸出后便可对门窗型材进行切割；整个升降驱动组件25与切角圆台22一起可随着第一齿轮231同步转动；整个结构可以很好地保证切割圆锯24能够旋转角度以及稳定地对门窗铝型材进行切割。

如图1～3所示，所述第一圆槽11和第二圆槽12的外围轴向设置有与之相适配的防护围壳8，以防止操作人员触碰到切割圆锯24，造成意外伤人事故。

如图2和图8所示，所述夹持组件26包括垂直设置于所述切角圆台22顶面的第二门型架261，所述第二门型架261的水平部中心处嵌设有竖直向下的第一气缸262，所述第一气缸262的伸缩端垂直连接有第一夹板263，所述第一夹板263的顶面端部分别垂直连接有导向杆264，且所述导向杆264的上部间隙穿过所述第二门型架261的水平部。

通过采用上述技术方案，设置的夹持组件26中第一气缸262带动第一夹板263纵向移动，两个导向杆264可起到导向作用；第二门型架261跨度较大，可以尽可能地保证置于其中的门窗铝型材与直切缝221能够旋转形成多个不同交叉角度而不会与其触碰；在切割前，先将门窗铝型材与直切缝221垂直交叉设置，而后再使得切角圆台22转动，从而使得直切缝221与门窗铝型材达到所需的切割角度，再通过夹持组件26予以纵向夹紧，便可稳定地进行切角作业。

如图1、图3以及图6～8所示，所述直切缝221正上方设置有集屑组件7；所述集屑组件7包括悬设于所述直切缝221正上方的集屑罩71，所述集屑罩71为半圆形结构，其底口宽度大于所述直切缝221的宽度；所述集屑罩71分别通过设置于其底口端部侧面的支腿72与所述切角圆台22顶面垂直连接；所述集屑罩71的弧形面311两端部分别对称贯穿开设有耳孔711，所述耳孔711上封盖有耳罩73，所述耳罩73的顶面连通设置有吸屑管731。

通过采用上述技术方案，设置的集屑组件7可以在切割门窗铝型材时能够及时吸收飞出的碎屑，既是为了环保，也可有效地减少碎屑落入到直切缝221中，影响旋转驱动组件23与升降驱动组件25的运行；集屑组件7中吸屑管731与外部的吸尘器连接；半圆形结构的集屑罩71与耳罩73配合，可以更好地吸入碎屑。

实施例三

如图4和图8所示，在上述实施例的基础上，本实施例进一步给出如下内容：

在本实施例中，所述传送机构3包括长方形结构的承载槽31，所述承载槽31一外端面设为弧形面311，该弧形面311与所述切角圆台22的外周面径向间隙贴接，且所述承载槽31的顶面与所述切角圆台22的顶面相齐平；所述承载槽31内沿其长边方向横向滑动设置有门型结构的传送台32，且所述传送台32的顶面与所述承载槽31的顶面相齐平；所述传送台32的顶面沿其长边中轴线对称设置有第二气缸34，所述气缸的伸缩端横向垂直连接有第二夹板341；所述传送台32通过设置于所述承载槽31两端面之间的横移驱动组件33带动而实现横向定位移动。

通过采用上述技术方案，设置的传送机构3中传送台32可以与切角圆台22相配合对门窗铝型材进行水平支撑，当门窗铝型材的对半中线与直切缝221相对齐后，则由四组第二气缸34与第二夹板341相配合可以对门窗铝型材左右端部进行夹持固定，以防止切角圆台22在转动过程中致使门窗铝型材晃动，而影响切割角度的设定；当切割完成后，松开两个夹持组件26，横移驱动组件33则带动传送台32朝向对应的打孔承台4一侧移动，直至将切角后的门窗铝型材送至打孔机构5下完成打孔作业。

如图4和图8所示，所述横移驱动组件33包括垂直转动设置于所述承载槽31两端面之间的第二丝杆332，所述承载槽31另一外端面嵌设有第三伺服电机333，所述第三伺服电机333的动力输出端与对应所述第二丝杆332的端部轴向连接；所述第二丝杆332上传动螺接有第二滑台331，所述第二滑台331的顶面与所述传送台32的内顶面垂直固定贴接；

所述承载槽31的内侧面下部分别一体化对称贴接有与其同长度的凸板312，所述凸板312的顶面沿其长边方向铺设有T型滑轨313；所述传送台32的底部分别与对应所述T型滑轨313横向滑动配合连接，且所述传送台32的外侧面分别与对应所述承载槽31的内侧面滑动贴接；所述传送台32的端面分别与对应所述承载槽31的内端面之间设置有波浪形结构的伸缩封盖35。

通过采用上述技术方案，设置的横移驱动组件33中第三伺服电机333带动第二丝杆332转动，第二丝杆332则带动第二滑台331横移，致使传送台32也随之同步移动，承载槽31内的凸板312与T型滑轨313既可以对传送台32进行支撑，又可便于传送台32横向滑动；设置的波浪形结构的伸缩封盖35既可以防止切割或打孔作业的碎屑落入承载槽31内，又由于其可以缩短至很窄地宽度，对于传送台32的传送距离影响很小。

实施例四

如图5和图8所示，在上述实施例的基础上，本实施例进一步给出如下内容：

在本实施例中，所述打孔机构5包括垂直设置于所述底座1端部顶面上的支撑台51，所述支撑台51的顶面中部向下开设有凹槽511，所述凹槽511的顶面固定贴设有弧形导管52，所述弧形导管52内周向转动配合套接有转向圆架53，所述转向圆架53的顶部径向嵌设有液压缸54，所述液压缸54的伸缩端轴向可拆卸地连接有用于钻孔的撞针541；所述凹槽511的底面内端设置有第四伺服电机56，所述第四伺服电机56的动力输出端轴向连接有第三齿轮55，所述第三齿轮55径向穿过开设于所述弧形导管52底面的开口(图中未示出)，并与周向等间距凹设于所述转向圆架53外周面上的多个齿槽531啮合连接；

所述打孔承台4一端面与对应所述承载槽31的端面对接，其另一端部轴向悬设于所述转向圆架53内；所述打孔承台4与承载槽31两者通过同一所述支撑架6固定支撑；所述打孔承台4的顶面与所述承载槽31的顶面相齐平；所述打孔承台4的顶面沿其短边中轴线对称设置有第三气缸41，所述第三气缸41的伸缩端横向垂直连接有第三夹板411。

通过采用上述技术方案，设置的打孔机构5中第四伺服电机56带动第三齿轮55转动，第三齿轮55则带动转向圆架53沿着弧形导管52周向定位转动，这样可以根据实际打孔位置需要，使得液压缸54活塞杆底端的撞针541，既可以对门窗铝型材的顶面实施正向打孔作业，又可以转至门窗铝型材的侧面实施侧向打孔作业，从而拓展了一次打孔作业范围，无需人工更换门窗铝型材的打孔作业面；打孔承台4顶面上朝向承载槽31一端设置的第三气缸41和第三夹板411相配合既可以对门窗铝型材进行夹持固定，防止其打孔时晃动，又可以与第二气缸34和第二夹板341相协调，当传送台32将切角后的门窗铝型材上第一个打孔位置传送至撞针541下方完成打孔作业后，第二气缸34带动第二夹板341松开门窗铝型材，此时第三气缸41依然带动第三夹板411夹持固定住门窗铝型材，横移驱动组件33带动传送台32朝向切角圆台22一侧移动，直到位移至门窗铝型材的尾部，这时第二气缸34带动第二夹板341夹持住门窗铝型材，而第三气缸41则带动第三夹板411松开门窗铝型材，传送台32带动门窗铝型材朝向打孔机构5一侧移动，直至门窗铝型材上的第二个打孔位置传送至撞针541下方，此时第三气缸41则带动第三夹板411也夹持住门窗铝型材，以更好地保证打孔时门窗铝型材不晃动，最后撞针541便可开始打孔作业，这样循环下去，可以将切角后的门窗铝型材上的多个打孔位置逐步传送至撞针541下方，从而完成自动化连续打孔作业。

本发明的工作原理及使用流程：

本发明在使用时，首先将门窗铝型材上事先画出来的对半中线与直切缝221相对齐后，则由四组第二气缸34与第二夹板341相配合对门窗铝型材左右端部进行横向夹持固定，然后通过旋转驱动组件23带动切角圆台22转动，直至直切缝221与门窗铝型材交叉形成所需的切割角度，此时，两个夹持组件26也对门窗铝型材进行纵向夹持固定，接着，通过升降驱动组件25带动切割圆锯24伸出直切缝221对门窗铝型材进行对半切角作业；同时，打开集屑组件7进行同步吸尘作业；待切角完成后，松开两个夹持组件26，切角圆台22两侧的传送台32则将各自夹持的切角后的门窗铝型材传送至打孔承台4上，此时第三气缸41带动第三夹板411也对门窗铝型材进行夹持固定，最后，打孔机构5实施打孔作业，这其中可以根据实际打孔位置需要，转动转向圆架53的位置，使得液压缸54活塞杆底端的撞针541，既可以对门窗铝型材的顶面实施正向打孔作业，又可以转至门窗铝型材的侧面实施侧向打孔作业。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。