一种大型数控龙门一体式加工中心及加工方法

技术领域

本发明涉及加工中心技术领域，更具体地说，本发明涉及一种大型数控龙门一体式加工中心及加工方法。

背景技术

加工机床有很多种，其中有龙门结构的为龙门加工机床，龙门加工机床是用来对工件进行加工的机床，由加工台、龙门架等结构组成，龙门加工中心适用于加工大型的工件和形状复杂的工件。尤其是对大型金属板材进行剪切时，采用的均是大型龙门加工中心，通过龙门加工中心的液压力驱动源进行龙门剪切，具有足够的剪切力和高效剪切效果。

现有的大型立式龙门加工中心对金属板材进行剪切时，主要利用现有的加工中心将人工上料的板材自动对准后自动进行高效裁切。但是高效裁切后的板材需要人工进行下料，或者通过输送带将剪切后的板材进行推移堆垛。然而金属板材在自然掉落时容易导致板材堆垛不整齐，影响板材搬运效率，进而影响大型立式龙门加工中心的裁切效率。并且自然掉落的板材容易导致板材碰撞变形，同时自然掉落的板材碰撞噪音较大，降低板材生产质量和降低生产车间环境质量。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提供一种大型数控龙门一体式加工中心及加工方法，具体采用如下的技术方案：

一种大型数控龙门一体式加工中心，包括：

加工中心，自动对待剪板材进行裁切；

板材承接中继件，其连接在所述加工中心上，所述板材承接中继件包括板材横向支撑件和板材侧向承接中继件，所述板材侧向承接中继件在所述板材横向支撑件上对剪切后的板材进行承接，并且将所述板材向下转移；

板材转移件，其设置在所述板材横向支撑件上，所述板材转移件包括板材平移件、平移动力件和板材托盘件，所述板材平移件在所述板材横向支撑件上为所述板材托盘件提供支撑，所述平移动力件在所述板材横向支撑件上为所述板材平移件的平移提供动力，所述板材托盘件在所述板材平移件上承接由所述板材侧向承接中继件转移来的所述板材。

优选地，所述板材侧向承接中继件包括第一板材侧向承接中继件和第二板材侧向承接中继件，所述第一板材侧向承接中继件和所述第二板材侧向承接中继件均设置在所述板材横向支撑件上，以对所述板材的两端进行承接。

优选地，所述第一板材侧向承接中继件包括侧向支撑件、第一传动承接件、第二传动承接件和传动承接动力件，所述侧向支撑件设置在所述板材横向支撑件上，为所述第一传动承接件、所述第二传动承接件和所述传动承接动力件提供支撑；所述第一传动承接件和所述第二传动承接件在所述侧向支撑件交替承接转移所述板材，所述传动承接动力件在所述侧向支撑件上为所述第一传动承接件和所述第二传动承接件提供动力。

优选地，所述第一传动承接件包括第一竖向滑动件、第一横向滑动件和第一侧向承接件，所述第一竖向滑动件设置在所述侧向支撑件上，所述第一横向滑动件在所述第一竖向滑动件上随动，所述第一侧向承接件在所述第一横向滑动件随动，并且所述第一侧向承接件用于承接所述板材的一端。

优选地，所述第一传动承接件设置有多套，多套所述第一传动承接件均设置在所述侧向支撑件上，并且多套所述第一传动承接件相互平行；多套所述第一传动承接件共同为所述板材一端的两侧进行承接支撑。

优选地，所述第二传动承接件包括第二竖向滑动件、第二横向滑动件和第二侧向承接件，所述第二竖向滑动件设置在所述侧向支撑件上，所述第二横向滑动件在所述第二竖向滑动件上随动，所述第二侧向承接件在所述第二横向滑动件随动，并且所述第二侧向承接件用于承接所述板材的一端。

优选地，所述第二传动承接件设置有多套，多套所述第二传动承接件均设置在所述侧向支撑件上，并且多套所述第二传动承接件相互平行；多套所述第二传动承接件共同为所述板材一端的两侧进行承接支撑。

优选地，所述传动承接动力件包括承接动力传动件和承接动力源，所述承接动力传动件和所述承接动力源均设置在所述底部支撑座上，并且所述承接动力源通过所述承接动力传动件为所述第一传动承接件和所述第二传动承接件提供动力。

优选地，所述第二板材侧向承接中继件与所述第一板材侧向承接中继件结构相同，所述第二板材侧向承接中继件设置在所述板材横向支撑件上，并且所述第二板材侧向承接中继件与所述第一板材侧向承接中继件对称。

优选地，所述的大型数控龙门一体式加工中心的加工方法，包括以下步骤：

1)所述传动承接动力件按照预定程序带动所述第一侧向承接件向上移动至预定位置待所述待剪板材裁切；

2)所述加工中心按照预定程序启动，对所述待剪板材进行裁切，剪切后所述板材被所述第一侧向承接件承接；

3)承接有所述板材的所述第一侧向承接件被所述传动承接动力件带动向下移动，向下移动过程中启动所述第一横向滑动件伸长，以带动所述第一侧向承接件对所述板材两端进行夹持；与此同时，所述第二侧向承接件被所述传动承接动力件带动向上移动至预定位置待所述待剪板材裁切；

4)待所述第一侧向承接件下移至所述板材托盘件时，所述板材托盘件对所述板材侧向定位的同时，并且启动所述第一横向滑动件缩短，以将所述板材放置在所述板材托盘件上；与此同时，所述第二侧向承接件被所述传动承接动力件带动向上移动至预定位置待所述待剪板材裁切；

5)所述加工中心按照预定程序启动，对所述待剪板材进行裁切，剪切后的所述板材被所述第二侧向承接件承接；

6)承接所述板材的所述第二侧向承接件下移至所述板材托盘件处，并启动所述第二横向滑动件缩短，将所述板材堆置所述板材托盘件上；

7)待所述板材托盘件堆置有预定数量的所述板材后，启动所述平移动力件通过所述板材平移件带动所述板材托盘件平移出所述板材承接中继件；以此同时，使另一个所述板材托盘件被所述板材平移件带动平移至所述板材承接中继件下方，以备所述板材连续堆置。

本发明至少包括以下有益效果：

1)本发明大型数控龙门一体式加工中心结构设计合理、自动化程度高、板材转运效率高，能够有效防止裁切后的板材碰撞变形，提高裁切质量和裁切效率，有效降低生产车间碰撞噪音；

2)本发明大型数控龙门一体式加工中心设置了侧向支撑件、第一传动承接件、第二传动承接件和传动承接动力件，所述第一传动承接件和所述第二传动承接件被所述传动承接动力件传动后，能够交替承接裁切后的所述板材，显著提高所述板材承接自动化程度和裁切后所述板材承接效率；

3)本发明大型数控龙门一体式加工中心设置了板材转移件，所述板材转移件能够将第一传动承接件和第二传动承接件转运来的所述板材自动快速平移出，提高所述板材转运效率，通过所述板材转移件与所述第一传动承接件和所述第二传动承接件配合，有效规避了板材碰撞变形，显著提高了裁切质量和裁切效率，有效降低了生产车间碰撞噪音。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明大型数控龙门一体式加工中心左侧立体结构示意图；

图2为本发明大型数控龙门一体式加工中心图1中A的局部放大图；

图3为本发明大型数控龙门一体式加工中心右侧立体结构示意图；

图4为本发明大型数控龙门一体式加工中心后侧立体结构示意图；

图5为本发明大型数控龙门一体式加工中心图4中B的局部放大图；

图6为本发明大型数控龙门一体式加工中心仰视立体结构示意图；

图7为本发明大型数控龙门一体式加工中心图6中C的局部放大图。

其中：1-加工中心，2-待剪板材，3-板材横向支撑板，4-第一板材侧向承接中继件，5-第二板材侧向承接中继件，6-底部支撑座，7-顶部支撑座，8-第一传动杆，9-第一滑动座，10-第一横向支撑管，11-第一横向支撑杆，12-第一侧向连接杆，13-第一侧向承接爪，14-第二传动杆，15-第二滑动座，16-第二横向支撑管，17-第二横向支撑杆，18-第二侧向连接杆，19-第二侧向承接爪，20-第一齿轮，21-第三齿轮，22-承接动力传动杆，23-第一蜗杆，24-第二蜗杆，25-第三蜗杆，26-第四蜗杆，27-板材，28-第一电机，29-转移滑轨，30-板材转移座，31-第二电机，32-传动轴，33-托盘，34-侧向固定槽，35-侧向定位板，36-防滑座，37-防滑杆。

具体实施方式

以下将参照附图，通过实施例方式详细地描述本发明的技术方案。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况，本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B两种情况，另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。

根据图1-图7所示，一种大型数控龙门一体式加工中心及加工方法，包括加工中心1、板材承接中继件和板材转移件，所述板材承接中继件连接在所述加工中心1上，所述板材转移件连接在所述板材承接中继件上。所述加工中心1能够自调整待剪板材2的位置，并且自动将所述待剪板材2推移至裁切位置进行自动裁切。

所述板材承接中继件包括板材横向支撑件和板材侧向承接中继件，所述板材侧向承接中继件设置在所述板材横向支撑件上。所述板材横向支撑件包括板材横向支撑板3，所述板材横向支撑板3长达大于所述加工中心1宽度，所述板材横向支撑板3横置在所述加工中心1的裁切端部，所述板材横向支撑板3通过所述板材侧向承接中继件对所述加工中心1裁切下的板材27进行承接，并且将裁切下的所述板材27转移至所述板材转移件上。具体的，所述板材横向支撑板3的纵向线与所述加工中心1的纵向垂直。

所述板材侧向承接中继件包括第一板材侧向承接中继件4和第二板材侧向承接中继件5，所述第一板材侧向承接中继件4和所述第二板材侧向承接中继件5均设置在所述板材横向支撑板3上。所述第一板材侧向承接中继件4包括侧向支撑件、第一传动承接件、第二传动承接件和传动承接动力件，所述侧向支撑件设置在所述板材横向支撑板3上，所述第一传动承接件、所述第二传动承接件和所述传动承接动力件均设置在所述侧向支撑件上。所述侧向支撑件包括底部支撑座6和顶部支撑座7，所述底部支撑座6设置在所述板材横向支撑板3上，所述顶部支撑座7设置在所述底部支撑座6上。所述底部支撑座6呈矩形槽上，并且所述底部支撑座6槽深大于所述板材转移件高度，以便于所述板材转移件从所述底部支撑座6下方穿过。所述底部支撑座6槽口固定扣置在所述板材横向支撑板3上，以为所述第一传动承接件、所述第二传动承接件和所述传动承接动力件提供支撑。所述顶部支撑座7呈矩形槽状，所述顶部支撑座7槽深大于所述底部支撑座6槽深。所述顶部支撑座7两侧槽口固定设置在所述底部支撑座6的槽底面上，使得所述底部支撑座6与所述顶部支撑座7协同为所述第一传动承接件和所述第二传动承接件提供支撑。

所述第一传动承接件包括第一竖向滑动件、第一横向滑动件和第一侧向承接件，所述第一竖向滑动件设置在所述侧向支撑件上，所述第一横向滑动件设置在所述第一竖向滑动件上，所述第一侧向承接件设置在所述第一横向滑动件上。所述第一竖向滑动件包括第一传动杆8和第一滑动座9，所述第一传动杆8一端垂直转动贯穿入所述底部支撑座6的槽底面，使得所述第一传动杆8在所述底部支撑座6上周向转动和轴向锁定。所述第一传动杆8另一端垂直转动贯穿入所述顶部支撑座7槽底面上，使得所述第一传动杆8能够在所述底部支撑座6和所述顶部支撑座7上周向转动和轴向锁定。

所述第一滑动座9通过其上设置有第一螺纹孔转动套装在所述第一传动杆8上，并且所述第一螺纹孔与所述第一传动杆8上的第一外螺纹配合。当所述第一传动杆8被所述传动承接动力件带动而旋转时，将通过所述第一外螺纹和所述第一螺纹孔带动所述第一滑动座9上下移动。

所述第一横向滑动件包括第一横向支撑管10、第一磁力线圈和第一横向支撑杆11，所述第一横向支撑管10一端水平固定设置在所述第一滑动座9上，所述第一磁力线圈固定嵌装在所述第一横向支撑管10内的螺旋槽内。所述第一横向支撑杆11长度大于所述第一横向支撑管10长度，所述第一横向支撑杆11一端滑动嵌装在所述第一横向支撑管10另一端管内，并且所述第一横向支撑杆11上的第一滑槽与所述第一横向支撑管10内的第一滑块配合。使得所述第一横向支撑杆11在所述第一横向支撑管10内周向锁定和轴向滑动。当向所述第一磁力线圈通入直流电产生磁场时，将推动所述第一横向支撑杆11在所述第一横向支撑管10内沿轴向往复轴向滑动。

所述第一侧向承接件包括第一侧向连接杆12和第一侧向承接爪13，所述第一侧向连接杆12一端固定设置在所述第一横向支撑杆11另一端上随动，所述第一侧向承接爪13呈直角板状，以增大对所述板材27横向承接宽度的同时，便于所述第一传动承接件和所述第二传动承接件上下错位移动。所述第一侧向承接爪13一直角端水平固定设置在所述第一侧向连接杆12另一端上。

所述第一传动承接件设置有两套，另一套所述第一传动承接件也设置在所述底部支撑座6上，并且两套所述第一传动承接件相互平行。两套所述第一传动承接件共同为所述板材27一端的两侧进行承接支撑。

所述第二传动承接件包括第二竖向滑动件、第二横向滑动件和第二侧向承接件，所述第二竖向滑动件设置在所述侧向支撑件上，所述第二横向滑动件设置在所述第二竖向滑动件上，所述第二侧向承接件设置在所述第二横向滑动件上。所述第二竖向滑动件包括第二传动杆14和第二滑动座15，所述第二传动杆14一端垂直转动贯穿入所述底部支撑座6的槽底面，使得所述第二传动杆14在所述底部支撑座6上周向转动和轴向锁定。所述第二传动杆14另一端垂直转动贯穿入所述顶部支撑座7槽底面上，使得所述第二传动杆14能够在所述底部支撑座6和所述顶部支撑座7上周向转动和轴向锁定。所述第二滑动座15通过其上设置有第二螺纹孔转动套装在所述第二传动杆14上，并且所述第二螺纹孔与所述第二传动杆14上的第二外螺纹配合。当所述第二传动杆14被所述传动承接动力件带动而旋转时，将通过所述第二外螺纹和所述第二螺纹孔带动所述第二滑动座15上下移动。进一步的，所述第二外螺纹与所述第一外螺纹旋转方向相反，使得所述第一传动杆8和所述第二传动杆14同向转动时，所述第一滑动座9和所述第二滑动座15上下移动方向相反。

所述第二横向滑动件包括第二横向支撑管16、第二磁力线圈和第二横向支撑杆17，所述第二横向支撑管16一端水平固定设置在所述第二滑动座15上，所述第二磁力线圈固定嵌装在所述第二横向支撑管16内的螺旋槽内。所述第二横向支撑杆17长度大于所述第二横向支撑管16长度，所述第二横向支撑杆17一端滑动嵌装在所述第二横向支撑管16另一端管内，并且所述第二横向支撑杆17上的第二滑槽与所述第二横向支撑管16内的第二滑块配合。使得所述第二横向支撑杆17在所述第二横向支撑管16内周向锁定和轴向滑动。当向所述第二磁力线圈通入直流电产生磁场时，将推动所述第二横向支撑杆17在所述第二横向支撑管16内沿轴向往复轴向滑动。

所述第二侧向承接件包括第二侧向连接杆18和第二侧向承接爪19，所述第二侧向连接杆18一端固定设置在所述第二横向支撑杆17另一端上随动，所述第二侧向承接爪19呈直角板状，以增大对所述板材27横向承接宽度的同时，便于所述第二传动承接件和所述第一传动承接件上下错位移动。所述第二侧向承接爪19一直角端水平固定设置在所述第二侧向连接杆18另一端上。

所述第二传动承接件设置有两套，另一套所述第二传动承接件也设置在所述底部支撑座6上，并且两套所述第二传动承接件相互平行。两套所述第二传动承接件共同为所述板材27一端的两侧进行承接支撑。所述第一传动承接件和所述第二传动承接件对所述加工中心1先后裁切下来的不同的所述板材27进行交替承接。

所述传动承接动力件包括承接动力传动件和承接动力源，所述承接动力传动件和所述承接动力源均设置在所述底部支撑座6上。所述承接动力传动件包括第一齿轮20、第二齿轮、第三齿轮21、第四齿轮、承接动力传动杆22、第一蜗杆23、第二蜗杆24、第三蜗杆25和第四蜗杆26，所述第一齿轮20固定套装在所述第一传动杆8一端上，所述第二齿轮固定套装在另一套所述第一传动承接件的第一传动杆8一端上，所述第三齿轮21固定套装在所述第二传动杆14一端上，所述第四齿轮固定套装在另一套所述第二传动承接件的第二传动杆14一端上。进一步的，所述第一齿轮20、所述第二齿轮、所述第三齿轮21和所述第四齿轮均为蜗轮。所述承接动力传动杆22两端分别转动设置在所述底部支撑座6两侧槽壁上，使得所述承接动力传动杆22能够在所述底部支撑座6上周向转动和轴向锁定。所述第一蜗杆23、所述第二蜗杆24、所述第三蜗杆25和所述第四蜗杆26均固定套装在所述承接动力传动杆22上随动。并且所述第一蜗杆23与所述第一齿轮20啮合，所述第二蜗杆24与所述第二齿轮啮合，所述第三蜗杆25与所述第三齿轮21啮合，所述第四蜗杆26与所述第四齿轮啮合。

所述承接动力源包括第一电机28、第五蜗杆和第五齿轮，所述第一电机28设置在所述底部支撑座6上，所述第五蜗杆固定设置在所述第一电机28的转轴上，所述第五齿轮固定套装在所述承载动力传动杆上，并且所述第五齿轮与所述第五蜗杆啮合。当所述第一电机28通过所述第五蜗杆带动所述第五齿轮转动时，所述第五齿轮将带动所述承载动力传动杆转动，所述承载动力传动杆通过所述第一蜗杆23、第二蜗杆24、第三蜗杆25和第四蜗杆26带动所述第一齿轮20、第二齿轮、第三齿轮21、第四齿轮转动，所述第一齿轮20、第二齿轮、第三齿轮21、第四齿轮同时带动两个所述第一传动杆8和两个第二传动杆14周向转动。

所述第二板材侧向承接中继件5与所述第一板材侧向承接中继件4结构相同，所述第二板材侧向承接中继件5设置在所述板材横向支撑板3上，并且所述第二板材侧向承接中继件5与所述第一板材侧向承接中继件4对称。所述第二板材侧向承接中继件5用于对所述板材27另一端的两侧进行承接支撑。所述第一板材侧向承接中继件4和所述第二板材侧向承接中继件5配合对所述加工中心1裁切下来的所述板材27两端进行承接，然后将承接的所述板材27转移至所述板材转移件上。所述第一板材侧向承接中继件4和所述第二板材侧向承接中继件5对所述板材27承接的同时，也能够对所述板材27进行轴向定位。

所述板材转移件包括板材平移件、平移动力件和板材托盘件，所述板材平移件和所述平移动力件均设置在所述板材横向支撑板3上，所述板材托盘件设置在所述板材平移件上。所述板材平移件包括转移滑轨29和板材转移座30，所述转移滑轨29设置在所述板材横向支撑板3上，并且所述转移滑轨29的轴线与所述板材横向支撑板3的纵向线平行，两个所述转移滑轨29相互平行设置在所述板材横向支撑板3上，为所述板材转移座30的滑动提供支撑和滑动导向。所述板材转移座30呈矩形，所述板材转移座30底面设置有转移滑槽，所述板材转移座30通过所述转移滑槽配合滑动扣置在所述转移滑轨29上，并且两个所述转移滑槽与两个所述转移滑轨29逐一对应。使得所述板材转移座30能够在所述转移滑轨29上沿轴向往复滑动。进一步的，所述板材转移座30设置有两个，以交替堆置所述板材27。

所述平移动力件包括第二电机31和传动轴32，所述第二电机31固定设置在所述板材横向支撑板3一端上，所述传动轴32一端固定连接在所述第二电机31的转轴上，所述传动轴32另一端穿过所述板材转移座30上的第三螺纹孔，并且所述传动轴32上的第三外螺纹与所述第三螺纹孔配合。当所述第二电机31带动所述传动轴32转动时，将通过所述第三螺纹孔带动所述板材转移座30在所述转移滑轨29上往复滑动，进而将堆置在所述板材托盘件上的所述板材27从所述板材承接中继件下转移出，便于叉车快速叉运。

所述板材托盘件包括托盘33、侧向定位件和转移防滑件，所述侧向定位件和所述转移防滑件均设置在所述托盘33上。所述侧向定位件包括侧向固定槽34和侧向定位板35，所述侧向固定槽34呈矩形槽状，所述侧向固定槽34的侧壁固定设置在所述托盘33一侧面上，所述侧向定位板35呈折弯板状，所述侧向定位板35一端可拆卸配合插入所述侧向定槽内，所述侧向固定板另一端便于所述板材27滑向所述托盘33，并且为所述板材27进行侧向定位。所述侧向定位件设置有两套，两套所述侧向定位件逐一对应设置在所述托盘33的两侧，并且两套所述侧向定位件对称。两套所述侧向定位件协同为所述板材27的横向进行定位，并且在转移所述板材27时提供侧向稳定。进一步的，所述板材托盘件设置数量与所述板材转移座30数量相同。

所述转移防滑件包括防滑座36和防滑杆37，所述防滑座36呈管状，所述防滑座36固定设置在所述托盘33一端的一侧上，所述防滑杆37一端可拆卸配合插入所述防滑座36内，为转移的所述板材27提供端部稳定。所述转移防滑件设置有四套，四套所述转移防滑件所述托盘33的两端上。

所述大型数控龙门一体式加工中心的加工方法，包括

1)所述传动承接动力件按照预定程序带动所述第一侧向承接件向上移动至预定位置待所述待剪板材2裁切；

2)所述加工中心1按照预定程序启动，对所述待剪板材2进行裁切，剪切后所述板材27被所述第一侧向承接件承接；

3)承接有所述板材27的所述第一侧向承接件被所述传动承接动力件带动向下移动，向下移动过程中启动所述第一横向滑动件伸长，以带动所述第一侧向承接件对所述板材27两端进行夹持，进而对所述板材27进行轴向定位；与此同时，所述第二侧向承接件被所述传动承接动力件带动向上移动至预定位置待所述待剪板材2裁切(所述第二侧向承接件向上移动过程中所述第二横向滑动件缩短，以带动所述第二侧向承接件向所述板材27的反方向移动，使所述第二侧向承接件与所述第一侧向承接件错位上下移动)；

4)待所述第一侧向承接件下移至所述板材托盘件时，所述板材托盘件对所述板材27侧向定位的同时，并且启动所述第一横向滑动件缩短，以将所述板材27放置在所述板材托盘件上；与此同时，所述第二侧向承接件被所述传动承接动力件带动向上移动至预定位置待所述待剪板材2裁切；

5)所述加工中心1按照预定程序启动，对所述待剪板材2进行裁切，剪切后的所述板材27被所述第二侧向承接件承接；

6)承接所述板材27的所述第二侧向承接件下移至所述板材托盘件处，并启动所述第二横向滑动件缩短，以将所述板材27堆置所述板材托盘件上；

7)待所述板材托盘件堆置有预定数量的所述板材27后，启动所述平移动力件通过所述板材平移件带动所述板材托盘件平移出所述板材承接中继件(转移出的所述板材托盘件及时被叉车叉运)；以此同时，使另一个所述板材托盘件被所述板材平移件带动平移至所述板材承接中继件正下方，以备所述板材27连续堆置。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。