一種門窗金屬配件自動加工裝置及其使用方法與流程
2023-05-27 10:42:46 2
本發明涉及門窗五金配件加工技術領域，尤其涉及一種門窗金屬配件自動加工裝置及其使用方法。
背景技術：
目前，門窗金屬配件加工設備在流水線上實時操作時，存在：設備尺寸大、現場工人勞動強度大、工作效率低，需要數名、數十名等現場操作工人在不同的設備前同步作業，人員調配或者管理上存在較大的不方便；另外，現場作業時，尤其是對於衝孔、衝槽、截斷等操作時，還存在安全隱患。雖然，研究人員也提出了一些自動化控制設備，然而，這類控制設備價格昂貴、功能不全，另外故障率較高。因此，提出一種能夠克服上述缺陷的全自動加工裝置具有重要的研究意義。
技術實現要素：
針對現有技術中門窗五金配件加工設備存在的上述不足，本發明的目的在於：提供一種門窗金屬配件自動加工裝置及其使用方法，其具有結構簡單、設計合理、運行安全可靠、操作方便、應用範圍廣、自動化程度高，還能根據不同型材的加工要求，有選擇性的控制裝置的組件工作，靈活性高等優點。
為了達到上述目的，本發明採用如下技術方案實現：
一種門窗金屬配件自動加工裝置，該自動加工裝置包括安裝在底座上的送料裝置、液壓衝孔組件、多軸鍃孔臺鑽組件、多軸鑽孔臺鑽組件、鋸切開槽組件、液壓衝槽組件、銑端面組件、工件截斷組件、液壓動力組件和控制系統；其中，底座上還設置有導軌；控制系統通過數據線分別和送料裝置、液壓衝孔組件、多軸鍃孔臺鑽組件、多軸鑽孔臺鑽組件、鋸切開槽組件、液壓衝槽組件、銑端面組件、工件截斷組件、液壓動力組件控制連接；工件截斷組件和送料裝置分別安裝在導軌長度方向的兩端位置處；液壓動力組件分別與液壓衝孔組件、液壓衝槽組件相連接，用於提供液壓動力；沿導軌長度方向，液壓衝孔組件、多軸鍃孔臺鑽組件、多軸鑽孔臺鑽組件、鋸切開槽組件、液壓衝槽組件、銑端面組件依序設置；或者，液壓衝孔組件、多軸鍃孔臺鑽組件、多軸鑽孔臺鑽組件、鋸切開槽組件、液壓衝槽組件、銑端面組件通過安裝在各自底部的位置調節組件可沿導軌長度方向混序設置；送料裝置包括伺服送料電機、傳動帶；伺服送料電機通過傳動帶帶動金屬型材在導軌上運動；控制系統包括PLC控制器、位置傳感器，所述位置傳感器分別安裝在液壓衝孔組件、多軸鍃孔臺鑽組件、多軸鑽孔臺鑽組件、鋸切開槽組件、液壓衝槽組件、銑端面組件、工件截斷組件的工作面上；各個位置傳感器分別通過數據線與PLC控制信號連接。
作為上述方案的進一步改進，所述的多軸鍃孔臺鑽組件包括第一氣缸和多頭鑽鍃工件，通過第一氣缸的上下移動帶動多頭鑽鍃工件固定螺絲沉孔；所述的多軸鑽孔臺鑽組件包括第二氣缸和多頭鑽孔工件，通過第二氣缸的上下移動帶動多頭鑽孔工件安裝軸緊固定螺絲孔；所述的鋸切開槽組件包括第三氣缸和鋸片銑刀，通過第三氣缸上下移動帶動鋸片銑刀對型材進行鋸切；所述的銑端面組件用於清除鋸切切口部位處毛刺；所述的工件截斷組件包括第四氣缸和截斷鋸床，通過第四氣缸推動截斷鋸床切斷型材。
作為上述方案的進一步改進，所述的位置調節組件包括滾輪、滾輪架、軸承、轉動軸、滾輪鎖定裝置；軸承設置在滾輪中央，並通過轉動軸將滾輪設置在滾輪架上；滾輪鎖定裝置安裝在滾輪架上的L形彈性卡臂，所述L形彈性卡臂與滾輪相互配合用於限制滾輪轉動。
作為上述方案的進一步改進，所述控制系統還包括安裝在伺服送料電機上的轉速傳感器，該轉速傳感器與PLC控制器相連接，並將檢測到的轉速信號值發送至PLC控制器中，PLC控制器內置有存儲模塊和比較模塊，存儲模塊中預設有轉速閾值，比較模塊根據轉速信號值和轉速閾值進行比較，PLC控制器根據比較的結果控制伺服送料電機的轉速以實現控制型材在工件截斷組件截斷時的長度。
作為上述方案的進一步改進，控制系統包括與PLC控制器相連接的位置異常提醒裝置，所述位置異常提醒裝置分別安裝在液壓衝孔組件、多軸鍃孔臺鑽組件、多軸鑽孔臺鑽組件、鋸切開槽組件、液壓衝槽組件、銑端面組件、工件截斷組件的工作面上；所述位置異常提醒裝置包括LED燈光閃爍器和/或擴音器。
作為上述方案的進一步改進，送料組件好包括安裝在伺服送料電機附近的焊接設備；所述焊接設備與伺服送料電機相互配合，操作人員利用焊接設備將備用型材的端部與在工件截斷組件截斷後剩餘型材的尾部焊接成一個整體。
作為上述方案的進一步改進，控制系統還包括與PLC控制器相連接的遠程控制模塊，所述遠程控制模塊包括無線發射器、無線接收器和網絡模塊；所述無線發射器通過網絡模塊與無線接收器通信連接；無線發射模塊與遠程控制室的工控機相連接；無線接收器設置在工作檯上；所述網絡模塊採用3G、4G或者wifi無線網絡。
本發明上述一種門窗金屬配件自動加工裝置的使用方法包括如下步驟：
1)控制系統初始化，送料裝置、液壓衝孔組件、多軸鍃孔臺鑽組件、多軸鑽孔臺鑽組件、鋸切開槽組件、液壓衝槽組件、銑端面組件、工件截斷組件全部回到參考點；根據金屬配件設計要求，設定型材的加工工件長度、孔間距、鋸切位置、開槽位置、鍃孔大小的尺寸，並輸入至PLC控制器中，檢查液壓動力組件，確認液壓泵正常工作，並能夠為自動加工裝置提供足夠的動力；
2)控制系統接收到金屬配件加工指令後，送料裝置的伺服送料電機啟動並帶動型材在導軌上運動至下一工序；利用位置傳感器檢測型材是否運動到位；如果沒有運動到位，則重新帶動型材在導軌上運動至下一工序，直至運動到位在進行下述步驟；如果運動到位，PLC控制器控制液壓衝孔組件加工型材上的固定孔，並控制伺服送料電機帶動型材運動至下一工序；
3)利用位置傳感器檢測位置傳感器檢測型材是否運動到位；如果沒有運動到位，則重新返回至液壓衝孔組件加工型材上的固定孔，直至運動到位在進行下述步驟；如果運動到位，PLC控制器控制多軸鍃孔臺鑽組件加工固定螺絲沉孔，並控制伺服送料電機帶動型材運動至下一工序；
4)；利用位置傳感器檢測位置傳感器檢測型材是否運動到位；如果沒有運動到位，則重新返回至多軸鍃孔臺鑽組件加工固定螺絲沉孔，直至運動到位在進行下述步驟；如果運動到位，PLC控制器控制多軸鑽孔臺鑽組件加工安裝軸緊固定螺絲孔，並控制伺服送料電機帶動型材運動至下一工序；
5)利用位置傳感器檢測位置傳感器檢測型材是否運動到位；如果沒有運動到位，則重新返回至多軸鑽孔臺鑽組件加工安裝軸緊固定螺絲孔，直至運動到位在進行下述步驟；如果運動到位，PLC控制器控制鋸切開槽組件對型材進行鋸切，並控制伺服送料電機帶動型材運動至下一工序；
6)利用位置傳感器檢測位置傳感器檢測型材是否運動到位；如果沒有運動到位，則重新返回至鋸切開槽組件對型材進行鋸切，直至運動到位在進行下述步驟；如果運動到位，PLC控制器控制液壓衝槽組件切除開槽，並控制伺服送料電機帶動型材運動至下一工序；
7)利用位置傳感器檢測位置傳感器檢測型材是否運動到位；如果沒有運動到位，則重新返回至液壓衝槽組件切除開槽，直至運動到位在進行下述步驟；如果運動到位，PLC控制器控制銑端面組件清除切口部位毛刺，並控制伺服送料電機帶動型材運動至下一工序；
8)完成上述步驟1)-7)後，利用位置傳感器檢測位置傳感器檢測型材是否運動到位；如果沒有運動到位，則重新返回至銑端面組件清除切口部位毛刺，直至運動到位在進行下述步驟；如果運動到位，PLC控制器控制工件截斷組件按照型材加工工件長度切斷型材並收集；直至完成所有任務量；
9)在完成上述步驟8)後，控制系統收到停止命令，並結束所有操作。
與現有技術中的門窗五金配件加工設備相比，採用本發明的一種門窗金屬配件自動加工裝置及其使用方法具有如下有益效果：
(1)結構設計合理，整體尺寸明顯降低；有效降低了工人的勞動強度，提高了整體作業效率；實現了一個現場操作工人控制一條生產線；
(2)通過位置傳感器檢測型材在伺服送料電機的驅動下，不同組件能夠在PLC控制器的控制下準確進行操作；另外，還增設了遠程控制模塊能夠遠程操作，實現了全自動化的生產作業線。
(3)控制系統能夠有選擇性的控制加工裝置中的部分組件或者全部組件，靈活操作性較大，能夠滿足不同型材的加工製作，可被許多企業廣泛推廣應用。
附圖說明
附圖1為本發明一種門窗金屬配件自動加工裝置的結構示意圖。
附圖2為本發明一種門窗金屬配件自動加工裝置的使用方法流程示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖1-2對本發明一種門窗金屬配件自動加工裝置及其使用方法作以詳細說明。
一種門窗金屬配件自動加工裝置，該自動加工裝置包括安裝在底座1上的送料裝置2、液壓衝孔組件3、多軸鍃孔臺鑽組件4、多軸鑽孔臺鑽組件5、鋸切開槽組件6、液壓衝槽組件7、銑端面組件8、工件截斷組件9、液壓動力組件10和控制系統；其中，底座上還設置有導軌11；控制系統通過數據線分別和送料裝置、液壓衝孔組件、多軸鍃孔臺鑽組件、多軸鑽孔臺鑽組件、鋸切開槽組件、液壓衝槽組件、銑端面組件、工件截斷組件、液壓動力組件控制連接；工件截斷組件和送料裝置分別安裝在導軌長度方向的兩端位置處；液壓動力組件分別與液壓衝孔組件、液壓衝槽組件相連接，用於提供液壓動力；沿導軌長度方向，液壓衝孔組件、多軸鍃孔臺鑽組件、多軸鑽孔臺鑽組件、鋸切開槽組件、液壓衝槽組件、銑端面組件依序設置；或者，液壓衝孔組件、多軸鍃孔臺鑽組件、多軸鑽孔臺鑽組件、鋸切開槽組件、液壓衝槽組件、銑端面組件通過安裝在各自底部的位置調節組件可沿導軌長度方向混序設置；送料裝置包括伺服送料電機、傳動帶；伺服送料電機通過傳動帶帶動金屬型材在導軌上運動；控制系統包括PLC控制器、位置傳感器，所述位置傳感器分別安裝在液壓衝孔組件、多軸鍃孔臺鑽組件、多軸鑽孔臺鑽組件、鋸切開槽組件、液壓衝槽組件、銑端面組件、工件截斷組件的工作面上；各個位置傳感器分別通過數據線與PLC控制信號連接。所述的多軸鍃孔臺鑽組件包括第一氣缸和多頭鑽鍃工件，通過第一氣缸的上下移動帶動多頭鑽鍃工件固定螺絲沉孔；所述的多軸鑽孔臺鑽組件包括第二氣缸和多頭鑽孔工件，通過第二氣缸的上下移動帶動多頭鑽孔工件安裝軸緊固定螺絲孔；所述的鋸切開槽組件包括第三氣缸和鋸片銑刀，通過第三氣缸上下移動帶動鋸片銑刀對型材進行鋸切；所述的銑端面組件用於清除鋸切切口部位處毛刺；所述的工件截斷組件包括第四氣缸和截斷鋸床，通過第四氣缸推動截斷鋸床切斷型材。所述的位置調節組件包括滾輪、滾輪架、軸承、轉動軸、滾輪鎖定裝置；軸承設置在滾輪中央，並通過轉動軸將滾輪設置在滾輪架上；滾輪鎖定裝置安裝在滾輪架上的L形彈性卡臂，所述L形彈性卡臂與滾輪相互配合用於限制滾輪轉動。所述控制系統還包括安裝在伺服送料電機上的轉速傳感器，該轉速傳感器與PLC控制器相連接，並將檢測到的轉速信號值發送至PLC控制器中，PLC控制器內置有存儲模塊和比較模塊，存儲模塊中預設有轉速閾值，比較模塊根據轉速信號值和轉速閾值進行比較，PLC控制器根據比較的結果控制伺服送料電機的轉速以實現控制型材在工件截斷組件截斷時的長度。控制系統包括與PLC控制器相連接的位置異常提醒裝置，所述位置異常提醒裝置分別安裝在液壓衝孔組件、多軸鍃孔臺鑽組件、多軸鑽孔臺鑽組件、鋸切開槽組件、液壓衝槽組件、銑端面組件、工件截斷組件的工作面上；所述位置異常提醒裝置包括LED燈光閃爍器和/或擴音器。送料組件好包括安裝在伺服送料電機附近的焊接設備；所述焊接設備與伺服送料電機相互配合，操作人員利用焊接設備將備用型材的端部與在工件截斷組件截斷後剩餘型材的尾部焊接成一個整體。控制系統還包括與PLC控制器相連接的遠程控制模塊，所述遠程控制模塊包括無線發射器、無線接收器和網絡模塊；所述無線發射器通過網絡模塊與無線接收器通信連接；無線發射模塊與遠程控制室的工控機相連接；無線接收器設置在工作檯上；所述網絡模塊採用3G、4G或者wifi無線網絡。
本發明上述一種門窗金屬配件自動加工裝置的使用方法包括如下步驟：
1)控制系統初始化，送料裝置、液壓衝孔組件、多軸鍃孔臺鑽組件、多軸鑽孔臺鑽組件、鋸切開槽組件、液壓衝槽組件、銑端面組件、工件截斷組件全部回到參考點；根據金屬配件設計要求，設定型材的加工工件長度、孔間距、鋸切位置、開槽位置、鍃孔大小的尺寸，並輸入至PLC控制器中，檢查液壓動力組件，確認液壓泵正常工作，並能夠為自動加工裝置提供足夠的動力；
2)控制系統接收到金屬配件加工指令後，送料裝置的伺服送料電機啟動並帶動型材在導軌上運動至下一工序；利用位置傳感器檢測型材是否運動到位；如果沒有運動到位，則重新帶動型材在導軌上運動至下一工序，直至運動到位在進行下述步驟；如果運動到位，PLC控制器控制液壓衝孔組件加工型材上的固定孔，並控制伺服送料電機帶動型材運動至下一工序；
3)利用位置傳感器檢測位置傳感器檢測型材是否運動到位；如果沒有運動到位，則重新返回至液壓衝孔組件加工型材上的固定孔，直至運動到位在進行下述步驟；如果運動到位，PLC控制器控制多軸鍃孔臺鑽組件加工固定螺絲沉孔，並控制伺服送料電機帶動型材運動至下一工序；
4)；利用位置傳感器檢測位置傳感器檢測型材是否運動到位；如果沒有運動到位，則重新返回至多軸鍃孔臺鑽組件加工固定螺絲沉孔，直至運動到位在進行下述步驟；如果運動到位，PLC控制器控制多軸鑽孔臺鑽組件加工安裝軸緊固定螺絲孔，並控制伺服送料電機帶動型材運動至下一工序；
5)利用位置傳感器檢測位置傳感器檢測型材是否運動到位；如果沒有運動到位，則重新返回至多軸鑽孔臺鑽組件加工安裝軸緊固定螺絲孔，直至運動到位在進行下述步驟；如果運動到位，PLC控制器控制鋸切開槽組件對型材進行鋸切，並控制伺服送料電機帶動型材運動至下一工序；
6)利用位置傳感器檢測位置傳感器檢測型材是否運動到位；如果沒有運動到位，則重新返回至鋸切開槽組件對型材進行鋸切，直至運動到位在進行下述步驟；如果運動到位，PLC控制器控制液壓衝槽組件切除開槽，並控制伺服送料電機帶動型材運動至下一工序；
7)利用位置傳感器檢測位置傳感器檢測型材是否運動到位；如果沒有運動到位，則重新返回至液壓衝槽組件切除開槽，直至運動到位在進行下述步驟；如果運動到位，PLC控制器控制銑端面組件清除切口部位毛刺，並控制伺服送料電機帶動型材運動至下一工序；
8)完成上述步驟1)-7)後，利用位置傳感器檢測位置傳感器檢測型材是否運動到位；如果沒有運動到位，則重新返回至銑端面組件清除切口部位毛刺，直至運動到位在進行下述步驟；如果運動到位，PLC控制器控制工件截斷組件按照型材加工工件長度切斷型材並收集；直至完成所有任務量；
9)在完成上述步驟8)後，控制系統收到停止命令，並結束所有操作。
經過多次的現場試驗證明，採用本發明的門窗金屬配件自動加工裝置，能夠有效降低工人勞動強度60-70％，工人作業效率能夠提高40-60％，完成定量的金屬配件的加工作業時間能夠縮短30-40％，因此具有較好的推廣空間。
上述的對實施例的描述是為便於該技術領域的普通技術人員能理解和應用本發明。熟悉本領域技術的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，並把在此說明的一般原理應用到其他實施例中而不必經過創造性的勞動。因此，本發明不限於這裡的實施例，本領域技術人員根據本發明的揭示，不脫離本發明範疇所做出的改進和修改都應該在本發明的保護範圍之內。