CN113681292A - 加工装置及设有其的加工设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种加工装置及设有其的加工设备，加工装置包括：安装机架；主驱动机构，传动连接于安装机架，主驱动机构用于驱动安装机架在第一方向上往复移动；切割机构，安装于安装机架，包括用于切割工件的切割工作头；铣削机构，安装于安装机架，包括用于铣削工件的铣削工作头；其中，切割工作头与铣削工作头在第一方向上间隔设置，切割机构与铣削机构可跟随安装机架在第一方向上同步移动。上述加工装置，将切割机构与铣削机构集成于一个加工工位，主驱动机构可通过安装机架带动切割机构与铣削机构沿第一方向同步移动，因此安装机架的在一次行程中可对工件同时完成切割加工与铣削加工，从而有效提高了加工效率，节省了生产成本。

Description

加工装置及设有其的加工设备

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，特别是涉及一种加工装置及设有其的加工设备。

背景技术

铝模板是一种由铝合金等金属材料制作的建筑模板，由于铝模板可组合拼装成不同尺寸的外型尺寸复杂的整体模架，解决了以往传统模板存在的缺陷，大大提高了施工效率，因此在建筑领域的使用越来越广泛。

在铝模板的生产过程中，需要对铝模板原材料进行焊接、切割、钻孔等一系列操作。而目前，不同的工序通常在不同的工位上分别进行，例如铣削与锯切这两个加工步骤需先后在两个不同的工位分别通过铣削设备与锯切设备分别进行，采用这种加工方式，不仅具有较高的设备成本、运行成本以及场地成本，同时制约了铝模板生产加工效率的提高，阻碍了铝模板的进一步应用与发展。

发明内容

基于此，有必要针对铝模板的加工成本高、效率低的问题，提供一种可降低生产成本并提高加工效率的加工装置及设有其的加工设备。

一种加工装置，所述加工装置包括：

安装机架；

主驱动机构，传动连接于所述安装机架，所述主驱动机构用于驱动所述安装机架在第一方向上往复移动；

切割机构，安装于所述安装机架，包括用于切割工件的切割工作头；以及

铣削机构，安装于所述安装机架，包括用于铣削工件的铣削工作头；

其中，所述切割工作头与所述铣削工作头在所述第一方向上间隔设置，所述切割机构与所述铣削机构可跟随所述安装机架在所述第一方向上同步移动。

在其中一个实施例中，所述切割机构包括切割驱动单元，所述切割驱动单元安装于所述安装机架，所述切割工作头传动连接于所述切割驱动单元，所述切割工作头的中心轴线沿垂直于所述第一方向的第二方向延伸，所述切割驱动单元用于驱动所述切割工作头以自身中心轴线为转动轴转动。

在其中一个实施例中，所述铣削机构包括铣削驱动单元，所述铣削驱动单元安装于所述安装机架，所述铣削工作头传动连接于所述铣削驱动单元，所述切割工作头的中心轴线沿第三方向延伸，所述铣削驱动单元用于驱动所述铣削工作头以自身轴线为转动轴转动；

其中，所述第三方向与所述第一方向及所述第二方向两两相互垂直。

在其中一个实施例中，所述铣削机构还包括升降驱动单元，所述升降驱动单元传动连接于所述铣削驱动单元，所述升降驱动单元用于驱动所述铣削驱动单元与所述铣削工作头沿所述第三方向往复移动。

在其中一个实施例中，所述铣削机构还包括水平驱动单元，所述水平驱动单元传动连接于所述铣削驱动单元，所述水平驱动单元用于驱动所述铣削驱动单元与所述铣削工作头沿所述第二方向移动。

在其中一个实施例中，所述切割工作头为圆锯片；

和/或所述铣削工作头为铣刀。

在其中一个实施例中，所述加工装置还包括收集机构，所述收集机构设有收集腔，所述切割工作头与所述铣削工作头至少部分位于所述收集腔内。

一种加工设备，包括上述的加工装置。

在其中一个实施例中，所述加工设备包括主机架，所述主驱动机构固接于所述主机架。

在其中一个实施例中，所述加工设备还包括定位压紧装置，所述定位压紧装置设于所述加工装置一侧，所述定位压紧装置形成用于限位工件的压紧间隙。

上述加工装置，将切割机构与铣削机构集成于一个加工工位，主驱动机构可通过安装机架带动切割机构与铣削机构沿第一方向同步移动，因此安装机架的在一次行程中可对工件同时完成切割加工与铣削加工，从而有效提高了加工效率，节省了生产铝模板等工件的设备成本、运行成本以及场地成本。

附图说明

图1为本发明的工件的剖视；

图2为本发明一实施例的加工装置的结构示意图；

图3为图2所示加工装置的另一角度的结构示意图。

附图标记说明：

100、加工装置；110、安装机架；112、安装底座；1121、机架滑块；114、安装结构；1141、切割安装组件；1143、升降安装组件；1143a、升降滑轨；120、主驱动机构；130、切割机构；132、切割驱动单元；134、切割工作头；140、铣削机构；141、铣削工作头；143、铣削驱动单元；145、升降驱动单元；147、水平驱动单元；150、收集机构；

200、工件；210、顶壁；230、侧壁；240、纵筋。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参阅图2及图3，图2示出了本发明一实施例中的加工设备的加工装置的结构示意图，图3示处了本发明一实施例中加工设备的加工装置的另一角度的结构示意图。

本发明一实施例提供了一种加工设备(图未示)，下面以加工设备为铝模板加工设备为例，对加工设备的结构进行说明。下列实施例仅用以作为范例说明，并不会限制本申请的技术范围。可以理解，在其它实施例中，加工设备也可具体为用于加工其它工件的加工设备，在此不作限定。

加工设备包括主机架(图未示)、加工装置100以及压紧装置(图未示)。其中，主机架主要起到支撑、固定作用，加工装置100与压紧装置安装于主机架，压紧装置用于限位待加工的工件200，加工装置100则用于加工限位于压紧装置的工件200。

具体在下列实施例中，如图1所示，加工装置100加工的工件200呈长条状结构，限位于压紧装置的工件200的宽度方向为第一方向，工件200的长度方向为第二方向，工件200的厚度方向为第三方向，且第一方向、第二方向以及第三方向两两垂直。进一步地，工件200垂直于第二方向的横截面的形状大致为U型，具有顶壁210及在第一方向上位于顶壁210相对两侧的侧壁230，且两个侧壁230自顶壁210边缘沿第三方向延伸，顶壁210设有侧壁230的一侧凸设有两根纵筋240，且两根纵筋240在第一方向上间隔设置。可以理解，工件200的形状不限于此，在其它一些实施例中，加工装置100也可用于加工其它形状的工件200。

压紧装置包括承载机构及压紧机构。具体地，承载机构固接于主机架上，压紧机构沿第三方向间隔设于承载机构一侧，压紧机构与承载机之间形成用于限位工件200的压紧间隙，压紧机构可在第三方向上往复运动以改变压紧间隙在第三方向上的宽度。如此，工件200可支撑于承载机构上，压紧机构可沿第三方向移动以压紧工件200固定工件200。需要说明的是，由于压紧装置的具体构造不属于本发明的主要发明点，故不在此赘述，压紧装置的构造可根据实际需要设置。

请继续参阅图1至图3，加工装置100设于压紧装置在第二方向上的一侧，加工装置100包括安装机架110、主驱动机构120、切割机构130以及铣削机构140，加工装置100用于对限位于压紧装置的工件200进行切割与铣削加工。

具体地，安装机架110包括安装底座112与安装结构114。其中，安装底座112支撑于主机架上，安装底座112朝向主机架的一侧设有两组机架滑块1121，且两组机架滑块1121在第二方向间隔设置。主机架设有两条在第二方向间隔设置的机架滑轨，且每条机架滑轨均沿第一方向延伸，安装底座112上的两组机架滑块1121分别可滑动地配接于两条机架滑轨上。安装结构114设于安装底座112一侧，用于安装切割机构130与铣削机构140。如此，安装机架110在第一方向上可移动地安装于主机架上，切割机构130与铣削机构140通过安装结构114安装于安装机架110，因此可跟随安装机架100在第一方向上同步移动。

主驱动机构120包括主驱动电机及主驱动传动组件。具体地，驱动电机固接于主机架，驱动电机的输出轴通过主驱动传动组件传动连接于安装机架110的安装底座112。如此，在主机架包括静止的情况下，驱动电机可通过主驱动传动组件带动安装机架110相对主机架沿机架滑轨在第一方向往复移动，从而实现安装于安装机架110的切割机构130与铣削机构140沿第一方向的进给运动，从而沿第一方向切割并铣削工件200。

切割机构130包括切割驱动单元132及用于切割工件200的切割工作头134。具体地，安装机架110的安装结构114包括固接于安装底座112的切割安装组件1141，切割驱动单元132固定安装于切割安装组件1141，切割工作头134传动连接于切割驱动单元132的输出轴，且切割工作头134的中心轴线沿第二方向延伸，切割驱动单元132可驱动切割工作头134以自身中心轴线为转动轴转动以切割工件200。具体在一实施例中，切割驱动单元132为可输出扭矩的电机，切割工作头134为圆锯片。

如此，切割工作头134的主运动为切割驱动单元132驱动的绕第二方向的旋转运动，切割工作头134的进给运动为主驱动机构120带动的沿第一方向的直线运动。因此，切割工作头134可沿第一方向切割工件200使工件200在第二方向上(即工件200的长度方向上)分离为两部分。可以理解，切割驱动单元132的具体结构与切割工作头134的具体类型不限，可根据需要选择不同的切割驱动单元132与不同种类的切割工作头134。

铣削机构140包括铣削驱动单元143及用于铣削工件200的铣削工作头141。具体地，铣削驱动单元143安装于安装机架110，铣削工作头141传动连接于铣削驱动单元143的输出轴，铣削工作头141的中心轴线沿第三方向延伸，铣削驱动单元143可驱动铣削工作头141以自身轴线为转动轴转动以铣削工件200。具体在一实施例中，切割驱动单元132为可输出扭矩的电机，切割工作头134为铣刀。

如此，铣削工作头141的主运动为铣削驱动单元143驱动的绕第三方向的旋转运动，铣削工作头141的进给运动为主驱动机构120带动的沿第一方向的直线运动。因此，铣削工作头141可沿第一方向铣削工件200的纵筋240的端面。可以理解，铣削驱动单元143的具体结构与铣削工作头141的具体类型不限，可根据需要选择不同的铣削驱动单元143与不同种类的铣削工作头141。

进一步地，为了实现使切割与铣削同时进行，切割工作头134与铣削工作头141在第一方向上间隔设置，且在切割工作头134的进给方向上，铣削工作头141位于切割工作头134的前方。如此，在铣削工作头141对纵筋240进行铣削后，切割工作头134可对已铣削部分进行切割。

如此，上述加工装置100将切割机构130与铣削机构140集成于一个加工工位，主驱动机构120可通过安装机架110带动切割机构130与铣削机构140沿第一方向同步移动，因此安装机架110的在一次行程中可对工件200同时完成切割加工与铣削加工，从而有效提高了加工效率，节省了生产铝模板等工件200的设备成本、运行成本以及场地成本。

在一些实施例中，铣削机构140还包括升降驱动单元145。升降驱动单元145安装于安装机架110的安装结构114，升降驱动单元145的输出端传动连接于铣削驱动单元143，升降驱动单元145用于驱动铣削驱动单元143沿第三方向往复移动，进而带动铣削工作头141沿第三方向往复移动，从而使铣削工作头141可准确达到铣削位置，且避免铣削加工与切割加工相互干扰。

具体地，安装机架110的安装结构114包括升降安装组件1143，升降安装组件1143设有沿第三方向延伸的升降导轨，铣削驱动单元143通过升降滑块连接于升降导轨并可沿升降导轨在第三方向上升降。升降驱动单元145固接于升降安装组件1143，升降驱动单元145的输出端传动连接于铣削驱动单元143。如此，升降驱动单元145可带动铣削驱动单元143沿升降导轨在第三方向上往复升降，从而调整铣削工作头141在第三方向上的位置。具体在一实施例中，升降驱动单元145为升降气缸。

在一些实施例中，铣削机构140还包括水平驱动单元147。水平驱动单元147安装于安装机架110的安装底座112，水平驱动单元147的输出端传动连接于铣削驱动单元143，水平驱动单元147用于驱动铣削驱动单元143沿第二方向移动。如此，当工件200被切割机构130切割为两部分后，水平驱动单元147可驱动铣削工作头141可沿第二方向移动以靠近工件200未被铣削的一侧，铣削未被铣削的纵筋240。

具体在一实施例中，安装底座112上设有沿第二方向延伸的水平滑轨，升降安装组件1143设有水平滑轨匹配的水平滑块，水平滑轨与水平滑轨配接从而使升降安装组件1143沿第二方向可移动地安装于安装底座112上。水平驱动单元147的输出端传动连接于升降安装组件1143，水平驱动单元147可驱动升降安装组件1143在第二方向上移动，进而带动铣削驱动单元143在第二方向上往复移动。

在一些实施例中，加工装置100还包括位于安装机架110一侧的收集机构150。收集机构150设有收集腔，切割工作头134与铣削工作头141至少部分位于收集机构150内，收集腔的一端与负压装置连接。如此，在切割与铣削过程中掉落的切屑由收集机构150统一收集并通过负压装置排出，从而避免切屑进入加工装置100的缝隙中造成加工装置100出现故障。由于收集机构150不属于本发明的主要发明点，因此收集机构150的具体构造不在此赘述，收集机构150的具体结构可根据不同需要设置。

上述加工装置100的具体加工过程如下：

首先，在压紧装置限位具有两条纵筋240的工件200之后，切割工作头134在第一方向上对准工件200的待切割位置，铣削工作头141在第三方向上位于工件200下方并对准工件200的纵筋240的待铣削面。

然后，主驱动机构120驱动安装机架110沿第一方向移动，进而带动切割机构130与铣削机构140沿第一方向同步移动，切割机构130开始切割工件200。当铣削工作头141移动至工件200的一侧的第一条纵筋240下方时，主驱动机构120停止运行，升降驱动单元145驱动铣削工作头141沿第三方向上升抵达第一个铣削位置。铣削工作头141抵达第一个铣削位置后，主驱动机构120继续运行，切割机构130继续切割工件200，铣削工作头141在铣削驱动单元143的驱动下转动以铣削第一个纵筋240的端面。铣削完成后，主驱动机构120停止运行，升降驱动单元145驱动铣削工作头141沿第三方向下降而离开切削位置。铣削工作头141完成下降后，主驱动机构120继续运行，切割机构130继续切割工件200。

当铣削工作头141移动至工件200的一侧的第二条纵筋240下方时，主驱动机构120停止运行，升降驱动单元145驱动铣削工作头141沿第三方向上升抵达第二个铣削位置。铣削工作头141抵达第二个铣削位置后，主驱动机构120继续运行，切割机构130继续切割工件200，铣削工作头141在铣削驱动单元143的驱动下转动以铣削第二条纵筋240的端面。铣削完成后，主驱动机构120停止运行，升降驱动单元145驱动铣削工作头141沿第三方向下降而离开切削位置。铣削工作头141完成下降后，主驱动机构120继续运行直至工件200切割完成。

在一个实施例中，仅需对工件200的纵筋240在第二方向上的一侧端面进行切割，因此在工件200切割完成后，主驱动机构120可驱动安装机架110带动切割机构130与铣削机构140沿第一方向反向移动回到初始位置而准备进行下一次切割。

在另一实施例中，则需对纵筋240在第二方向上的两侧端面均进行切割，因此在工件200切割完成后，水平驱动单元147驱动铣削机构140沿第二方向移动至被切割下的工件200在第二方向的另一端面下方。主驱动机构120继续运行以驱动安装机架110沿第一方向反向移动。

当铣削工作头141移动至第一条纵筋240下方时，主驱动机构120停止运行，升降驱动单元145驱动铣削工作头141沿第三方向上升抵达切削位置。铣削工作头141抵达铣削位置后，主驱动机构120继续运行，铣削工作头141在铣削驱动单元143的驱动下转动以铣削纵筋240的端面。铣削完成后，主驱动机构120停止运行，升降驱动单元145驱动铣削工作头141沿第三方向下降而离开切削位置。铣削工作头141完成下降后，主驱动机构120继续运行。

当铣削工作头141移动至第二条纵筋240下方时，主驱动机构120停止运行，升降驱动单元145驱动铣削工作头141沿第三方向上升抵达第二个铣削位置。铣削工作头141抵达第二个铣削位置后，主驱动机构120继续运行，铣削工作头141在铣削驱动单元143的驱动下转动以铣削第二条纵筋240的端面。铣削完成后，主驱动机构120停止运行，升降驱动单元145驱动铣削工作头141沿第三方向下降而离开切削位置。铣削工作头141完成下降后，主驱动机构120继续运行直至回到初始位置。

如此，上述加工装置100及加工设备，由于集成了切割机构130与铣削机构140，因此具备切割与铣削两种加工方式，切割与铣削加工可同时进行从而一次性完成对工件200的切割与铣削，从而显著提高了加工效率，且节省了设备成本、运行成本以及场地成本。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种加工装置，其特征在于，所述加工装置包括：

安装机架；

主驱动机构，传动连接于所述安装机架，所述主驱动机构用于驱动所述安装机架在第一方向上往复移动；

切割机构，安装于所述安装机架，包括用于切割工件的切割工作头；以及

铣削机构，安装于所述安装机架，包括用于铣削工件的铣削工作头；

其中，所述切割工作头与所述铣削工作头在所述第一方向上间隔设置，所述切割机构与所述铣削机构可跟随所述安装机架在所述第一方向上同步移动。

2.根据权利要求1所述的加工装置，其特征在于，所述切割机构包括切割驱动单元，所述切割驱动单元安装于所述安装机架，所述切割工作头传动连接于所述切割驱动单元，所述切割工作头的中心轴线沿垂直于所述第一方向的第二方向延伸，所述切割驱动单元用于驱动所述切割工作头以自身中心轴线为转动轴转动。

3.根据权利要求2所述的加工装置，其特征在于，所述铣削机构包括铣削驱动单元，所述铣削驱动单元安装于所述安装机架，所述铣削工作头传动连接于所述铣削驱动单元，所述切割工作头的中心轴线沿第三方向延伸，所述铣削驱动单元用于驱动所述铣削工作头以自身轴线为转动轴转动；

其中，所述第三方向与所述第一方向及所述第二方向两两相互垂直。

4.根据权利要求3所述的加工装置，其特征在于，所述铣削机构还包括升降驱动单元，所述升降驱动单元传动连接于所述铣削驱动单元，所述升降驱动单元用于驱动所述铣削驱动单元与所述铣削工作头沿所述第三方向往复移动。

5.根据权利要求3所述的加工装置，其特征在于，所述铣削机构还包括水平驱动单元，所述水平驱动单元传动连接于所述铣削驱动单元，所述水平驱动单元用于驱动所述铣削驱动单元与所述铣削工作头沿所述第二方向移动。

6.根据权利要求1所述的加工装置，其特征在于，所述切割工作头为圆锯片；

和/或所述铣削工作头为铣刀。

7.根据权利要求1所述的加工装置，其特征在于，所述加工装置还包括收集机构，所述收集机构设有收集腔，所述切割工作头与所述铣削工作头至少部分位于所述收集腔内。

8.一种加工设备，其特征在于，包括如权利要求1-7任意一项所述的加工装置。

9.根据权利要求8所述的加工设备，其特征在于，所述加工设备包括主机架，所述主驱动机构固接于所述主机架。

10.根据权利要求8所述的加工设备，其特征在于，所述加工设备还包括定位压紧装置，所述定位压紧装置设于所述加工装置一侧，所述定位压紧装置形成用于限位工件的压紧间隙。

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