一种铝合金型材加工系统及方法与流程

1.本发明涉及铝型材加工设备技术领域，具体为一种铝合金型材加工系统及方法。


背景技术：

2.铝型材的密度约为钢、铜或黄铜的密度的1/3，且铝型材在大多数环境条件下，包括在空气、水(或盐水)、石油化学和很多化学体系中，铝能显示优良的抗腐蚀性，铝型材在进行生产后，需要进行机械加工，在众多机械加工中对铝型材表面的打磨和抛光比不可少，其目的是为了去除型材凹凸不平的表面，使其它的表面缺陷得到修复，提高铝型材的外观质量，但是现有的铝型材打磨抛光设备在对铝型材进行打磨和抛光等机械处理时，不能根据需求，快速稳定的对铝型材的各个面进行快速的调整，从而降低了对铝型材外部进行全方位的机械处理的效率，同时现有的铝型材处理设备，其设备之间配合的效率存在不足，进而影响了对铝型材加工的整体速度。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种铝合金型材加工系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种铝合金型材加工系统及方法，包括齿形皮带、循环翻转装置、加工装置、齿形带轮、伺服电机、支撑导轴、连接底板、连接凸轮、固定侧板、连接顶板、传动皮带、防护卡罩、连接齿盘、固定带轮、支撑带轮、定位齿轮和导向带轮，
5.所述连接底板的上端面对称固定安装有用于支撑的固定侧板，且位于所述固定侧板的侧端面中心处固定安装有伺服电机，所述伺服电机的侧端面固定连接有支撑导轴，且位于所述支撑导轴的外端面中心处固定设置有连接凸轮，所述支撑导轴的侧端面端头处固定安装有导向带轮，所述连接底板的上端面靠近中部固定设置有循环翻转装置，且位于所述连接底板的上端面靠近循环翻转装置处固定连接有加工装置，所述固定侧板与加工装置之间通过连接顶板进行固定连接，所述加工装置的后端面中心处固定安装有齿形带轮，且位于所述加工装置的后端面靠近齿形带轮处转动卡接有支撑带轮，所述齿形带轮通过齿形皮带与支撑带轮进行啮合连接，所述支撑带轮的外端面设置有定位齿轮，所述加工装置的侧端面靠近支撑带轮处转动卡接有固定带轮，且位于所述固定带轮的外端面中心处固定安装有连接齿盘，所述固定带轮通过传动皮带与导向带轮进行啮合连接，所述加工装置的上端面正对于定位齿轮和连接齿盘处固定设置有防护卡罩。
6.优选的，所述循环翻转装置包括铝型材、夹持装置、导向滑槽、支撑机座、连接转筒、弹簧卡环、限位滑板、定位插槽、固定导筒、连接卡板、插接滑轴、弹簧卡轴和限位滑槽，所述支撑机座的外端面对称开设有用于限位的导向滑槽，且位于所述支撑机座的内端面靠近后部开口处转动卡接有连接转筒，所述连接转筒的外端面均匀等距开设有四组相互贯通的限位滑槽，且所述连接转筒的内端面靠近端头处固定设置有夹持装置，所述夹持装置的
后端面固定卡接有铝型材，所述支撑机座的内端面后部固定安装有弹簧卡环，且位于所述弹簧卡环的前端面固定设置有固定导筒，所述固定导筒的前端面中心处固定连接有连接卡板，所述固定导筒的外端面靠近弹簧卡环处对称开设有定位插槽，所述支撑机座的内端面通过导向滑槽滑动卡接有限位滑板，且位于所述限位滑板的下端面通过弹簧卡轴弹性固定安装有插接滑轴。
7.优选的，所述夹持装置包括安装卡座、连接转盘、限位夹板、弧形滑槽、连接电机和定位滑槽，所述安装卡座的外端面均匀等距开设有四组定位滑槽，且位于所述安装卡座的内端面底部固定设置有连接电机，所述连接电机的外端面固定安装有连接转盘，且位于所述连接转盘的外端面均匀等距开设有四组弧形滑槽，所述安装卡座通过定位滑槽和弧形滑槽滑动卡接有限位夹板。
8.优选的，所述加工装置包括限位齿轮、固定滑座、限位导轴、连接转轴、固定滑槽、导向齿轮、打磨转头、支撑机架、导向斜板和限位齿板，所述支撑机架的内端面靠近底部对称设置有导向斜板，且位于所述支撑机架的内端面靠近中部对称固定连接有限位齿板，所述支撑机架的内端面靠近上部转动卡接有连接转轴，且位于所述连接转轴的外端面开设有两组固定滑槽，所述支撑机架的内端面通过连接转轴滑动卡接有固定滑座，且位于所述固定滑座的内端面顶部处固定安装有限位导轴，所述固定滑座的内端面中心处转动卡接有导向齿轮，且位于所述导向齿轮的下端面弹性固定连接有打磨转头，所述固定滑座的内端面转动卡接有与导向齿轮相啮合的限位齿轮。
9.优选的，所述连接齿盘与定位齿轮的外端面进行啮合连接，且所述防护卡罩的内端面与连接齿盘和定位齿轮的外端面相贴合，所述连接卡板的侧端面开设有用于限位的滑动槽，且所述滑动槽的宽度与连接凸轮的宽度相同，所述导向带轮与连接齿盘的大小半径相等，且所述连接齿盘与定位齿轮的大小半径相等，所述齿形带轮与支撑带轮的大小半径相等。
10.优选的，所述支撑机座、连接转筒、弹簧卡环和固定导筒同轴心，且所述弹簧卡环和固定导筒位于连接转筒和支撑机座之间，所述支撑机座的内端面后部固定安装有卡接座，且所述卡接座与弹簧卡环进行固定连接，所述卡接座内部与连接转筒进行转动卡接。
11.优选的，所述插接滑轴与限位滑槽相适配，且所述插接滑轴通过限位滑槽浮动滑动卡接在连接转筒的内端面，单组所述限位滑槽呈v形设置，且所述限位滑槽于连接转筒外部占四分之一圆周，相邻之间的所述限位滑槽接口处呈弧形设置。
12.优选的，所述限位夹板包括呈t形设置的固定卡轴以及固定连接在固定卡轴侧端呈阶梯型设置的夹持板，所述固定卡轴与弧形滑槽进行滑动卡接，且所述夹持板靠近固定卡轴一侧与定位滑槽进行滑动卡接。
13.优选的，两组所述固定滑槽的端头处均进行贯通连接，且两组所述固定滑槽交接处开设有过渡圆角，所述限位齿轮与限位齿板的侧端面进行啮合连接，所述限位导轴与固定滑槽相适配，且所述固定滑座通过限位导轴与固定滑槽相适配进而滑动卡接在支撑机架的内端面，所述固定滑座的侧端面与限位齿板进行贴合滑动连接，所述连接转轴的长度略长于铝型材的长度。
14.一种铝合金型材加工方法，包括以下步骤：
15.s1、铝型材的预定位供料
16.对铝型材进行预定位，外部供应机械将铝型材进行夹持限位，随后向加工装置内部推移，直至铝型材定位到与循环翻转装置同轴心的位置，四组限位夹板能对预定位完成铝型材进行离心夹持，完成预定位供料操作；
17.s2、对铝型材表面机械处理
18.对循环翻转装置表面机械处理，伺服电机能为连接转轴提供动力，连接转轴能通过固定滑槽循环带动固定滑座进行位移，固定滑座能通过限位齿板为打磨转头提供高速转动动力，打磨转头循环位移时，对铝型材上部进行循环机械打磨，完成表面处理；
19.s3、对铝型材不同面循环翻转
20.机械处理时，伺服电机能通过连接凸轮为连接卡板供应动力，连接卡板能间歇的带动连接转筒翻转，进而配合打磨转头的打磨，循环的对铝型材的不同面，进行无间隙的翻转打磨；
21.s4、收集加工完成的铝型材
22.打磨完成的铝型材，经由外部机械手或者通过限位机械进行取出。
23.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
24.一、本发明通过设置循环翻转装置，在对铝型材进行加工时，支撑导轴能同步的为连接凸轮和导向带轮进行动力的供应，使得循环翻转装置与加工装置能进行无间歇的配合，进而对铝型材进行循环的机械打磨和配合打磨进行循环翻转操作，最大程度的提高了设备间无间歇配合，同时也提高了对铝型材的加工效率。
25.二、本发明通过设置夹持装置，在对不同规格铝型材进行限位时，连接转盘能通过弧形滑槽与定位滑槽对限位夹板的限位，进而使得四组限位夹板能进行向心或者离心位移，从而提高对不同规格铝型材限位的适应性。
26.三、本发明在对铝型材打磨时，固定滑座能在连接转轴的带动下循环位移，同时固定滑座能通过限位齿轮与限位齿板内部的啮合连接为导向齿轮提供高速转动，使得固定滑座在进行循环位移时，打磨转头能对铝型材高速机械打磨，在提高对铝型材表面处理效率的同时，能提高设备对动力的利用效率。
附图说明
27.图1为本发明主体拆分图；
28.图2为本发明主体拆分侧视图；
29.图3为本发明主体装配图；
30.图4为本发明循环翻转装置拆分图；
31.图5为本发明循环翻转装置装配图；
32.图6为本发明循环翻转装置正视图；
33.图7为本发明沿循环翻转装置正视图a-a剖视图；
34.图8为本发明循环翻转装置i处局部放大图；
35.图9为本发明夹持装置拆分图；
36.图10为本发明加工装置拆分图；
37.图11为本发明加工装置正视图；
38.图12为本发明沿加工装置正视图c-c剖视图；
39.图13为本发明加工装置ii处局部放大图。
40.图中：1-齿形皮带、2-循环翻转装置、3-加工装置、4-齿形带轮、5-伺服电机、6-支撑导轴、7-连接底板、8-连接凸轮、9-固定侧板、10-连接顶板、11-传动皮带、12-防护卡罩、13-连接齿盘、14-固定带轮、15-支撑带轮、16-定位齿轮、17-导向带轮、21-铝型材、22-夹持装置、23-导向滑槽、24-支撑机座、25-连接转筒、26-弹簧卡环、27-限位滑板、28-定位插槽、29-固定导筒、210-连接卡板、211-插接滑轴、212-弹簧卡轴、213-限位滑槽、221-安装卡座、222-连接转盘、223-限位夹板、224-弧形滑槽、225-连接电机、226-定位滑槽、31-限位齿轮、32-固定滑座、33-限位导轴、34-连接转轴、35-固定滑槽、36-导向齿轮、37-打磨转头、38-支撑机架、39-导向斜板、310-限位齿板。
具体实施方式
41.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
42.实施例1
43.请参阅图1-13，本发明提供一种技术方案：一种铝合金型材加工系统及方法，包括齿形皮带1、循环翻转装置2、加工装置3、齿形带轮4、伺服电机5、支撑导轴6、连接底板7、连接凸轮8、固定侧板9、连接顶板10、传动皮带11、防护卡罩12、连接齿盘13、固定带轮14、支撑带轮15、定位齿轮16和导向带轮17，
44.连接底板7的上端面对称固定安装有用于支撑的固定侧板9，且位于固定侧板9的侧端面中心处固定安装有伺服电机5，伺服电机5的侧端面固定连接有支撑导轴6，且位于支撑导轴6的外端面中心处固定设置有连接凸轮8，支撑导轴6的侧端面端头处固定安装有导向带轮17，连接底板7的上端面靠近中部固定设置有循环翻转装置2，且位于连接底板7的上端面靠近循环翻转装置2处固定连接有加工装置3，固定侧板9与加工装置3之间通过连接顶板10进行固定连接，加工装置3的后端面中心处固定安装有齿形带轮4，且位于加工装置3的后端面靠近齿形带轮4处转动卡接有支撑带轮15，齿形带轮4通过齿形皮带1与支撑带轮15进行啮合连接，支撑带轮15的外端面设置有定位齿轮16，加工装置3的侧端面靠近支撑带轮15处转动卡接有固定带轮14，且位于固定带轮14的外端面中心处固定安装有连接齿盘13，固定带轮14通过传动皮带11与导向带轮17进行啮合连接，加工装置3的上端面正对于定位齿轮16和连接齿盘13处固定设置有防护卡罩12。
45.如图4-8所示，循环翻转装置2包括铝型材21、夹持装置22、导向滑槽23、支撑机座24、连接转筒25、弹簧卡环26、限位滑板27、定位插槽28、固定导筒29、连接卡板210、插接滑轴211、弹簧卡轴212和限位滑槽213，支撑机座24的外端面对称开设有用于限位的导向滑槽23，且位于支撑机座24的内端面靠近后部开口处转动卡接有连接转筒25，连接转筒25的外端面均匀等距开设有四组相互贯通的限位滑槽213，且连接转筒25的内端面靠近端头处固定设置有夹持装置22，夹持装置22的后端面固定卡接有铝型材21，支撑机座24的内端面后部固定安装有弹簧卡环26，且位于弹簧卡环26的前端面固定设置有固定导筒29，固定导筒29的前端面中心处固定连接有连接卡板210，固定导筒29的外端面靠近弹簧卡环26处对称
开设有定位插槽28，支撑机座24的内端面通过导向滑槽23滑动卡接有限位滑板27，且位于限位滑板27的下端面通过弹簧卡轴212弹性固定安装有插接滑轴211。
46.如图9所示，夹持装置22包括安装卡座221、连接转盘222、限位夹板223、弧形滑槽224、连接电机225和定位滑槽226，安装卡座221的外端面均匀等距开设有四组定位滑槽226，且位于安装卡座221的内端面底部固定设置有连接电机225，连接电机225的外端面固定安装有连接转盘222，且位于连接转盘222的外端面均匀等距开设有四组弧形滑槽224，安装卡座221通过定位滑槽226和弧形滑槽224滑动卡接有限位夹板223。
47.如图10-13所示，加工装置3包括限位齿轮31、固定滑座32、限位导轴33、连接转轴34、固定滑槽35、导向齿轮36、打磨转头37、支撑机架38、导向斜板39和限位齿板310，支撑机架38的内端面靠近底部对称设置有导向斜板39，且位于支撑机架38的内端面靠近中部对称固定连接有限位齿板310，支撑机架38的内端面靠近上部转动卡接有连接转轴34，且位于连接转轴34的外端面开设有两组固定滑槽35，支撑机架38的内端面通过连接转轴34滑动卡接有固定滑座32，且位于固定滑座32的内端面顶部处固定安装有限位导轴33，固定滑座32的内端面中心处转动卡接有导向齿轮36，且位于导向齿轮36的下端面弹性固定连接有打磨转头37，固定滑座32的内端面转动卡接有与导向齿轮36相啮合的限位齿轮31。
48.如图1、图3和图2所示，连接齿盘13与定位齿轮16的外端面进行啮合连接，且防护卡罩12的内端面与连接齿盘13和定位齿轮16的外端面相贴合，连接卡板210的侧端面开设有用于限位的滑动槽，且滑动槽的宽度与连接凸轮8的宽度相同，导向带轮17与连接齿盘13的大小半径相等，且连接齿盘13与定位齿轮16的大小半径相等，齿形带轮4与支撑带轮15的大小半径相等，在进行动力传输时，导向带轮17与连接齿盘13、连接齿盘13与定位齿轮16和齿形带轮4与支撑带轮15之间的传动比均相等，能方便后续为加工装置3和循环翻转装置2同步运作，提供足够的和精准的动力基础。
49.如图5和图7所示，支撑机座24、连接转筒25、弹簧卡环26和固定导筒29同轴心，且弹簧卡环26和固定导筒29位于连接转筒25和支撑机座24之间，支撑机座24的内端面后部固定安装有卡接座，且卡接座与弹簧卡环26进行固定连接，卡接座内部与连接转筒25进行转动卡接，支撑机座24内部的卡接座既能为弹簧卡环26提供固定限位基础，也能为连接转筒25的端部提供转动限位基础，方便后续连接转筒25能在支撑机座24内部进行稳定的转动，提高连接转筒25转动的精准性。
50.如图7和图8所示，插接滑轴211与限位滑槽213相适配，且插接滑轴211通过限位滑槽213浮动滑动卡接在连接转筒25的内端面，单组限位滑槽213呈v形设置，且限位滑槽213于连接转筒25外部占四分之一圆周，相邻之间的限位滑槽213接口处呈弧形设置，如图7，四组限位滑槽213共同组成限位插接滑轴211的固定轨迹，同时每一组呈v形设置的限位滑槽213占据连接转筒25外部四分之一圆周，使得当连接转筒25在插接滑轴211带动下，向前位移一次和向后位移一次，此时插接滑轴211在限位滑槽213内部轨迹刚好形成一个v形，即带动连接转筒25翻转90度，同时带动了夹持装置22和铝型材21翻转90度方便后续进行打磨操作。
51.如图9所示，限位夹板223包括呈t形设置的固定卡轴以及固定连接在固定卡轴侧端呈阶梯型设置的夹持板，固定卡轴与弧形滑槽224进行滑动卡接，且夹持板靠近固定卡轴一侧与定位滑槽226进行滑动卡接，如图7和图9，连接转盘222朝向连接电机225的一侧呈内
凹设置，使得固定卡轴t型处能滑动卡接在连接转盘222的凹陷处，提高限位夹板223在安装卡座221外部位移的稳定性，同时也提高了对铝型材21进行限位的稳定性。
52.如图10-13所示，两组固定滑槽35的端头处均进行贯通连接，且两组固定滑槽35交接处开设有过渡圆角，限位齿轮31与限位齿板310的侧端面进行啮合连接，限位导轴33与固定滑槽35相适配，且固定滑座32通过限位导轴33与固定滑槽35相适配进而滑动卡接在支撑机架38的内端面，固定滑座32的侧端面与限位齿板310进行贴合滑动连接，连接转轴34的长度略长于铝型材21的长度，如图13，两组固定滑槽35的端头处设置的过渡圆角，能方便限位导轴33在固定滑槽35内部位移时进行导向，连接转轴34能通过固定滑槽35与限位导轴33的滑动卡接带动固定滑座32进行横向位移，同时两组限位齿板310能对固定滑座32的侧部进行限位，提高固定滑座32位移的稳定性，如图1和图2，在进行循环翻转打磨时，连接转轴34的整体长度和固定滑座32单向运行长度均长于铝型材21，能方便后续在连接转筒25进行翻转时，固定滑座32与打磨转头37能为连接转筒25的翻转提供足够的空间和时间，防止连接转筒25翻转时，打磨转头37对铝型材21进行打磨，影响翻转效率。
53.一种铝合金型材加工方法，包括以下步骤：
54.s1、铝型材的预定位供料
55.对铝型材进行预定位，外部供应机械将铝型材21进行夹持限位，随后向加工装置3内部推移，直至铝型材21定位到与循环翻转装置2同轴心的位置，四组限位夹板223能对预定位完成铝型材21进行离心夹持，完成预定位供料操作；
56.s2、对铝型材表面机械处理
57.对循环翻转装置2表面机械处理，伺服电机5能为连接转轴34提供动力，连接转轴34能通过固定滑槽35循环带动固定滑座32进行位移，固定滑座32能通过限位齿板310为打磨转头37提供高速转动动力，打磨转头37循环位移时，对铝型材21上部进行循环机械打磨，完成表面处理；
58.s3、对铝型材不同面循环翻转
59.机械处理时，伺服电机5能通过连接凸轮8为连接卡板210供应动力，连接卡板210能间歇的带动连接转筒25翻转，进而配合打磨转头37的打磨，循环的对铝型材21的不同面，进行无间隙的翻转打磨；
60.s4、收集加工完成的铝型材
61.打磨完成的铝型材21，经由外部机械手或者通过限位机械进行取出。
62.工作原理：在进行使用时，如图2所示，使用者可将外部铝型材21的供应机械定位到与循环翻转装置2同轴心的位置，方便后续对铝型材21进行快速的供料操作，如图7所示，在对铝型材21进行限位时，此时外部供应机械能将铝型材21预定位到夹持装置22的前部，如图9所示对铝型材21限位时，使用者可启动连接电机225能带动前部的连接转盘222进行转动，使得连接转盘222能在安装卡座221的内部转动，同时由于弧形滑槽224能对限位夹板223的底部进行向心限位，当连接转盘222进行转动时，弧形滑槽224能同步带动四组限位夹板223由内而外对铝型材21进行稳定的限位，方便后续进行加工，同时由于限位夹板223前部为阶梯式设置，方便后续预留足够的空间，防止打磨转头37与安装卡座221发生接触，如图1和图10所示，在对铝型材21进行加工操作时，使用者可通过外部操控装置启动伺服电机5，此时伺服电机5能带动侧部的支撑导轴6进行转动，同时当支撑导轴6进行转动时能带动
导向带轮17进行转动，导向带轮17能通过传动皮带11带动与之啮合的固定带轮14进行转动，进而使得固定带轮14能通过连接齿盘13带动定位齿轮16进行转动，定位齿轮16在进行啮合转动时，能通过支撑带轮15和齿形皮带1带动齿形带轮4进行同步转动，进而使得齿形带轮4能带动内部的连接转轴34进行转动，连接转轴34在进行转动时，能通过限位导轴33带动固定滑座32在支撑机架38内部进行循环的位移，同时当固定滑座32进行位移时，限位齿轮31能与限位齿板310进行啮合转动，进而使得限位齿轮31能通过导向齿轮36带动打磨转头37进行高速转动，从而使得固定滑座32在铝型材21上部进行循环位移时，能使得打磨转头37的底部对铝型材21进行高速打磨操作，
63.如图4和图7所示，在对铝型材21进行打磨翻转时，如图1中上述支撑导轴6在带动导向带轮17转动的同时，能同步带动连接凸轮8进行转动，当齿形带轮4带动固定滑座32位移至打磨转头37与铝型材21不接触的部位时，此时连接凸轮8能通过连接卡板210带动固定导筒29向支撑机座24内部弹性滑动，如图7和图8所示，当固定导筒29向连接转筒25内部位移时，此时固定导筒29能同步带动上下两组限位滑板27在导向滑槽23内部滑动，使得限位滑板27能通过弹簧卡轴212带动弹簧卡轴212滑动在限位滑槽213内部，当连接凸轮8带动固定导筒29位移至极限处时，此时插接滑轴211刚好能通过限位滑槽213带动连接转筒25翻转45度，当连接凸轮8与固定导筒29脱离时，弹簧卡环26的弹力能带动插接滑轴211返程，使得插接滑轴211能带动连接转筒25二次翻转45度，最终限位在如图8处的位置，翻转时，连接转筒25能通过夹持装置22带动铝型材21一同翻转90度，同时当连接转筒25第一次翻转时，固定滑座32能位移至连接转轴34外部端头的极限处，连接转筒25第二次翻转结束时，固定滑座32能带动打磨转头37位移至铝型材21的端部，方便对另一面进行再次无间歇加工打磨，循环往复，能最大程度的提高对铝型材21外部机械处理的效率
64.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。