本發(fā)明涉及金屬板材加工領(lǐng)域，尤其是涉及一種可降低定位誤差的鋁單板用雙面開(kāi)槽裝置。

背景技術(shù)：

1、鋁單板是一種以優(yōu)質(zhì)鋁合金板材為基材，經(jīng)過(guò)鉻化處理、氟碳噴涂或粉末噴涂等工藝加工而成的建筑裝飾材料，在加工過(guò)程中需要使用雙面開(kāi)槽裝置，鋁單板雙面開(kāi)槽裝置是建筑裝飾材料加工領(lǐng)域的關(guān)鍵設(shè)備，主要用于在鋁單板正反面同步加工出高精度槽型結(jié)構(gòu)。這類裝置通常由機(jī)架組件、進(jìn)料組件、雙面切削組件及壓緊組件構(gòu)成，通過(guò)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)主軸箱配合滾珠絲杠實(shí)現(xiàn)垂直方向進(jìn)給，下部切削單元采用液壓升降平臺(tái)調(diào)節(jié)加工深度。其核心功能是在單次裝夾過(guò)程中完成鋁單板雙側(cè)對(duì)稱槽位的成型，尤其適用于需加工v形或u形槽的高精度建筑幕墻鋁板生產(chǎn)場(chǎng)景，能夠滿足復(fù)雜曲面造型及功能性槽位的加工需求。

2、現(xiàn)有鋁單板雙面開(kāi)槽裝置在實(shí)際應(yīng)用中存在顯著技術(shù)缺陷：傳統(tǒng)裝置在加工雙面槽位時(shí)需通過(guò)多次裝夾或分步加工實(shí)現(xiàn)，導(dǎo)致基準(zhǔn)面轉(zhuǎn)換誤差累積，嚴(yán)重影響雙側(cè)槽位對(duì)稱精度；常規(guī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)缺乏力矩反饋控制，雙面切削單元獨(dú)立運(yùn)行易引發(fā)切削力耦合效應(yīng)，產(chǎn)生共振現(xiàn)象并加劇刀具磨損。為此提出一種可降低定位誤差的鋁單板用雙面開(kāi)槽裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種可降低定位誤差的鋁單板用雙面開(kāi)槽裝置，包括：

2、矩形底座，以及設(shè)置于矩形底座外側(cè)的輥道輸送機(jī)，且輥道輸送機(jī)上的輥道表面均加設(shè)有聚氨酯防滑層，并于矩形底座的上表面前后端均開(kāi)設(shè)有t型槽導(dǎo)軌，且t型槽導(dǎo)軌的內(nèi)腔兩側(cè)均滑動(dòng)連接有t型塊，并于矩形底座的內(nèi)腔還裝設(shè)有主控電路板；

3、真空泵與電動(dòng)伸縮桿，設(shè)置于t型塊的上方，且電動(dòng)伸縮桿的伸縮端連接有真空吸盤，所述真空吸盤的出氣端與真空泵的進(jìn)氣端連通有伸縮波紋管；

4、上立柱與下立柱，設(shè)置于矩形底座的正背面兩側(cè)，且上立柱與下立柱的內(nèi)側(cè)面上部均開(kāi)設(shè)有滑槽，并于上立柱的頂部及下立柱的滑槽內(nèi)腔均安裝有電動(dòng)升降桿，且電動(dòng)升降桿的伸縮端連接有滑動(dòng)塊，并于上立柱的內(nèi)側(cè)面下部安裝有光電定位傳感器；

5、上調(diào)整組件及下調(diào)整組件，分別設(shè)置于矩形底座的上方及下方，且上調(diào)整組件及下調(diào)整組件分別與對(duì)應(yīng)的滑動(dòng)塊相連接，并于上調(diào)整組件及下調(diào)整組件的移動(dòng)端均連接有刀座，且刀座的表面分別安裝有第五驅(qū)動(dòng)電機(jī)及開(kāi)槽刀，所述第五驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)電機(jī)座固定在刀座上后與開(kāi)槽刀同軸連接。待加工的鋁單板通過(guò)輥道輸送機(jī)輸送至矩形底座上方，輥道表面的聚氨酯防滑層通過(guò)增大摩擦力防止鋁單板在輸送過(guò)程中發(fā)生橫向偏移或滑動(dòng)；

6、t型塊沿t型槽導(dǎo)軌內(nèi)腔滑動(dòng)，帶動(dòng)其上方的電動(dòng)伸縮桿和真空吸盤移動(dòng)至鋁單板邊緣預(yù)設(shè)位置；主控電路板根據(jù)鋁單板規(guī)格參數(shù)，控制t型塊的移動(dòng)距離及定位終點(diǎn)；

7、上立柱內(nèi)側(cè)的光電定位傳感器配合主控電路板根據(jù)反射信號(hào)計(jì)算實(shí)際位置與理論位置的偏差量，并通過(guò)電動(dòng)升降桿調(diào)整滑動(dòng)塊的高度，再通過(guò)上調(diào)整組件及下調(diào)整組件上的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)整刀座，使開(kāi)槽刀對(duì)齊預(yù)設(shè)開(kāi)槽路徑；

8、電動(dòng)伸縮桿驅(qū)動(dòng)真空吸盤垂直下降至接觸鋁單板表面，真空泵通過(guò)伸縮波紋管抽吸真空吸盤內(nèi)空氣，使鋁單板被吸附固定，真空吸盤的柔性密封圈與鋁單板表面貼合，確保負(fù)壓密封性；

9、上調(diào)整組件及下調(diào)整組件的移動(dòng)端帶動(dòng)刀座沿水平方向進(jìn)給，第五驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)開(kāi)槽刀高速旋轉(zhuǎn)，兩組開(kāi)槽刀同步對(duì)鋁單板上下表面進(jìn)行銑削加工，加工過(guò)程中產(chǎn)生的鋁屑通過(guò)負(fù)壓吸塵裝置實(shí)時(shí)清除，同時(shí)負(fù)壓吸塵裝置為現(xiàn)有設(shè)備，故在此不予過(guò)多描述；

10、開(kāi)槽作業(yè)完成后，真空泵停止工作并釋放真空吸盤，電動(dòng)伸縮桿帶動(dòng)真空吸盤復(fù)位，同時(shí)主控電路板控制各執(zhí)行機(jī)構(gòu)返回初始位置，進(jìn)入下一工作循環(huán)；

11、主控電路板由運(yùn)動(dòng)控制模塊、傳感器信號(hào)處理模塊、力矩反饋模塊及通信與邏輯控制模塊構(gòu)成，運(yùn)動(dòng)控制模塊，生成并輸出脈沖寬度調(diào)制信號(hào)，控制電動(dòng)升降桿的垂直升降動(dòng)作、刀座的水平進(jìn)給速度及第五驅(qū)動(dòng)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速等；傳感器信號(hào)處理模塊，采集并解析光電定位傳感器的激光反射信號(hào)及力矩反饋模塊的電機(jī)負(fù)載數(shù)據(jù)等；力矩反饋模塊，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)第五驅(qū)動(dòng)電機(jī)及電動(dòng)伸縮桿的輸出力矩，通過(guò)電流采樣電阻獲取電機(jī)相電流值，結(jié)合電機(jī)扭矩常數(shù)計(jì)算實(shí)際力矩；通信與邏輯控制模塊，通過(guò)can總線與輥道輸送機(jī)、真空泵、電動(dòng)伸縮桿等外設(shè)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，傳輸控制指令及狀態(tài)反饋，通過(guò)執(zhí)行加工工藝參數(shù)的解析與分發(fā)，如開(kāi)槽深度、進(jìn)給速度及刀具轉(zhuǎn)速等預(yù)設(shè)值；上述模塊的結(jié)構(gòu)及使用均為現(xiàn)有技術(shù)，故在此不予過(guò)多描述。

12、優(yōu)選的，所述t型槽導(dǎo)軌的內(nèi)腔均轉(zhuǎn)動(dòng)連接有雙向絲杠，且雙向絲杠的外端安裝有從動(dòng)輪，并于從動(dòng)輪的下方嚙合有主動(dòng)輪，且主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)端同軸連接有第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)。第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)主動(dòng)輪與從動(dòng)輪的嚙合傳動(dòng)，驅(qū)動(dòng)雙向絲杠在t型槽導(dǎo)軌內(nèi)腔旋轉(zhuǎn)，雙向絲杠的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過(guò)螺紋副轉(zhuǎn)換為t型塊的橫向直線移動(dòng)。

13、優(yōu)選的，所述第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)電機(jī)座與矩形底座的外側(cè)相連接，且雙向絲杠的外端及從動(dòng)輪的外側(cè)均連接有皮帶輪，并于皮帶輪之間加設(shè)有傳動(dòng)皮帶，且t型塊套設(shè)于雙向絲杠的兩側(cè)。雙向絲杠外端及從動(dòng)輪外側(cè)的皮帶輪通過(guò)傳動(dòng)皮帶建立聯(lián)動(dòng)關(guān)系，確保多組雙向絲杠實(shí)現(xiàn)同步旋轉(zhuǎn)，t型塊在雙向絲杠兩側(cè)對(duì)稱套設(shè)并隨螺紋旋轉(zhuǎn)執(zhí)行同步開(kāi)合動(dòng)作。

14、優(yōu)選的，所述矩形底座的上表面中心位置前后端均開(kāi)設(shè)有導(dǎo)向凹槽，且導(dǎo)向凹槽的上表面滑動(dòng)貼合有連接框。連接框通過(guò)底部滑塊與矩形底座上表面的導(dǎo)向凹槽形成滑動(dòng)配合，在t型塊橫向移動(dòng)時(shí)，連接框沿導(dǎo)向凹槽進(jìn)行直線軌跡運(yùn)動(dòng)。

15、優(yōu)選的，所述t型塊的上方加設(shè)有電動(dòng)推桿，且電動(dòng)推桿的伸縮端貫穿t型塊的外壁向內(nèi)延伸與連接框相連接。電動(dòng)推桿固定端與t型塊連接，其伸縮端貫穿t型塊后與連接框連接，通過(guò)電動(dòng)推桿的軸向伸縮驅(qū)動(dòng)連接框執(zhí)行平移運(yùn)動(dòng)。

16、優(yōu)選的，所述真空泵與電動(dòng)伸縮桿設(shè)置于連接框的上表面，且連接框的上表面還加設(shè)有第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)。真空泵、電動(dòng)伸縮桿及第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)在連接框上帶動(dòng)對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行使用操作。

17、優(yōu)選的，所述真空吸盤設(shè)置于連接框的內(nèi)腔上部外側(cè)，并于連接框的內(nèi)腔下部?jī)?nèi)側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)連接有防滑輸料輪，且防滑輸料輪與第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)同軸連接。真空泵通過(guò)管路與真空吸盤連通實(shí)現(xiàn)負(fù)壓吸附，當(dāng)真空吸盤與鋁單板分離后，連接框在電動(dòng)推桿的作用下移動(dòng)，使防滑輸料輪與鋁單板表面貼合，第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)防滑輸料輪旋轉(zhuǎn)，使鋁單板向外部移動(dòng)。

18、優(yōu)選的，所述上調(diào)整組件及下調(diào)整組件均包含外框板，且上調(diào)整組件及下調(diào)整組件的外側(cè)均通過(guò)電機(jī)座連接有第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)及第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)電機(jī)座與外框板表面滑動(dòng)連接。第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)及第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)在外框板可帶動(dòng)對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)，同時(shí)第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)電機(jī)座在外框板可隨對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行移動(dòng)，并帶動(dòng)對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。

19、優(yōu)選的，所述第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)及第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)分別同軸連接有橫向絲杠及豎向絲杠，且橫向絲杠及豎向絲杠分別設(shè)置于外框板的內(nèi)腔上部及下部。第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)橫向絲杠旋轉(zhuǎn)，第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)豎向絲杠旋轉(zhuǎn)。

20、優(yōu)選的，所述橫向絲杠及豎向絲杠的表面分別套設(shè)有橫連滑塊及豎連滑塊，且豎向絲杠與橫連滑塊轉(zhuǎn)動(dòng)連接，并于橫連滑塊及豎連滑塊的表面滑動(dòng)貼合有限位桿，且限位桿與橫向絲杠及豎向絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述刀座與豎連滑塊相連接。橫連滑塊根據(jù)豎向絲杠的轉(zhuǎn)向帶動(dòng)豎向絲杠及其連接結(jié)構(gòu)進(jìn)行移動(dòng)，調(diào)整豎向絲杠及其連接結(jié)構(gòu)在外框板上的位置，豎連滑塊根據(jù)豎向絲杠的轉(zhuǎn)向帶動(dòng)刀座及其結(jié)構(gòu)進(jìn)行移動(dòng)。

21、綜上所述，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種可降低定位誤差的鋁單板用雙面開(kāi)槽裝置，具備以下有益效果：

22、本發(fā)明中的可降低定位誤差的鋁單板用雙面開(kāi)槽裝置，通過(guò)矩形底座與t型槽導(dǎo)軌的滑動(dòng)配合設(shè)計(jì)，配合真空吸盤的多點(diǎn)位固定方式，使鋁單板在加工過(guò)程中無(wú)需反復(fù)拆裝即可實(shí)現(xiàn)雙側(cè)槽位的同步定位，有效避免了傳統(tǒng)分步加工產(chǎn)生的基準(zhǔn)面轉(zhuǎn)換誤差，并起到降低定位誤差的作用；

23、t型塊在t型槽導(dǎo)軌內(nèi)的無(wú)級(jí)滑動(dòng)調(diào)節(jié)能力，結(jié)合真空吸盤通過(guò)電動(dòng)伸縮桿實(shí)現(xiàn)的垂直方向精準(zhǔn)壓緊，構(gòu)建了三維空間內(nèi)的剛性定位系統(tǒng)，確保鋁單板在開(kāi)槽過(guò)程中始終保持原始裝夾基準(zhǔn)，從而將雙側(cè)槽位的對(duì)稱精度誤差控制在一定范圍內(nèi)；

24、針對(duì)切削力耦合引發(fā)的加工振動(dòng)問(wèn)題，該裝置采用上下立柱的同步驅(qū)動(dòng)架構(gòu)，通過(guò)主控電路板對(duì)第五驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)施力矩閉環(huán)控制，當(dāng)上調(diào)整組件與下調(diào)整組件的刀座進(jìn)行雙面切削時(shí)，光電定位傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)鋁單板形變位移，主控系統(tǒng)據(jù)此動(dòng)態(tài)調(diào)整上下刀座的進(jìn)給速度與切削力矩，使上下開(kāi)槽刀的切削載荷始終保持動(dòng)態(tài)平衡，這種力矩協(xié)同控制機(jī)制有效消除了獨(dú)立驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生的振動(dòng)耦合效應(yīng)，使刀具使用壽命延長(zhǎng)，并將表面粗糙度穩(wěn)定控制在一定范圍內(nèi)。