[发明专利]基于铣孔机械手的塑窗铣孔工艺及装备

说明书

技术领域

本发明涉及基于铣孔机械手的塑窗铣孔工艺及装备，具体涉及塑窗自动化加工设备领域。 

背景技术

塑钢门窗是以聚氯乙烯(PVC)树脂为主要原料，加上一定比例的稳定剂、改性剂、着色剂和紫外线吸收剂等助剂应用挤出法加工成型材，然后采用切割、熔接等方式加工成门窗框和扇，再配装上密封条、毛条和五金件等附件制成门窗。为增加塑料型材的刚性，在型材内腔还填加钢衬加强件，因此称其为塑钢门，大致可分为以下几类：外开窗、内倒窗、内开内倒窗、单开内倒窗、外翻窗、推拉门。 

塑钢门窗的前景被普遍看好，据有关部门预测，我国今后城乡工业与民用建筑的建造量为每年约12亿平方米，需用门窗3亿平方米，如按塑钢门窗占有率为10%计算，则每年需要塑钢门窗3000万平方米，每年需要硬PVC异型材30万吨。由此推算，需建年产万吨级的型材厂30个，需建年组装能力3万平方米的组装厂1000个，而现有的异型材生产厂和门窗组装厂距此目标还相差很远，因此，塑钢门窗行业的市场前景十分广阔。近年来，塑钢门窗再次成为我国建材行业的投资“热点”，预计其将向高级化与彩色化的方向发展。 

塑钢门窗的加工工艺主要包括：锯切、铣孔、装钢衬、焊接、清角、装五金件。 

锯切：根据下料依据喝工艺要求确定下料尺寸，要注意机器本身切割长度是否含有焊接余量。切割过程中，应保证锯片和工作台清洁，无水、油污、灰尘等杂物，以免影响后续工序的进行。 

铣孔：门、窗各杆件的连接，均是采用螺钉、铝拉钉来进行固定。因此，在连接部位都要进行钻孔。在进行钻孔前，应先在工作台或铝型材上划好线，量准孔眼的位置，经核对无误后再进行钻孔，以免钻出废孔，难以修复。型材杆件钻孔，指生产时宜用小型台钻，以确保孔位的精度；现场制作钻孔时，可使用手枪式电钻，要求操作人员应将孔位定准，钻头垂直，以确保钻孔的质量。现场加工时，可先钻孔，然后用手锯切割，最后再用锉刀修平。现在孔的加工一般都是需要人工来上下料，然后经过定位装夹，再进行孔的加工。这个过程所需要的人工较多，而且生产效率相对较低。针对这种情况我们提出塑钢门窗铣孔机械手的设计思想，通过塑钢门窗铣孔机械手来实现铣孔的整个过程。 

装钢衬：窗框、窗扇以及它们的分格型材(横梃、坚梃、窗棂)。不论它们每根梃有多长，要在其杆上用自攻螺钉固定、安装五金配件，就必须加装衬钢。使自攻螺钉拧紧在钢衬的壁上，以保证五金配件的安装有必要的牢固度。如果不加钢衬则自攻螺钉只将五金件固定在PVC塑料型材的单层壁上，稍一用力五金配件就会脱落。 

焊接：焊接是塑钢门窗制作过程中的关键工序之一，焊接的质量直接影响到成窗性能。焊接工艺参数包括，焊接深度：一般为3mm(单头)，加热时间：25～30s，加热焊接压力：0.4～0.6MPa，焊接保压时问：25～30s。 

清角：不要以任何方法加速焊角的冷却。至少在焊接完成1min后开始清角，否则将降低焊角强度，尽量在焊接后30min内完成清角，以获得高质量的角缝清理效果。 

装五金件：按标准确定五金件的位置及数目，不漏装。 

目前塑窗制作工艺环节中除了铣孔外大部分已经可以实现自动化生产，而制作窗框过程中型材上需要加工多种孔，比如安装门把手的装配孔，排水用的排水孔。该工艺过程操作繁琐，目前自动化程度不高甚至完全靠人工操作，存在劳动强度大加工效率低，成品的一致性差的问题。 

发明内容

针对上述问题，本发明提供基于铣孔机械手的塑窗铣孔工艺及装备，其结构简单、操作方便、可操作性好。 

本发明采取的技术方案为： 

基于铣孔机械手的塑窗铣孔工艺及装备，其结构包括：机械手、伺服电机、电主轴、铣刀、支架、底座、型材夹具、气缸、滑移夹板、固定夹板；机械手通过支架固定在底座上，机械手由伺服电机驱动，机械手末端安装有电主轴，所述电主轴驱动铣刀旋转，滑移夹板与固定夹板安装在底座上，所述滑移夹板和固定夹板侧面设有横向条状结构，固定夹板沿长度方向设有方形槽，滑移夹板侧面的横向条状结构穿过固定夹板的方形槽，所述气缸位于滑移夹板端部，气缸的活塞杆通过焊接与滑移夹板端部实现连接，型材位于滑移夹板和固定夹板侧面横向条状结构之间。

所述支架通过螺栓与底座实现连接。 

所述滑移夹板侧面的横向条状结构厚度与固定夹板沿长度方向的方形槽槽宽相等。 

该基于铣孔机械手的塑窗铣孔工艺及装备包括以下步骤： 

（1）待加工型材放置于滑移夹板与固定夹板侧面的条状结构之间。