一种铝型材双面铲翅自动化生产线的制作方法

本发明涉及金属型材翅片的生产设备技术领域，具体的，涉及一种铝型材双面铲翅自动化生产线。

背景技术：

铝型材具有重量轻、散热性能好、节能等优点，常被用作散热器。为了提高散热效果，现有的一种铝型材的散热器在其上下两侧均设置了翅片。现有的操作方式多是单工序生产，工人将铝型材的原料搬至某工序，操作完成后再搬运至下一工序，依次进行至得到产品，该生产方式导致生产效率低下，每人每天最多仅能生产300片产品，且需要耗费大量的人力劳动，生产效益难以得到提高。

技术实现要素：

本发明提出一种铝型材双面铲翅自动化生产线，实现了铝型材的翅片的自动化生产，有效降低人力劳动强度，提高了生产效率。

本发明的技术方案如下：

一种铝型材双面铲翅自动化生产线，包括机架，所述的生产线还包括沿铝型材的输送方向依次设置在机架上的送料工位、铲削工位、铣削工位及切断工位，所述的铲削工位包括分别位于铝型材上、下两侧的铲削刀组、与铲削刀组配套设置的压紧机构、顶紧机构及铲削驱动单元，所述的铲削刀组分别与铲削驱动单元的驱动端连接，铲削驱动单元的固定端与机架连接，所述的顶紧机构位于铝型材的下方，所述的压紧机构包括固定板、凸轮、与凸轮的顶部配套设置的固定压件、借助导柱与凸轮的第一转轴连接的压板及压紧驱动单元，所述的固定板、压板分别设置于铝型材的上下两侧，所述的压紧驱动单元的固定端与机架转动连接，压紧驱动单元的驱动端与凸轮的底部转动连接，所述的固定板上设置有导柱的导向孔，导柱上套设有位于固定板与压板之间的第一弹簧。

所述的铲削工位还包括与铲削刀组配套的制动组件，所述的制动组件、压紧机构、位于铝型材上、下两侧的铲削刀组及顶紧机构沿铝型材的输送方向依次设置，所述的制动组件包括一组分别位于铝型材上、下两侧的防退棘爪，所述的防退棘爪借助第二转轴与机架连接，防退棘爪的前端与机架之间设置有第二弹簧，所述的顶紧组件位于铲削刀组的前方，所述的顶紧机构包括顶板、与顶板连接的顶紧驱动单元，所述的顶紧驱动单元的固定端与机架连接。

所述的制动组件还包括一组位于铝型材上方的辅助棘爪、与辅助棘爪配套设置于铝型材下方的支撑块，所述的辅助棘爪借助第三转轴与机架连接，辅助棘爪的后端与机架之间设置有推动单元。

所述的机架上分别设置有与两个铲削刀组配套的进退导向件，所述的机架上设置有与位于铝型材上侧的铲削刀组配套的支撑板，所述的支撑板上设置有铝型材的第一导向槽。

所述的铲削刀组包括带有安装槽的安装座、一组借助楔形块依次设置于安装槽上的铲削刀，所述的安装槽上分别设置有横向限位块和进退限位块，所述的铲削刀上分别设置有与横向限位块配套的横向限位槽和与进退限位块配套的进退限位槽，所述的进退导向件与安装座配套设置，所述的铲削驱动单元与安装座连接。

所述的送料工位包括沿铝型材的输送方向依次设置的第一送料组件和第二送料组件，所述的第一送料组件包括第一滑块、借助第一升降驱动单元设置于第一滑块上的第一夹紧块，所述的第二送料组件包括第二滑块、借助第二升降驱动单元设置于第二滑块上的第二夹紧块，所述的机架上设置有与第一滑块、第二滑块配套的滑杆，所述的第一滑块、第二滑块分别借助行走驱动单元具有沿滑杆导向移动的自由度，所述的第一滑块、第二滑块上分别设置有铝型材的第二导向槽。

所述的滑杆上分别设置有一组与第一滑块配套的第三滑块、与第二滑块配套的第四滑块，所述的第四滑块上设置有铝型材的第三导向槽，所述的第三滑块借助拉绳与第一滑块连接、第四滑块借助拉绳与第二滑块连接。

所述的铣削工位包括分别安装于机架上并借助旋转驱动单元驱动的一组上铣削刀片、下铣削刀片，所述的铝型材分别位于上铣削刀片、下铣削刀片的半圆范围内。

所述的切断工位包括设置于机架上的第一横移单元、借助第一横移单元安装的切断刀及切断驱动单元，所述的切断刀的前、后两侧分别同轴设置有第一铣槽刀、第二铣槽刀，所述的切断刀、第一铣槽刀、第二铣槽刀与切断驱动单元的驱动端连接。

所述的铣削工位与切断工位之间设置有抛光工位，所述的抛光工位包括第二横移单元、借助第二横移单元安装的毛刷辊及抛光驱动单元，所述的毛刷辊与抛光驱动单元的驱动端连接。

本发明的工作原理及有益效果为：

该生产线包括送料工位、铲削工位、铣削工位及切断工位，将铝型材放置在该生产线的初始端后，可进行自动送料，铲削工位中的铲削刀组分别对铝型材的上、下两侧进行铲削，铲削工位中包括压紧机构，压紧机构中，压紧驱动单元推动凸轮的底部，凸轮的上部沿第一转轴旋转，则凸轮的顶部与固定压件产生相互作用力，固定压件在机架上固定不动，则凸轮相对于固定压件产生向下的位移，凸轮带动压板向下移动，将铝型材压紧在固定板上，防止铝型材在铲削过程中产生晃动，保证有效铲削，避免铲削刀组损坏，固定板上设置有导柱的导向孔，导柱上套设有位于固定板与压板之间的第一弹簧，压板在导柱与固定板上的导向孔配套导向作用下实现直线运动，压板下压过程中第一弹簧压缩，当压紧驱动单元复位时，凸轮与固定压件之间脱离，第一弹簧复位将压板顶起至初始位置，便于继续送料，利用凸轮机构实现压板的上下移动，有效节约了竖向空间的占用，便于铲削工位的布局，使整体结构更加紧凑；顶紧机构位于铝型材的下方能够将铝型材向上顶紧，有效防止位于铝型材下侧的铲削刀组铲削时铝型材向上弯折，造成铲削刀组虚铲刀具刃口崩坏。该生产线实现了铝型材双面翅片的自动生产，无需工作人员多次运输铝型材，一次进料、出料即完成生产，有效降低了人力劳动强度，使生产效率得到显著提高。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明工作状态的示意图；

图2为送料工位的结构示意图；

图3为铲削工位工作状态的示意图；

图4为压紧机构的结构示意图；

图5为铲削刀组的结构示意图；

图6为图5中a-a剖视图；

图7为铣削工位工作状态的示意图；

图8为抛光工位的结构示意图；

图9为切断工位工作状态的示意图；

图10为切断刀、切断驱动单元、第一铣槽刀及第二铣槽刀的装配示意图；

图中：1、机架，2、铝型材，3、送料工位，4、铲削工位，5、铣削工位，6、切断工位，7、铲削刀组，8、压紧机构，9、顶紧机构，10、铲削驱动单元，11、固定板，12、凸轮，13、固定压件，14、导柱，15、第一转轴，16、压板，17、压紧驱动单元，18、第一弹簧，19、制动组件，20、防退棘爪，21、第二转轴，22、第二弹簧，24、顶板，25、顶紧驱动单元，26、辅助棘爪，27、支撑块，28、第三转轴，29、推动单元，30、进退导向件，31、支撑板，32、第一导向槽，33、安装槽，34、安装座，35、楔形块，36、铲削刀，37、横向限位块，38、横向限位槽，39、进退限位块，40、进退限位槽，41、第一送料组件，42、第二送料组件，43、第一滑块，44、第一升降驱动单元，45、第一夹紧块，46、第二滑块，47、第二升降驱动单元，48、第二夹紧块，49、滑杆，50、行走驱动单元，51、第二导向槽，52、第三滑块，53、第四滑块，54、第三导向槽，55、拉绳，56、旋转驱动单元，57、上铣削刀片，58、下铣削刀片，59、第一横移单元，60、切断刀，61、切断驱动单元，62、第一铣槽刀，63、第二铣槽刀，64、抛光工位，65、第二横移单元，66、毛刷辊，67、抛光驱动单元。

具体实施方式

本发明涉及一种铝型材双面铲翅自动化生产线，包括机架1，所述的生产线还包括沿铝型材2的输送方向依次设置在机架1上的送料工位3、铲削工位4、铣削工位5及切断工位6，所述的铲削工位4包括分别位于铝型材2上、下两侧的铲削刀组7、与铲削刀组7配套设置的压紧机构8、顶紧机构9及铲削驱动单元10，所述的铲削刀组7分别与铲削驱动单元10的驱动端连接，铲削驱动单元10的固定端与机架1连接，所述的顶紧机构9位于铝型材2的下方，所述的压紧机构8包括固定板11、凸轮12、与凸轮12的顶部配套设置的固定压件13、借助导柱14与凸轮12的第一转轴15连接的压板16及压紧驱动单元17，所述的固定板11、压板16分别设置于铝型材2的上下两侧，所述的压紧驱动单元17的固定端与机架1转动连接，压紧驱动单元17的驱动端与凸轮12的底部转动连接，所述的固定板11上设置有导柱14的导向孔，导柱14上套设有位于固定板11与压板16之间的第一弹簧18，该生产线自动化程度高，有效提高了生产效率。

下面将结合本发明实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。

具体实施例，如图1-10所示，铝型材2包括中空的矩形框架，矩形框架上、下两侧分别设置有凸块，本生产线是对凸块进行铲削形成翅片。铝型材2的前、后两端分别贯穿设置有一处销孔。机架1的侧面设置有一处放料架，可预先将未加工的铝型材堆置在放料架上。

压紧驱动单元17为气缸。固定压件13为轴承，凸轮12与轴承接触，可有效减少摩擦。

工作时，借助一连接板的一端插入铝型材2的矩形框架的一端，连接板两端分别设置有与销孔配套的安装孔，利用销轴插入铝型材2的销孔及连接板的安装孔中，对铝型材2和连接板进行预锚；将预锚好的铝型材2搬运至送料工位3上开始送料，带有连接板的一端朝向铝型材在生产线上运输方向的后方，便于人工将另一预锚好的铝型材2未设置连接板的一端与在前的铝型材2上的连接板插接，并借助销轴连接，形成铝型材2之间的连接，便于连续送料、加工。还可在送料工位3上设置红外传感器和报警器，通过控制器设置接力周期，当有人在送料工位3进行铆接操作时，则报警器不报警，若无人在送料工位3进行铆接操作，则报警器报警，当报警时间达到接力周期时，则证明急需补充铝型材进行送料，此时控制器控制整个生产线停机。一人可看管五条生产线。

送料工位3包括沿铝型材2的输送方向依次设置的第一送料组件41和第二送料组件42，第一送料组件41包括第一滑块43、借助第一升降驱动单元44设置于第一滑块43上的第一夹紧块45，第二送料组件42包括第二滑块46、借助第二升降驱动单元47设置于第二滑块46上的第二夹紧块48，第一升降驱动单元44、第二升降驱动单元47均为气缸，第一升降驱动单元44的伸缩端与第一滑块43连接、固定端与第一夹紧块45连接，第二升降驱动单元47的伸缩端与第二滑块46连接、固定端与第二夹紧块48连接；机架1两侧设置有滑杆49，第一滑块43、第二滑块46与滑杆49形成导滑配合，第一滑块43、第二滑块46分别借助行走驱动单元50具有沿滑杆49导向移动的自由度，行走驱动单元50为行走驱动电机，第一滑块43、第二滑块46上分别设置有铝型材2的第二导向槽51。将铝型材2沿第二导向槽51依次放置在第一滑块43、第二滑块46上，第二升降驱动单元47的伸缩端收缩，第二夹紧块48向下移动与第二滑块46配合将铝型材2夹紧，随后与第二滑块46配套的行走驱动单元50驱动第二滑块46沿滑杆49向前移动实现对铝型材2的输送，第一夹紧块45在第一升降驱动单元44的作用下与第一滑块43配套夹紧铝型材2，第一滑块43受到与其配套的行走驱动单元50的驱动与第二滑块46同步送料；当第二滑块46行走到滑杆49的尽头时，第二升降驱动单元47的伸缩端伸长，第二夹紧块48上升，不再夹紧，第二滑块46在行走驱动单元50的驱动作用下向后移动，此时，第一滑块43在于其配套的行走驱动单元50的驱动作用下沿滑杆49继续向前移动，继续对铝型材2进行输送，输送一段距离后，第二滑块46停止向后移动并与第二夹紧块48夹紧铝型材2后向前输送，而第一滑块43上的第一夹紧块45在第一升降驱动单元44的作用下升高不再夹紧铝型材2，第一滑块43向后移动至初始位置；重复上述操作，即可实现第一滑块43、第二滑块46的交替、不间断送料，提高送料效率，进而保证后序生产的连续性，为高效生产提供保障。

滑杆49上分别设置有一组与第一滑块43配套的第三滑块52、与第二滑块46配套的第四滑块53，第三滑块52、第四滑块53沿输送方向设置在第一滑块43、第二滑块46之间，第四滑块53上设置有铝型材2的第三导向槽54，提高导向效果，第三滑块52借助拉绳55与第一滑块43连接、第四滑块53借助拉绳55与第二滑块46连接，第三滑块52可设置多个，相邻两个第三滑块52之前借助拉绳55连接；第二滑块46向前移动时，将第二滑块46与第四滑块53之间的拉绳55拉直，第二滑块46继续向前移动，则带动第四滑块53向前移动；当第二滑块46向后移动，第一滑块43向前移动时，第二滑块46与第四滑块53之间的拉绳55弯曲，第二滑块46推动第四滑块53向后移动，第一滑块43与第三滑块52之间的拉绳55弯曲，第一滑块43推动第三滑块52向前移动，当第四滑块53与第三滑块52相接触时，第二滑块46停止向后移动，第一滑块43停止向前移动，随后第二滑块46夹紧铝型材2向前移动，而第一滑块43向后移动，依次将其与第三滑块52之间、相邻两第三滑块52之间的拉绳拉直，为下一周期做准备；第三滑块52、第四滑块53对第一滑块43、第二滑块46之间的最小距离进行限定，并对输送过程中的铝型材2进行支撑导滑，且第三滑块52与第一滑块43随动且可展开、第四滑块53与第二滑块46随动且可展开，在第一滑块43、第二滑块46交替输送中对第一滑块43、第二滑块46之间的铝型材2进行支撑，防止铝型材2悬空长度过长造成下弯，有效避免了输送交替输送过程中铝型材2产生变形。

送料工位3将铝型材2依次送入铲削工位4，铲削工位4还包括与铲削刀组7配套的制动组件19，制动组件19、压紧机构8、位于铝型材2上侧的铲削刀组7、位于铝型材2下侧的铲削刀组7及顶紧机构9沿铝型材2的输送方向依次设置，在进行铲削前，先利用压紧机构8将铝型材2压紧，防止铝型材2被铲削过程中发生偏斜、晃动，保持铲削形成的翅片的均匀度；制动组件19进一步防止铝型材2在铲削或输送过程中产生回退；

顶紧机构9设置在位于铝型材2下侧的铲削刀组7的前方，对预进行下铲削的铝型材2进行向上顶紧与铝型材2完全贴实，使铲削刀组7进行下铲削时有效与铝型材2接触进行铲削，防止铝型材2浮动导致铲削刀组7进行下铲削时产生虚铲，刀具刃口崩坏，或者是铲削的下翅片出现异形情况的出现；顶紧机构9包括顶板24、与顶板24连接的顶紧驱动单元25，本实施例中，顶板24下方设置有连杆，连杆下端设置有升降轴承，机架1上设置有与连杆配套的导向套，机架1上还设置有位于升降轴承下方的辅助轴承，顶紧驱动单元25为固定端与位于铝型材2下侧的铲削刀组7连接的顶杆，顶杆的端部设置在升降轴承、辅助轴承之间，顶杆上设置有凸起，当位于铝型材2下侧的铲削刀组7前进进行铲削时，顶杆同步前进，凸起插入升降轴承、辅助轴承之间将升降轴承顶起，则顶板24被顶起将铝型材2顶紧。

制动组件19包括一组分别位于铝型材2上、下两侧的防退棘爪20，防退棘爪20借助第二转轴21与机架1连接，防退棘爪20的前端与机架1之间设置有第二弹簧22，铝型材2上侧的防退棘爪20的下端沿铝型材2的输送方向倾斜向下与铝型材2接触、下侧的防退棘爪20的上端沿铝型材2的输送方向倾斜向上与铝型材2接触。当铝型材2向前输送时，铝型材2对上侧的防退棘爪20的下端产生沿铝型材2的输送方向的力，该防退棘爪20沿其上的第二转轴21做逆时针旋转，对第二弹簧22进行压缩，实现送料；当停止送料进行铲削时，上、下两侧的防退棘爪20在第二弹簧22的压力下防止铝型材2回退。

由于上、下两侧防退棘爪20对铝型材2的防回退作用，容易导致铝型材2产生翘曲，因此，在防退棘爪20的后方，增设了一处位于铝型材2上方的辅助棘爪26、与辅助棘爪26配套设置于铝型材2下方的支撑块27，辅助棘爪26借助第三转轴28与机架1连接，辅助棘爪26的后端与机架1之间设置有推动单元29，支撑块27对铝型材2进行支撑导滑，有效避免铝型材2在防退棘爪20作用下的变形，推动单元29为固定端与机架1铰接的气缸，该气缸的伸缩端与辅助棘爪26的上端铰接，当送料时，气缸的伸缩端收缩，辅助棘爪26沿第三转轴28做逆时针旋转，辅助棘爪26的下端抬起，便于铝型材2的输送；当进行铲削时，气缸的伸缩端伸长，辅助棘爪26沿第三转轴28做顺时针旋转，辅助棘爪26的下端配合支撑块27将铝型材2夹紧，进一步防止铝型材2回退和形变的产生，且辅助棘爪26辅助送料，缩短了送料端与夹紧、切削之间的距离，防止因摩擦系数不同导致的送料不同步及铝型材2弯曲现象的产生。

所述的机架1上分别设置有与两个铲削刀组7配套的进退导向件30，所述的机架1上设置有与位于铝型材2上侧的铲削刀组7配套的支撑板31，所述的支撑板31上设置有铝型材2的第一导向槽32，进退导向件30为其上开设有滑槽的导向块，铲削刀组7该导向块滑动导向配合；支撑板31从下方对铝型材2进行支撑，防止铲削刀组7进行上铲削时铝型材2抖动，并借助第一导向槽32使铝型材2的位置更加精准，能够与铲削刀组7对应，保证铲削效果。

所述的铲削刀组7包括带有安装槽33的安装座34、一组借助楔形块35依次设置于安装槽33上的铲削刀36，本实施例中，并排输送8列铝型材2，因此，安装座34上对应设置8个铲削刀36；铲削刀36的底部设置有两处横向凸起，两处横向凸起之间形成横向限位槽38，安装槽33的槽底设置有8个横向限位块37，横向限位块37与横向限位槽38配套限定各铲削刀36在安装槽33中横向的位置，便于铲削刀36的快速定位安装；安装槽33的一处侧面上设置有8个进退限位块39，进退限位块39与铲削刀36上的进退限位槽40配套设置，防止铲削刀36由安装座34上脱落。安装座34与进退导向件30导向配合，铲削驱动单元10的驱动端与安装座34铰接，铲削驱动单元10的固定端与机架1铰接，铲削驱动单元10为气缸。

顶紧驱动单元25与安装座34连接。

对铝型材2铲削翅片完成后，送入铣削工位5进行铣削，铣削工位5包括分别安装于机架1上并借助旋转驱动单元56驱动的一组上铣削刀片57、下铣削刀片58，铝型材2分别位于上铣削刀片57、下铣削刀片58的半圆范围内，本实施例中，分别在机架1上设置两个横向排列的上铣削刀片57、两个横向排列的下铣削刀片58，一个上铣削刀片57、一个下铣削刀片58分别对应铣削4列铝型材2，且4列铝型材2在对应的上铣削刀片57、下铣削刀片58的不超过半圆的范围内，优选铝型材2对应的上铣削刀片57、下铣削刀片58的弧线均为劣弧，本实施例中，上铣削刀片57、下铣削刀片58的轴线分别位于8列铝型材2的两侧；上铣削刀片57、下铣削刀片58对铝型材2的上翅片、下翅片的高度进行铣削，以实现要求高度，且上铣削刀片57、下铣削刀片58均以前侧或后侧对上翅片、下翅片铣削，相对应的后侧或前侧脱离上翅片、下翅片，有效防止铣削刀片刃口的损坏。旋转驱动单元56为电机，上铣削刀片57、下铣削刀片58分别与各自对应的电机的动力轴连接。

铣削工位5与切断工位6之间设置有抛光工位64，所述的抛光工位64包括设置在机架1上的第二横移单元65、借助第二横移单元65安装的毛刷辊66及抛光驱动单元67，所述的毛刷辊66与抛光驱动单元67的驱动端连接，第二横移单元65包括支架、设置在支架上的滑块和设置在机架1上的导向杆，该滑块与导向杆相互滑动导向配合，毛刷辊66为金属丝刷，优选铁丝刷，抛光驱动单元67为电机，毛刷辊66与抛光驱动单元67的动力轴连接，抛光驱动单元67借助竖向的螺栓安装在支架上，支架与抛光驱动单元67之间可设置垫片，借助螺栓与垫片厚度的调节可实现对抛光驱动单元安装高度的调节，即对毛刷辊66的工作高度进行调节，满足不同高度的铝型材2的翅片的抛光。第二横移单元65在机架1上横向移动，实现对8列铝型材2的抛光。

抛光后铝型材2被送入切断工位，所述的切断工位6包括设置于机架1上的第一横移单元59、借助第一横移单元59安装的切断刀60及切断驱动单元61，所述的切断刀60的前、后两侧分别同轴设置有第一铣槽刀62、第二铣槽刀63，所述的切断刀60、第一铣槽刀62、第二铣槽刀63与切断驱动单元61的驱动端连接，第一横移单元59与第二横移单元65的结构相同，包括支架、设置在支架上的滑块和设置在机架1上的导向杆，该滑块与导向杆相互滑动导向配合，切断驱动单元61为电机，切断驱动单元61驱动第一铣槽刀62、第二铣槽刀63、切断刀60同时旋转，切断刀60对铝型材2进行切断的同时，第一铣槽刀62、第二铣槽刀63对切断处的两侧分别铣槽，即对两个相邻的铝型材2最终产品的端部分别铣槽，节省工序。第一横移单元59在机架1上横向移动，实现对8列铝型材2的切断和铣槽。

第一横移单元59、第二横移单元65均借助横移驱动单元进行横向移动，横移驱动单元可以是人工直接推动，或者是在第一横移单元59的支架、第二横移单元65的支架上横向设置螺杆，在机架1上分别设置与该螺杆对应的可旋转的螺纹套，通过人工推动螺杆实现横移，优选的是在第一横移单元59的支架、第二横移单元65的支架上横向设置齿条，在机架1上设置于齿条配合的齿轮，由一电机驱动齿轮正转或反转实现第一横移单元59、第二横移单元65在机架1上的横向移动。

本发明涉及的铝型材双面铲翅自动化生产线将铲削、铣削、抛光、切断、铣槽等集为一体，自动化程度高，使铝型材一次上线即完成生产操作，且在长距离输送中仍能保持各工位的良好操作，在大幅提高产品生产效率的同时保证产品的品质，利用该生产线，使原有的每人每天生产300片产品提高至每人每天可生产3000片产品，工厂效益、工人收益都得到显著的提高。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。