一种活动挤压垫周转循环与铝棒协同上机自动化系统的制作方法

1.发明涉及铝合金加工领域，特别涉及一种活动挤压垫周转循环与铝棒协同上机自动化系统。


背景技术：

2.铝合金挤压过程中，活动挤压垫因其结构简单、更换方便且使用寿命长等特点而广泛应用于建材铝挤压机生产线，工作时挤压杆对挤压垫提供推力，挤压垫将铝棒推送至挤压筒内进行挤压，从前梁开口前端挤出铝型材，挤压后压余剪向下运动剪切压余，挤压垫随之脱落。目前在我国的铝型材厂中，活动挤压垫与铝压余的分离、接取、转运及挤压棒的上料等一系列工序都是由人工完成，人工工作效率低。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明公开了一种活动挤压垫周转循环与铝棒协同上机自动化系统，解决人工对挤压垫接取、运输、上料工作效率低的技术问题，具体方案如下：
4.一种活动挤压垫周转循环与铝棒协同上机自动化系统，包括挤压机、压余剪、上棒装置，所述压余剪设置于挤压机上，还包括挤压垫输送系统，上棒装置设置于挤压机的上游，挤压垫输送系统设置于挤压机的下游，所述挤压垫输送系统包括支撑立柱、路轨、驱动系统、机械手、接料槽；所述支撑立柱垂直设于地面上，路轨设于支撑立柱上端，路轨的长度方向与挤压机的挤压方向平行，驱动系统设置于路轨上，所述机械手的运动轨迹所在平面与挤压机的挤压方向相互垂直，机械手的一端与驱动系统连接，能接取压余剪剪切压余后掉落的挤压垫的接料槽设置于机械手上远离驱动系统的一端。
5.优选地，所述挤压机包括前梁开口、挤压杆、挤压垫、压余剪，挤压机的挤压方向为由后至前，挤压机内由后至前依次设有挤压杆、挤压垫、前梁开口；所述上棒装置包括行走轨道、上棒小车，行走轨道的长度方向与挤压机的挤压方向相互垂直，行走轨道设置于挤压机内前梁开口的后侧，上棒小车上设有升降托臂，可升降托臂上设有v形槽。
6.优选地，所述机械手包括翻转臂、接料臂、第一转轴、第二转轴、第三转轴、缓冲伸缩弹簧；所述接料臂为杆件结构，接料槽设置于接料臂长度方向靠近挤压机的一端；所述第一转轴可转动的设置于接料臂上远离接料槽的一端，第二转轴可转动的设置于接料臂上，第三转轴可转动的设置于翻转臂上；所述翻转臂的一端与驱动系统连接，翻转臂的另一端与接料臂上的第二转轴连接，接料臂上的第一转轴与翻转臂上的第三转轴之间连接有缓冲伸缩弹簧，所述第一转轴、第二转轴、第三转轴的轴心均与挤压垫轴心平行。
7.优选地，所述接料槽为上方开口的半圆槽形结构，所述挤压垫的直径大于接料槽的深度，接料槽的侧壁上缘与接料臂上表面平齐；所述机械手还包括能将挤压垫夹紧于接料槽内的夹紧装置，所述夹紧装置包括夹紧气缸、插销装置，夹紧气缸与插销装置均设置于接料臂上表面上且位于接料臂上靠近接料槽的一端，插销装置设置于夹紧气缸与接料槽之间，所述插销装置包括插销轴、插销轴套、顶紧块，插销轴套设置于接料臂上，插销轴可滑动
的设置于插销轴套内，插销轴的长度大于插销轴套的长度，插销轴靠近夹紧气缸的一端与夹紧气缸的活塞杆连接，插销轴靠近接料槽的一端设置有顶紧块，所述顶紧块靠近挤压垫的一侧为与挤压垫外缘相契合的圆弧状结构。
8.优选地，所述接料槽包括半圆弧形托板、半圆环形挡板，半圆环形挡板设置于半圆弧形板后侧且半圆环形挡板外缘与半圆弧形板连接；所述挤压垫输送系统还包括顶垫气缸，所述顶垫气缸设置于支撑立柱前侧，顶垫气缸活塞杆轴心与挤压垫轴心平行。
9.优选地，还包括水箱装置，所述水箱装置设置于前梁开口与行走轨道之间，挤压垫输送系统中的支撑立柱设置于行走轨道的后侧。
10.优选地，所述水箱装置包括升降装置、水槽，所述升降装置设置于地面上，水槽设置于升降装置上，水槽内前侧设有冷却槽，水槽内后侧设有盐浴槽。
11.优选地，所述驱动系统包括横移平台、行走减速电机、翻转减速电机；所述横移平台设置于路轨上，能够驱动横移平台沿路轨移动的行走减速电机设置于横移平台上，翻转减速电机设置于横移平台上，机械手的一端与翻转减速电机连接，机械手的另一端与接料槽连接。
12.优选地，所述接料槽轴心与水平面平行。
13.优选地，还包括能将铝棒推送至上棒小车的v形槽内的推棒装置。
14.有益效果：
15.1.本发明公开的一种活动挤压垫周转循环与铝棒协同上机自动化系统，通过挤压垫输送系统结构设计，能够实现活动挤压垫的自动接取、输送功能，能够替代人工搬运，提高工作效率。
16.2.通过机械手上设置于接料臂上的夹紧装置，能够规避机械手在运送挤压垫的途中挤压垫脱落问题的发生。
17.3.通过接料槽底部沥水孔的结构设计，能够方便残留在接料槽内的冷却水和盐水流出，此外使接料槽的轴心与水平面平行，避免接料槽在承受压余剪向下剪切产生的下压力使接料臂产生变形。
18.4.通过水箱的结构设计，能够实现与机械手配合实现挤压垫的冷却、盐浴功能，无需由人工进行挤压垫的冷却工作；
19.5.通过将水箱设置于前梁开口与行走轨道之间，挤压垫输送系统中支撑立柱设置于行走轨道的后侧，使一次挤压工序后机械手接取挤压垫后直接向后运动进入水箱内进行冷却、润滑工序，然后继续向后运动至支撑立柱顶垫气缸位置处，将挤压垫顶至上棒小车v形槽内，实现与铝棒一同上机，缩短挤压垫输送时间，大幅提高工作效率。
20.6.通过翻转臂、接料臂、第一转轴、第二转轴、第三转轴、缓冲伸缩弹簧的结构设计，压余剪向下运动剪切压余的过程中，挤压垫坐落于接料槽中会随压余剪一同向下运动一段距离，缓冲弹簧能够给予位于接料臂上接料槽向下运动提供一定的缓冲效果，提高翻转臂与接料臂之间连接结构稳定性。
附图说明
21.图1为本发明俯视结构示意图。
22.图2为本发明立体结构示意图。
23.图3为机械手立体结构示意图。
24.图4为机械手立体结构示意图。
25.图5为图4中a处放大示意图。
26.图6为夹紧装置立体结构示意图。
27.图7为接料槽视结构示意图。
28.图8为夹紧装置主视结构示意图。
29.图9为图8剖面结构示意图。
30.图10为水箱装置结构示意图。
31.图11为上棒装置与推棒装置结构示意图。
32.其中：1.挤压机、2.前梁开口、3.挤压垫、4.压余剪、5.挤压垫输送系统、6.支撑立柱、7.路轨、8.驱动系统、9.横移平台、10.行走减速电机、11.翻转减速电机、12.机械手、13.翻转臂、14.接料臂、15.第一转轴、16.第二转轴、17.第三转轴、18.缓冲伸缩弹簧、19.夹紧装置、20.夹紧气缸、21.插销装置、22.插销轴套、23.插销轴、24.顶紧块、25.接料槽、26.半圆弧形托板、27.半圆环形挡板、28.沥水孔、29.顶垫气缸、30.水箱装置、31.升降装置、32.水槽、33.冷却槽、34.盐浴槽、35.上棒装置、36.行走轨道、37.上棒小车、38.推棒装置。
具体实施方式
33.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。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”、“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”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“若干个”的含义是两个或两个以上。
34.如图1至图11所示，一种活动挤压垫周转循环与铝棒协同上机自动化系统，包括挤压机1、压余剪4、上棒装置35，所述压余剪4设置于挤压机1上，还包括挤压垫输送系统5，上棒装置35设置于挤压机1的上游，挤压垫输送系统5设置于挤压机1的下游，上文所述的“下游”、“上游”表述的是工序位置关系，首先由上棒装置35将挤压垫3和铝棒共同输送至挤压机1内，由挤压机1完成铝棒的挤压工序，挤压后压余剪4剪切压余，挤压垫输送系统5将剪切压余后脱落的挤压垫3输送至上棒装置35上，然后上棒装置35再次将铝棒和挤压垫3共同输送至挤压机1内，以此往复。所述挤压垫输送系统5包括支撑立柱6、路轨7、驱动系统8、机械
手12、接料槽25；所述支撑立柱6垂直设于地面上，路轨7设于支撑立柱6上端，路轨7的长度方向与挤压机1的挤压方向平行，驱动系统8设置于路轨7上，所述机械手12的运动轨迹所在平面与挤压机1的挤压方向相互垂直，机械手12的一端与驱动系统8连接，能接取压余剪4剪切压余后掉落的挤压机1中挤压垫3的接料槽25设置于机械手12上远离驱动系统8的一端。
35.本实施例中，所述挤压机1包括前梁开口2、挤压杆、挤压垫3、压余剪4，挤压机1的挤压方向为由后至前，挤压机1内由后至前依次设有挤压杆、挤压垫3、前梁开口2；所述上棒装置35包括行走轨道36、上棒小车37，行走轨道36的长度方向与挤压机1的挤压方向相互垂直，行走轨道36设置于挤压机1内前梁开口2的后侧，上棒小车37上设有升降托臂，可升降托臂上设有v形槽。挤压机1一次挤压工序为挤压杆对挤压垫3提供推力，挤压垫3将铝棒推送至挤压机1的挤压筒内进行挤压，从前梁开口2的前端挤出铝型材，挤压后压余剪4向下运动剪切压余，挤压垫3随之脱落，机械手12会在压余剪4剪切压余之前使接料槽25运动至挤压垫3正下方，使挤压垫3脱落时掉落至接料槽25内。机械手12输送接料槽25进行输送挤压垫至上棒装置上。在机械手12进行接取挤压垫3的同时，上棒小车37行走至推棒装置38一侧的接棒位，上棒小车37的升降托臂下降，推棒装置38将预热好的铝棒推送至上棒小车37的v形槽内，机械手12将挤压垫运送至上棒小车37上铝棒的后端，然后上棒小车37行走至挤压机1中心位置，挤压杆推动挤压垫3带动铝棒进行下次挤压工序
36.本实施例中，在每次挤压工序过后压余剪4向下剪切压余过程中，挤压垫3坐落于接料槽25中会随压余剪4向下剪切压余过程中会受到向下的力，为规避对机械手12结构稳定性造成损害，所述机械手12包括翻转臂13、接料臂14、第一转轴15、第二转轴16、第三转轴17、缓冲伸缩弹簧18；所述接料臂14为杆件结构，接料槽25设置于接料臂14长度方向靠近挤压机1的一端；所述第一转轴15可转动的设置于接料臂14上远离接料槽25的一端，第二转轴16可转动的设置于接料臂14上，第三转轴17可转动的设置于翻转臂13上；所述翻转臂13的一端与驱动系统8连接，翻转臂13的另一端与接料臂14上的第二转轴16连接，接料臂14上的第一转轴15与翻转臂13上的第三转轴17之间连接有缓冲伸缩弹簧18，所述第一转轴15、第二转轴16、第三转轴17的轴心均与挤压垫3轴心平行，缓冲弹簧能够给予位于接料臂14上接料槽25向下运动提供一定的缓冲效果，提高翻转臂13与接料臂14之间连接结构稳定性。。
37.本实施例中，为规避机械手12输送挤压垫3过程中挤压垫3掉落的技术问题，所述接料槽25为上方开口的半圆槽形结构，所述挤压垫3的直径大于接料槽25的深度，接料槽25的侧壁上缘与接料臂14上表面平齐；所述机械手12还包括能将挤压垫3夹紧于接料槽25内的夹紧装置19，所述夹紧装置19包括夹紧气缸20、插销装置21，夹紧气缸20与插销装置21均设置于接料臂14上表面上且位于接料臂14上靠近接料槽25的一端，插销装置21设置于夹紧气缸20与接料槽25之间，所述插销装置21包括插销轴23、插销轴23套22、顶紧块24，插销轴23套22设置于接料臂14上，插销轴23可滑动的设置于插销轴23套22内，插销轴23的长度大于插销轴23套22的长度，插销轴23靠近夹紧气缸20的一端与夹紧气缸20的活塞杆连接，插销轴23靠近接料槽25的一端设置有顶紧块24，所述顶紧块24靠近挤压垫3的一侧为与挤压垫3外缘相契合的圆弧状结构，接料槽25接取挤压垫3后夹紧气缸20的活塞杆可伸出带动插销顶紧挤压垫3，是挤压垫3固定于接料槽25内。
38.本实施例中，所述接料槽25包括半圆弧形托板26、半圆环形挡板27，半圆环形挡板27设置于半圆弧形板后侧且半圆环形挡板27外缘与半圆弧形板连接；所述挤压垫输送系统
5还包括顶垫气缸29，所述顶垫气缸29设置于支撑立柱6前侧，顶垫气缸29活塞杆轴心与挤压垫3轴心平行。
39.本实施例中，还包括水箱装置30，所述水箱装置30设置于前梁开口2与行走轨道36之间，挤压垫输送系统5中的支撑立柱6设置于行走轨道36的后侧。
40.本实施例中，所述水箱装置30包括升降装置31、水槽32，所述升降装置31设置于地面上，水槽32设置于升降装置31上，水槽32内前侧设有冷却槽33，水槽32内后侧设有盐浴槽34。机械手12完成接取挤压垫3工作后机械手12通过驱动系统8沿路轨7行走至水箱上方并对准冷却槽33，然后水箱通过升降装置31上升至高位，使机械手12接料槽25及挤压垫3浸入水箱内完成挤压垫3的冷却，冷却后升降装置31下降，而后机械手12横移至盐浴槽34上方，水箱再次上升至高位对挤压垫3进行盐浴润滑，而后水箱装置30下降至低位，完成挤压垫3的冷却、盐浴工序。每次挤压工序后，机械手12可先夹取挤压垫3向右运动，配合水箱进行冷却、盐浴，然后再向右运动至挤压垫输送系统5中支撑立柱6左侧进行顶垫工序，不需左右往复行走，提高工作效率。
41.本实施例中，所述驱动系统8包括横移平台9、行走减速电机10、翻转减速电机11；所述横移平台9设置于路轨7上，能够驱动横移平台9沿路轨7移动的行走减速电机10设置于横移平台9上，翻转减速电机11设置于横移平台9上，机械手12的一端与翻转减速电机11连接，机械手12的另一端与接料槽25连接。
42.本实施例中，为避免挤压垫3重量偏移使接料臂14产生弯矩变形，所述接料槽25轴心与水平面平行。
43.任意所述的一种活动挤压垫周转循环与铝棒协同上机自动化系统还包括能将铝棒推送至上棒小车37的v形槽内的推棒装置38。
44.工作原理：挤压过程中挤压杆对挤压垫3提供推力，挤压垫3将铝棒推送至前梁开口2内进行挤压，从前梁开口2前端挤出铝型材，挤压后位于前梁开口2后端上方的压余剪4向下运动剪切压余，此时机械手12会在压余剪4剪切压余之前驱动接料槽25运动至挤压垫3正下方，使挤压垫3脱落时掉落至接料槽25内。然后夹紧气缸20的活塞杆可伸出带动插销顶紧挤压垫3，是挤压垫3固定于接料槽25内，机械手12向后运动至水箱装置30的冷却槽33上空，水箱装置30上升对挤压垫3进行冷却处理，冷却后水箱装置30下降，机械手12继续向后运动至盐浴槽34上空，水箱装置30上升对挤压垫3进行盐浴处理。在机械手12进行接取挤压垫3及冷却过程中，上棒小车37行走至推棒装置38前侧的接棒位，上棒小车37的升降托臂下降，铝棒经热剪机剪断翻落至推棒装置38上，推棒装置38将预热好的铝棒推送至上棒小车37的v形槽内，然后上棒小车37沿行走将载有铝棒的v形槽输送至挤压垫输送系统5中支撑立柱6的前侧，上棒小车37的升降托臂将v形槽输送至合适高度后，机械手12将接料槽25输送至顶垫工位处，夹紧装置19中的夹紧气缸20带动插销轴23收回，此时顶垫气缸29工作将挤压顶至v形槽上，使挤压垫3位于铝棒后端，然后上棒小车37将铝棒、挤压垫3共同运送至挤压机1内，上棒完成后上棒小车37托臂下降至低位，并退回至接棒位等待下一个循环，以此为一完整工序。通过上述方式，能够实现两个挤压垫3循环使用，一个挤压垫3在挤压工作过程中，另一个挤压垫3通过机械手12进行夹取冷却，冷却后与铝棒等待上机过程中，机械手12进行接取刚工作完的挤压垫3，实现两个挤压垫3完美交替使用，大幅提高工作效率的同时，提高挤压垫3使用寿命，减少人力劳动成本。
45.以上所述，仅为本发明创造较佳的具体实施方式，但本发明创造的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明创造披露的技术范围内，根据本发明创造的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明创造的保护范围之内。