一种铝型材自动上排装置及其控制方法与流程

文档序号:12337851阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种铝型材自动上排装置,其特征在于,包括缠绕机组、导电架升降机组和导电杆,所述缠绕机组包括两台缠绕机,缠绕机分别安装在两条导电杆侧面;每台缠绕机包括导电杆定位机构、铝线放卷及导向机构和缠绕机构,所述导电杆定位机构用于定位导电杆在水平方向的位置以及固定导电杆以避免摇晃,铝线放卷及导向机构用于将铝线输送到缠绕机构;所述导电杆处设有若干个固定钩;在进行缠绕时,铝型材端部伸出导电杆,缠绕机构用铝线将铝型材端部与固定钩缠紧,并使铝型材与导电杆导电面贴紧;所述导电架升降机组用于在一根铝型材被缠紧后自动升降导电杆。

2.根据权利要求1所述的铝型材自动上排装置,其特征在于,所述导电杆定位机构包括定位漏斗、定位导向杆、定位卡紧机构、定位驱动电机和定位位置检测机构,在进行缠绕前,导电杆插入在定位漏斗中,定位导向杆设置在定位漏斗内部的侧面,定位卡紧机构在定位驱动电机的作用下卡紧导电杆,定位位置检测机构用于判别当前导电杆上的固定钩位置;

所述铝线放卷及导向机构包括放卷电机、放卷盘、导向辊、放线控制器和送线电机,放卷电机和送线电机分别与放线控制器相连,整卷铝线放置在放卷轮中,由放卷电机旋转放卷;放卷盘输出的铝线在导向辊导向下进入送线电机,送线电机在放线控制器控制下按照一定的速度将一定长度的铝线输送到缠绕机构中的缠绕头;

所述上排装置包括一缠绕机平移机构,所述缠绕机平移机构包括平移导轨和缠绕机平移驱动电机,两个缠绕机均设置在上述平移导轨上,二者在平移导轨上的位置由缠绕机平移驱动电机驱动控制;

所述上排装置包括一铝型材上料机组,所述铝型材上料机组设置于缠绕机组一侧,用于将铝型材有序的输送到缠绕机组前端;所述铝型材上料机组包括输送机构、识别机构、翻转和夹送机构,输送机构用于堆放和分排前段工艺送来的一根根铝型材,识别机构用于识别和计算铝型材的截面尺寸,翻转和夹送机构用于使铝型材翻转至合适位置,让铝型材导电的一侧与导电杆导电面平行并且夹持送至贴合导电杆导电面;

所述每个缠绕机还设有用于在单排所需缠绕的最后一根铝型材缠绕绑紧后剪断铝线的裁断机构,所述裁断机构固定在缠绕机构的底座上,包括裁断剪刀和气动动力装置,裁断剪刀设在缠绕头附近;

每个缠绕机还包括打磨机构,打磨机构包括打磨碟片、打磨机、打磨机平移机构和打磨控制电机,所述打磨碟片设置在打磨机的前端,打磨机设置在打磨机平移机构上,打磨控制电机通过打磨机平移机构控制打磨机的位置;

在导电杆处安装一个固定钩板,固定钩设置在该固定钩板上,固定钩板与导电杆采用可拆卸方式连接;

所述固定钩板一端设有初始定位钩。

3.根据权利要求2所述的铝型材自动上排装置,其特征在于,铝线放卷及导向机构还包括检测模块,所述检测模块包括铝线缺线检测传感器、张力检测模块,所述铝线缺线检测传感器用于检测铝线是否出现松弛和断线,张力检测模块包括张力调节模块以及压力限位检测传感器,压力限位检测传感器设置在张力调节模块两侧;所述铝线缺线检测传感器、压力限位检测传感器分别与放线控制器连接。

4.根据权利要求1所述的铝型材自动上排装置,其特征在于,所述缠绕机构包括Y-Z轴位移移动机构、铝线送丝机构和缠绕头,所述缠绕头设置在Y-Z轴位移移动机构上,Y-Z轴位移移动机构带动缠绕头伸出的铝线对铝型材端部与固定钩进行Y-Z平面缠绕,所述铝线送丝机构用于将铝线放卷及导向机构输送的铝线送到缠绕头处。

5.根据权利要求1所述的铝型材自动上排装置,其特征在于,所述缠绕机构包括XYZ三轴位移移动机构、铝线送丝机构和缠绕头,所述缠绕头设置在XYZ三轴位移移动机构上;在进行缠绕时,XYZ三轴位移移动机构带动缠绕头进行Y-Z平面缠绕的同时,还进行X轴方向的移动,完成多圈Y-Z平面缠绕铝线的在X方向排线动作,所述铝线送丝机构用于将铝线放卷及导向机构输送的铝线送到缠绕头处。

6.根据权利要求2所述的铝型材自动上排装置,其特征在于,

所述输送机构包括输送带、输送电机,输送带设置在同步轴上,输送电机通过驱动同步轴带动输送带运转;

输送带上按照一定间距设有若干排定位辅助导向板,同时在输送带一侧平行于其轴线方向设有铝材定位导向板;

所述识别机构包括机器视觉处理器,以及分别与机器视觉处理器相连的相机和传感器,传感器定位铝型材在输送带上的位置,相机用于拍摄被翻转和夹紧机构从输送带抬起的铝型材的端面图像,机器视觉处理器用于从端面图像中提取铝型材的截面形状尺寸和位置,计算得到最优的用于与导电杆导电面接触的固定用侧面,然后发送翻转信号到翻转和夹送机构。

7.根据权利要求2或6所述的铝型材自动上排装置,其特征在于,所述翻转和夹送机构包括翻转电机、翻转架、夹送电机和夹送手臂,翻转电机和夹送电机分别与机器视觉处理器相连,翻转架设置在输送带的一侧,翻转架在翻转电机的驱动下翻转,夹送手臂在夹送电机的驱动下动作。

8.根据权利要求2或6所述的铝型材自动上排装置,其特征在于,所述翻转和夹送机构包括夹持及旋转机构、夹紧气缸、夹料升降机构、夹送滑台、升降电机、夹送电机,所述夹紧气缸、夹送电机、升降电机分别与机器视觉处理器相连,夹持及旋转机构在夹送气缸的驱动下夹紧并旋转铝型材,夹持及旋转机构设置在夹料升降机构的下方,夹料升降机构在夹送电机驱动下沿夹送滑台移动。

9.一种基于权利要求1-8任一项所述铝型材自动上排装置的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)根据铝型材的几何尺寸,确定导电杆在大梁的位置以及缠绕机之间的距离;

(2)导电杆定位机构对导电杆进行定位,铝线放卷及导向机构将铝线输送到缠绕机构;

(3)将铝型材放置在导电杆导电面的一侧,铝型材端部伸出导电杆,缠绕机构通过铝线将铝型材端部与导电杆上的固定钩缠紧;

(4)在一根铝型材被缠紧后,通过导电架升降机组自动将导电杆自动下降或者上升一个所需位置,然后重复步骤(3),直到上排结束。

10.根据权利要求9所述的控制方法,其特征在于,包括步骤:

S1、获取当前待缠绕铝型材的几何尺寸信息;

S2、根据铝型材的长度,发送控制信号到导电架升降机组和缠绕机平移机构,自动调整缠绕机之间的距离;

S3、导电杆定位机构对导电杆进行定位,铝线放卷及导向机构和缠绕机先将铝线固定在导电杆的初始定位钩上;

S4、通过铝型材上料机组或人工将铝型材放置在导电杆导电面的一侧,铝型材端部伸出导电杆,缠绕机构根据铝型材的截面尺寸信息自动走缠绕轨迹,通过铝线将铝型材端部与导电杆上的固定钩缠紧;

S5、导电杆自动升降,升降距离根据铝型材的尺寸信息和铝型材放置间距确定;

S6、重复步骤S4、S5,直至所设定的所有铝型材缠绕完毕,缠绕头缠绕固定铝线末端,然后通过裁断机构裁断铝线,当前排的铝型材上排完毕;

所述步骤S1中,当前待缠绕铝型材的尺寸信息通过下面且不局限的任一方法得到:

a、通过触摸屏或者工控机手动设置当前待缠绕铝型材几何参数;

b、通过上料机组中的识别机构自动读取铝型材端面几何参数;

c、通过将铝型材的3D或2D图导入至工控机自动获取铝型材的几何参数;

所述步骤S4中,通过铝型材上料机组将铝型材放置在导电杆导电面的一侧,步骤是:

S401、采集当前输送机构上铝型材的端面图像;

S402、从端面图像中提取铝型材的截面形状尺寸,计算得到最优的用于与导电杆导电面接触的固定用侧面;

S403、将上述固定用侧面翻转到垂直方向;

S404、通过翻转和夹送机构将上述铝型材按照步骤S403得到的摆放姿势移动到缠绕机组前方。

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