一种型材的传输设备的制作方法

本实用新型涉及型材加工技术领域，更具体地说，涉及一种型材的传输设备。

背景技术：

型材是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶，建筑，装修及化学工业中已大量应用。随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展，对型材焊接结构件的需求日益增多，使型材的焊接性研究也随之深入。

在型材的生产过程中，快速而又精确的质量检测对铝合金型材的质量控制有着至关重要的作用。而且由于型材应用领域比较广泛，对于型材应用场合不同，其尺寸要求也不相同。采用同一批型材进行进料加工时，型材的尺寸是有一定标准范围的，超出该标准范围的产品被认定为不合格产品。所以在型材加工前获得型材的产品的尺寸和重量等信息，以利于对型材进行筛选或型材加工生产线做出对应的改进，对于型材的加工质量提升具有重要意义。

而传送装置作为自动化生产必不可少的设备，其应用场合非常广。目前，传统的型材传送装置仅仅具有传输功能，无法在传送过程中对型材进行尺寸和重量的自动测量和理料的功能。现有技术中，大部分是采用人工操作的方式对型材进行尺寸和重量测量来判断型材是否合格，然而这种人工检测不仅劳动强度大和工作效率低，而且不同的检测人员差异会导致主观性判断，从而大大影响型材加工质量。有些是在传送装置设置激光测距或电阻尺等，采用电子方式进行型材的尺寸测量，这种方式价格昂贵、安装精度高以及容易受到现场环境的干扰而影响测量结果。

因此，现需提供一种实用性强、成本低、对型材进行传输的同时可实现型 材尺寸和重量测量以及具有理料功能的型材传送设备，以提高型材加工的效率和质量。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种结构简单、成本低、实用性强、对型材进行传输的同时可实现型材的尺寸和重量测量并具有理料功能的型材传送设备；该型材传送设备有效解决目前型材加工机械行业自动化程度不高、测量易受干扰、成本高和生产效率低等问题，从而提高型材的加工效率以及加工精度和质量。

为了达到上述目的，本实用新型通过下述技术方案予以实现：一种型材的传输设备，用于将型材传送至型材存放框；其特征在于：包括：

型材纵向进料机构，用于分别对型材的长度和宽度进行测量并将型材传送至横向传送工位；

型材横向进料机构，用于对横向传送工位的型材进行重量测量并将型材传送至理料工位；

型材理料机构，用于对理料工位上的型材进行排列，便于排列好的型材跌入型材存放框；

以及控制机构，所述控制机构均与型材纵向进料机构、型材横向进料机构和型材理料机构信号连接。

在上述方案中，本实用新型型材的传输设备在型材传送至型材存放框的过程中可实现全自动型材的长度测量、型材的宽度测量、型材的重量测量和型材的排列，这样不仅便于后续的型材加工，而且可避免人工尺寸和重量测量导致效率低、劳动强度大和错误率增加的问题。而尺寸和重量测量也便于后续对尺寸或重量不合格的型材进行筛选和后续型材加工定位，从而提高型材的加工效率、加工精度和加工质量。同时，型材理料机构将一层层排列好的型材跌入型材存放框中，则便于码垛设备对存放框中的型材进行跺料和运输，从而进一步提高型材的加工效率。

所述型材纵向进料机构包括架体、设置在架体上的无动力滚筒传送线、用 于拉动型材的机械臂、用于将型材定位在横向传送工位上的限位装置、用于测量型材长度的长度测量装置和用于测量型材宽度的宽度测量装置；所述限位装置沿无动力滚筒传送线长度方向设置并位于横向传送工位的一端；所述长度测量装置设置在无动力滚筒传送线下方，工作时，机械臂拉动型材，型材与长度测量装置同速运动以测量型材的长度，并且型材在无动力滚筒传送线实现传送；所述宽度测量装置设置在无动力滚筒传送线的两侧，以夹持型材测量型材传输时的宽度。

相对于人工测量，本实用新型采用自动测量技术可提高测量的准确性和可靠性。本实用新型测量型材长度和宽度的装置十分巧妙和成本低，通过得到长度测量装置的速度得到与长度测量装置同速运动的型材的长度，通过夹持型材的方式测量夹持的行走距离得到型材的宽度。本实用新型采用机械臂拉动型材在无动力滚筒传送线运动，并且通过限位装置实现型材定位于横向传送工位的方式，不仅可降低成本，而且便于控制型材的定位，使得型材定位更加准确。

所述长度测量装置为安装在架体上并位于无动力滚筒传送线下方的皮带传动装置，其包括皮带相连的皮带轮A和皮带轮B，与皮带轮A同轴连接的摩擦轮，以及用于测量皮带轮B转速的编码器一；所述皮带轮B安装在机架上并与编码器一同轴连接；所述摩擦轮与外力作用下的型材同速运动；

所述摩擦轮与外力作用下的型材同速运动是指：所述摩擦轮伸出无动力滚筒传送线的传送面，工作时摩擦轮与外力作用下的型材摩擦接触，实现摩擦轮与外力作用下的型材同速运动。

本实用新型与型材摩擦接触的摩擦轮带动同轴连接的皮带轮轮A转动和与皮带轮A通过皮带相连的皮带轮B转动，与皮带轮B同轴连接的编码器一测得的转速为摩擦轮的转速。在外力作用下型材运动过程中，依靠摩擦力拉动摩擦轮转动，这样就可把型材的直线位移(长度)转换为编码器一的脉冲数字信号输出，从而通过编码器一输出的量得到型材的长度。本实用新型的测量方式成本低，无需设置传送机构，通过外力作用型材则可实现型材的传送和型材长度的测量。与现有的长度测量方式(如人工测量、激光测距和超声波测量等等)相比，编码器具有精度高、响应快、测量范围大、体积小、成本低、安装方便 和易于与控制系统连接等特点，可满足型材的长度测量要求。

本实用新型还包括用于支撑摩擦轮与型材贴紧并增加摩擦力的弹性部件；所述弹性部件设置在摩擦轮与皮带轮A的同一转轴上；

还包括用于调节皮带松紧度的张紧部件；所述张紧部件包括与皮带连接的张紧轮和安装部，安装部设置在皮带轮A与皮带轮B的轴心连线上，并与张紧轮连接。本实用新型设置弹性部件可起到缓冲的作用，使得摩擦轮以浮动的形式与型材紧密接触，从而提高型材长度测量的精度和准确度。

所述宽度测量装置包括设置在无动力滚筒传送线两侧的支架、用于夹持型材的夹板、用于驱动夹板运动的驱动部件一和传动部件一；所述驱动部件一安装在支架上，并与夹板连接；所述传动部件一一端与支架滑动连接，另一端与夹板连接；

所述传动部件一包括齿条和与齿条啮合的齿轮；所述齿条一端与支架滑动连接，另一端与夹板连接；还包括用于测量齿轮转速的编码器二，所述编码器二与齿轮同轴连接。

本实用新型的驱动部件和齿条连接在同一夹板上，则夹板运动时，驱动部件与齿条是同步运动的，而且运动距离相等。在驱动部件作用下夹板运动过程中，带动齿条直线运动；由于齿条与齿轮啮合，因此可把齿条的直线位移转换为与齿轮同轴连接的编码器二的脉冲数字信号输出，从而通过编码器二输出的量得到驱动部件的驱动行程。本实用新型还包括用于防止型材夹持变形的滚筒，该滚筒设置在夹板远离驱动部件的一侧。

所述限位装置包括沿无动力滚筒传送线长度方向设置并位于横向传送工位一端的侧架、与侧架滑动连接的限位板、传动部件二和与传动部件二连接的驱动部件二；所述传动部件二包括齿条和与齿条啮合连接的齿轮，齿轮通过连板与限位板连接；所述驱动部件二与控制机构信号连接，实现驱动齿轮转动并与齿条啮合以带动限位板在侧架上滑动。本实用新型的限位装置可根据型材的长度在侧架上滑动进行位置的调节，以对不同长度的型材定位于横向传送工位，从而大大提高该传输设备的通用性和实用性。

所述型材横向进料机构包括用于升起型材并测量型材重量的称重装置、用 于将型材输送至理料工位的传输线、以及用于顶起型材使型材滑落至称重装置和传输线的顶升装置；所述顶升装置设置在横向传送工位上并与控制机构信号连接，其端面与无动力滚筒传送线的端面持平；所述传输线位于横向传送工位一侧并与控制机构信号连接，其传输方向与无动力滚筒传送线的传输方向垂直；所述称重装置设置在横向传送工位靠近传输线的一侧，并与控制机构信号连接。

所述型材理料机构包括用于在理料工位对型材进行承托定位的承托装置和用于对理料工位上的型材进行排列的理料装置；所述承托装置位于传输线下方并与控制机构信号连接；所述理料装置设置在传输线一侧并与控制机构信号连接。

所述承托装置包括支撑板、与支撑板连接的驱动部件三、设置在支撑板末端的挡板和与挡板连接的驱动部件四；所述驱动部件三与控制机构信号连接，实现驱动支撑板伸出传输线至理料工位对型材进行承托，或者驱动支撑板缩回传输线下方使得型材跌入型材存放框；所述驱动部件四与控制机构信号连接，实现支撑板伸出时驱动挡板翻转与支撑板成90°，将型材定位于理料工位上，或者驱动挡板复位与支撑板接触。

所述理料装置包括支架、与支架滑动连接的推料部和与推料部连接的驱动部件五；所述驱动部件五与控制机构信号连接，实现推料部在支架上滑动至理料工位；

所述推料部包括用于对理料工位上的型材进行排列的推板和与推板连接的驱动部件六；所述推板一端与支架铰接，驱动部件六与控制机构信号连接，实现驱动推板翻转对理料工位上的型材进行排列理料，或者驱动推板复位便于型材在传输线传送。

本实用新型的型材传输设备实用性强和成本低，该传输设备是这样工作的：

1、在型材长度测量中，由于长度测量装置的摩擦轮通过弹性部件以浮动的方式与型材接触，因此为了提高长度测量的精度和准确度，本实用新型设置了与摩擦轮同轴连接的皮带轮A和通过与皮带轮A皮带相连的皮带轮B，使得皮带轮B的转速与摩擦轮的转速一致，而皮带轮B是固定安装在架体上的，因此可保证与其同轴连接的编码器一不受摩擦轮上、下浮动的干扰，可准确和精确 地测量皮带轮B和摩擦轮的转速，即为型材的直线位移(长度)，从而提高型材长度测量的精准性和后续的加工质量。

2、在型材宽度测量中，驱动部件一可采用气缸，则无动力滚筒传送线两侧的气缸驱动夹板夹持型材时，则可通过编码器二测得气缸驱动的实际行程，并通过以下公式得到型材的宽度：S＝L₁-L₁′+L₂-L₂′+L₃，其中，L₁和L₂分别为两个气缸驱动的总行程(气缸的参数)；L₁′和L₂′分别为两个编码器二测得气缸驱动的实际行程；L₃为两个气缸之间安装的预留空间距离(这个根据实际情况设定，为已知值)。由于气缸驱动夹板夹持型材时会产生碰撞等干扰，为了可准确测量气缸驱动的实际行程，本实用新型设置了与气缸同步动作的齿条，并在与齿条啮合的齿轮上同轴连接有编码器二，这样编码器二可大大减少碰撞等干扰来测量气缸驱动的实际行程，从而提高型材宽度测量的精准性和后续的加工质量。

3、在型材定位与横向传送工位时，机械臂拉动型材在无动力滚筒传送线运动，并且通过限位装置实现型材定位于横向传送工位。

4、在型材横向传送时，横向传送工位上的顶升装置顶起型材使型材滑落至称重装置和传输线，此时，称重装置升起对型材进行重量测量。型材通过称重装置下降于传输线上，并通过传输线输送至理料工位。

5、在型材理料时，理料工序步骤是这样的：

(1)支撑板伸出传输线至理料工位对型材进行承托，此时，支撑板末端的挡板翻转与支撑板成90°，起到阻挡作用，使得型材定位于理料工位。

(2)同时，推料部滑动至理料工位，驱动推板翻转对理料工位上的型材进行排列理料。

(3)挡板复位与支撑板接触，同时，支撑板缩回传输线下方使得排列好的整层型材跌入型材存放框。

(4)推板复位便于下一层需排列的型材在传输线传送至理料工位。

如此类推，可实现一层层排列好的型材跌入型材存放框，便于码垛设备对排列好的型材进行跺料和运输。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点与有益效果：本实用新型型材传送设备结构简单、成本低和实用性强，该型材传送设备对型材进行传输的同 时可实现型材的尺寸和重量测量并具有理料功能；该型材传送设备有效解决目前型材加工机械行业自动化程度不高、测量易受干扰、成本高和生产效率低等问题，从而提高型材的加工效率以及加工精度和质量。

附图说明

图1是本实用新型型材传输设备的结构示意图；

图2是本实用新型型材传输设备的工作运动简图；

图3是本实用新型型材传送设备中型材纵向进料机构的工作运动示意简图；

其中，1为型材存放框、2为型材纵向进料机构、2.1为架体、2.2为无动力滚筒传送线、2.3为机械臂、2.4为皮带、2.5为皮带轮A、2.6为皮带轮B、2.7为摩擦轮、2.8为编码器一、2.9为弹性部件、2.10为张紧轮、2.11为安装部、2.12支架、2.13为夹板、2.14为气缸、2.15为齿条、2.16为齿轮、2.17为编码器二、2.18为滚筒、2.19为侧架、2.20为限位板、3为型材、4为称重装置、5为传输线、6为顶升装置、7为支撑板、8为驱动部件三、9为挡板、10为驱动部件四、11为支架、12为驱动部件五、13为推板、14为驱动部件六。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细的描述。

实施例

如图1至3所示，本实用新型一种型材的传输设备，是用于将型材3传送至型材存放框1；其包括：

型材纵向进料机构2，用于分别对型材3的长度和宽度进行测量并将型材3传送至横向传送工位；

型材横向进料机构，用于对横向传送工位的型材3进行重量测量并将型材3传送至理料工位；

型材理料机构，用于对理料工位上的型材3进行排列，便于排列好的型材3跌入型材存放框1；

以及控制机构，该控制机构均与型材纵向进料机构2、型材横向进料机构和 型材理料机构信号连接。

本实用新型型材纵向进料机构2包括架体2.1、设置在架体2.1上的无动力滚筒传送线2.2、用于拉动型材3的机械臂2.3、用于将型材3定位在横向传送工位上的限位装置、用于测量型材长度的长度测量装置和用于测量型材宽度的宽度测量装置；其中，限位装置沿无动力滚筒传送线2.2长度方向设置并位于横向传送工位的一端；而长度测量装置设置在无动力滚筒传送线2.2下方，工作时，机械臂2.3拉动型材3，型材3与长度测量装置同速运动以测量型材的长度，并且型材3在无动力滚筒传送线2.2实现传送；宽度测量装置设置在无动力滚筒传送线2.2的两侧，以夹持型材3测量型材3传输时的宽度。

本实用新型的长度测量装置为安装在架体2.1上并位于无动力滚筒传送线2.2下方的皮带传动装置，其包括皮带2.4相连的皮带轮A2.5和皮带轮B 2.6，与皮带轮A 2.5同轴连接的摩擦轮2.7，以及用于测量皮带轮B 2.6转速的编码器一2.8，其中，皮带轮B 2.6安装在机架2.1上并与编码器一2.8同轴连接，摩擦轮2.7伸出无动力滚筒传送线2.2的传送面，工作时摩擦轮2.7与外力作用下的型材3摩擦接触，实现摩擦轮2.7与外力作用下的型材3同速运动。

本实用新型还包括用于支撑摩擦轮2.7与型材3贴紧并增加摩擦力的弹性部件2.9；该弹性部件2.9设置在摩擦轮2.7与皮带轮A2.5的同一转轴上。本实用新型还包括用于调节皮带2.4松紧度的张紧部件，该张紧部件包括与皮带2.4连接的张紧轮2.10和安装部2.11，安装部2.11设置在皮带轮A 2.5与皮带轮B 2.6的轴心连线上，并与张紧轮2.10连接。

本实用新型型材进料机构的宽度测量装置包括设置在无动力滚筒传送线2.2两侧的支架2.12、用于夹持型材的夹板2.13、用于驱动夹板2.13运动的气缸2.14和传动部件，其中，两个气缸2.14分别安装在支架2.12上，并与夹板2.13连接，且位于架体2.1两侧；传动部件包括齿条2.15和与齿条2.15啮合的齿轮2.16，齿条2.15一端与支架2.12滑动连接，另一端与夹板2.13连接。本实用新型还包括用于测量齿轮2.16转速的编码器二2.17，编码器二2.17与齿轮2.16同轴连接。本实用新型的气缸2.14和齿条2.15连接在同一夹板2.13上，则夹板2.13运动时，气缸2.14与齿条2.15是同步运动的，而且运动距离相等。为了防止型材夹 持变形，本实用新型还包括滚筒2.18，该滚筒2.18设置在夹板2.13远离气缸2.14的一侧。

该限位装置包括沿无动力滚筒传送线2.2长度方向设置并位于横向传送工位一端的侧架2.19、与侧架2.19滑动连接的限位板2.20、传动部件二和与传动部件二连接的驱动部件二。其中，传动部件二包括齿条和与齿条啮合连接的齿轮，齿轮通过连板与限位板2.20连接，驱动部件二与控制机构信号连接，实现驱动齿轮转动并与齿条啮合以带动限位板2.20在侧架2.19上滑动。本实用新型的限位装置可根据型材3的长度在侧架2.19上滑动进行位置的调节，以对不同长度的型材3定位于横向传送工位，从而大大提高该传输设备的通用性和实用性。

本实用新型的型材横向进料机构包括用于升起型材3并测量型材3重量的称重装置4、用于将型材3输送至理料工位的传输线5、以及用于顶起型材3使型材3滑落至称重装置4和传输线5的顶升装置6，其中，顶升装置6设置在横向传送工位上并与控制机构信号连接，其端面与无动力滚筒传送线2.2的端面持平；传输线6位于横向传送工位一侧并与控制机构信号连接，其传输方向与无动力滚筒传送线2.2的传输方向垂直；称重装置4设置在横向传送工位靠近传输线6的一侧，并与控制机构信号连接，当型材3滑落至称重装置4和传输线5时，称重装置4顶升起型材3对型材3进行称重。

本实用新型型材理料机构包括用于在理料工位对型材3进行承托定位的承托装置和用于对理料工位上的型材3进行排列的理料装置，承托装置位于传输线5下方并与控制机构信号连接，理料装置设置在传输线5一侧并与控制机构信号连接。其中，承托装置包括支撑板7、与支撑板7连接的驱动部件三8、设置在支撑板7末端的挡板9和与挡板9连接的驱动部件四10，驱动部件三8与控制机构信号连接，实现驱动支撑板7伸出传输线5至理料工位对型材3进行承托，或者驱动支撑板7缩回传输线5下方使得型材3跌入型材存放框1。而驱动部件四10与控制机构信号连接，实现支撑板7伸出时驱动挡板9翻转与支撑板7成90°，将型材3定位于理料工位上，或者驱动挡板9复位与支撑板7接触。

理料装置包括支架11、与支架11滑动连接的推料部和与推料部连接的驱动 部件五12，驱动部件五与控制机构信号连接，实现推料部在支架11上滑动至理料工位。而推料部包括用于对理料工位上的型材3进行排列的推板13和与推板13连接的驱动部件六14，推板13一端与支架11铰接，驱动部件六14与控制机构信号连接，实现驱动推板13翻转对理料工位上的型材3进行排列理料，或者驱动推板13复位便于型材3在传输线5传送。

本实用新型的型材传输设备实用性强和成本低，该传输设备是这样工作的：

1、在型材3长度测量中，由于长度测量装置的摩擦轮2.7通过弹性部件2.9以浮动的方式与型材3接触，因此为了提高长度测量的精度和准确度，本实用新型设置了与摩擦轮2.7同轴连接的皮带轮A 2.5和通过与皮带轮A 2.5皮带2.4相连的皮带轮B 2.6，使得皮带轮B 2.6的转速与摩擦轮2.7的转速一致，而皮带轮B 2.6是固定安装在架体2.1上的，因此可保证与其同轴连接的编码器一2.8不受摩擦轮2.7上、下浮动的干扰，可准确和精确地测量皮带轮B 2.6和摩擦轮2.7的转速，即为型材3的直线位移(长度)，从而提高型材3长度测量的精准性和后续的加工质量。

2、在型材3宽度测量中，驱动部件一可采用气缸2.14，则无动力滚筒传送线2.2两侧的气缸2.14驱动夹板2.13夹持型材3时，则可通过编码器二2.17测得气缸2.14驱动的实际行程，并通过以下公式得到型材3的宽度：S＝L₁-L₁′+L₂-L₂′+L₃，其中，L₁和L₂分别为两个气缸2.14驱动的总行程(气缸的参数)；L₁′和L₂′分别为两个编码器二2.17测得气缸2.14驱动的实际行程；L₃为两个气缸2.14之间安装的预留空间距离(这个根据实际情况设定，为已知值)。由于气缸2.14驱动夹板2.13夹持型材3时会产生碰撞等干扰，为了可准确测量气缸2.14驱动的实际行程，本实用新型设置了与气缸2.14同步动作的齿条2.15，并在与齿条2.15啮合的齿轮2.16上同轴连接有编码器二2.17，这样编码器二2.17可大大减少碰撞等干扰来测量气缸2.14驱动的实际行程，从而提高型材宽度测量的精准性和后续的加工质量。

3、在型材定位与横向传送工位时，机械臂2.3拉动型材3在无动力滚筒传送线2.2运动，并且通过限位装置实现型材3定位于横向传送工位。

4、在型材横向传送时，横向传送工位上的顶升装置6顶起型材3使型材3 滑落至称重装置4和传输线5，此时，称重装置4升起对型材3进行重量测量。型材3通过称重装置4下降于传输线5上，并通过传输线5输送至理料工位。

5、在型材理料时，理料工序步骤是这样的：

(1)支撑板7伸出传输线5至理料工位对型材3进行承托，此时，支撑板7末端的挡板9翻转与支撑板7成90°，起到阻挡作用，使得型材3定位于理料工位。

(2)同时，推料部滑动至理料工位，驱动推板13翻转对理料工位上的型材3进行排列理料。

(3)挡板9复位与支撑板7接触，同时，支撑板7缩回传输线5下方使得排列好的整层型材3跌入型材存放框1。

(4)推板13复位便于下一层需排列的型材3在传输线5传送至理料工位。

如此类推，可实现一层层排列好的型材3跌入型材存放框1，便于码垛设备对排列好的型材3进行跺料和运输。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。