一种型材智能全自动上排生产线的制作方法

本实用新型涉及型材生产领域，具体涉及一种型材智能全自动上排生产线。

背景技术：

目前对型材电泳时需要将型材固定在支撑杆上，现在大多数企业还是依靠人力进行操作，费时费力，效率低下，且人工上排质量不能保证，严重制约对型材电泳及氧化的效率。

发明专利“一种铝型材自动上排装置及其控制方法”（申请公布号：CN106276171），其主要公开了一种利用铝线进行缠绕固定的上排装置及方法，该装置与方法结构复杂，且在绕线的过程中容易出现故障；其公布的输送装置也存在输送效率低下的弊端，其翻转装置结构简单，上排效果差；本实用新型主要是提供一种利用机械臂、自动夹紧、全自动的一种型材智能全自动上排生产线及其控制方法。

技术实现要素：

本实用新型主要提供了一种自动输送、自动夹紧、自动导正打磨、自动机械臂、自动移动升降的一种型材智能全自动上排生产线。

一种型材智能全自动上排生产线，包括定机头、辅助机头、动机头、主控制器、支撑架、精确升降横移机构；所述的定机头上设置有左输送装置、左校正机构、左导正定位打磨机构、左上排机械手臂、左自动取放夹输送机构；所述的动机头上设置有右输送装置、右校正机构、右导正定位打磨机构、右上排机械手臂、右自动取放夹输送机构；所述的辅助机头上设置有平移机构、伺服电机一；所述的定机头、动机头、辅助机头设置在支撑架底部横轨上；所述的动机头、辅助机头可沿横轨移动；所述的支撑架右上方设置有精确升降横移机构；所述的支撑架上方设置有支撑型材的铝梁；所述的精确升降横移机构带动铝梁进行升降横移动作；所述的铝梁上设置有左导电杆和右导电杆；所述的主控制器通过线路连接控制定机头、辅助机头、动机头、精确升降横移机构、左输送装置、左校正机构、左导正定位打磨机构、左上排机械手臂、左自动取放夹输送机构、伺服电机一、右输送装置、右校正机构、右导正定位打磨机构、右上排机械手臂、右自动取放夹输送机构动作。

所述的左校正机构后方设置有左上排机械手臂；所述的左校正机构前方设置有左输送装置；所述的左上排机械手臂设置在定机头上；所述的左上排机械手臂后方设置有左导正定位打磨机构；所述的左导正定位打磨机构左侧设置有左自动取放夹输送机构；所述的左导电杆通过左导正定位打磨机构进行导正定位；所述的伺服电机一带动平移机构上的履带运转；所述的动机头可根据主控制器设置移动右侧上排机构；所述的右校正机构后方设置有右上排机械手臂；所述的右校正机构前方设置有右输送装置；所述的右上排机械手臂设置在动机头上；所述的右上排机械手臂后方设置有右导正定位打磨机构；所述的右导正定位打磨机构右侧设置有右自动取放夹输送机构；所述的右导电杆通过右导正定位打磨机构进行导正定位；所述的左上排机械手臂高度略低于右上排机械手臂高度。

所述的左输送装置与右输送装置结构相同；所述的右输送装置包括伺服电机二、伺服电机三、第一输送段、第二输送段、第三输送段；所述的第一输送段与第三输送段设置在一条直线上；所述的第二输送段设置在第一输送段与第三输送段结合处的左侧；第一输送段、第二输送段由伺服电机二带动实现低速同轴运转；第二输送段和第三输送段由伺服电机三带动实现高速同轴运转；通过第一输送段和第三输送段高低速运转，实现型材间距的扩大，达到分离型材的目的；所述的第三输送段与第一输送段之间外侧设置有自动识别传感器一，当自动识别传感器一感应到型材时，伺服电机二停止运转，伺服电机三开始运转将型材由第二输送段输送至第三输送段末端；所述的第三输送段末端外侧设置有自动识别传感器二，当自动识别传感器二感应到型材时，伺服电机三停止运转，此时伺服电机二开始运作，将型材输送至自动识别传感器一上方；所述的伺服电机一与伺服电机二和伺服电机三同步运转。

所述的左校正机构与右校正机构为对称结构；所述的右校正机构包括右伸缩气缸和右挡板，所述的右伸缩气缸与右挡板连接，所述的左校正机构包括左伸缩气缸和左挡板，所述的左伸缩气缸与左挡板连接，当自动识别传感器二感应到型材时，将信号传给主控制器，主控制器控制左伸缩气和右伸缩气缸动作，推动左挡板、右挡板对型材进行左右平衡、夹紧，达到校正效果。

所述的左导正定位打磨机构和右导正定位打磨机构结构相同；所述的右导正定位打磨机构包括导正夹持装置、导正定位装置、打磨装置；所述的导正夹持装置设置在右导电杆下方；所述的导正夹持装置包括夹持圆杆、左右导轨机构、前后导轨机构、左右运动气缸、前后运动气缸；所述的夹持圆杆设置在导正夹持装置的左右两侧，并依靠左右运动气缸沿左右导轨机构实现夹持与松开，通过前后运动气缸沿前后导轨机构实现夹持圆杆前后运动，实现对右导电杆的夹持；所述的导正定位装置设置在导正夹持装置下方，所述的导正定位装置包括导正孔、导轮组件；所述的导正孔周围设置有四组导轮；所述的右导电杆在导正夹持装置的作用下准确进入导正孔内对其进行导正定位；所述的打磨装置设置在导正定位装置外侧；所述的打磨装置包括伸缩气缸二、连接杆、打磨片；所述的伸缩气缸二通过连接杆与打磨片连接，当伸缩气缸二伸开时，伸缩气缸二通过连接杆带动打磨片实现90°旋转至导正孔前方，使得打磨片与右导电杆接触，在右导电杆下降的过程中对右导电杆进行打磨。

所述的左上排机械手臂与右上排机械手臂结构相同；所述的右上排机械手臂包括两个并排交替动作的机械臂，所述的机械臂包括升降机构模组、横移机构模组、机械手模组；所述机械手模组安装在升降机构模组上，所述升降机构模组安装在横移机构模组上，所述横移机构模组安装在底座上；所述的横移机构模组通过横移电机带动其实现前后横移运动；所述的升降机构模组通过升降电机带动其实现上下升降运动；所述的机械手模组包括翻转气缸、夹持气缸、夹持装置、翻转轴；所述的翻转轴与升降机构模组连接；所述的翻转气缸推动翻转轴实现翻转；所述的翻转轴上设置夹持装置，所述的夹持装置包括固定挡板和移动夹紧板；所述的夹持气缸推动移动夹紧板向固定挡板靠近实现夹持动作；所述的夹持装置设置在翻转轴上并随之实现90°翻转运动，使得型材从导正装置移动至导电杆上。

所述的左自动取放夹输送机构与右自动取放夹输送机构结构相同；所述的右自动取放夹输送机构包括自动供夹装置、自动取放夹装置；所述的自动供夹装置包括供夹槽装置、电机四、智能传感器三、旋转盘；所述的自动取放夹装置包括取放夹手、旋转装置、旋转气缸、夹手气缸、翻转气缸二；所述的取放夹手上设置有夹手气缸，实现对夹子的夹取；所述的取放夹手与旋转装置通过翻转气缸二连接；所述的旋转装置通过旋转气缸实现取放夹手的旋转；所述的取放夹手设置在自动取放夹装置两端，由气缸控制取放夹手取夹或放夹；所述的旋转装置带动取放夹手做旋转往复运动；所述的取放夹手设置在供夹槽装置正上方；所述的供夹槽装置由若干供夹槽组成圆柱形旋转结构，利用电机四控制旋转盘转动到设定位置实现供夹；所述的旋转盘设置在圆柱形旋转机构底部；所述的供夹槽内填充有夹子，所述的供夹槽内设置有导轨、滑块、丝杆、推夹夹板；所述的滑块与推夹夹板连接；所述的滑块设置在丝杆上；所述的电机四推动丝杆向上移动一个夹子位置；所述的智能传感器三设置在能检测到供夹槽最上方夹子的位置；智能传感器三感应供夹槽最上方的夹子被取走后，将信号传给主控制器控制电机四带动丝杆将供夹槽内的夹字向上移动一个夹子的位置，此时，智能传感器三检测到夹子，取放夹手进行取夹工作，如此循环。

所述的精确升降横移机构，包括底座，所述底座上设有精确升降机构、精确横移机构和铝梁托盘机构，所述铝梁托盘机构安装在精确横移机构上，所述精确横移机构安装在精确升降机构上，所述精确升降机构固定安装在底座上。

所述的主控制器与自动识别传感器一连接，主控制器接收自动识别传感器一的信号后，控制电机二的启停；所述的主控制器与自动识别传感器二连接，主控制器接收自动识别传感器二的信号后，控制电机三的启停；当型材送至校正机构位置时，主控制器控制左伸缩气缸和右伸缩气缸对型材进行左右校正；然后主控制器控制电机五对上排机械手臂动作，对型材进行夹持和翻转动作；当型材被送至导电杆上时，自动取放夹输送机构开始动作，对夹子进行夹取动作，并用夹子将型材固定到导电杆上，完成单个上排动作。

导电杆校正控制方法：

1、通过导正夹持装置对导电杆进行初步校正；

2、通过导正定位装置对导电杆进行二次校正；

控制方法如下：

（1）首先根据所要上排的型材长度一键设定动机头位置，定机头不动，辅助机头和动机头根据程序在横轨上移动到设定位置，并锁死；

2）铝梁通过精确升降横移机构上的精确横移机构，移动到设定位置；

3）精确升降横移机构上的精确升降机构将在设定位置上的铝梁下方悬挂的导电杆下降至导正夹持装置处；导正夹持装置对导电杆进行导正夹持动作，然后精确升降机构将导电杆继续下放至导正孔内，导电杆继续下行，此时打磨机构就位，对导电杆实施去氧化皮打磨，保证导电杆良好导电性；

4）高低速输送装置将型材单个分离运送至设定位置，并通过校正机构进行横向位置校准；

5）上排机械手臂通过横向移动、升降移动、夹持和翻转动作，将型材由校正机构位置处移动至导电杆设定位置上；

6）自动取放夹输送机构的取放夹手将夹子从供夹槽内取出，并通过旋转装置和翻转气缸将夹子夹在步骤5所述的型材两端，将型材固定在导电杆上；

7）自动取放夹输送机构将型材夹紧到导电杆上，夹紧后精确升降机构将导电杆升起设定高度，与此同时，步骤5中的上排机械手臂回位，另一上排机械手臂做夹取另一根型材的动作；循环动作，直至上满排；

10）型材上满导电杆后，精确升降横移机构将满排导电杆上的铝梁输送到支撑架前端，然后精确升降横移机构再将位于支撑架后端的铝梁输送至设定位置准备进行上排工作，循环步骤2-10的动作，直至完成型材的所有上排工作。

优点：

1）根据型材长度一键设定动机头位置，傻瓜式设定，极易操作；

2）型材输送带上可以一次性摆放上满3排的型材的量，工人在摆放一定数量型材后，可暂时休息或做其他准备工作，非常合理的工艺设定，大大降低了劳动强度，提高效率；

3）每个供夹槽装置能储存960个夹子，约足够上满20排型材,按每排3分钟，足够机器1小时的使用，而且把夹子放入供夹槽内非常简易，单人几分钟就可以将每个供夹槽装满；只需简易的人工辅助操作就保证了设备持续不断的运行；

4）机器属于低能耗运转，24小时运行，使得厂家大大节省了成本。

附图说明

图1：本实用新型专利结构图；

图2：本实用新型专利结构图二；

图3：本实用新型定机头结构图；

图4：本实用新型动机头结构图；

图5：本实用新型辅助机头结构图；

图6：本实用新型右输送装置结构图；

图7：本实用新型右导正定位打磨机构；

图8：本实用新型右校正机构结构图；

图9：本实用新型右上排机械手臂结构图；

图10：本实用新型右自动取放夹输送机构结构图；

图11：本实用新型自动供夹装置结构图；

图12：本实用新型自动取放夹装置结构图；

图13：本实用新型精确升降横移机构结构图。

具体实施方式

一种型材智能全自动上排生产线，包括定机头（1）、辅助机头（3）、动机头（2）、主控制器（4）、支撑架（5）、精确升降横移机构（6）；所述的定机头（1）上设置有左输送装置（11）、左校正机构（12）、左导正定位打磨机构（13）、左上排机械手臂（14）、左自动取放夹输送机构（15）；所述的动机头（2）上设置有右输送装置（21）、右校正机构（22）、右导正定位打磨机构（23）、右上排机械手臂（24）、右自动取放夹输送机构（25）；所述的辅助机头（3）上设置有平移机构（31）、伺服电机一（32）；所述的定机头（1）、动机头（2）、辅助机头（3）设置在支撑架（5）底部横轨（10）上；所述的动机头（2）、辅助机头（3）可沿横轨（10）移动；所述的支撑架（5）右上方设置有精确升降横移机构（6）；所述的支撑架（5）上方设置有支撑型材的铝梁（7）；所述的精确升降横移机构（6）带动铝梁（7）进行升降横移动作；所述的铝梁（7）上设置有左导电杆（8）和右导电杆（9）；所述的主控制器（4）通过线路连接控制定机头（1）、辅助机头（3）、动机头（2）、精确升降横移机构（6）、左输送装置（11）、左校正机构（12）、左导正定位打磨机构（13）、左上排机械手臂（14）、左自动取放夹输送机构（15）、伺服电机一（32）、右输送装置（21）、右校正机构（22）、右导正定位打磨机构（23）、右上排机械手臂（24）、右自动取放夹输送机构（25）动作。

所述的左校正机构（12）后方设置有左上排机械手臂（14）；所述的左校正机构（12）前方设置有左输送装置（11）；所述的左上排机械手臂（14）设置在定机头（1）上；所述的左上排机械手臂（14）后方设置有左导正定位打磨机构（13）；所述的左导正定位打磨机构（13）左侧设置有左自动取放夹输送机构（15）；所述的左导电杆（8）通过左导正定位打磨机构（13）进行导正定位；所述的伺服电机一（32）带动平移机构（31）上的履带运转；所述的动机头（2）可根据主控制器（4）设置移动右侧上排机构；所述的右校正机构（22）后方设置有右上排机械手臂（24）；所述的右校正机构（22）前方设置有右输送装置（21）；所述的右上排机械手臂（24）设置在动机头（2）上；所述的右上排机械手臂（24）后方设置有右导正定位打磨机构（23）；所述的右导正定位打磨机构（23）右侧设置有右自动取放夹输送机构（25）；所述的右导电杆（9）通过右导正定位打磨机构（23）进行导正定位；所述的左上排机械手臂（14）高度略低于右上排机械手臂（24）高度。

所述的左输送装置（11）与右输送装置（21）结构相同；所述的右输送装置（21）包括伺服电机二（211）、伺服电机三（212）、第一输送段（213）、第二输送段（214）、第三输送段（215）；所述的第一输送段（213）与第三输送段（215）设置在一条直线上；所述的第二输送段（214）设置在第一输送段（213）与第三输送段（215）结合处的左侧；第一输送段（213）、第二输送段（214）由伺服电机二（211）带动实现低速同轴运转；第二输送段（214）和第三输送段（215）由伺服电机三（212）带动实现高速同轴运转；通过第一输送段（213）和第三输送段（215）高低速运转，实现型材间距的扩大，达到分离型材的目的；所述的第三输送段（215）与第一输送段（213）之间外侧设置有自动识别传感器一（216），当自动识别传感器一（216）感应到型材时，伺服电机二（211）停止运转，伺服电机三（212）开始运转将型材由第二输送段（214）输送至第三输送段（215）末端；所述的第三输送段（215）末端外侧设置有自动识别传感器二（217），当自动识别传感器二（217）感应到型材时，伺服电机三（212）停止运转，此时伺服电机二（211）开始运作，将型材输送至自动识别传感器一（216）上方；所述的伺服电机一（32）与伺服电机二（211）和伺服电机三（212）同步运转。

所述的左校正机构（12）与右校正机构（22）为对称结构；所述的右校正机构（22）包括右伸缩气缸（221）和右挡板（222），所述的右伸缩气缸（221）与右挡板（222）连接，所述的左校正机构（12）包括左伸缩气缸（121）和左挡板（122），所述的左伸缩气缸（121）与左挡板（122）连接，当自动识别传感器二（217）感应到型材时，将信号传给主控制器（4），主控制器（4）控制左伸缩气和右伸缩气缸（221）动作，推动左挡板（122）、右挡板（222）对型材进行左右平衡、夹紧，达到校正效果。

所述的左导正定位打磨机构（13）和右导正定位打磨机构（23）结构相同；所述的右导正定位打磨机构（23）包括导正夹持装置（231）、导正定位装置（232）、打磨装置（233）；所述的导正夹持装置（231）设置在右导电杆（9）下方；所述的导正夹持装置（231）包括夹持圆杆（2311）、左右导轨机构（2312）、前后导轨机构（2313）、左右运动气缸（2314）、前后运动气缸（2315）；所述的夹持圆杆（2311）设置在导正夹持装置（231）的左右两侧，并依靠左右运动气缸（2314）沿左右导轨机构（2312）实现夹持与松开，通过前后运动气缸（2315）沿前后导轨机构（2313）实现夹持圆杆（2311）前后运动，实现对右导电杆（9）的夹持；所述的导正定位装置（232）设置在导正夹持装置（231）下方，所述的导正定位装置（232）包括导正孔（2321）、导轮（2322）组件；所述的导正孔（2321）周围设置有四组导轮（2322）；所述的右导电杆（9）在导正夹持装置（231）的作用下准确进入导正孔（2321）内对其进行导正定位；所述的打磨装置（233）设置在导正定位装置（232）外侧；所述的打磨装置（233）包括伸缩气缸二（2331）、连接杆（2332）、打磨片（2333）；所述的伸缩气缸二（2331）通过连接杆（2332）与打磨片（2333）连接，当伸缩气缸二（2331）伸开时，伸缩气缸二（2331）通过连接杆（2332）带动打磨片（2333）实现90°旋转至导正孔（2321）前方，使得打磨片（2333）与右导电杆（9）接触，在右导电杆（9）下降的过程中对右导电杆（9）进行打磨。

所述的左上排机械手臂（14）与右上排机械手臂（24）结构相同；所述的右上排机械手臂（24）包括两个并排交替动作的机械臂（241），所述的机械臂（241）包括升降机构模组（242）、横移机构模组（243）、机械手模组（244）；所述机械手模组（244）安装在升降机构模组（242）上，所述升降机构模组（242）安装在横移机构模组（243）上，所述横移机构模组（243）安装在底座上；所述的横移机构模组（243）通过横移电机带动其实现前后横移运动；所述的升降机构模组（242）通过升降电机带动其实现上下升降运动；所述的机械手模组（244）包括翻转气缸（245）、夹持气缸（246）、夹持装置（247）、翻转轴（248）；所述的翻转轴（248）与升降机构模组（242）连接；所述的翻转气缸（245）推动翻转轴（248）实现翻转；所述的翻转轴（248）上设置夹持装置（247），所述的夹持装置（247）包括固定挡板（2471）和移动夹紧板（2472）；所述的夹持气缸（246）推动移动夹紧板（2472）向固定挡板（2471）靠近实现夹持动作；所述的夹持装置（247）设置在翻转轴（248）上并随之实现90°翻转运动，使得型材从导正装置移动至导电杆上。

所述的左自动取放夹输送机构（15）与右自动取放夹输送机构（25）结构相同；所述的右自动取放夹输送机构（25）包括自动供夹装置（251）、自动取放夹装置（252）；所述的自动供夹装置（251）包括供夹槽装置（2511）、电机四（2514）、智能传感器三（2512）、旋转盘（2513）；所述的自动取放夹装置（252）包括取放夹手（2521）、旋转装置（2522）、旋转气缸（2523）、夹手气缸（2524）、翻转气缸二（2525）；所述的取放夹手上设置有夹手气缸（2524），实现对夹子的夹取；所述的取放夹手与旋转装置（2522）通过翻转气缸二（2525）连接；所述的旋转装置（2522）通过旋转气缸（2523）实现取放夹手的旋转；所述的取放夹手设置在自动取放夹装置（252）两端，由气缸控制取放夹手取夹或放夹；所述的旋转装置（2522）带动取放夹手做旋转往复运动；所述的取放夹手设置在供夹槽装置（2511）正上方；所述的供夹槽装置（2511）由若干供夹槽组成圆柱形旋转结构，利用电机四控制旋转盘（2513）转动到设定位置实现供夹；所述的旋转盘（2513）设置在圆柱形旋转机构底部；所述的供夹槽内填充有夹子，所述的供夹槽内设置有导轨（91）、滑块（92）、丝杆（93）、推夹夹板（94）；所述的滑块（92）与推夹夹板（94）连接；所述的滑块设置在丝杆上；所述的电机四推动丝杆向上移动一个夹子位置；所述的智能传感器三（2512）设置在能检测到供夹槽最上方夹子的位置；智能传感器三（2512）感应供夹槽最上方的夹子被取走后，将信号传给主控制器（4）控制电机四带动丝杆将供夹槽内的夹字向上移动一个夹子的位置，此时，智能传感器三检测到夹子，取放夹手进行取夹工作，如此循环。

所述的精确升降横移机构（6），包括底座，所述底座上设有精确升降机构（61）、精确横移机构（62）和铝梁托盘机构（63），所述铝梁托盘机构（63）安装在精确横移机构（62）上，所述精确横移机构（62）安装在精确升降机构（61）上，所述精确升降机构（61）固定安装在底座上。

所述的主控制器（4）与自动识别传感器一（216）连接，主控制器（4）接收自动识别传感器一（216）的信号后，控制电机二的启停；所述的主控制器（4）与自动识别传感器二（217）连接，主控制器（4）接收自动识别传感器二（217）的信号后，控制电机三的启停；当型材送至校正机构位置时，主控制器（4）控制左伸缩气缸（121）和右伸缩气缸（221）对型材进行左右校正；然后主控制器（4）控制电机五对上排机械手臂动作，对型材进行夹持和翻转动作；当型材被送至导电杆上时，自动取放夹输送机构开始动作，对夹子进行夹取动作，并用夹子将型材固定到导电杆上，完成单个上排动作。

导电杆校正控制方法：

1、通过导正夹持装置（231）对导电杆进行初步校正；

2、通过导正定位装置（232）对导电杆进行二次校正；

工艺流程如下：

1）首先根据所要上排的型材长度一键设定动机头（2）位置，定机头（1）不动，辅助机头（3）和动机头（2）根据程序在横轨上移动到设定位置，并锁死；

2）铝梁（7）通过精确升降横移机构（6）上的精确横移机构，移动到设定位置；

3）精确升降横移机构（6）上的精确升降机构将在设定位置上的铝梁（7）下方悬挂的导电杆下降至导正夹持装置（231）处；导正夹持装置（231）对导电杆进行导正夹持动作，然后精确升降机构将导电杆继续下放至导正孔（2321）内，导电杆继续下行，此时打磨机构就位，对导电杆实施去氧化皮打磨，保证导电杆良好导电性；

4）高低速输送装置将型材单个分离运送至设定位置，并通过校正机构进行横向位置校准；

5）上排机械手臂通过横向移动、升降移动、夹持和翻转动作，将型材由校正机构位置处移动至导电杆设定位置上；

6）自动取放夹输送机构的取放夹手将夹子从供夹槽内取出，并通过旋转装置（2522）和翻转气缸（245）将夹子夹在步骤5所述的型材两端，将型材固定在导电杆上；

7）自动取放夹输送机构将型材夹紧到导电杆上，夹紧后精确升降机构将导电杆升起设定高度，与此同时，步骤5中的上排机械手臂回位，另一上排机械手臂做夹取另一根型材的动作；循环动作，直至上满排；

8）型材上满导电杆后，精确升降横移机构（6）将满排导电杆上的铝梁（7）输送到支撑架（5）前端，然后精确升降横移机构（6）再将位于支撑架（5）后端的铝梁（7）输送至设定位置准备进行上排工作，循环步骤2-10的动作，直至完成型材的所有上排工作。

优点：

1）根据型材长度一键设定动机头（2）位置，傻瓜式设定，极易操作；

2）型材输送带上可以一次性摆放上满3排的型材的量，工人在摆放一定数量型材后，可暂时休息或做其他准备工作，非常合理的工艺设定，大大降低了劳动强度，提高效率；

3）每个供夹槽装置（2511）能储存960个夹子，约足够上满20排型材,按每排3分钟，足够机器1小时的使用，而且把夹子放入供夹槽内非常简易，单人几分钟就可以将每个供夹槽装满；只需简易的人工辅助操作就保证了设备持续不断的运行；

4）机器属于低能耗运转，24小时运行，使得厂家大大节省了成本。