一种型材切割生产线的制作方法

本发明属于型材切割技术领域，具体涉及一种型材切割生产线。

背景技术：

周知，在型材切割技术领域，通常需用到上料、切割、下料的工序，目前的此几种工序在进行时多是通过人工搬抬实现上下料作业，并且型材在切割设备中也是通过人工找正后再对其进行切割作业，目前没有一种专用的设备可实现自动找正以及切割及下料作业，作业效率低，且因过多人员的参与容易出现精度不准的弊端。

针对现有技术的弊端，如何设计及制作一款新型的型材切割生产线，通过新的整体结构设计，可实现型材物料的自动上料及加工，再通过对齐切割，以此实现型材的多角度切割作业是现有本行业技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

为克服现有技术不足，本发明提供了一种型材切割生产线，其结构设计新颖，各模块衔接紧凑，并且操作简单，使用方便，产品作业精度高，作业效率高。

为实现上述技术目的，本发明采用以下方案：一种型材切割生产线，包括一个上料小车，上料小车和进料端的送料辊模块以及横移模块配合实现上料，所述的送料辊模块和横移模块交叉设置；还包括一个切割中心单元；切割中心单元和退料移动模块连接，退料移动模块和出料端的送料辊模块以及横移模块配合，实现切割后的物料的下料。

所述的上料小车包括多个支撑腿，多个支撑腿共同架设支撑有一个小车横梁，小车横梁的顶部横向设置有轨道及齿带，轨道的上方设置有一个驱动单元，驱动单元的前侧延伸设置有一个固定架，固定架朝向切割中心单元的一侧延伸设置有一根推杆，推杆的一端固定有一个推料支撑框，推料支撑框横向设置，其顶面上倾斜固定有一根夹紧缸；推料支撑框朝向切割中心单元的一端水平设置有一个固定夹板，推料支撑框的顶部通过转轴固定有一个活动夹板，所述的活动夹板成l状结构设置，其中心拐角处和推料支撑框的顶部固定，活动夹板的一端为活动端，所述的活动端和夹紧缸的施力端连接。

所述的横移模块包括多个水平支撑架，每个水平支撑架的后端皆通过两个轴承托架固定有一个联动齿轮，联动齿轮间通过联动杆横向连接；每个水平支撑架的前端固定有一个提升驱动缸，所述的提升驱动缸螺栓或者焊接固定在水平支撑架的前端，每个提升驱动缸的前端固定有一个涨紧齿轮；每个水平支撑架的顶部，左右相对的设置有两个横移轨道，两个横移轨道间设置有一个支撑滑动部件，所述的支撑滑动部件包括一个提升板，提升板的前后两端皆通过固定轴在左右两侧面上设置有一个摆动板，每个摆动板上设置有一个滑动轮，提升板前端的两块摆动板通过底部的连杆和提升板后端的两块摆动板连接固定，实现联动；在提升板的左右侧面上皆竖直固定有一个竖向固定板，两块竖向固定板的底部固定有一个受力杆，受力杆上设置有一个链条挂孔；在提升板前端的摆动板底部设置有一个链条施力孔；所述的联动齿轮和涨紧齿轮上环绕有一根链条，链条的一端和链条挂孔连接，另一端和链条施力孔连接。

所述的水平支撑架上，在靠近联动齿轮位置处固定有一个马达，马达上设置有一个驱动齿轮和链条啮合。

所述的横移模块上，其在连杆上设置有一个复位弹簧，复位弹簧固定在竖向固定板的后侧，在竖向固定板的后侧面上设置有一个阻挡片，复位弹簧环绕设置在连杆上，连杆穿过阻挡片并将复位弹簧阻挡在竖向固定板的后侧。

所述的送料辊模块包括多根支撑腿，多根支撑腿共同支撑前后两根横梁，前后两根横梁上共同固定有多根托辊，在前后两根横梁的顶部共同螺栓固定有一个拨料油缸固定板，所述的拨料油缸固定板的前部朝向后侧固定有一个拨料油缸，在油缸固定板的后半部位固定有一个拨料盒，所述的拨料油缸的施力端延伸至拨料盒底部，在拨料盒内部通过固定轴固定有至少两个拨料杆，所述的拨料杆固定在拨料盒内部并可以以拨料盒内部的固定轴为转轴上下摆动，所述的拨料杆的底端和拨料油缸的施力端连接固定。

所述的送料辊模块上，其在后侧横梁的顶部竖直设置有竖向支撑框，每个竖向支撑框内部竖向固定有一个竖向导正轮。

所述的退料移动模块紧靠切割中心单元设置，其通过至少四根退料支撑腿架设，其顶部设置有前后两根退料横梁，前后设置的退料横梁上共同架设有多根退料托辊，每个退料托辊的后端设置有一组双排齿轮，通过双排齿轮实现左右相邻的退料托辊间的链条连接，在退料移动模块的一端固定有一个退料驱动电机，退料驱动电机通过链条和端部的退料托辊连接。

所述的切割中心单元设置在本条生产线的中部，其包括一个有底部框架和顶部框架以及立柱组成的框架结构，在构成顶部框架的顶部纵梁上，左右设置的两根顶部纵梁分别在顶端固定有一个轨道和齿带，两根顶部纵梁共同固定有一根移动横梁，移动横梁架设在顶部纵梁上，其左右两端皆设置有一个纵向驱动马达，在移动横梁的前侧面上设置有轨道和齿带，移动横梁上设置有一个横向驱动马达，横向驱动马达和竖向驱动模组连接，所述的竖向驱动模组内部设置有竖向的轨道和齿带，在竖向驱动模组的底部设置万向切割头，所述的万向切割头固定在竖向驱动模组底端，并通过竖向驱动模组内部的竖向驱动马达实现上下驱动；在左侧立柱以及右侧立柱上皆水平固定有一个支撑纵梁，每个支撑纵梁上固定有一个校正台；左右两个校正台上的结构以及其上方固定的部件相同；左侧校正台的后端竖向设置有一个下压辊支撑架，下压辊支撑架的后侧设置有一个下压油缸，下压辊支撑架的前侧面上设置有竖直轨道槽，竖直轨道槽内架设有一个下压辊固定座，下压辊固定座的底面上固定有一个下压辊，所述的下压辊固定座和下压油缸的施力端连接固定；校正台的顶面上靠近下压辊支撑架螺栓固定有两个定位胶柱，在定位胶柱的前端设置有轨道，轨道的顶面上设置有一个滑动板，滑动板上固定有滑动胶柱；在校正台的内部水平设置有一个胶柱驱动油缸，胶柱驱动油缸的施力端固定在滑动板的底端。

在竖向驱动模组的顶部向前侧设置有一个线路支撑杆，线路支撑杆的最前端朝向下方设置有一个弹簧延伸挂钩。

每个校正台上皆设置有两个支撑托辊，两个支撑托辊以校正台顶面上的轨道为中心左右对称设置。

本发明的有益效果为：本发明通过采用以上结构设计，其通过上料小车和进料端的送料辊模块以及横移模块的配合实现型材的上料，通过切割中心单元内部将型材找正、对齐及夹紧，再通过切割中心单元内部的万向切割头实现对型材的切割，切割完毕后通过退料移动模块将切割完毕的型材输送至出料端的送料辊模块上，通过送料辊模块以及横移模块配合，实现切割后的物料的下料；本发明产品结构设计新颖，在使用时，通过各个模组的全面配合，实现型材的自动上料、找正、切割以及下料作业，并且以上一系列动作皆是自动完成，自动化程度高，效率高，所切割的型材精度高，是一种理想的型材切割生产线。

附图说明

图1为本发明立体结构示意图；

图2为本发明主视结构示意图；

图3为本发明退料移动模块主视结构示意图；

图4为本发明切割中心单元立体结构示意图；

图5为本发明切割中心单元左视结构示意图；

图6为本发明横移模块立体结构示意图；

图7为本发明横移模块左视结构示意图；

图8为本发明横移模块上的提升驱动缸的立体结构示意图；

图9为本发明横移模块上的支撑滑动部件的右前侧立体结构示意图；

图10为本发明横移模块上的支撑滑动部件的左前侧立体结构示意图；

图11为本发明横移模块上的支撑滑动部件的主视结构示意图；

图12为本发明送料辊模块立体结构示意图；

图13为本发明送料辊模块上的拨料盒与拨料油缸连接结构示意图；

图14为本发明上料小车立体结构示意图；

图15为本发明上料小车主视结构示意图；

图16为图14中a向结构放大示意图；

附图中，1、上料小车，2、送料辊模块，3、横移模块，4、切割中心单元，5、退料移动模块，6、支撑纵梁，10、支撑腿，11、小车横梁，12、驱动单元，13、固定架，14、推杆,15、夹紧缸，16、活动夹板，17、活动端，18、固定夹板，19、推料支撑框，20、送料辊模块支撑腿，21，横梁，22、托辊，23、竖向支撑框，24、竖向导正轮，25、拨料油缸固定板，26、拨料盒，27、拨料油缸，28、拨料杆，29、固定轴，30、水平支撑架，31、横移轨道，32、联动杆，33、轴承托架，34、马达，35、联动齿轮，36、链条，37、提升驱动缸，38、涨紧齿轮，40、立柱，41、竖向驱动模组，42、轨道，43、纵向驱动马达，44、移动横梁，45、横向驱动马达，46、线路支撑杆，47、弹簧延伸挂钩，48、万向切割头，49、胶柱驱动油缸，50、退料支撑腿，51、退料驱动电机，52、退料托辊，53、双排齿轮，54、下压油缸，55、退料横梁，60、下压辊支撑架，61、下压辊，62、竖直轨道槽，63、下压辊固定座，64、定位胶柱，65、支撑托辊，66、滑动胶柱，67、滑动板，68、校正台，69、提升板，70、摆动板，71、滑动轮，72、链条施力孔，73、受力杆，74、竖向固定板，75、链条挂孔，76、连杆，77、阻挡片，78、复位弹簧。

具体实施方式

参看图所示，为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

一种型材切割生产线，如图1所示，其包括一个上料小车1，上料小车1和进料端的送料辊模块2以及横移模块3配合实现上料，所述的送料辊模块2和横移模块3交叉设置，两者设置时其最后端对齐设置，然后将上料小车1横向设置在送料辊模块2的后侧，上料小车1的左侧设置有一个切割中心单元4；切割中心单元4和退料移动模块5连接，退料移动模块5和出料端的送料辊模块2以及横移模块3配合实现切割后的物料的出料，形成出料端。

目前的型材切割上料机构皆是通过人工推送上料，本发明提供一种具体方案，可在上料精准度及上料效率上较现有技术大大改善；本发明所提出的上料小车如图14所示，其包括多个支撑腿10，多个支撑腿10共同架设支撑有一个小车横梁11，小车横梁11的顶部横向设置有轨道及齿带，轨道42的上方设置有一个驱动单元12，驱动单元12的前侧延伸设置有一个固定架13，固定架13朝向切割中心单元4的一侧延伸设置有一根推杆14，推杆14的一端固定有一个推料支撑框19，推料支撑框19横向设置，其顶面上倾斜固定有一根夹紧缸15；推料支撑框19朝向切割中心单元4的一端水平设置有一个固定夹板18，所述的固定夹板18的顶面上设置有多道凹槽；推料支撑框19的顶部通过转轴固定有一个活动夹板16，所述的活动夹板16成l状结构设置，其中心拐角处和推料支撑框19的顶部固定，活动夹板16的底端为活动端17，所述的活动端17和固定夹板18夹紧后实现物料的夹紧，在固定夹板18的顶面上设置多道凹槽可进一步提高夹固效率，通过以上设置，所述的上料小车1设置在送料辊模块2的后侧，上料小车1的固定架13朝向前侧延伸，其固定夹板18与活动夹板16的夹固位置落在送料辊模块2的正上方，可实现夹固送料辊模块2上的型材向切割中心单元4推送；以上所述的驱动单元12内部设置有马达，其作用是驱动自身带动固定架13沿着小车横梁11顶部横向设置的轨道及齿带左右移动，此类装置目前较为通用，其结构在此不做重点赘述。

本发明案在进料端和出料端皆使用到横移模块3，横移模块3在上料端的作用是将外部的型材移动至送料辊模块2上，其在出料端的作用是将物料从送料辊模块2移动至外部，实现切割后的型材的移出。目前行业内多是通过倾斜的高低架实现物料的滑移，但是此种移动方式容易将型材表面划伤并且滑动中的物料可控性差，容易出现安全事故。

本发明所述的横移模块3包括多个水平支撑架30，每个水平支撑架30的后端皆通过两个轴承托架33固定有一个联动齿轮35，联动齿轮35间通过联动杆32横向连接；每个水平支撑架30的前端固定有一个提升驱动缸37，所述的提升驱动缸37螺栓或者焊接固定在水平支撑架30的前端，所述的提升驱动缸37是水平架设的，每个提升驱动缸37的前端固定有一个涨紧齿轮38；每个水平支撑架的顶部左右相对的设置有两个横移轨道31，两个横移轨道31间设置有一个支撑滑动部件，支撑滑动部件的作用是抬升并且沿着横移轨道移动，其是通过以下结构实现的，所述的支撑滑动部件包括一个提升板69，提升板69的前后两端皆通过固定轴在左右两侧面上设置有一个摆动板70，每个摆动板70上设置有一个滑动轮71，提升板69前端的两块摆动板70通过底部的连杆76和提升板后端的两块摆动板70连接固定，实现联动；在提升板69的左右侧面上皆竖直固定有一个竖向固定板74，两块竖向固定板74的底部固定有一个受力杆73，受力杆73上设置有一个链条挂孔75；在提升板69前端的摆动板底部设置有一个链条施力孔72；如图7所示，所述的联动齿轮35和涨紧齿轮38上环绕有一根链条36，链条36的一端和链条挂孔75连接，另一端和链条施力孔72连接；以上结构的设置目的是，当提升驱动缸37驱动时，实现涨紧齿轮38牵动链条36前移，链条36连接在提升板69前端的摆动板底部的链条施力孔72内，链条36对链条施力孔72施力，链条36拉动摆动板70摆动，提升板69前后两端的摆动板70在连杆76以及提升板69的连接下形成一个平行四边形结构，当一端的摆动板70受力后，其拉动摆动板70以滑动轮71为支点摆动，提升板69即实现上升。

在以上结构的基础上，所述的水平支撑架30上，在靠近联动齿轮35位置处固定有一个马达34，马达34上设置有一个驱动齿轮和链条36啮合，以此实现整个横移模块3的驱动；其驱动原理为：通过马达34转动时，其带动整条链条36转动，链条36带动整个支撑滑动部件前后移动实现型材物料的运输。

在以上动作完成后，当型材顺利输送至送料辊模块2上时，在横移模块3上，其在连杆76上设置有一个复位弹簧78，复位弹簧78固定在竖向固定板74的后侧，在竖向固定板74的后侧面上设置有一个阻挡片77防止弹簧弹至竖向固定板74的前侧，复位弹簧78环绕设置在连杆76上，连杆76穿过阻挡片77并将复位弹簧78阻挡在竖向固定板74的后侧，以上复位弹簧78的设计目的是实现提升板69下降时的自动实现。

在附图中可以明确，横移模块3的动作实现是配合送料辊模块2共同实现的，所述的送料辊模块2设置在水平支撑架30的间隔内，即固定本生产线时，进料端和出料端皆是通过水平支撑架30与送料辊模块2穿插固定的，以此实现型材由横移模块3移动至送料辊模块2上，再由送料辊模块2将型材移动至切割中心单元4内；

如上所述的送料辊模块2包括多根支撑腿20，多根支撑腿20共同支撑前后两根横梁21，前后两根横梁21上共同固定有多根托辊22，在前后两根横梁21的顶部共同螺栓固定有一个拨料油缸固定板25，所述的拨料油缸固定板25的前部朝向后侧固定有一个拨料油缸27，在油缸固定板25的后半部位固定有一个拨料盒26，所述的拨料油缸27的施力端延伸至拨料盒26底部，在拨料盒26内部通过固定轴固定有至少两个拨料杆28，所述的拨料杆28固定在拨料盒26内部并可以以拨料盒26内部的固定轴为转轴上下摆动，所述的拨料杆28的底端和拨料油缸27的施力端连接固定。

配合以上结构，在送料辊模块2上，其在后侧的横梁21的顶部竖直设置有竖向支撑框23，每个竖向支撑框23内部竖向固定有一个竖向导正轮24；当型材由横移模块3进入至送料辊模块2上时，通过两个拨料杆28将型材拨动至竖向导正轮24上，以此实现型材的后侧边定位。

当型材物料经送料辊模块2进入至切割中心单元4后，通过切割中心单元实现对型材的焊割或者裁切加工。本发明所涉及到的切割中心单元4与目前用到的切割机器人具有明显的技术特征，本发明所述的切割中心单元4其包括一个有底部框架和顶部框架以及立柱40组成的框架结构，在构成顶部框架的顶部纵梁上，左右两侧设置的两根顶部纵梁分别在顶端固定有一个轨道和齿带42，通过轨道和齿带42的导向实现两根两根顶部纵梁的前后移动，所述的顶部纵梁共同固定有一根移动横梁44，移动横梁44架设在顶部纵梁上，其左右两端皆设置有一个纵向驱动马达43，在移动横梁44的前侧面上设置有轨道和齿带，移动横梁44上设置有一个横向驱动马达45，横向驱动马达45和竖向驱动模组41连接，所述的竖向驱动模组41内部设置有竖向的轨道和齿带以及竖向驱动马达，此种结构在目前的数控加工中心及数控铣床中较为通用，在此不赘述；在竖向驱动模组41的底部设置万向切割头48，所述的万向切割头48可进行竖向及水平方向上的360度转向，此种结构在目前的型材切割机器人中存在，其内部构造不再赘述；万向切割头48固定在竖向驱动模组41底端，并通过竖向驱动模组41内部的竖向驱动马达实现上下驱动；在左侧立柱以及右侧立柱上皆水平固定有一个支撑纵梁6，每个支撑纵梁6上固定有一个校正台68；左右两个校正台68上的结构以及其上方固定的部件相同，左右两侧的校正台68对称设置；以左侧为例进行讲解，左侧校正台68的后端竖向设置有一个下压辊支撑架60，下压辊支撑架60的后侧设置有一个下压油缸54，下压辊支撑架60的前侧面上设置有竖直轨道槽62，竖直轨道槽62内架设有一个下压辊固定座63，下压辊固定座63的底面上固定有一个下压辊61，所述的下压辊固定座63和下压油缸54的施力端连接固定；校正台68的顶面上靠近下压辊支撑架60螺栓固定有两个定位胶柱64，在定位胶柱64的前端设置有轨道，轨道的顶面上设置有一个滑动板67，滑动板67上固定有滑动胶柱66；在校正台68的内部水平设置有一个胶柱驱动油缸49，胶柱驱动油缸49的施力端固定在滑动板67的底端，通过以上结构设置，在送料辊模块2上输送至切割中心单元4内部的型材通过左右设置的两个校正台68架设，为防止型材在进入时中心不稳，本发明通过胶柱驱动油缸49推动滑动板67上的滑动胶柱66向后移动，以此将型材推至定位胶柱64上，通过定位胶柱64和滑动胶柱66的挤压将型材水平固定，再通过下压油缸54带动下压辊固定座63底面上的下压辊61实现竖直方向上的型材固定，固定完毕后可通过万向切割头48实现型材的切割。

在以上结构的基础上，为使型材进入切割中心单元4时更加顺畅，特在切割中心单元内部的每个校正台68上设置有两个支撑托辊65，每个校正台68上的两个支撑托辊65以校正台68顶面上的轨道为中心左右对称设置，可实现型材进入校正台68或者出校正台时的托举运输。

因切割中心单元4在工作时，竖向驱动模组41内部设置有导线，为防止导线在竖向驱动模组41上下移动时和型材产生干涉，如图4所示，在竖向驱动模组41的顶部向前侧设置有一个线路支撑杆46，线路支撑杆46的最前端朝向下方设置有一个弹簧延伸挂钩47，弹簧延伸挂钩47是实现线路弹性收放的部件。

通过对以上技术特征的描述，本发明可通过以上模块的连接实现型材的上料机加工，在加工完毕后，靠近切割中心单元4设置有退料移动模块5，其通过至少四根退料支撑腿50架设，其顶部设置有前后两根退料横梁55，前后设置的退料横梁55上共同架设有多根退料托辊52，每个退料托辊52的后端设置有一组双排齿轮53，通过双排齿轮53实现左右相邻的退料托辊间的链条连接，在退料移动模块5的一端固定有一个退料驱动电机51，退料驱动电机51通过链条和端部的退料托辊52连接。上述的退料移动模块5右端和切割中心单元4设置，其左端和出料端的送料辊模块2连接，通过退料移动模块5和出料端的送料辊模块2以及横移模块3配合实现焊割后的物料的出料。

综上，本发明通过采用以上结构设计，其通过上料小车1和进料端的送料辊模块2以及横移模块3的配合实现型材的上料，再通过切割中心单元4内部结构将型材找正、对齐及夹紧，再通过切割中心单元4内部的万向切割头48实现对型材的切割，切割完毕后通过退料移动模块5将切割完毕的型材输送至出料端的送料辊模块2上，通过送料辊模块2以及横移模块3配合，实现切割后的物料的下料；本发明产品结构设计新颖，在使用时，通过各个模组的全面配合，实现型材的自动上料、找正、切割以及下料作业，并且以上一系列动作皆是自动完成，自动化程度高，效率高，所切割的型材精度高，是一种理想的型材切割生产线。