技术领域本发明涉及一种用于太阳能铝边框的自动组角和实铆智能化操作的装置及其操作方法。
背景技术：
现有的太阳能边框型材加工无论是人工方式还是机械方式，均采用的是一端定位方式。因客户对孔位精度要求很高，正负误差不能大于25丝，采用一端定位方式后，因型材本身的切割精度两端的误差有20丝左右，这样两端累积公差很容易达到40丝以上，一端定位后，冲孔中心位出现至少40丝的误差，无法满足客户的要求，造成大量产品报费，经济损失巨大。采用传统的方式，根本无法解决这一问题。目前太阳能设备的制作过程中组角、实铆方式均为人工操作，组角人员至少需要2人，实铆人员至少需要2人，效率很低，角码装入工的工作强度低，不能充分发挥能力。人工操作时，铝型材需经过多次搬运、拿放，操作过程中，无可避免的铝型材之间会发生碰擦，因海内外客户对铝型材表面观感要求很高，要求划痕碰伤不得超过1CM，另外采用人工操作时废品率非常高。人工操作时，从组角到实铆，铝型材需经过多次转运，转运不仅影响到工作效率，而且会产生碰伤划痕，还要投入人力成本。因传统人工操作的企业需提高价格竞争优势，必须提高实铆工人的工作效率，每个工人一个班8小时至少要实铆8000次以上，劳动强度巨大，实铆工人劳动强度巨大，造成精神压力巨大。冲压机因操作的限制，人处在身心俱疲的情况下，很容易导致安全事故的发生。人工操作方式可以通过人的辨识解决控制角码方向的问题，可是如果用机械方式操作，这就是个很大的难题。
技术实现要素：
本发明提供了一种用于太阳能铝边框的自动组角和实铆智能化操作的装置及其操作方法，它解决了太阳能边框型材加工中组装角码及实铆两个关键流程智能化操作，精准、安全，高效、低成本的问题。本发明采用了以下技术方案：一种用于太阳能铝边框的自动组角和实铆智能化操作的装置，它包括PLC控制器、型材输送装置、角码输送装置、左侧角码组装和实铆装置和右侧角码组装和实铆装置，所述的角码输送装置设有支架、左弹匣和右弹匣，所述的左弹匣位于支架的后部的左侧，所述的右弹匣位于支架前部的右侧，所述的支架上与左弹匣对应的部分设有左弹匣推动装置，左弹匣推动装置推动左弹匣左右移动，所述的支架上与右弹匣相对应的部分设有右弹匣推动装置，右弹匣推动装置推动右弹匣左右移动，在支架的底部的两侧分别设有左侧角码出口和右侧角码出口，左弹匣内设有若干左弹仓，在每个左弹仓的底部设有左角码孔，左侧角码出口与到达位置的左弹仓的左角码孔以及左弹匣对面设有的左角码推出气缸相对，右弹匣内设有若干右弹仓，在每个右弹仓的底部设有右角码孔，右侧角码出口与到达位置的右弹仓的右角码孔以及右弹匣对面设有的右角码推出气缸相对，所述的支架的下部设有型材输送装置，型材输送装置位于左侧角码组装和实铆的装置总成与右侧角码组装和实铆的装置总成之间，左侧角码组装和实铆的装置总成位于左侧角码出口处，所述的左侧角码组装和实铆装置的总成设有左上下推动气缸，在左上下推动气缸的下部设有左角码夹取气缸，左上下推动气缸位于左侧角码出口位置，在左上下推动气缸的下部设有左组角限位槽，左角码推出气缸将左弹匣内的左角码依次通过左角码孔和左侧角码出口推入到左组角限位槽内，在左组角限位槽前部设有左型材规正气缸和左铝角规正气缸，左上下推动气缸一侧由上至下依次设有左定位角码气缸和左推入角码气缸，左上下推动气缸的旁边设有左气压增压缸，左气压增压缸的底部设有左预压型材气缸，左预压型材气缸与型材输送装置上的型材的一端相对应，所述的右侧角码组装和实铆的装置总成设有右上下推动气缸，在右上下推动气缸的下部设有右角码夹取气缸，右上下推动气缸位于右侧角码出口的位置，在右上下推动气缸的下部设有右组角限位槽，右角码推出气缸将右弹匣内的右角码依次通过右角码孔和右侧角码出口推入到右组角限位槽内，在右组角限位槽前部设有右型材规正气缸和右铝角规正气缸，右上下推动气缸一侧由上至下依次设有右定位角码气缸和右推入角码气缸，右上下推动气缸的旁边设有右气压增压缸，右气压增压缸的底部设有右预压型材气缸，右预压型材气缸与型材输送装置上的型材的一端相对应，在型材输送装置的两侧分别设有左位置传感器Ⅰ和右位置传感器Ⅰ，左位置传感器Ⅰ和右位置传感器Ⅰ分别与左预压型材气缸和右预压型材气缸相对应，所述左弹匣内设有左位置传感器Ⅱ，在右弹匣内设有右位置传感器Ⅱ，在左组角限位槽内设有左位置传感器Ⅲ，在右组角限位槽内设有右位置传感器Ⅲ，在左侧角码出口和右侧角码出口分别设有左位置传感器Ⅳ和右位置传感器Ⅳ，左位置传感器Ⅰ的输出端、右位置传感器Ⅰ的输出端、左位置传感器Ⅱ的输出端、右位置传感器Ⅱ的输出端、左位置传感器Ⅲ的输出端和右位置传感器Ⅲ的输出端、左位置传感器Ⅳ的输出端和右位置传感器Ⅳ的输出端都与PLC控制器的输入端连接，PLC控制器的输出端与左型材规正气缸、右型材规正气缸、左气压增压缸、右气压增压缸、左推入角码气缸、右推入角码气缸、左铝角规正气缸、右铝角规正气缸、左上下推动气缸和右上下推动气缸连接。所述的左弹匣推动装置由上至下依次设有左上导轨、左丝杆和左下导轨，在左丝杆的一侧设有左弹匣推进步进电机，左弹匣推进步进电机通过左丝杆与左弹匣为传动连接，左弹匣的上部和下部分别安装在左上导轨上和左下导轨上，左弹匣推进步进电机通过左丝杆推动左弹匣在左上导轨和左下导轨上移动，PLC控制器的输出端与左弹匣推进步进电机连接。所述的右弹匣推动装置由上至下依次设有右上导轨、右丝杆和右下导轨，在右丝杆的一侧设有右弹匣推进步进电机，右弹匣推进步进电机通过右丝杆与右弹匣为传动连接，右弹匣的上部和下部分别安装在右上导轨上和右下导轨上，右弹匣推进步进电机通过右丝杆推动右弹匣在右上导轨和右下导轨上移动，PLC控制器的输出端与右弹匣推进步进电机连接。本发明还公开了一种利用权利要求1-3的自动组角和实铆智能化操作的装置进行操作的方法，它包括以下步骤：型材输送装置将型材送到送至自动组角和实铆智能化操作的装置，左位置传感器Ⅰ和右位置传感器Ⅰ感应到型材已经到位，发出信号到PLC控制器，在发出信号给PLC控制器的同时人工将左角码放入左弹匣的左弹仓内以及将右角码放入右弹匣的右弹仓内，PLC控制器发出指令，由左型材规正气缸、右型材规正气缸对型材进行规正处理，然后PLC控制器控制左气压增压缸和右气压增压缸向下移动后使左预压型材气缸和右预压型材气缸向下预压型材，PLC控制器发出指令，起动左弹匣推进步进电机和右弹匣推进步进电机使左弹仓以及右弹仓的位置归零后调整第一个弹仓所在位置，左位置传感器Ⅱ自动检测左弹匣内是否有角码，右位置传感器Ⅱ检测右弹匣内是否右角码，如果左弹匣的左弹仓内和右弹匣的右弹仓内没有角码，左弹匣推进步进电机自动推送到下一个左弹仓以及右弹匣推进步进电机自动推送到下一个右弹仓，左位置传感器Ⅱ和右位置传感器Ⅱ继续检测，直到检测到里面有角码的左弹仓和右弹仓停止，PLC控制器发出指令分别推动左角码推出气缸和右角码推出气缸推送角码到指定位置，左位置传感器Ⅳ检测到角码到位后PLC控制器发出制动给左铝角规正气缸进行角码规位，右位置传感器Ⅳ检测到角码到位后PLC控制器发出制动给右铝角规正气缸进行角码规位，带规位完成后，左夹取角码气缸和右夹取角码气缸启动，夹住已经到位的角码，左铝角规正气缸和右铝角规正气缸退回后位置，左上下推动气缸推动左夹取角码气缸向下移动将角码放入左组角限位槽内，右上下推动气缸推动右夹取角码气缸向下移动将角码放入右组角限位槽内，左位置传感器Ⅲ检测到左组角限位槽内右角码后，PLC控制器发出指令给左铝角规正气缸对角码进行规正以及右铝角规正气缸对角码进行规正，左预压型材气缸下降压紧型材，右预压型材气缸下降压紧型材，当型材和角码均已到位后，PLC控制器控制左推入角码气缸将左组角限位槽内的角码以及控制右推入角码气缸将右组角限位槽内的角码推入型材的型腔内完成角码组装工作，PLC控制器再控制左气压增压缸和右气压增压缸启动加压增压进行实铆，同时PLC控制器发出指令使左推入角码气缸、右推入角码气缸、左铝角规正气缸和右铝角规正气缸、左预压型材气缸和右预压型材气缸回归原位。本发明具有以下有益效果：本发明使用机械手和PLC控制器系统有效的解决了稳定性和精确性的困难，做到了产品精确无误差，经实际操作，型材两端对称公差均在20丝左右，达到了图纸设计的要求。采用了本发明的技术方案后，本发明的人员减少至少4人，节约人力成本显著，而且效率至少提高30%，企业效益提升显著，且所有操作型材之间均不发生接触，不可能产生划痕碰伤，费品率基本为零，企业效益提升显著，当在一台机器上完成全部工作，以上所有缺点全部避免，彻底解放了生产力，采用自动化生产，完成避免了安全事故的发生，本发明可以实现了通用性，适应了各种类型的角码，不管是有方向还是没有方向的要求，都能达到客户的要求。附图说明图1为本发明前面的结构示意图。图2为本发明后面的结构示意图。具体实施方式在图1和图2中，本发明公开了一种用于太阳能铝边框的自动组角和实铆智能化操作的装置，它包括PLC控制器、型材输送装置、角码输送装置、左侧角码组装和实铆装置和右侧角码组装和实铆装置，所述的角码输送装置设有支架1、左弹匣2和右弹匣3，所述的左弹匣2位于支架1的后部的左侧，所述的右弹匣3位于支架1前部的右侧，所述的支架1上与左弹匣2对应的部分设有左弹匣推动装置，左弹匣推动装置推动左弹匣2左右移动，所述的支架1上与右弹匣3相对应的部分设有右弹匣推动装置，右弹匣推动装置推动右弹匣3左右移动，在支架1的底部的两侧分别设有左侧角码出口4和右侧角码出口5，左弹匣2内设有若干左弹仓6，本实施例的左弹匣2内设有一百个左弹仓6，在每个左弹仓6的底部设有左角码孔，左侧角码出口4与到达位置的左弹仓6的左角码孔以及左弹匣2对面设有的左角码推出气缸13相对，右弹匣3内设有若干右弹仓7，本实施例的右弹匣3内设有一百个右弹仓7，在每个右弹仓7的底部设有右角码孔，右侧角码出口与到达位置的右弹仓7的右角码孔以及右弹匣对面设有的右角码推出气缸12相对，所述的支架1的下部设有型材输送装置8，型材输送装置8位于左侧角码组装和实铆的装置总成与右侧角码组装和实铆的装置总成之间，左侧角码组装和实铆的装置总成位于左侧角码出口4处，所述的左侧角码组装和实铆装置的总成设有左上下推动气缸9，在左上下推动气缸9的下部设有左角码夹取气缸10，左上下推动气缸9位于左侧角码出口4位置，在左上下推动气缸9的下部设有左组角限位槽11，左角码推出气缸13将左弹匣2内的左角码依次通过左角码孔和左侧角码出口4推入到左组角限位槽11内，在左组角限位槽11前部设有左型材规正气缸14和左铝角规正气缸15，左上下推动气缸9一侧由上至下依次设有左定位角码气缸16和左推入角码气缸17，左上下推动气缸9的旁边设有左气压增压缸18，左气压增压缸18的底部设有左预压型材气缸19，左预压型材气缸19与型材输送装置8上的型材的一端相对应，所述的右侧角码组装和实铆的装置总成设有右上下推动气缸20，在右上下推动气缸20的下部设有右角码夹取气缸21，右上下推动气缸20位于右侧角码出口5的位置，在右上下推动气缸20的下部设有右组角限位槽22，右角码推出气缸12将右弹匣3内的右角码依次通过右角码孔和右侧角码出口5推入到右组角限位槽22内，在右组角限位槽22前部设有右型材规正气缸23和右铝角规正气缸24，右上下推动气缸20一侧由上至下依次设有右定位角码气缸25和右推入角码气缸26，右上下推动气缸20的旁边设有右气压增压缸27，右气压增压缸27的底部设有右预压型材气缸28，右预压型材气缸28与型材输送装置8上的型材的一端相对应，在型材输送装置8的两侧分别设有左位置传感器Ⅰ29和右位置传感器Ⅰ30，左位置传感器Ⅰ29和右位置传感器Ⅰ30分别与左预压型材气缸19和右预压型材气缸28相对应，所述左弹匣2内设有左位置传感器Ⅱ31，在右弹匣3内设有右位置传感器Ⅱ32，在左组角限位槽11内设有左位置传感器Ⅲ33，在右组角限位槽22内设有右位置传感器Ⅲ34，在左侧角码出口4和右侧角码出口5分别设有左位置传感器Ⅳ35和右位置传感器Ⅳ36，左位置传感器Ⅰ29的输出端、右位置传感器Ⅰ30的输出端、左位置传感器Ⅱ31的输出端、右位置传感器Ⅱ32的输出端、左位置传感器Ⅲ33的输出端和右位置传感器Ⅲ34的输出端、左位置传感器Ⅳ35的输出端和右位置传感器Ⅳ36的输出端都与PLC控制器的输入端连接，PLC控制器的输出端与左型材规正气缸14、右型材规正气缸23、左气压增压缸18、右气压增压缸27、左推入角码气缸17、右推入角码气缸26、左铝角规正气缸15、右铝角规正气缸24、左上下推动气缸9和右上下推动气缸20连接，所述的左弹匣推动装置由上至下依次设有左上导轨37、左丝杆38和左下导轨39，在左丝杆38的一侧设有左弹匣推进步进电机40，左弹匣推进步进电机40通过左丝杆38与左弹匣2为传动连接，左弹匣2的上部和下部分别安装在左上导轨37上和左下导轨39上，左弹匣推进步进电机40通过左丝杆38推动左弹匣2在左上导轨37和左下导轨39上移动，PLC控制器的输出端与左弹匣推进步进电机40连接，所述的右弹匣推动装置由上至下依次设有右上导轨41、右丝杆42和右下导轨43，在右丝杆42的一侧设有右弹匣推进步进电机44，右弹匣推进步进电机44通过右丝杆42与右弹匣3为传动连接，右弹匣3的上部和下部分别安装在右上导轨41上和右下导轨43上，右弹匣推进步进电机44通过右丝杆42推动右弹匣在右上导轨41和右下导轨43上移动，PLC控制器的输出端与右弹匣推进步进电机44连接。本发明还公开了利用自动组角和实铆智能化操作的装置进行操作的方法，它包括以下步骤：型材输送装置8将型材送到送至自动组角和实铆智能化操作的装置，左位置传感器Ⅰ29和右位置传感器Ⅰ30感应到型材已经到位，发出信号到PLC控制器，在发出信号给PLC控制器的同时人工将左角码放入左弹匣2的左弹仓6内以及将右角码放入右弹匣3的右弹仓7内，PLC控制器发出指令，由左型材规正气缸14、右型材规正气缸23对型材进行规正处理，然后PLC控制器控制左气压增压缸18和右气压增压缸27向下移动后使左预压型材气缸19和右预压型材气缸28向下预压型材，PLC控制器发出指令，起动左弹匣推进步进电机40和右弹匣推进步进电机44使左弹仓6以及右弹仓7的位置归零后调整第一个弹仓所在位置，左位置传感器Ⅱ31自动检测左弹匣2内是否有角码，右位置传感器Ⅱ32检测右弹匣3内是否右角码，如果左弹匣2的左弹仓6内和右弹匣3的右弹仓7内没有角码，左弹匣推进步进电机40自动推送到下一个左弹仓6以及右弹匣推进步进电机44自动推送到下一个右弹仓7，左位置传感器Ⅱ31和右位置传感器Ⅱ32继续检测，直到检测到里面有角码的左弹仓6和右弹仓7停止，PLC控制器发出指令分别推动左角码推出气缸13和右角码推出气缸12推送角码到指定位置，左位置传感器Ⅳ35检测到角码到位后PLC控制器发出制动给左铝角规正气缸15进行角码规位，右位置传感器Ⅳ36检测到角码到位后PLC控制器发出制动给右铝角规正气缸24进行角码规位，带规位完成后，左夹取角码气缸10和右夹取角码气缸21启动，夹住已经到位的角码，左铝角规正气缸15和右铝角规正气缸21退回后位置，左上下推动气缸9推动左夹取角码气缸10向下移动将角码放入左组角限位槽11内，右上下推动气缸20推动右夹取角码气缸21向下移动将角码放入右组角限位槽22内，左位置传感器Ⅲ33检测到左组角限位槽11内右角码后，PLC控制器发出指令给左铝角规正气缸15对角码进行规正以及右铝角规正气缸21对角码进行规正，左预压型材气缸19下降压紧型材，右预压型材气缸28下降压紧型材，当型材和角码均已到位后，PLC控制器控制左推入角码气缸17将左组角限位槽11内的角码以及控制右推入角码气缸26将右组角限位槽11内的角码推入型材的型腔内完成角码组装工作，PLC控制器再控制左气压增压缸18和右气压增压缸27启动加压增压进行实铆，同时PLC控制器发出指令使左推入角码气缸17、右推入角码气缸26、左铝角规正气缸15和右铝角规正气缸21、左预压型材气缸19和右预压型材气缸28回归原位。