建筑铝模板自动化下料生产线立式省空间毛坯料进给机构

摘要

本发明属于建筑铝模板制造设备技术领域，具体涉及一种建筑铝模板自动化下料生产线立式省空间毛坯料进给机构。在供料托盘上每放上去一件铝模板毛坯料，供料伺服电机旋转，铝模板毛坯料向下平移避开上传感器，它的上沿和中传感器保持对齐。夹紧气缸通入压缩空气，被动手指和主动手指夹紧铝模板毛坯料；升降伺服电机旋转，铝模板毛坯料向上平移至较高位置，横移伺服电机旋转，铝模板毛坯料位于锯床进料装置正上方；然后横移、下降、松开，铝模板毛坯料放在锯床进料装置上。本发明改传统平铺式的缓冲区为立体叠放式，大幅降低了占地面积，结构变得非常紧凑，适合于使用在厂房面积较小或者土地资源比较紧缺的加工厂。

说明书

技术领域

本发明属于建筑铝模板制造设备技术领域，涉及一种铝模板毛坯料的自动化下料设备，具体涉及一种建筑铝模板自动化下料生产线立式省空间毛坯料进给机构。

背景技术

铝模板的毛坯料是一件比较长的铝型材，制作铝模板的第一道工序就是需要按照要求把毛坯料锯成多段，并且两端还分别要有一段大约50至100毫米的下脚料。然后需要在锯成的每段的侧边上冲出孔。

专利号为CN201610518849.7的发明公开了一种铝模板数控锯、冲集成生产线。包括锯床进料装置、锯床、锯床出料及冲床进料装置、冲床、冲床出料道、液压系统和电气控制系统。锯床进料装置包括横向给料装置、锯床进料道、锯床送料小车，横向给料装置位于锯床进料道的一侧并穿插于锯床进料道中，锯床送料小车沿设置在锯床进料架上的导轨行进；锯床出料及冲床进料装置包括锯床出料道、冲床进料道和冲床送料小车，锯床出料架、冲床进料架通过导轨和齿条连接在一起，冲床送料小车由伺服电机B驱动，其上设有前后两组夹钳，实现了接力送料，后部的夹钳组件用于将工件送离锯床靠近冲床时夹紧工件，前部的夹钳组件用于为冲床冲孔进行送料。 锯床和锯床出料及冲床进料装置之间往往设置废料接收装置。

由人工将长的铝模板毛坯料抬到横向给料装置的放料端，然后横向给料装置自动向靠近锯床进料装置的方向平移运输，横向给料装置作为一个缓冲区域，上面能平铺多件铝模板毛坯料，占地面积较大。如果加工厂驻地位于三、四线城市或者乡下，土地价格较低，一般的用户并不在乎设备多占地几十个平方米，但是对于寸土寸金的一、二线城市，多占地几十个平方，很多用户并不接受。

发明内容

本发明的目的在于改进现有技术的不足之处，提供一种结构凑、占地面积小的建筑铝模板自动化下料生产线立式省空间毛坯料进给机构。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种建筑铝模板自动化下料生产线立式省空间毛坯料进给机构，包括悬臂组件、横移组件、升降组件、供料底架组件和供料托盘组件；

悬臂组件包括横移齿条、横移直线导轨和悬臂架；悬臂架是倒L形，悬臂架包括立架和横架，立架下端固定在地板上，立架和供料底架组件分别位于锯床进料装置的左右两侧，横架水平设置，横架的一端和立架的上端固定连接，横架位于锯床进料装置的上方；横移齿条和横移直线导轨固定连接在横架上，横移直线导轨水平且垂直于锯床进料装置的进料方向；

横移组件包括横移伺服电机、横移齿轮、横移滑块、升降伺服电机、升降齿轮、升降滑块和平移架；横移伺服电机的外壳法兰、横移滑块、升降伺服电机的外壳法兰和升降滑块分别与平移架固定连接；横移滑块和横移直线导轨配合组成直线导轨副，横移组件沿着横移直线导轨在水平且垂直于锯床进料装置进料方向的方向上平移；横移齿轮和横移伺服电机的输出轴固定连接，横移齿轮和横移齿条啮合；

升降组件包括被动组件、主动组件、升降架组件和夹紧气缸；

升降架组件包括升降架、升降直线导轨、升降齿条、夹紧直线导轨和夹紧齿轮；升降架上有竖直安装面和朝下的水平安装面；夹紧直线导轨固定安装在水平安装面上，夹紧齿轮和水平安装面通过转动副相连；水平安装面上还设置有耳环，耳环上设有夹紧铰孔；

被动组件包括被动支架、被动手指、被动齿条和被动滑块；被动手指、被动齿条和被动滑块分别固定连接在被动支架上，被动滑块和夹紧直线导轨配合组成直线导轨副，被动齿条和夹紧齿轮啮合；

主动组件包括主动支架、主动手指、主动齿条和主动滑块；主动手指、主动齿条和主动滑块分别固定连接在主动支架上，主动滑块和夹紧直线导轨配合组成直线导轨副，主动齿条和夹紧齿轮啮合；主动支架设置有手指铰孔；

所述的夹紧直线导轨的方向水平且垂直于锯床进料装置进料方向；与同一个夹紧齿轮啮合的主动齿条和被动齿条分布于该夹紧齿轮的两侧且相互平行，即主动齿条和被动齿条的齿轮齿相对；被动手指和主动手指在左右方向上相对；夹紧气缸的缸尾通过夹紧铰孔和升降架组件的水平安装面相连，夹紧气缸的活塞杆末端通过手指铰孔和主动组件相连；夹紧气缸通入压缩空气伸缩，推拉主动组件沿着夹紧直线导轨左右平移，主动齿条拨动夹紧齿轮旋转，夹紧齿轮拨动被动齿条平移，从而夹紧齿轮带动被动组件在相反的方向上左右平移，即被动手指和主动手指同步同速相向或者相背平移；

升降直线导轨和升降齿条分别固定安装在竖直安装面上，升降直线导轨和升降滑块组成直线导轨副；升降齿轮和升降齿条啮合；升降伺服电机通电其输出轴旋转，通过升降齿轮-升降齿条的组合带动升降组件沿着升降直线导轨在竖直方向上平移；

供料底架组件包括供料底架、导向杆、供料直线导轨、丝杠、被动同步轮、同步带、驱动同步轮、供料伺服电机、下传感器、中传感器和上传感器；下传感器、中传感器和上传感器是对射式的激光传感器，传感器包括发射器的接收器两部分，发射器和接收器分别位于待测铝模板毛坯料位置的左右两侧，当中间有铝模板毛坯料遮挡时产生一个信号，没有遮挡时产生另一个信号；导向杆、供料直线导轨、供料伺服电机的外壳法兰、下传感器、中传感器和上传感器分别与供料底架固定连接；供料直线导轨方向竖直；丝杠和供料底架通过转动副相连，被动同步轮和丝杠固定连接；驱动同步轮和供料伺服电机的输出轴固定连接，被动同步轮和驱动同步轮通过同步带相连；上传感器的高度高于中传感器，中传感器的高度高于下传感器；

供料托盘组件包括供料托盘、供料滑块和螺母；供料滑块和螺母分别固定连接在供料托盘上；供料滑块和供料直线导轨配合组成直线导轨副；螺母和丝杠配合组成直线导轨副；供料托盘组件沿着供料直线导轨在竖直方向上平移。

本发明的工作过程如下所述。

0)人工将一摞铝模板毛坯料一件一件地放在供料托盘上，由导向杆提供导向功能，使铝模板毛坯料上下对齐。

1)每放上去一件铝模板毛坯料，新的铝模板毛坯料放在原来最上面的一件铝模板毛坯料上，就遮挡住上传感器，下传感器、中传感器和上传感器三件传感器同时被遮挡，给电控系统发出一个信号，供料伺服电机通电其输出轴旋转，通过驱动同步轮-同步带-被动同步轮的组合带动丝杠旋转，丝杠通过螺母带动供料托盘组件沿着供料直线导轨向下平移，刚放上去的一件铝模板毛坯料避开上传感器，它的上沿和中传感器保持对齐。处于待抓取位置的铝模板毛坯料的上沿和中传感器保持对齐。

2)横移伺服电机通电其输出轴旋转，通过横移齿轮-横移齿条的组合驱动横移组件和升降组件沿着横移直线导轨平移，使升降组件位于待抓取铝模板毛坯料的正上方。

3)升降伺服电机通电其输出轴旋转，通过升降齿轮-升降齿条的组合驱动升降组件沿着升降直线导轨向下平移，使被动手指和主动手指分别位于待抓取铝模板毛坯料的左右两侧。

4)夹紧气缸通入压缩空气，夹紧气缸的活塞杆向缸体内收缩，拉动主动组件平移，使主动手指向待抓取铝模板毛坯料平移；同时，主动齿条拨动夹紧齿轮旋转，夹紧齿轮拨动被动齿条，从而带动被动组件在相反的方向上平移，被动手指同步同速向待抓取铝模板毛坯料平移，直至被动手指和主动手指同时夹紧待抓取铝模板毛坯料。

5)升降伺服电机通电其输出轴反向旋转，带动升降组件及所夹紧的铝模板毛坯料沿着升降直线导轨向上平移至较高位置，然后横移伺服电机通电其输出轴反向旋转，使所抓取的铝模板毛坯料位于锯床进料装置待放料位置的正上方。

这时被抓取的铝模板毛坯料离开，避开了下传感器的遮挡位置，下传感器、中传感器和上传感器三件传感器同时被避开没有被遮挡，产生一个信号传递给电控系统，电控系统控制供料伺服电机反向通电，其输出轴旋转，通过驱动同步轮-同步带-被动同步轮的组合带动丝杠反向旋转，丝杠通过螺母带动供料托盘组件沿着供料直线导轨向上平移，直至紧挨着的下面一件铝模板毛坯料的上沿遮挡住中传感器后停止，等待下一次抓取。

6)升降伺服电机通电其输出轴旋转，带动升降组件沿着升降直线导轨向下平移至所抓取的铝模板毛坯料的下表面靠近锯床进料装置待放料位置，然后夹紧气缸反向通入压缩空气，被动手指和主动手指同时向左右方向离开待抓取的铝模板毛坯料。

7)升降伺服电机通电其输出轴旋转，带动升降组件离开已放下的铝模板毛坯料，一次抓取过程结束。

本发明的有益效果：改传统平铺式的缓冲区为立体叠放式，大幅降低了占地面积，结构变得非常紧凑，适合于使用在厂房面积较小或者土地资源比较紧缺的加工厂。

附图说明

图1是本发明实施例的三维结构示意图，升降组件3位于待抓取铝模板毛坯料6的正上方的状况；

图2是本发明实施例的三维结构示意图，被动手指312和主动手指322分别位于待抓取铝模板毛坯料6的左右两侧的状况；

图3是本发明实施例的三维结构示意图，所抓取的铝模板毛坯料6位于锯床进料装置8待放料位置的正上方的状况；

图4是本发明实施例的三维结构示意图，所抓取的铝模板毛坯料6的下表面靠近锯床进料装置8待放料位置的状况；

图5是悬臂组件1的三维结构示意图；

图6是横移组件2第一视角的三维结构示意图；

图7是横移组件2第二视角的三维结构示意图；

图8是升降组件3第一视角的三维结构示意图；

图9是升降组件3第二视角的三维结构示意图；

图10是被动组件31的三维结构示意图；

图11是主动组件32的三维结构示意图；

图12是升降架组件33的三维结构示意图；

图13是供料底架组件4-供料托盘组件5的组合的三维结构示意图；

图14是供料底架组件4-供料托盘组件5的组合的正视图；

图15是图14中A向视图；

图16是供料底架组件4的三维结构示意图；

图17是供料托盘组件5的三维结构示意图；

图中所示：1.悬臂组件；11.横移齿条；12.横移直线导轨；13.悬臂架；2.横移组件；21.横移伺服电机；22.横移齿轮；23.横移滑块；24.升降伺服电机；25.升降齿轮；26.升降滑块；27.平移架；3.升降组件；31.被动组件；311.被动支架；312.被动手指；313.被动齿条；314.被动滑块；32.主动组件；32.主动组件；321.主动支架；322.主动手指；323.主动齿条；324.主动滑块；325.手指铰孔；33.升降架组件；331.升降架；332.升降直线导轨；333.升降齿条；334.夹紧直线导轨；335.夹紧齿轮；336.夹紧铰孔；34.夹紧气缸；4.供料底架组件；41.供料底架；42.导向杆；43.供料直线导轨；44.丝杠；45.被动同步轮；46.同步带；47.驱动同步轮；48.供料伺服电机；491.下传感器；492.中传感器；493.上传感器；5.供料托盘组件；51.供料托盘；52.供料滑块；53.螺母；6.铝模板毛坯料；7.锯床送料小车；8.锯床进料装置；9.锯床；K.锯床进料装置8的进料方向。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

实施例：参见图1至图17。

一种建筑铝模板自动化下料生产线立式省空间毛坯料进给机构，包括悬臂组件1、横移组件2、升降组件3、供料底架组件4和供料托盘组件5；

悬臂组件1包括横移齿条11、横移直线导轨12和悬臂架13；悬臂架13是倒L形，悬臂架13包括立架和横架，立架下端固定在地板上，立架和供料底架组件4分别位于锯床进料装置的左右两侧，横架水平设置，横架的一端和立架的上端固定连接，横架位于锯床进料装置的上方；横移齿条11和横移直线导轨12固定连接在横架上，横移直线导轨12水平且垂直于锯床进料装置8的进料方向K；

横移组件2包括横移伺服电机21、横移齿轮22、横移滑块23、升降伺服电机24、升降齿轮25、升降滑块26和平移架27；横移伺服电机21的外壳法兰、横移滑块23、升降伺服电机24的外壳法兰和升降滑块26分别与平移架27固定连接；横移滑块23和横移直线导轨12配合组成直线导轨副，横移组件2沿着横移直线导轨12在水平且垂直于锯床进料装置8进料方向K的方向上平移；横移齿轮22和横移伺服电机21的输出轴固定连接，横移齿轮22和横移齿条11啮合；

升降组件3包括被动组件31、主动组件32、升降架组件33和夹紧气缸34；

升降架组件33包括升降架331、升降直线导轨332、升降齿条333、夹紧直线导轨334和夹紧齿轮335；升降架331上有竖直安装面和朝下的水平安装面；夹紧直线导轨334固定安装在水平安装面上，夹紧齿轮335和水平安装面通过转动副相连；水平安装面上还设置有耳环，耳环上设有夹紧铰孔336；

被动组件31包括被动支架311、被动手指312、被动齿条313和被动滑块314；被动手指312、被动齿条313和被动滑块314分别固定连接在被动支架311上，被动滑块314和夹紧直线导轨334配合组成直线导轨副，被动齿条313和夹紧齿轮335啮合；

主动组件32包括主动支架321、主动手指322、主动齿条323和主动滑块324；主动手指322、主动齿条323和主动滑块324分别固定连接在主动支架321上，主动滑块324和夹紧直线导轨334配合组成直线导轨副，主动齿条323和夹紧齿轮335啮合；主动支架321设置有手指铰孔325；

所述的夹紧直线导轨334的方向水平且垂直于锯床进料装置8进料方向K；与同一个夹紧齿轮335啮合的主动齿条323和被动齿条313分布于夹紧齿轮335的两侧且相互平行，即主动齿条323和被动齿条313的齿轮齿相对；被动手指312和主动手指322在左右方向上相对；夹紧气缸34的缸尾通过夹紧铰孔336和升降架组件33的水平安装面相连，夹紧气缸34的活塞杆末端通过手指铰孔325和主动组件32相连；夹紧气缸34通入压缩空气伸缩，推拉主动组件32沿着夹紧直线导轨334左右平移，主动齿条323拨动夹紧齿轮335旋转，夹紧齿轮335拨动被动齿条313平移，从而带动被动组件31在相反的方向上左右平移，被动手指312和主动手指322同步同速相向或者相背平移；

升降直线导轨332和升降齿条333分别固定安装在竖直安装面上，升降直线导轨332和升降滑块26组成直线导轨副；升降齿轮25和升降齿条333啮合；升降伺服电机24通电其输出轴旋转，通过升降齿轮25-升降齿条333的组合带动升降组件3沿着升降直线导轨332在竖直方向上平移；

供料底架组件4包括供料底架41、导向杆42、供料直线导轨43、丝杠44、被动同步轮45、同步带46、驱动同步轮47、供料伺服电机48、下传感器491、中传感器492和上传感器493；下传感器491、中传感器492或者上传感器493是对射式的激光传感器，传感器包括发射器的接收器两部分，发射器和接收器分别位于待测铝模板毛坯料6位置的左右两侧，当中间有铝模板毛坯料6遮挡时产生一个信号，没有遮挡时产生另一个信号；导向杆42、供料直线导轨43、供料伺服电机48的外壳法兰、下传感器491、中传感器492和上传感器493分别与供料底架41固定连接；供料直线导轨43方向竖直；丝杠44和供料底架41通过转动副相连，被动同步轮45和丝杠44固定连接；驱动同步轮47和供料伺服电机48的输出轴固定连接，被动同步轮45和驱动同步轮47通过同步带46相连；上传感器493的高度高于中传感器492，中传感器492的高度高于下传感器491；

供料托盘组件5包括供料托盘51、供料滑块52和螺母53；供料滑块52和螺母53分别固定连接在供料托盘51上；供料滑块52和供料直线导轨43配合组成直线导轨副；螺母53和丝杠44配合组成直线导轨副；供料托盘组件5沿着供料直线导轨43在竖直方向上平移。

本实施例的工作过程如下所述。

0)人工将一摞铝模板毛坯料6一件一件地放在供料托盘51上，由导向杆42提供导向功能，使铝模板毛坯料6上下对齐。

1)每放上去一件铝模板毛坯料6，新的铝模板毛坯料6放在原来最上面的一件铝模板毛坯料6上，就遮挡住上传感器493，下传感器491、中传感器492和上传感器493三件传感器同时被遮挡，给电控系统发出一个信号，供料伺服电机48通电其输出轴旋转，通过驱动同步轮47-同步带46-被动同步轮45的组合带动丝杠44旋转，丝杠44通过螺母53带动供料托盘组件5沿着供料直线导轨43向下平移，刚放上去的一件铝模板毛坯料6避开上传感器493，它的上沿和中传感器492保持对齐。处于待抓取位置的铝模板毛坯料6的上沿和中传感器492保持对齐。

2)横移伺服电机21通电其输出轴旋转，通过横移齿轮22-横移齿条11的组合驱动横移组件2和升降组件3沿着横移直线导轨12平移，使升降组件3位于待抓取铝模板毛坯料6的正上方。

3)升降伺服电机24通电其输出轴旋转，通过升降齿轮25-升降齿条333的组合驱动升降组件3沿着升降直线导轨332向下平移，使被动手指312和主动手指322分别位于待抓取铝模板毛坯料6的左右两侧。

4)夹紧气缸34通入压缩空气，夹紧气缸34的活塞杆向缸体内收缩，拉动主动组件32平移，使主动手指322向待抓取铝模板毛坯料6平移；同时，主动齿条323拨动夹紧齿轮335旋转，夹紧齿轮335拨动被动齿条313，从而带动被动组件31在相反的方向上平移，被动手指312同步同速向待抓取铝模板毛坯料6平移，直至被动手指312和主动手指322同时夹紧待抓取铝模板毛坯料6。

5)升降伺服电机24通电其输出轴反向旋转，带动升降组件3及所夹紧的铝模板毛坯料6沿着升降直线导轨332向上平移至较高位置，然后横移伺服电机21通电其输出轴反向旋转，使所抓取的铝模板毛坯料6位于锯床进料装置8待放料位置的正上方。

这时被抓取的铝模板毛坯料6离开，避开了下传感器491的遮挡位置，下传感器491、中传感器492和上传感器493三件传感器同时被避开没有被遮挡，产生一个信号传递给电控系统，电控系统控制供料伺服电机48反向通电，其输出轴旋转，通过驱动同步轮47-同步带46-被动同步轮45的组合带动丝杠44反向旋转，丝杠44通过螺母53带动供料托盘组件5沿着供料直线导轨43向上平移，直至紧挨着的下面一件铝模板毛坯料6的上沿遮挡住中传感器492后停止，等待下一次抓取。

6)升降伺服电机24通电其输出轴旋转，带动升降组件3沿着升降直线导轨332向下平移至所抓取的铝模板毛坯料6的下表面靠近锯床进料装置8待放料位置，然后夹紧气缸34反向通入压缩空气，被动手指312和主动手指322同时向左右方向离开待抓取的铝模板毛坯料6。

7)升降伺服电机24通电其输出轴旋转，带动升降组件3离开已放下的铝模板毛坯料6，一次抓取过程结束。

本实施例的有益效果：改传统平铺式的缓冲区为立体叠放式，大幅降低了占地面积，结构变得非常紧凑，适合于使用在厂房面积较小或者土地资源比较紧缺的加工厂。