一种型材加工智能生产线的制作方法

1.本发明涉及一种智能生产线，具体涉及一种型材加工智能生产线，属于型材智能生产技术领域。


背景技术：

2.幕墙主要广泛用于各种建筑物的外饰物，如办公楼、大型商场、大酒店、机场(航空港)、大车站、体育馆、博物馆、文化中心等。铝型材作为幕墙的主要构件，其加工生产线具有很大的发展前景。
3.幕墙铝型材在机械加工环节中，需要进行上料或下料等转运作业，以便在不同工位进行锯切、铣削；目前，针对幕墙型材的加工，大多还处于基本的传统制造生产加工模式，主要依靠密集的劳动力，人工操作各种加工设备去进行加工、生产及组装和安装；使得加工周期长，劳动强度大，人力成本大，效率低下。
4.基于此问题，近些年虽然有自动生产线的出现，但这些自动生产线仅能对特定型号(特定形状和尺寸)的幕墙铝型材进行装夹加工，适用范围较小。当更换型材时，需要人工调整生产线的参数，并更换夹具等；并不能实现真正的自动化、智能化生产。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明提供一种型材加工智能生产线，能够自动识别型材的待加工信息，且通过对生产线结构的改进，使其能够适用不同尺寸的型材加工，由此能够实现对型材的智能化生产，简化型材生产的工作流程和工作时间，大大提高型材的生产效率。
6.本发明的技术方案是：一种型材加工智能生产线，包括：智能控制终端以及受控于所述智能控制终端的切割单元、铣削单元、取料机械手、运送机械手和码垛机械手；所述取料机械手、运送机械手和码垛机械手安装在滑轨上且能够沿滑轨移动；
7.所述智能控制终端内预设有各原料型材的加工信息；各原料型材上设置有用于身份识别图像标识；所述智能控制终端通过对原料型材进行图像识别，自动获取对应的加工信息，以控制切割单元和铣削单元对原料型材进行加工；
8.所述取料机械手用于将原料型材运送到送料工位；
9.所述切割单元将送料工位的型材运送至切割工位以进行切割工序；
10.所述运送机械手用于将完成切割工序的型材运送到下料区或铣削工位；
11.所述铣削单元用于对铣削工位的型材进行铣削加工；
12.所述码垛机械手用于将铣削完成后的型材送到码垛区。
13.上述方案的基础上，进一步的，所述智能控制终端依据当前批次所有原料型材的加工信息，对各原料型材进行排序以获得加工顺序，在原料区按照智能控制终端给出的加工顺序对原料型材进行按顺序叠放。
14.上述方案的基础上，进一步的，所述加工顺序为完成当前批次所有原料型材加工时间最短的顺序。
15.上述方案的基础上，进一步的，设置两个铣削工位，每个铣削工位设置一个铣削单元，分别用于原料型材相对的两个面的加工。
16.上述方案的基础上，进一步的，所述取料机械手、运送机械手和码垛机械手均具有可调夹持端，所述切割单元和铣削单元均具有可调压紧部，以适用于不同尺寸的铝型材；定义取料机械手、运送机械手和码垛机械手沿滑轨的移动方向为x向，竖直方向为z向，垂直于竖直面的方向为y向。
17.上述方案的基础上，进一步的，所述切割工位、铣削工位下方均设置有废料收集箱，用于对应加工工序所产生的废料的收集和自动排放。
18.上述方案的基础上，进一步的，所述取料机械手、运送机械手和码垛机械手的结构相同，均包括横梁和安装在横梁上的型材上下料夹持机构；
19.所述横梁沿y向设置，一端与滑轨滑动配合，另一端用于安装型材上下料夹持机构；
20.所述型材上下料夹持机构包括：连接板、立柱、垂直驱动组件、夹持组件和旋转驱动组件；所述型材上下料夹持机构通过连接板安装在横梁上，且连接板能够在横梁上沿y向移动；所述立柱安装于连接板，立柱能够在垂直驱动组件的驱动下相对连接板沿z向滑动；
21.所述夹持组件作为可调夹持端转动地设置在立柱的下端；安装在立柱上的旋转驱动组件用于驱动夹持组件绕其与立柱相连的销轴转动；所述垂直驱动组件和旋转驱动组件均受控于智能控制终端。
22.上述方案的基础上，进一步的，所述夹持组件包括：固定杆和安装在固定杆上的夹紧单元，所述固定杆安装在立柱下端的销接座上；
23.所述夹紧单元包括：夹紧固定架、夹爪a、夹爪b、驱动件和挡止件；所述夹紧固定架安装在固定杆上；夹爪a安装在夹紧固定架上，用于向上支撑型材；夹爪b设置在夹爪a的上方，用于向下压紧型材；驱动件安装在夹紧固定架上，驱动件的驱动端与夹爪b连接，用于驱动夹爪b向上或向下移动；所述挡止件安装在夹爪a或夹爪b远离夹紧固定架的一端，与夹爪b、夹紧固定架和夹爪a之间围成用于放置型材的限位框。
24.上述方案的基础上，进一步的，所述切割单元包括：夹料送料臂机构、两台五轴锯、主机架a、压料机构、送料机架和两个以上台面架；
25.其中主机架a为切割单元的安装支撑架，安装在滑轨上，用于提供切割工位；主机架a上设置有送料机架，夹料送料臂机构能够沿送料机架移动，将位于送料工位的原料型材夹紧运送到设定的切割工位；
26.所述送料机架上间隔分布有两个以上台面架，至少一个台面架能够沿送料机架移动；
27.所述台面架上安装作为切割单元可调压紧部的压料机构，用于将位于切割工位的原料型材压紧，利用两台五轴锯切割工序。
28.上述方案的基础上，进一步的，所述压料机构包括：侧压料气缸、上压料气缸、底板以及基准靠板；
29.所述底板和基准靠板安装在台面架上形成l形结构，用于支撑由夹料送料臂机构推送过来的型材；所述上压料气缸位于底板上方，其伸缩端能够上下移动，从上向下压紧位于底板上的型材；所述侧压料气缸位于基准靠板的相对侧，能够相对基准靠板移动，从侧面
压紧型材。
30.上述方案的基础上，进一步的，所述铣削单元包括：主机架b以及设置在主机架b上铣削机构和若干个相互平行的具有夹紧机构的工作台；
31.所述主机架b安装在滑轨上以提供铣削工位，所述工作台与主机架b滑动配合；
32.所述工作台包括：工作台底板、两个侧面压紧气缸和夹紧机构；所述夹紧机构作为铣削单元的可调压紧部安装在工作台底板上，用于将型材夹紧在工作台上；
33.工作台底板与主机架b滑动配合，工作台底板底面两端各设置一个侧面压紧气缸，用于实现工作台在主机架b上的定位。
34.上述方案的基础上，进一步的，所述夹紧机构包括：工作台侧板、滑动气缸、两个滑台、导向条、侧压座和固定压座；
35.所述滑动气缸受控于智能控制终端；所述工作台侧板安装在工作台底板的上表面，工作台侧板上安装有y向滑轨；滑动气缸通过气缸安装板安装在工作台底板上；在y向滑轨上安装有两个滑台，两个滑台与y向滑轨滑动配合；其中一个滑台与滑动气缸连接，以实现滑动气缸驱动滑台沿y向滑轨移动；两个滑台的顶部均与导向条连接；所述侧压座安装在导向条的一端；所述固定压座安装在工作台底板上，且所述侧压座和固定压座分别位于工作台两相对端，从而将型材夹紧在侧压座和固定压座之间。
36.有益效果：
37.(1)本发明的型材加工智能生产线中，在智能控制终端内预设有各原料型材的加工信息，智能控制终端能够通过对原料型材进行图像识别，自动获取对应的加工信息，以控制切割单元和铣削单元对原料型材进行加工，进而获得所需的成品型材；且该生产线中，各机械手具有可调夹持端，且切割工位和铣削工位中均具有可调压紧部，能够自动适应不同尺寸的铝型材；由此针对非标型材也能实现智能化、无人化的生产。
38.(2)本发明的型材加工智能生产线中，智能控制终端能够依据当前批次所有原料型材的加工信息，对各原料型材的加工顺序进行排序，以保证各个工位加工时间的合理分配，从而有效利用加工时间，最大化的提高加工效率。
39.(3)本发明的型材加工智能生产线中，除在生产线末端设置成品区外，沿生产线在切割工位和第二铣削工位之间还设置多个下料区，用于不同阶段成品型材的存放；下料区的型材由agv小车运输至设定位置存储。
40.(4)本发明中，各机械手的可调夹持端为型材上下料夹持机构，型材上下料夹持机构中夹爪b能够上下活动，即夹爪b与支撑托之间的距离可以调节，由此能够实现对不同尺寸的型材的夹取，从而提高了型材夹具的适用范围，通过该种结构形式的型材上下料夹持机构能够实现对原料型材的无差别抓取，保证了非标件型材的智能化连续生产。
41.(5)本发明中的切割单元采用五轴锯，五轴锯具有xyz三个方向的平移自由度，锯头具有两个转动自由度，即能够实现锯头在五个方向上进行位置调整；与传统切割方式相比，锯头的可活动切割范围增大，能够实现小尺寸锯头切割大截面材料；且通过对锯头位置的精确调整，能够保证切割质量和切割效率。
42.(6)本发明中，夹紧机构作为铣削单元的可调压紧部，用于将型材夹紧在工作台上，能够实现不同宽度型材的夹紧。
附图说明
43.图1为本发明的幕墙加工智能生产线的俯视图；
44.图2为取料机械手的结构示意图；
45.图3为型材上下料夹持机构的结构示意图；
46.图4为夹持组件的结构示意图；
47.图5为切割单元的结构示意图；
48.图6和图7为压料机构的结构示意图；
49.图8为五轴锯的结构示意图；
50.图9为铣削单元的结构示意图；
51.图10和图11为铣削单元中工作台的结构示意图。
52.其中：1-取料机械手、2-运送机械手、3-码垛机械手、4-切割单元、5-铣削单元、6-滑轨、7-原料区、8-送料工位、9-切割工位、10-检查区、11-第一铣削工位、12-第二铣削工位、13-码垛区、14-横梁、15-型材上下料夹持机构、151-连接板、152-立柱、153-垂直驱动件、154-夹持组件、1541-固定杆、1542-夹紧固定架、1543-夹爪a、1544-夹爪b、1546-挡止件、1547-气缸固定板、155-旋转驱动件、16-夹料送料臂机构、17-五轴锯、171-切割头机构、172-切割头移动机构、18-主机架a、19-压料机构、191-侧压料气缸、192-上压料气缸、193-底板、194-基准靠板、20-送料机架、21-台面架、22-主机架b、23-铣削机构、24-刀库、25-工作台、251-工作台底板、252-侧面压紧气缸、2531-工作台侧板、2532-滑动气缸、2533-滑台、2534-导向条、2535-侧压座、2536-固定压座、2537-防撞垫块。
具体实施方式
53.下面结合附图和实施例，对本发明做进一步的详细说明。
54.实施例1：
55.本实施例提供一种幕墙用型材的加工智能生产线，该智能生产线为针对幕墙铝型材的夹持运送、锯切、铣削、翻转等一系列生产过程所提出的智能化加工生产线方案，能够简化幕墙生产的工作流程和工作时间，大大提高幕墙用型材的生产效率。
56.如图1所示，该幕墙用型材的加工智能生产线包括：智能控制终端、切割单元4、铣削单元5、滑轨6、安装在滑轨6上能够沿滑轨6移动的取料机械手1、运送机械手2和码垛机械手3；该生产线具有原料区7、送料工位8、切割工位9、检查区10、第一铣削工位11、第二铣削工位12和码垛区13。本例中，幕墙的原料型材为铝型材，切割单元4中采用五轴锯作为锯切机构，铣削单元5采用数控三轴加工中心。第一铣削工位11和第二铣削工位12各设置一个铣削单元5，用于原料型材相对的两个面的加工，设置两个铣削工位用于提高加工效率。
57.工作时，由对应位置机械手在滑轨6上移动将铝型材夹持运送到相应位置摆放、工作。其中取料机械手1沿滑轨6在原料区7和送料工位8之间往复移动，将原料区7的原料型材运送至送料工位8；运送机械手2沿滑轨6在切割工位9、第一铣削工位11、第二铣削工位12以及检查区10移动；码垛机械手3沿滑轨6在检查区10、第二铣削工位12以及码垛区13移动。其中取料机械手1、运送机械手2和码垛机械手3均具有可调夹持端，以适用于不同尺寸的铝型材的夹紧；切割单元以及铣削单元均具有可调压紧部，以适用于不同尺寸的铝型材的压紧，使切割单元以及铣削单元能够完成切割工序和铣削工序。
58.智能控制终端用于整条生产线的智能控制，幕墙不同位置所需型材的尺寸、端面构型不同；基于此，原料型材对应具有多种不同的端面构型；且各原料型材的加工信息(即从原料型材到对应成品型材的加工信息)不同。作为一种示例，该生产线中，原料型材的加工信息包括以下两种：(1)只切割；(2)先切割，然后进行端面铣削处理。在智能控制终端内预设有各原料型材的加工信息，作为一种示例，该加工信息可以以三维加工模型的方式预存在智能控制终端内。各原料型材上均设置有图像标识(如二维码)，用于身份识别；智能控制终端通过对原料型材进行图像识别，自动获取对应的加工信息，以控制切割单元4和铣削单元5对原料型材进行加工，进而获得所需的成品型材。作为一种示例，智能控制终端内设mes制造执行系统，实现对生产线的控制。
59.此外，沿生产线在切割工位9和第二铣削工位12之间还可设置多个下料区，用于不同阶段成品型材的存放；如在切割工位9和第一铣削工位11之间设置下料区，用于仅具有切割工序的型材的存放；在第一铣削工位11和第二铣削工位12之间设置下料区，用于仅单面铣削的型材的存放；下料区的型材由agv小车运输至设定位置存储。
60.该智能生产线的工作流程为：原料型材按设定顺序叠放在原料区7的托盘上，取料机械手1在智能控制终端的控制下从原料区7取料，并将原料型材运送到送料工位8；设置在原料区7至送料工位8之间的图像识别模块对当前取料机械手1所夹取的原料型材进行图像识别并发送给智能控制终端，智能控制终端由此调取当前原料型材的加工信息，以控制切割单元4和铣削单元5进行加工。取料机械手1将原料型材放至送料工位8后返回原料区7取出下一原料型材，反复运动。
61.在切割工位9上，切割单元4依据智能控制终端给出的加工信息将原料型材锯切成设定长度，若该原料型材仅具有切割工序，则运送机械手2将锯切后的型材送到切割工位9和第一铣削工位11之间的下料区存放；若该原料型材还具有铣削工序，则运送机械手2将锯切后的型材送到第一铣削工位11；在第一铣削工位11铣削单元5依据智能控制终端给出的加工信息对型材正面(令型材所需铣削的两个相对面分别为正面和背面)进行铣削；若型材需要二次铣削，则运送机械手2将型材翻转90度或者180度使其背面朝向铣削单元后将其送到第二铣削工位12，由第二铣削工位12处的铣削单元5对铝型材的背面进行铣削；二次铣削完成后，码垛机械手3将铣削完成后的型材送到码垛区13摆放。若型材无需二次铣削，则垛机械手3直接将铣削完成后的型材送到码垛区或附近的下料区。
62.为实现对型材加工性能的控制，定期对加工后的型材进行检查，包括定期对切割后的型材、第一次铣削后的型材以及第二次铣削后的型材进行检查；具体的：智能控制终端控制运送机械手2定期将切割后的型材、定期将第一铣削后的型材以及第二次铣削后的型材放至设定的检查区10进行检查(如通过激光测距判断型材长度是否符合要求，通过图像识别判断铣削端面是否符合要求等)。
63.作为一种示例，为进一步提高加工效率，智能控制终端能够依据当前批次所有原料型材的加工信息，对各原料型材的加工顺序进行排序，以有效利用加工时间；在原料区按照智能控制终端给出的加工顺序对原料型材进行按顺序叠放。具体为：依据各原料型材的加工时间，对各原料型材的加工顺序进行排序，如由于铣削工序相对切断工序耗时较长，尤其端面结构较为复杂的铣削工序，为提高整个生产线的加工效率，在进行铣削时，切割工位9对仅需进行切割工序的原料型材进行加工，切割加工后由运送机械手2直接将成品型材放
至下料区存放。由此在两个铣削工位进行铣削时，切割单元4不停歇，同时完成多个原料型材的切隔作业；且由于智能控制终端内预存有所有原料型材的加工信息，能够自动对所有原料型材的加工顺序进行排序，以保证各个工位加工时间的合理分配，最大化的提高加工效率。
64.作为一种示例，在切割工位9、第一铣削工位11以及第二铣削工位12下方均设置有废料收集箱，用于对应加工工序所产生的废料的收集；废料收集箱定期由自动传送装置(如由智能控制终端控制的传送带)传送到废料区排放后回到原位置继续进行废料的收集；由此保证整个生产线的智能化、连续性生产。
65.实施例2：
66.在上述实施例1的基础上，对取料机械手1、运送机械手2和码垛机械手3的结构进行详细描述。为实现对不同尺寸铝型材的可靠运送，在取料机械手1、运送机械手2和码垛机械手3上均设置有型材上下料夹持机构作为可调夹持部，型材上下料夹持机构夹持尺寸可调，以适用不同尺寸的型材。
67.取料机械手1、运送机械手2和码垛机械手3的结构相同，以取料机械手1为例；如图2所示，取料机械手1包括横梁14和安装在横梁14上的型材上下料夹持机构15。
68.为描述方便，定义机械手沿滑轨6的移动方向为x向，竖直方向为z向，垂直于竖直面的方向为y向。横梁14沿y向设置，一端与滑轨6滑动配合，能够沿滑轨6移动，另一端用于安装型材上下料夹持机构15。
69.如图3所示，型材上下料夹持机构15包括：连接板151、立柱152、垂直驱动件153、夹持组件154和旋转驱动件155。型材上下料夹持机构15通过连接板151安装在横梁14上，且连接板151能够在横梁14上沿y向移动，由此实现型材上下料夹持机构15沿x向与y向的移动。立柱152安装于连接板151，立柱152能够相对连接板151沿z向上下滑动。立柱152沿z向上下滑动由垂直驱动件153驱动，垂直驱动件153固定端安装在连接板151上，动力输出端与立柱152相连；本例中，垂直驱动件153采用输出轴沿z向的直线电机。夹持组件154可转动地设置在立柱152的下端；具体的，夹持组件154销接于立柱152的下端，且销轴的轴向沿x向；夹持组件154用于型材的夹持；旋转驱动件155安装在立柱152上，用于驱动夹持组件154绕其与立柱152相连的销轴转动，本例中，夹持组件152在旋转驱动件154的驱动下能够实现0
°
―180
°
摆角的转动。上述垂直驱动件153和旋转驱动件155均受控于智能控制终端。
70.如图4所示，为适用不同尺寸的铝型材的夹持，夹持组件154包括：固定杆1541和固定在固定杆1541上的两组夹紧单元，固定杆1541安装在立柱152下端的销接座上；夹紧单元包括：夹紧固定架1542、夹爪a1543、夹爪b1544、驱动件和挡止件1546。其中夹紧固定架1542安装在固定杆1541上；夹爪a1543安装在夹紧固定架1542上，用于向上支撑幕墙型材；夹爪b1544设置在夹爪a1543的上方，用于向下压紧铝型材；驱动件安装在夹紧固定架1542上，驱动件的驱动端与夹爪b1544连接，用于驱动夹爪b1544向上或向下移动。作为一种示例，驱动件为受控于智能控制终端的气缸，通过气缸固定板1547安装在夹紧固定架1542上。挡止件1546安装在夹爪b1544远离夹紧固定架1542的一端，与夹爪b1544、夹紧固定架1542和夹爪a1543之间围成用于放置幕墙铝型材的限位框。该夹持组件154通过夹爪a1543能对幕墙型材进行稳定的支撑，在驱动件和夹爪b1544的作用下能够压紧幕墙铝型材，又由于夹爪b1544在驱动件的作用下能够上下活动，即夹爪b1544与夹爪a1543之间的距离可以调节，由
此能够实现对不同尺寸的型材的夹取，从而提高了型材夹具的适用范围，即通过该种结构形式的型材上下料夹持机构15能够实现对原料型材的无差别抓取，保证了非标件型材的智能化连续生产。
71.实施例3：
72.在上述实施例1或实施例2的基础上，进一步的，对切割单元进行进一步的详细描述。
73.如图5所示，切割单元包括：夹料送料臂机构16、两台五轴锯17、主机架a18、送料机架20、台面架21以及安装在台面架21上的压料机构19。
74.其中主机架a18为切割单元的安装支撑架，主机架a18安装在滑轨6上，用于提供送料工位8和切割工位9；主机架a18上沿x向设置有送料机架20，夹料送料臂机构16能够沿送料机架20移动，从而将位于送料工位8的原料型材夹紧运送到设定的切割工位9(即台面架21的压料机构19上)。
75.在切割工位9，由压料机构19将铝型材压紧，利用五轴锯17完成切割工序(包括切断以及角接口和复合角的切割)，然后由运送机械手2夹出完成切割工序后的铝型材送往第一铣削工位11或下料区。利用两台五轴锯17同时切割的方式，能够提高加工效率，其中位于前方的五轴锯17能够用于去掉料头，以保证端面质量，并能够完成前端面所需结构特征的切割；位于后方的五轴锯7用于切断设定长度的型材并能够同时完成后端面所需结构特征的切割。
76.送料机架20上夹料送料臂机构16的后方(即两台五轴锯17对应的位置)沿x向间隔分布有三个台面架21形成切割工位9，其中前两个台面架21在送料机架20上位置固定(分别令为第一台面架和第二台面架)；最后一个台面架(令为第三台面架)21能够沿送料机架20移动，每个台面架21上设置一个压料机构19，压料机构19即为切割单元的可调压紧部，能够实现对不同尺寸的铝型材的压紧。原料型材进入送料工位8后，由夹料送料臂机构16将原料型材往前推送，使原料型材前端支撑在第二台面架的压料机构19上，并控制第三台面架移动，利用第二台面架和第三台面架上的压料机构19对原料型材的前端夹紧；利用第一台面架上的压料机构19对原料型材的后端夹紧；此时，便可利用两台五轴锯17同时进行前后两个端面的切割工序。
77.作为一种示例，夹料送料臂机构16包括安装座、送料悬臂以及夹爪机构；其中安装座通过y向支撑座与送料机架20滑动配合，使得具有沿x向移动的自由度；且安装座能够相对y向支撑座沿y向移动；送料悬臂的一端通过z向支撑座与安装座相连，另一端连接夹爪机构；送料悬臂能够相对z向支撑座沿z向移动；由此使得送料悬臂及末端的夹爪机构具有x、y、z三个方向的平移自由度。夹爪结构包括夹爪和夹爪气缸，夹爪和夹爪气缸伸缩端之间作为夹持空间，通过夹爪和夹爪气缸伸缩端夹持住原料型材的两个相对面，实现对原料型材的夹紧；而夹爪气缸伸缩端能够相对夹爪移动，以实现对不同尺寸的原料型材的夹紧。夹料送料臂机构16夹紧原料型材后，向前推送原料型材。
78.作为一种示例，如图6和图7所示，压料机构19包括：侧压料气缸191、上压料气缸192、底板193以及基准靠板194；其中底板193和基准靠板194安装在台面架21上形成l形结构，用于支撑由夹料送料臂机构16推送过来的型材；上压料气缸192位于底板193上方，其伸缩端能够上下移动，从上方向下压紧位于底板193上的型材；侧压料气缸191位于基准靠板
194的相对侧，能够相对基准靠板194移动(即沿y向移动)，从侧面(即基准靠板194的相对侧)压紧型材；由此通过压料机构19将型材压紧在台面架19上；且通过设置侧压料气缸191和上压料气缸192能够实现对不同尺寸的型材的压紧。
79.作为一种示例，如图8所示，五轴锯17包括：切割头机构171和切割头移动机构172；其中切割头移动机构172用于向切割头机构171提供x、y、z三个方向的平移自由度；具体的，切割头移动机构172用于在切割头机构171完成摆角后，带动切割头机构171在x向、y向和z向移动完成锯片对型材的切割。本例中，切割头移动机构172包括x向滑动板、y向座体固定座、z向座体和z向滑座；其中x向滑动板设于主机架a18上，能够沿x向移动，以实现切割头机构171沿x向移动；y向座体固定座设立在x向滑动板，能够相对x向滑动板沿y向移动，以实现切割头机构171沿y向移动；z向座体固定在y向座体固定座上；z向滑座设于z向座体上，能够在z向座体上沿z向移动，以实现切割头机构171沿z向移动。切割头机构171安装在z向滑座上。上述各向的移动可以通过伺服电机搭配减速机驱动齿轮齿条的运动来实现。
80.实施例4：
81.在上述实施例1-实施例3的基础上，给出铣削单元的一种可行实施方式。
82.本方案中具有两个铣削单元5，以提供两个铣削工位(即第一铣削工位11和第二铣削工位12)，两个铣削单元的配置相同。
83.如图9所示，铣削单元为数控三轴加工中心，包括：主机架b22以及设置在主机架b22上铣削机构23、刀库24和若干个相互平行的具有夹紧机构的工作台25。主机架b22安装在滑轨6上以提供铣削工位，主机架b22上沿x向均匀间隔分布有若干与其滑动配合的工作台25；铣削机构23设置在主机架b22上。
84.通过沿x向布置的多个工作台25支撑型材，能够防止型材变形；且工作台25与主机架b22滑动配合，由此能够调节各工作台25之间的间距，以适应不同长度尺寸的型材。
85.作为一种示例，铣削机构23包括：龙门架、y向滑动板、z向移动板、电主轴(即铣销时所用到的加工主轴)、电主轴固定板和z向固定板；龙门架设立于主机架b22上，能够在主机架b22上沿x向移动(如龙门架通过齿轮与设置在主机架b22上的齿条配合，通过伺服电机控制减速机驱动齿轮在齿条上来回运动，实现龙门架在主机架b22上沿x向移动)；龙门架上设置有y向滑动板，能够在龙门架上沿y向移动；z向移动板设立在y向滑动板上，能够在y向滑动板上沿z向移动。电主轴固定板通过紧固件安装在z向移动板上，电主轴支撑在电主轴固定板上，由此使得电主轴具有x、y、z三个方向的平移自由度；铣削刀具安装在电主轴上，用于对型材进行铣销。
86.如图10和图11所示，工作台25包括：工作台底板251、两个侧面压紧气缸252和夹紧机构；工作台底板251的长度方向沿y向，工作台底板251底面y向两端均设置有与主机架b22滑动配合的具有滑槽的滑座，以实现沿主机架b22的移动(该移动可以在生产线进行加工前依据当前批次的型材的尺寸提前完成移动调整)。此外，工作台底板251底面y向两端各设置一个侧面压紧气缸252，用于实现工作台在主机架b22上的定位(即滑动到位后的位置锁定)。侧面压紧气缸252受控于智能控制终端。
87.夹紧机构作为铣削单元的可调压紧部，用于将型材夹紧在工作台25上；夹紧机构包括：工作台侧板2531、滑动气缸2532、两个滑台2533、导向条2534、侧压座2535和固定压座2536；其中滑动气缸2531受控于智能控制终端。工作台侧板2531安装在工作台底板251的上
表面，工作台侧板2531上安装有y向滑轨；滑动气缸2532通过气缸安装板安装在工作台底板251上；在y向滑轨上安装有两个滑台2533，分别令为左滑台和右滑台；两个滑台2533与y向滑轨滑动配合；其中一个滑台2533与滑动气缸2532连接(作为一种示例，右滑台与滑动气缸连接)，以实现滑动气缸2532驱动滑台2533沿y向滑轨移动；两个滑台2533的顶部均与导向条2534连接，由此能够带动导向条2534沿y向移动；侧压座2535安装在导向条2534的一端；固定压座2536安装在工作台底板251上，且侧压座2535和固定压座2536分别位于工作台y向的两端，从而通过侧压座2535沿y向的移动将型材夹紧在侧压座2535和固定压座之间；且由于侧压座2535能够沿y向移动，使得该夹紧机构253能够实现不同宽度型材的夹紧。
88.此外，在工作台底板251沿x向的侧面还设置有防撞垫块，用于防止两个工作台25沿x向移动时碰撞接触。
89.数控三轴加工中心工作原理为：运送机械手2将型材送到第一铣削工位11的工作台25上，智能控制终端控制工作台25上的夹紧机构将型材压紧固定，然后控制铣削机构23对型材正面进行铣削；再由运送机械手2将铝型材翻转90度或180度送至第二铣削工位12。
90.虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

技术特征：
1.一种型材加工智能生产线，其特征在于，包括：智能控制终端以及受控于所述智能控制终端的切割单元、铣削单元、取料机械手、运送机械手和码垛机械手；所述取料机械手、运送机械手和码垛机械手安装在滑轨上且能够沿滑轨移动；所述智能控制终端内预设有各原料型材的加工信息；各原料型材上设置有用于身份识别图像标识；所述智能控制终端通过对原料型材进行图像识别，自动获取对应的加工信息，以控制切割单元和铣削单元对原料型材进行加工；所述取料机械手用于将原料型材运送到送料工位；所述切割单元将送料工位的型材运送至切割工位以进行切割工序；所述运送机械手用于将完成切割工序的型材运送到下料区或铣削工位；所述铣削单元用于对铣削工位的型材进行铣削加工；所述码垛机械手用于将铣削完成后的型材送到码垛区。2.如权利要求1所述的型材加工智能生产线，其特征在于，所述智能控制终端依据当前批次所有原料型材的加工信息，对各原料型材进行排序以获得加工顺序，在原料区按照智能控制终端给出的加工顺序对原料型材进行按顺序叠放。3.如权利要求2所述的型材加工智能生产线，其特征在于，所述加工顺序为完成当前批次所有原料型材加工时间最短的顺序。4.如权利要求1所述的型材加工智能生产线，其特征在于，设置两个铣削工位，每个铣削工位设置一个铣削单元，分别用于原料型材相对的两个面的加工。5.如权利要求1-4任一项所述的型材加工智能生产线，其特征在于，所述取料机械手、运送机械手和码垛机械手均具有可调夹持端，所述切割单元和铣削单元均具有可调压紧部，以适用于不同尺寸的铝型材；定义取料机械手、运送机械手和码垛机械手沿滑轨的移动方向为x向，竖直方向为z向，垂直于竖直面的方向为y向。6.如权利要求1-4任一项所述的型材加工智能生产线，其特征在于，所述切割工位、铣削工位下方均设置有废料收集箱，用于对应加工工序所产生的废料的收集和自动排放。7.如权利要求5所述的型材加工智能生产线，其特征在于，所述取料机械手、运送机械手和码垛机械手的结构相同，均包括横梁和安装在横梁上的型材上下料夹持机构；所述横梁沿y向设置，一端与滑轨滑动配合，另一端用于安装型材上下料夹持机构；所述型材上下料夹持机构包括：连接板、立柱、垂直驱动组件、夹持组件和旋转驱动组件；所述型材上下料夹持机构通过连接板安装在横梁上，且连接板能够在横梁上沿y向移动；所述立柱安装于连接板，立柱能够在垂直驱动组件的驱动下相对连接板沿z向滑动；所述夹持组件作为可调夹持端转动地设置在立柱的下端；安装在立柱上的旋转驱动组件用于驱动夹持组件绕其与立柱相连的销轴转动；所述垂直驱动组件和旋转驱动组件均受控于智能控制终端。8.如权利要求7所述的型材加工智能生产线，其特征在于，所述夹持组件包括：固定杆和安装在固定杆上的夹紧单元，所述固定杆安装在立柱下端的销接座上；所述夹紧单元包括：夹紧固定架、夹爪a、夹爪b、驱动件和挡止件；所述夹紧固定架安装在固定杆上；夹爪a安装在夹紧固定架上，用于向上支撑型材；夹爪b设置在夹爪a的上方，用于向下压紧型材；驱动件安装在夹紧固定架上，驱动件的驱动端与夹爪b连接，用于驱动夹爪b向上或向下移动；所述挡止件安装在夹爪a或夹爪b远离夹紧固定架的一端，与夹爪b、夹
紧固定架和夹爪a之间围成用于放置型材的限位框。9.如权利要求5所述的型材加工智能生产线，其特征在于，所述切割单元包括：夹料送料臂机构、两台五轴锯、主机架a、压料机构、送料机架和两个以上台面架；其中主机架a为切割单元的安装支撑架，安装在滑轨上，用于提供切割工位；主机架a上设置有送料机架，夹料送料臂机构能够沿送料机架移动，将位于送料工位的原料型材夹紧运送到设定的切割工位；所述送料机架上间隔分布有两个以上台面架，至少一个台面架能够沿送料机架移动；所述台面架上安装作为切割单元可调压紧部的压料机构，用于将位于切割工位的原料型材压紧，利用两台五轴锯切割工序。10.如权利要求9所述的型材加工智能生产线，其特征在于，所述压料机构包括：侧压料气缸、上压料气缸、底板以及基准靠板；所述底板和基准靠板安装在台面架上形成l形结构，用于支撑由夹料送料臂机构推送过来的型材；所述上压料气缸位于底板上方，其伸缩端能够上下移动，从上向下压紧位于底板上的型材；所述侧压料气缸位于基准靠板的相对侧，能够相对基准靠板移动，从侧面压紧型材。11.如权利要求5所述的型材加工智能生产线，其特征在于，所述铣削单元包括：主机架b以及设置在主机架b上铣削机构和若干个相互平行的具有夹紧机构的工作台；所述主机架b安装在滑轨上以提供铣削工位，所述工作台与主机架b滑动配合；所述工作台包括：工作台底板、两个侧面压紧气缸和夹紧机构；所述夹紧机构作为铣削单元的可调压紧部安装在工作台底板上，用于将型材夹紧在工作台上；工作台底板与主机架b滑动配合，工作台底板底面两端各设置一个侧面压紧气缸，用于实现工作台在主机架b上的定位。12.如权利要求11所述的型材加工智能生产线，其特征在于，所述夹紧机构包括：工作台侧板、滑动气缸、两个滑台、导向条、侧压座和固定压座；所述滑动气缸受控于智能控制终端；所述工作台侧板安装在工作台底板的上表面，工作台侧板上安装有y向滑轨；滑动气缸通过气缸安装板安装在工作台底板上；在y向滑轨上安装有两个滑台，两个滑台与y向滑轨滑动配合；其中一个滑台与滑动气缸连接，以实现滑动气缸驱动滑台沿y向滑轨移动；两个滑台的顶部均与导向条连接；所述侧压座安装在导向条的一端；所述固定压座安装在工作台底板上，且所述侧压座和固定压座分别位于工作台两相对端，从而将型材夹紧在侧压座和固定压座之间。

技术总结
本发明提供一种型材加工智能生产线，能够自动识别型材的待加工信息，且通过对生产线结构的改进，使其能够适用不同尺寸的型材加工，由此能够实现对型材的智能化生产，简化型材生产的工作流程和工作时间，大大提高型材的生产效率。该型材加工智能生产线包括：智能控制终端以及受控于所述智能控制终端的切割单元、铣削单元、取料机械手、运送机械手和码垛机械手；所述取料机械手、运送机械手和码垛机械手安装在滑轨上且能够沿滑轨移动；智能控制终端内预设有各原料型材的加工信息；各原料型材上设置有用于身份识别图像标识；所述智能控制终端通过对原料型材进行图像识别，自动获取对应的加工信息，以控制切割单元和铣削单元对原料型材进行加工。进行加工。进行加工。


技术研发人员：韩超 车志岩 朱融 朱小军 陈锦坤 黄鸿飞
受保护的技术使用者：中国建筑装饰集团有限公司
技术研发日：2023.04.28
技术公布日：2023/7/25