用于型材加工的自动连续生产装置及其加工方法与流程

1.本发明涉及型材加工技术领域，具体涉及一种用于型材加工的自动连续生产装置及其加工方法。


背景技术：

2.型材是指金属经过塑性加工成形、具有一定断面形状和尺寸的直条状，常用作门窗的框体，型材在生产时，需要按照客户需求加工成一定长度，生产线上会设置切割装置，对整条型材进行切割，将型材切割成合适的规格进行打包出厂。
3.现有的型材加工设备，通常采用制备后将一定数量的型材扎捆存放，这一过程需要操作人员手动将型材有序地摆放输送设备的工位上，费时费力，并且在加工复杂断面型材时，还需要调整型材的角度和位置，现有技术中大多数需要手动调整，严重影响了型材的加工效率，不能满足生产需求。因此有必要提出一种用于型材加工的自动连续生产装置及其加工方法。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的问题，本发明提供一种用于型材加工的自动连续生产装置及其加工方法，设置夹持组件、翻转组件和包装组件，型材经夹持组件夹持送至翻转组件上，夹持组件的机械手采用链轮齿条结构能自锁，确保机械手全方位稳定夹持型材，根据加工型材需求，翻转板在各构件相互配合下旋转指定角度，并通过包装组件和限位组件实现其自动扎捆打包，无需人工干预，省时省力，自动化程度高、有效提高了生产效率。
5.本发明提供了一种用于型材加工的自动连续生产装置，其包括第一输送带、夹持组件、翻转组件、包装组件和限位组件，所述第一输送带与所述翻转组件垂直设置，所述夹持组件设置在所述第一输送带与所述翻转组件的夹角处，所述包装组件位于所述翻转组件的输出端，所述限位组件架设在所述包装组件上方，所述包装组件的输出端设有出料箱；所述夹持组件，其包括机械、第一模组、第二模组、支架、旋转电机和底座，所述机械手的连接杆与所述第一模组的第一滑台连接，所述第一模组的第一模组座与所述第二模组的第二滑台连接，所述第二模组的第二模组座设置在所述支架上，所述支架垂直设置在所述旋转电机的输出盘上，所述旋转电机设置在所述底座上；所述机械手包括夹持件、第一连杆、第二连杆、夹持齿轮、齿条、夹持电缸、支撑架和连接杆，所述夹持件的顶端分别与所述第一连杆、第二连杆的第一端转动连接，所述第一连杆的第二端与所述支撑架的第一端部转动连接，所述夹持齿轮设置在所述第二连杆的第二端，且所述第二连杆的第二端与所述支撑架的第二端部转动连接，所述齿条竖向设置在所述支撑架中部，所述齿条的两侧分别与镜像对称的所述夹持齿轮啮合，所述夹持电缸设置在所述支撑架内，且所述夹持电缸的伸缩杆与所述齿条的首端连接，所述连接杆与所述支撑架的第三端部固定连接；所述翻转组件包括翻转板、第一转轴、第一旋转杆、第二旋转杆、翻转电机、第二转轴、摇杆、滑槽板、第二输送带和翻转电缸，所述第一转轴通过支撑座安装在所述翻转板的底端中间处，所述第一旋
转杆的第一端与所述第一转轴中部连接，所述第二旋转杆的第一端与所述第一旋转杆的第二端转动连接，所述第二旋转杆的第二端与所述翻转电机的输出轴连接，所述第二转轴通过支撑座设置在所述翻转板底端面上，所述摇杆的第一端与所述第二转轴的端部连接，所述摇杆的第二端在所述滑槽板的导向槽内滑动，所述第二输送带设置在所述翻转板靠近所述第二转轴的一侧，所述翻转电缸设置在所述翻转板上；所述包装组件包括滚筒、滚轮、支撑座、驱动机构、第三输送带、薄膜筒，张紧筒、驱动电机和基座，所述滚筒的底部通过滚轮与所述支撑座转动连接，所述驱动机构的链条套设在所述滚筒中部，所述第三输送带位于所述滚筒内中心处，所述基座设置在滚筒靠近所述翻转组件的一端顶部，所述薄膜筒与所述驱动电机的输出轴连接，所述张紧筒与所述薄膜筒平行设置，所述驱动电机设置在所述基座上。
6.可优选的是，所述夹持件、第一连杆、第二连杆和夹持齿轮均呈镜像对称设置在所述齿条两侧。
7.可优选的是，所述驱动机构包括链条、链轮、转轴、固定座、第一带轮、第二带轮和伺服电机，所述链轮位于所述滚筒下方且与所述链条啮合，所述转轴与所述链轮中部卡接，且所述转轴的两端分别通过固定座与所述基座转动连接，所述第一带轮套装在所述转轴上，所述第二带轮通过皮带与所述第一带轮传动连接，所述第二带轮套设在所述伺服电机的输出轴上。
8.可优选的是，所述限位组件包括支撑架、伸缩电缸和挡板，所述支撑架架设在所述第三输送带上方，所述伸缩电缸垂直设置在所述支撑架中部，所述挡板与所述伸缩电缸的输出杆连接。
9.可优选的是，所述机械手中的夹持件与型材接触面设置有弹性防滑垫。
10.可优选的是，所述第一模组与所述第二模组的安装方向相垂直。
11.可优选的是，所述翻转电缸的伸缩方向与所述第二输送带的运动方向相垂直。
12.本发明的第二方面，提供一种用于前述型材加工的自动连续生产装置的加工方法，包括以下步骤：
13.s1、型材经第一输送带传送至夹持组件的夹持区；
14.s2、夹持组件的机械手运动至型材两侧，夹持电缸带动齿条向上平移，第二连杆通过夹持齿轮与齿条啮合传动，对称布置的夹持件在第一连杆和第二连杆的联合作用下向内移动，直至夹紧型材；
15.s3、机械手通过支架底端的旋转电机旋转至翻转组件的工位上，在第一模组和第二模组的联合移动下，将机械手夹持的型材放至翻转组件的翻转板上；
16.s4、翻转板在第一旋转杆和第二旋转杆配合下旋转指定角度，放置在翻转板上的型材也旋转指定角度，并通过翻转电缸推送至第二输送带上；
17.s5、滚筒在驱动机构的带动下绕第三输送带旋转，设置在滚筒顶部的薄膜筒在驱动电机与张紧筒的联合作用下，将薄膜均匀地缠绕在型材上，且限位组件能使多个型材对齐并打包扎捆，从而将包装好的型材经输送带送至出料箱内。
18.本发明的特点和有益效果是：
19.1.本发明用于型材加工的自动连续生产装置，设置夹持组件、翻转组件和包装组件，型材经夹持组件夹持送至翻转组件上，翻转组件将其旋转指定角度，旋转后的型材通过
包装组件扎捆码放，多个组件同时进行加工作业，显著提供自动化水平。
20.2.本发明用于型材加工的自动连续生产装置，夹持组件的机械手采用链轮齿条结构能自锁，确保机械手全方位稳定夹持型材，根据加工型材需求，翻转板在各构件相互配合下旋转指定角度，并通过包装组件和限位组件实现其自动扎捆打包，无需人工干预，省时省力。
附图说明
21.图1是本发明用于型材加工的自动连续生产装置的整体结构示意图；
22.图2是本发明中夹持组件的机械手的结构示意图；
23.图3是本发明中翻转组件的正视示意图；
24.图4是本发明中翻转组件的轴测示意图；
25.图5是本发明中包装组件的结构示意图；
26.图6是本发明中薄膜筒与张紧筒配合的结构示意图；
27.图7是本发明中限位组件的结构示意图。
28.主要附图标记：
29.第一输送带1，夹持组件2，机械手21，夹持件211，第一连杆212，第二连杆213，夹持齿轮214，齿条215，夹持电缸216，支撑架217，连接杆218，第一模组22，第一滑台221，第一模组座222，第二模组23，第二滑台231，第二模组座232，支架24，旋转电机25，底座26，翻转组件3，翻转板301，第一转轴302，第一旋转杆303，第二旋转杆304，翻转电机305，第二转轴306，摇杆307，滑槽板308，第二输送带309，翻转电缸310，包装组件4，滚筒41，滚轮42，支撑座43，驱动机构44，链条441，链轮442，转轴443，固定座444，第一带轮445，第二带轮446，伺服电机447，第三输送带45，薄膜筒46，张紧筒47，驱动电机48，基座49，限位组件5，支撑架51，伸缩电缸52，挡板53，出料箱6。
具体实施方式
30.为详尽本发明之技术内容、结构特征、所达成目的及功效，以下将结合说明书附图进行详细说明。
31.本发明用于型材加工的自动连续生产装置，如图1所示，其包括第一输送带1、夹持组件2、翻转组件3、包装组件4、限位组件5和出料箱6，第一输送带1与翻转组件3垂直设置，夹持组件2设置在第一输送带1与翻转组件3的夹角处，包装组件4位于翻转组件3的输出端，限位组件5架设在包装组件4上方，出料箱6位于包装组件4的输出端。夹持组件2包括机械手21、第一模组22、第二模组23、支架24、旋转电机25和底座26，机械手21的连接杆228与第一模组22的第一滑台221连接，第一模组22的第一模组座222与第二模组23的第二滑台231连接，第二模组23的第二模组座232设置在支架24上，第一模组22与第二模组23的安装方向相垂直，支架24垂直设置在旋转电机25的输出盘上，旋转电机25设置在底座26上。
32.在一个优选的实施方式中，本发明的型材包括各种门、窗、幕墙的支撑框等框架性材料。
33.如图2所示，机械手21包括夹持件211、第一连杆212、第二连杆213、夹持齿轮214、齿条215、夹持电缸216、支撑架217和连接杆218，夹持件211、第一连杆212、第二连杆213和
夹持齿轮214均呈镜像对称设置在齿条215两侧，夹持件211的顶端分别与第一连杆212、第二连杆213的第一端转动连接，第一连杆212的第二端与支撑架217的第一端部转动连接，夹持齿轮214设置在第二连杆213的第二端，且第二连杆213的第二端与支撑架217的第二端部转动连接，齿条215竖向设置在支撑架217中部，齿条215的两侧分别与镜像对称的夹持齿轮214啮合，夹持电缸216设置在支撑架217内，且夹持电缸216的伸缩杆与齿条215的首端连接，连接杆218与支撑架217的第三端部固定连接，夹持件211与型材接触面设置有弹性防滑垫。
34.如图3和图4所示，翻转组件3包括翻转板301、第一转轴302、第一旋转杆303、第二旋转杆304、翻转电机305、第二转轴306、摇杆307、滑槽板308、第二输送带309和翻转电缸310，第一转轴302通过支撑座安装在翻转板301的底端中间处，第一旋转杆303的第一端与第一转轴302中部连接，第二旋转杆304的第一端与第一旋转杆303的第二端转动连接，第二旋转杆304的第二端与翻转电机305的输出轴连接，第二转轴306通过支撑座设置在翻转板301底端面上，摇杆307的第一端与第二转轴306的端部连接，摇杆307的第二端在滑槽板308的导向槽内滑动，第二输送带309设置在翻转板301靠近第二转轴303的一侧，翻转电缸310设置在翻转板301上，翻转电缸310的伸缩方向与第二输送带309的运动方向相垂直。
35.如图5和图6所示，包装组件4包括滚筒41、滚轮42、支撑座43、驱动机构44、第三输送带45、薄膜筒46，张紧筒47、驱动电机48和基座49，滚筒41的底部通过滚轮42与支撑座43转动连接，驱动机构44的链条441套设在滚筒41的中部，第三输送带45位于滚筒41内中心处，基座49设置在滚筒41靠近翻转组件3的一端顶部，薄膜筒46与驱动电机48的输出轴连接，张紧筒47与薄膜筒46平行设置，驱动电机48设置在基座49上。驱动机构44包括链条441、链轮442、转轴443、固定座444、第一带轮445、第二带轮446和伺服电机447，链轮442位于滚筒41下方且与链条441啮合，转轴443与链轮442中部卡接，且转轴443的两端分别通过固定座444与基座49转动连接，第一带轮445套装在转轴443上，第二带轮446通过皮带与第一带轮445传动连接，第二带轮446套设在伺服电机447的输出轴上。
36.如图7所示，限位组件5包括支撑架51、伸缩电缸52和挡板53，支撑架51架设在第三输送带45上方，伸缩电缸52垂直设置在支撑架51中部，挡板53与伸缩电缸52的输出杆连接。
37.本发明还提供了用于型材加工的自动连续生产装置的加工方法，包括以下步骤：
38.s1、型材经第一输送带1传送至夹持组件2的夹持区；
39.s2、夹持组件2的机械手21运动至型材两侧，夹持电缸216带动齿条215向上平移，第二连杆213通过夹持齿轮214与齿条215啮合传动，对称布置的夹持件211在第一连杆212和第二连杆213的联合作用下向内移动，直至夹紧型材；
40.s3、机械手21通过支架24底端的旋转电机25旋转至翻转组件3的工位上，在第一模组22和第二模组23的联合移动下，将机械手21夹持的型材放至翻转组件3的翻转板301上；
41.s4、翻转板301在第一旋转杆303和第二旋转杆304配合下旋转指定角度，放置在翻转板301上的型材也旋转指定角度，并通过翻转电缸310推送至第二输送带309上；
42.s5、滚筒41在驱动机构44的带动下绕第三输送带45旋转，设置在滚筒41顶部的薄膜筒46在驱动电机48与张紧筒47的联合作用下，将薄膜均匀地缠绕在型材上，且限位组件5能使多个型材对齐并打包扎捆，最后，打包好的型材经输送带送至出料箱6内。
43.以下结合实施例对本发明一种用于型材加工的自动连续生产装置及其加工方法
做进一步描述。本发明的用于型材加工的自动连续生产装置在生产过程中：
44.首先，夹持组件2的机械手21夹紧第一输送带1上的型材，机械手21通过第一模组22和第二模组23的配合能夹持不同高度的型材，夹持型材后夹持组件2的支架24在旋转电机25的带动下将机械手21旋转至翻转组件3的工位处，机械手21将型材放置在翻转板301上。
45.然后，根据型材所需翻转角度，翻转板301在第一旋转杆303和第二旋转杆304的配合下翻转至合适位置处，且通过翻转电缸310推送至第二输送带309上，经第二输送带309运送至包装组件4的第三输送带45上。
46.最后，滚筒41在驱动机构44的带动下绕着第三输送带45旋转，设置在滚筒41顶部的薄膜筒46将薄膜均匀地缠绕在型材上，且缠绕过程中型材靠近出料箱6的一端通过限位组件5对齐收集，打包完成的型材经第三输送带45送至出料箱6内。
47.本发明用于型材加工的自动连续生产装置，设置夹持组件2、翻转组件3和包装组件4，型材经夹持组件2夹持送至翻转组件3上，夹持组件2的机械手21采用链轮齿条结构能自锁，确保机械手21全方位稳定夹持型材，根据加工型材需求，翻转板301在各构件相互配合下旋转指定角度，并通过包装组件4和限位组件5实现其自动扎捆打包，无需人工干预，省时省力，自动化程度高、有效提高生产效率。
48.以上所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

技术特征：
1.一种用于型材加工的自动连续生产装置，其特征在于，其包括第一输送带、夹持组件、翻转组件、包装组件和限位组件，所述第一输送带与所述翻转组件垂直设置，所述夹持组件设置在所述第一输送带与所述翻转组件的夹角处，所述包装组件位于所述翻转组件的输出端，所述限位组件架设在所述包装组件上方，所述包装组件的输出端设有出料箱；所述夹持组件，其包括机械、第一模组、第二模组、支架、旋转电机和底座，所述机械手的连接杆与所述第一模组的第一滑台连接，所述第一模组的第一模组座与所述第二模组的第二滑台连接，所述第二模组的第二模组座设置在所述支架上，所述支架垂直设置在所述旋转电机的输出盘上，所述旋转电机设置在所述底座上；所述机械手，其包括夹持件、第一连杆、第二连杆、夹持齿轮、齿条、夹持电缸、支撑架和连接杆，所述夹持件的顶端分别与所述第一连杆、第二连杆的第一端转动连接，所述第一连杆的第二端与所述支撑架的第一端部转动连接，所述夹持齿轮设置在所述第二连杆的第二端，且所述第二连杆的第二端与所述支撑架的第二端部转动连接，所述齿条竖向设置在所述支撑架中部，所述齿条的两侧分别与镜像对称的所述夹持齿轮啮合，所述夹持电缸设置在所述支撑架内，且所述夹持电缸的伸缩杆与所述齿条的首端连接，所述连接杆与所述支撑架的第三端部固定连接；所述翻转组件，其包括翻转板、第一转轴、第一旋转杆、第二旋转杆、翻转电机、第二转轴、摇杆、滑槽板、第二输送带和翻转电缸，所述第一转轴通过支撑座安装在所述翻转板的底端中间处，所述第一旋转杆的第一端与所述第一转轴中部连接，所述第二旋转杆的第一端与所述第一旋转杆的第二端转动连接，所述第二旋转杆的第二端与所述翻转电机的输出轴连接，所述第二转轴通过支撑座设置在所述翻转板底端面上，所述摇杆的第一端与所述第二转轴的端部连接，所述摇杆的第二端在所述滑槽板的导向槽内滑动，所述第二输送带设置在所述翻转板靠近所述第二转轴的一侧，所述翻转电缸设置在所述翻转板上；所述包装组件，其包括滚筒、滚轮、支撑座、驱动机构、第三输送带、薄膜筒，张紧筒、驱动电机和基座，所述滚筒的底部通过滚轮与所述支撑座转动连接，所述驱动机构的链条套设在所述滚筒中部，所述第三输送带位于所述滚筒内中心处，所述基座设置在滚筒靠近所述翻转组件的一端顶部，所述薄膜筒与所述驱动电机的输出轴连接，所述张紧筒与所述薄膜筒平行设置，所述驱动电机设置在所述基座上。2.根据权利要求1所述的用于型材加工的自动连续生产装置，其特征在于，所述夹持件、第一连杆、第二连杆和夹持齿轮均呈镜像对称设置在所述齿条两侧。3.根据权利要求1所述的用于型材加工的自动连续生产装置，其特征在于，所述驱动机构，其包括链条、链轮、转轴、固定座、第一带轮、第二带轮和伺服电机，所述链轮位于所述滚筒下方且与所述链条啮合，所述转轴与所述链轮中部卡接，且所述转轴的两端分别通过固定座与所述基座转动连接，所述第一带轮套装在所述转轴上，所述第二带轮通过皮带与所述第一带轮传动连接，所述第二带轮套设在所述伺服电机的输出轴上。4.根据权利要求1所述的用于型材加工的自动连续生产装置，其特征在于，所述限位组件，其包括支撑架、伸缩电缸和挡板，所述支撑架架设在所述第三输送带上方，所述伸缩电缸垂直设置在所述支撑架中部，所述挡板与所述伸缩电缸的输出杆连接。5.根据权利要求1所述的用于型材加工的自动连续生产装置，其特征在于，所述机械手
中的夹持件与型材接触面设置有弹性防滑垫。6.根据权利要求1所述的用于型材加工的自动连续生产装置，其特征在于，所述第一模组与所述第二模组的安装方向相垂直。7.根据权利要求1所述的用于型材加工的自动连续生产装置，其特征在于，所述翻转电缸的伸缩方向与所述第二输送带的运动方向相垂直。8.一种根据权利要求1-7之一所述的用于型材加工的自动连续生产装置的加工方法，其特征在于，其包括以下步骤：s1、型材经第一输送带传送至夹持组件的夹持区；s2、夹持组件的机械手运动至型材两侧，夹持电缸带动齿条向上平移，第二连杆通过夹持齿轮与齿条啮合传动，对称布置的夹持件在第一连杆和第二连杆的联合作用下向内移动，直至夹紧型材；s3、机械手通过支架底端的旋转电机旋转至翻转组件的工位上，在第一模组和第二模组的联合移动下，将机械手夹持的型材放至翻转组件的翻转板上；s4、翻转板在第一旋转杆和第二旋转杆配合下旋转指定角度，放置在翻转板上的型材也旋转指定角度，并通过翻转电缸推送至第二输送带上；s5、滚筒在驱动机构的带动下绕第三输送带旋转，设置在滚筒顶部的薄膜筒在驱动电机与张紧筒的联合作用下，将薄膜均匀地缠绕在型材上，且限位组件能使多个型材对齐并打包扎捆，从而将包装好的型材经输送带送至出料箱内。

技术总结
本发明提供一种用于型材加工的自动连续生产装置，其包括第一输送带、夹持组件、翻转组件、包装组件、限位组件和出料箱，第一输送带与翻转组件垂直设置，夹持组件设置在第一输送带与翻转组件的夹角处，包装组件位于翻转组件的输出端，限位组件架设在包装组件上方，出料箱位于包装组件的输出端，本发明设置夹持组件、翻转组件和包装组件，型材经夹持组件夹持送至翻转组件上，夹持组件的机械手采用链轮齿条结构能自锁，确保机械手全方位稳定夹持型材，根据加工型材需求，翻转板在各构件相互配合下旋转指定角度，并通过包装组件和限位组件实现其自动扎捆打包，自动化程度高，有效提高生产效率。率。率。


技术研发人员：颜承法 颜井路 王宾
受保护的技术使用者：山东铁斯曼新材料有限公司
技术研发日：2023.06.29
技术公布日：2023/8/16