CN112317866A - 一种型材用加工及废料回收一体化智能设备 - Google Patents

一种型材用加工及废料回收一体化智能设备 Download PDF

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Abstract

一种型材用加工及废料回收一体化智能设备，涉及型材加工技术领域，包括设备本体，设备本体包括工作台、送料夹具、出料夹具、传送机构、产品定位系统、切割系统、废料收集系统以及控制交互系统，传送机构、送料夹具、产品定位系统、切割系统、出料夹具设置于工作台上，传送机构包括进料电动滑台、出料电动滑台以及产品支撑滑轨，进料电动滑台上滑动连接有送料夹具，出料电动滑台上滑动连接有出料夹具，产品支撑滑轨上滑动连接有型材，切割系统包括锯盘以及锯盘驱动机构，锯盘驱动机构与锯盘驱动连接，本设备集切割、加工以及废料收集于一体，自动化操作，工作效率大大提高，型材一次加工成型，不需要二次加工就能满足加工精度。

Description

一种型材用加工及废料回收一体化智能设备
技术领域
本发明涉及型材加工技术领域，具体涉及到一种型材用加工及废料回收一体化智能设备。
背景技术
目前市场上对各类线槽等型材的切割和加工普遍采用人工加电动切割机切割，侧面的加工没有专门的工具，仅借用现有的其它已有工具进行人工剪切。因此，带来的问题是：1、人员工作的安全性系数不高，工作环境差；2、人工成本高，且可能会因为人为因素造成质量、精度问题；3、当需要对型材进行长度调整时，人工切割后型材的长度需要二次测量确认，费时费力；4、从型材上被剪切出来的废料成为工业固废，处理困难且成本高，环境不友好，因此，存在待改进之处。
发明内容
针对现有技术所存在的不足，本发明目的在于提出一种型材用加工及废料回收一体化智能设备，本设备集切割、加工以及废料收集于一体，自动化操作，工作效率大大提高，型材一次加工成型，不需要二次加工就能满足加工精度，具体方案如下：
一种型材用加工及废料回收一体化智能设备，包括设备本体，所述设备本体包括工作台、送料夹具、出料夹具、传送机构、产品定位系统、切割系统、废料收集系统以及控制交互系统，所述传送机构设于所述工作台上，所述送料夹具、产品定位系统、切割系统、出料夹具沿所述传送机构的长度方向依次设置于所述工作台上，所述废料收集系统设于所述工作台内部且所述废料收集系统处于所述切割系统的正下方；
所述传送机构包括进料电动滑台、出料电动滑台以及产品支撑滑轨，所述进料电动滑台、出料电动滑台以及产品支撑滑轨的滑行方向均平行设置，所述进料电动滑台上滑动连接有所述送料夹具，所述出料电动滑台上滑动连接有所述出料夹具，所述产品支撑滑轨上滑动连接有所述型材，所述送料夹具、出料夹具用于夹持所述型材；
所述切割系统包括锯盘以及锯盘驱动机构，所述锯盘驱动机构与所述锯盘驱动连接以实现所述锯盘切割所述型材；
所述产品定位系统处于所述产品支撑滑轨的出口端的上方，所述产品定位系统测定所述型材在所述产品支撑滑轨的移动距离；
所述送料夹具、出料夹具、传送机构、产品定位系统、切割系统、废料收集系统均与所述控制交互系统电控连接。
进一步的，所述锯盘驱动机构包括安装板、旋转驱动部以及水平往复驱动部，所述锯盘以及旋转驱动部均安装于所述安装板上，所述旋转驱动部与所述锯盘传动连接以带动所述锯盘旋转，所述水平往复驱动部与所述安装板传动连接，所述安装板的运动方向与所述型材的滑行方向垂直设置。
进一步的，所述工作台上还设有侧面加工机构，所述侧面加工机构包括竖向齿刀、齿刀安装架以及水平电动滑台，所述竖向齿刀设置有两个且分别处于所述型材的两侧，所述竖向齿刀可拆卸安装于所述齿刀安装架上，所述齿刀安装架与所述水平电动滑台传动连接。
进一步的，所述侧面加工机构还包括水平齿刀，所述水平齿刀设置有两个且分别处于所述型材的两侧，所述水平齿刀可拆卸安装于所述齿刀安装架上。
进一步的，所述产品支撑滑轨的两侧对应所述水平齿刀、竖向齿刀的位置分别开设有水平豁口、竖向豁口。
进一步的，所述送料夹具包括第一抓手手臂以及第一位置调节电动滑台，所述第一抓手手臂上形成有与所述型材卡接的卡口，所述第一抓手手臂滑动安装于所述第一位置调节电动滑台上以实现所述卡口与所述型材配合。
进一步的,所述出料夹具包括第二抓手手臂以及第二位置调节电动滑台，所述第二抓手手臂上形成有与所述型材卡接的卡口，所述第二抓手手臂滑动安装于所述第二位置调节电动滑台上以实现所述卡口与所述型材配合。
进一步的，所述工作台上设有防尘罩结构，所述防尘罩结构罩设所述切割系统、产品定位系统以及侧面加工机构。
进一步的，所述废料收集系统包括收集漏斗以及破碎机，所述收集漏斗与所述破碎机连通设置。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
(1)型材装配在产品支撑滑轨上后，操作人员通过控制交互系统控制工作台上的各装置工作，送料夹具将型材的一端夹持，之后，进料电动滑台工作，带动送料夹具推动型材在产品支撑滑轨滑动，直至型材经过产品定位系统的下方，此时，产品定位系统开始计算型材相对产品支撑滑轨的移动距离，当移动距离为型材需要被切掉的预定值时，切割机构开始工作，锯盘驱动机构驱动锯盘将型材切割成两段，被切掉的型材掉入废料收集系统中进行粉碎而回收，之后，进料电动滑台继续工作，长度缩短的型材继续相对产品支撑滑轨移动，直至被出料夹具夹持，出料电动滑台工作，带动出料夹具完全从产品支撑滑轨上脱出，最终将加工好的型材转移，综上，本设备实现自动化精确切割如线槽等型材，提高加工效率，提高操作人员的工作安全性和改善工作环境，且提高加工精度，无需二次测量型材长度，另外，本设备还一体设置有废料收集系统，回收利用废料，节能环保；
(2)当线槽侧面有时需要开窗以满足两根线槽垂直安装、从一个线槽中分出一部分电线进入另一个线槽的要求时，通过设置侧面加工机构，根据线槽种类，对于有底部掰裂设计的线槽，只需使用竖向齿刀将线槽的两侧都割裂出垂直裂缝，底部留待使用时掰断即可。对于无底部掰裂设计的线槽，可同时安装水平齿刀，在加工垂直裂缝之前，先利用水平齿刀将线槽的底部割裂，再加工垂直裂缝即可，完成开窗加工，综上，很好的将切割和侧面开窗一次性加工出来，提高本设备的多功能性。
附图说明
图1为本发明的实施例的整体示意图；
图2为本发明展示送料夹具具体结构的整体示意图；
图3为本发明展示废料收集系统具体结构的侧面示意图；
图4为本发明展示出料夹具具体结构的整体示意图；
图5为本发明展示侧面加工机构具体结构的整体示意图；
图6为图5中A部的放大示意图。
附图标记：1、工作台；2、送料夹具；21、第一抓手手臂；22、第一位置调节电动滑台；3、出料夹具；31、第二抓手手臂；32、第二位置调节电动滑台；4、传送机构；41、进料电动滑台；42、出料电动滑台；43、产品支撑滑轨；5、产品定位系统；6、锯盘；7、锯盘驱动机构；71、安装板；72、旋转驱动部；73、水平往复驱动部；8、侧面加工机构；81、竖向齿刀；82、齿刀安装架；83、水平电动滑台；9、废料收集系统；91、收集漏斗；92、破碎机；10、防尘罩结构；11、型材。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不仅限于此。
结合图1和图2，一种型材用加工及废料回收一体化智能设备，包括设备本体，设备本体包括工作台1、送料夹具2、出料夹具3、传送机构4、产品定位系统5、切割系统、废料收集系统9以及控制交互系统，传送机构4设于工作台1上，送料夹具2、产品定位系统5、切割系统、出料夹具3沿传送机构4的长度方向依次设置于工作台1上，废料收集系统9设于工作台1内部且废料收集系统9处于切割系统的正下方。本实施例中，型材11以线槽举例，设备本体加工型材11时，操作人员通过控制交互系统做出命令，送料夹具2配合传送机构4将型材11沿着传送机构4经过产品定位系统5，测定好需要被切断的长度后，切割系统将型材11多余的一段切断，被切掉的一段型材11掉入废料收集系统9进行回收，而加工好的型材11继续沿着传送机构4运动，最终由出料夹具3转移。
结合图2和图4，传送机构4包括进料电动滑台41、出料电动滑台42以及产品支撑滑轨43，产品支撑滑轨43通过设置螺钉可拆卸安装在工作台1上，其长度方向与工作台1的长度方向平行设置，由于线槽的截面呈凵字形，产品支撑滑轨43的形状与线槽适配，从而对线槽起到支撑作用，产品支撑滑轨43的形状不做限制，根据不同的型材11进行确定，本实施例中，型材11沿自身的长度方向滑动连接在产品支撑滑轨43上。进料电动滑台41、出料电动滑台42也均通过设置螺钉可拆卸安装在工作台1上，进料电动滑台41设于产品支撑滑轨43长度方向上的一侧，即平行间隔设置，出料电动滑台42设置于产品支撑滑轨43的出口端，远离进料电动滑台41设置。进料电动滑台41、出料电动滑台42以及产品支撑滑轨43的滑行方向均平行设置。
为实现型材11相对产品支撑滑轨43滑动，进料电动滑台41上滑动连接有送料夹具2，送料夹具2用于夹持型材11。具体的，送料夹具2包括第一抓手手臂21以及第一位置调节电动滑台22，第一抓手手臂21上形成有与型材11卡接的卡口，第一抓手手臂21滑动安装于第一位置调节电动滑台22上，第一位置调节电动滑台22滑动安装在进料电动滑台41上，为实现卡口与型材11配合，第一位置调节电动滑台22的滑动方向与型材11的宽度方向相同，若卡口未与型材11对准，第一位置调节电动滑台22沿水平方向往复运动而调节第一抓手手臂21的位置，直至第一抓手手臂21夹持型材11。
为从产品支撑滑轨43取出切割后的型材11，出料电动滑台42上滑动连接有出料夹具3，出料夹具3用于夹持型材11。具体的，出料夹具3包括第二抓手手臂31以及第二位置调节电动滑台32，第二抓手手臂31上形成有与型材11卡接的卡口，第二抓手手臂31滑动安装于第二位置调节电动滑台32上，为实现卡口与型材11配合，第二位置调节电动滑台32的滑动方向与型材11的宽度方向相同，若卡口未与型材11对准，第二位置调节电动滑台32沿水平方向往复运动而调节第二抓手手臂31的位置，直至第二抓手手臂31夹持型材11，将型材11抽出。
进料电动滑台41、出料电动滑台42、第一位置调节电动滑台22、第二位置调节电动滑台32均为现有的由电机驱动的滑块螺杆结构，螺杆即螺纹丝杆，螺杆上螺纹套设有滑块，当电机工作时，螺杆转动，带动滑块沿着螺杆的长度方向运动，实现将旋转运动转化成直线运动。
结合图2和图4，当型材11沿着产品支撑滑轨43滑动至产品支撑滑轨43的出口端时，同时处于切割系统下方时，为实现对型材11的切割，切割系统包括锯盘6以及锯盘驱动机构7，锯盘驱动机构7与锯盘6驱动连接以实现锯盘6切割型材11。具体的，锯盘驱动机构7包括安装板71、旋转驱动部72以及水平往复驱动部73，锯盘6通过设置转轴转动安装于安装板71上，旋转驱动部72具体设置为输出轴上带有减速带轮的电机，固定安装在安装板71上，电机通过减速带轮与锯盘6传动连接，当电机工作时，带动锯盘6绕自身的中轴线旋转。水平往复驱动部73为现有技术，水平往复驱动部73具体设置为由电机驱动的滑块螺杆结构，滑块螺杆结构通过设置固定板与工作台1上的横梁固定连接，螺杆上螺纹套设有滑块，滑块与安装板71固定连接。为带动锯盘6逐渐切割型材11，安装板71的运动方向与型材11的滑行方向垂直设置，当电机螺杆结构工作时，滑块沿着螺杆的长度方向在水平方向上滑动，带动安装板71沿平方向运动，使得锯盘6在旋转的同时逐渐靠近型材11，沿着型材11的宽度方向切割型材11，直至切断型材11。
如图2所示，为保证切割位置的精准度，产品定位系统5处于产品支撑滑轨43的出口端的上方，产品定位系统5测定型材11在产品支撑滑轨43的移动距离。具体的，产品定位系统5包括位移传感器或者摄像头，位移传感器或者摄像头相当人的眼睛，与型材11宽度方向的中心对准设置，当型材11在产品支撑滑轨43上滑动时，位移传感器或者摄像头感应型材11长度方向上的移动距离，此移动距离作为型材11需要被切掉长度的参考基准，从而提高型材11的切割精度。
结合图5和图6，线槽侧面有时需要开窗以满足两根线槽垂直安装，从一个线槽中分出一部分电线进入另一个线槽，为满足对线槽的其他加工需要，工作台1上还设有侧面加工机构8，对于有底部掰裂设计的线槽，侧面加工机构8包括竖向齿刀81、齿刀安装架82以及水平电动滑台83，竖向齿刀81可拆卸安装于齿刀安装架82上，齿刀安装架82与水平电动滑台83传动连接，竖向齿刀81设置有两个且分别处于型材11的两侧，竖向齿刀81为一侧带有锯齿的刀片，锯齿朝向型材11设置，竖向齿刀81的所处高度略低于型材11的顶面高度，当水平电动滑台83工作时，带动两个竖向齿刀81依次对线槽的两侧切出垂直切缝，使用时将底部掰断即可。对于无底部掰裂设计的线槽，侧面加工机构8还包括水平齿刀，水平齿刀设置有两个且分别处于型材11的两侧，水平齿刀可拆卸安装于齿刀安装架82上，在加工垂直裂缝之前，先利用水平齿刀将线槽的底部割裂，再加工垂直裂缝即可，完成开窗加工。
水平电动滑台83也为现有的由电机驱动的滑块螺杆结构，滑块螺纹穿设在螺杆上，滑块通过设置连接板与齿刀安装架82固定连接，由于水平电动滑台83可以沿型材11的宽度方向往复移动，前述的位移传感器或者摄像头固定安装在连接板上，当型材11的宽度不同时，可调节位移传感器或者摄像头的位置，使其始终与产品宽度的中心位置对准。
为避免水平齿刀、竖向齿刀81损坏产品支撑滑轨43，产品支撑滑轨43的两侧对应水平齿刀、竖向齿刀81的位置分别开设有水平豁口、竖向豁口，水平齿刀、竖向齿刀81切割线槽时，水平齿刀、竖向齿刀81可对应处于水平豁口、竖向豁口中。
如图1所示，优化的，工作台1上设有防尘罩结构10，防尘罩结构10罩设切割系统、产品定位系统5以及侧面加工机构8，防尘罩结构10包括多块罩板，且工作台1在切割系统、产品定位系统5以及侧面加工机构8的外部形成一个有多个横梁以及竖梁固定连接而成的框体，罩板分别将框体的四个侧面以及顶面封闭，从而实现防尘。
如图3所示，本实施例中，废料收集系统9包括收集漏斗91以及破碎机92，收集漏斗91的进料端与框体的底面对准设置，处于切割系统的下方，准确接收被切掉的废料，收集漏斗91的出料端与破碎机92连通设置，破碎机92为现有技术，较大废料可经破碎机92破碎成回收所需的料粒大小并回收，金属材料可直接收集后回收利用。
为实现自动化操作，送料夹具2、出料夹具3、传送机构4、产品定位系统5、切割系统、废料收集系统9均与控制交互系统电控连接，本实施例中，控制交互系统设置为设有人机对面界面的智能终端，比如电脑，内设PLC控制器，控制电路通过本领域的技术人员编程即可实现，属于本领域的公知常识，仅对其进行使用，未对其进行改进。PLC控制器与进料电动滑台41、出料电动滑台42、第一位置调节电动滑台22、第二位置调节电动滑台32、旋转驱动部72、水平往复驱动部73以及水平电动滑台83中的电机控制连接，便于操作人员控制移动方向以及移动距离，以及控制锯盘6的转速、进刀速度，且电机可采用伺服电机，实现精准运动和可控动作，精度高。通过设置程序，PLC控制器还可控制第一抓手手臂21、第二抓手手臂31抓紧或者松开以及破碎机92的工作状态，操作人员可根据需求加工不同规格线槽等型材11，只需输入不同参数即可。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种型材用加工及废料回收一体化智能设备，包括设备本体，其特征在于，所述设备本体包括工作台(1)、送料夹具(2)、出料夹具(3)、传送机构(4)、产品定位系统(5)、切割系统、废料收集系统(9)以及控制交互系统，所述传送机构(4)设于所述工作台(1)上，所述送料夹具(2)、产品定位系统(5)、切割系统、出料夹具(3)沿所述传送机构(4)的长度方向依次设置于所述工作台(1)上，所述废料收集系统(9)设于所述工作台(1)内部且所述废料收集系统(9)处于所述切割系统的正下方；
所述传送机构(4)包括进料电动滑台(41)、出料电动滑台(42)以及产品支撑滑轨(43)，所述进料电动滑台(41)、出料电动滑台(42)以及产品支撑滑轨(43)的滑行方向均平行设置，所述进料电动滑台(41)上滑动连接有所述送料夹具(2)，所述出料电动滑台(42)上滑动连接有所述出料夹具(3)，所述产品支撑滑轨(43)上滑动连接有所述型材(11)，所述送料夹具(2)、出料夹具(3)用于夹持所述型材(11)；
所述切割系统包括锯盘(6)以及锯盘驱动机构(7)，所述锯盘驱动机构(7)与所述锯盘(6)驱动连接以实现所述锯盘(6)切割所述型材(11)；
所述产品定位系统(5)处于所述产品支撑滑轨(43)的出口端的上方，所述产品定位系统(5)测定所述型材(11)在所述产品支撑滑轨(43)的移动距离；
所述送料夹具(2)、出料夹具(3)、传送机构(4)、产品定位系统(5)、切割系统、废料收集系统(9)均与所述控制交互系统电控连接。
2.根据权利要求1所述的型材用加工及废料回收一体化智能设备，其特征在于，所述锯盘驱动机构(7)包括安装板(71)、旋转驱动部(72)以及水平往复驱动部(73)，所述锯盘(6)以及旋转驱动部(72)均安装于所述安装板(71)上，所述旋转驱动部(72)与所述锯盘(6)传动连接以带动所述锯盘(6)旋转，所述水平往复驱动部(73)与所述安装板(71)传动连接，所述安装板(71)的运动方向与所述型材(11)的滑行方向垂直设置。
3.根据权利要求1所述的型材用加工及废料回收一体化智能设备，其特征在于，所述工作台(1)上还设有侧面加工机构(8)，所述侧面加工机构(8)包括竖向齿刀(81)、齿刀安装架(82)以及水平电动滑台(83)，所述竖向齿刀(81)设置有两个且分别处于所述型材(11)的两侧，所述竖向齿刀(81)可拆卸安装于所述齿刀安装架(82)上，所述齿刀安装架(82)与所述水平电动滑台(83)传动连接。
4.根据权利要求3所述的型材用加工及废料回收一体化智能设备，其特征在于，所述侧面加工机构(8)还包括水平齿刀，所述水平齿刀设置有两个且分别处于所述型材(11)的两侧，所述水平齿刀可拆卸安装于所述齿刀安装架(82)上。
5.根据权利要求4所述的型材用加工及废料回收一体化智能设备，其特征在于，所述产品支撑滑轨(43)的两侧对应所述水平齿刀、竖向齿刀(81)的位置分别开设有水平豁口、竖向豁口。
6.根据权利要求1所述的型材用加工及废料回收一体化智能设备，其特征在于，所述送料夹具(2)包括第一抓手手臂(21)以及第一位置调节电动滑台(22)，所述第一抓手手臂(21)上形成有与所述型材(11)卡接的卡口，所述第一抓手手臂(21)滑动安装于所述第一位置调节电动滑台(22)上以实现所述卡口与所述型材(11)配合。
7.根据权利要求1所述的型材用加工及废料回收一体化智能设备，其特征在于,所述出料夹具(3)包括第二抓手手臂(31)以及第二位置调节电动滑台(32)，所述第二抓手手臂(31)上形成有与所述型材(11)卡接的卡口，所述第二抓手手臂(31)滑动安装于所述第二位置调节电动滑台(32)上以实现所述卡口与所述型材(11)配合。
8.根据权利要求3所述的型材用加工及废料回收一体化智能设备，其特征在于，所述工作台(1)上设有防尘罩结构(10)，所述防尘罩结构(10)罩设所述切割系统、产品定位系统(5)以及侧面加工机构(8)。
9.根据权利要求1所述的型材用加工及废料回收一体化智能设备，其特征在于，所述废料收集系统(9)包括收集漏斗(91)以及破碎机(92)，所述收集漏斗(91)与所述破碎机(92)连通设置。
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