CN113664534A - 一种铝材生产用产品缓存加工系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及铝材加工设备技术领域，公开了一种铝材生产用产品缓存加工系统，包括桁架单元，以及依次设置的切割单元、半成品缓存单元和加工单元；切割单元包括若干个工装治具、机器人切割模组和排屑模组，半成品缓存单元包括地轨输送模组、缓存顶升模组以及若干个夹紧模组，地轨输送模组包括地轨和输送滑台，缓存顶升模组包括升降组件和承接夹具，夹紧模组沿地轨的长度方向均匀设置，加工单元包括若干个并排设置的CNC加工中心；桁架单元包括桁架轨道、立柱移动模组和升降夹持模组，本发明不仅可以对半成品进行缓存，充分利用了切割工序的效能，而且自动化程度高，可以合理协调切割工序与加工工序的产能，提高了生产效率。

Description

一种铝材生产用产品缓存加工系统
技术领域
本发明涉及铝材加工设备技术领域，尤其涉及一种铝材生产用产品缓存加工系统。
背景技术
现有的铝型材加工生产主要包括铝型材上料、尺寸切割、加工成型和成品下料等步骤，在切割工序和加工工序之间主要通过人工驾驶叉车进行半成品搬运，然而切割工序所需时间较短，而加工工序所需时间较长，导致切割后的半成品滞留，只能等待加工工序结束后，再将切割后的半成品输送至加工工序，仅仅通过人工搬运无法协调切割工序与加工工序的产能，浪费了切割工序的效能，导致生产效率低。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种铝材生产用产品缓存加工系统，不仅可以对半成品进行缓存，充分利用了切割工序的效能，而且自动化程度高，可以合理协调切割工序与加工工序的产能，提高了生产效率。
本发明的目的采用如下技术方案实现：
一种铝材生产用产品缓存加工系统，包括桁架单元，以及依次设置的切割单元、半成品缓存单元和加工单元；
所述切割单元包括若干个工装治具、机器人切割模组和排屑模组，所述排屑模组包括排屑机以及收集小车，所述收集小车设置在所述排屑机的末端，所述工装治具滑动设置在所述排屑机上方，所述机器人切割模组设置在所述排屑机的一侧；
所述半成品缓存单元包括地轨输送模组、缓存顶升模组以及若干个夹紧模组，所述地轨输送模组包括地轨和输送滑台，所述地轨的两端分别朝向所述切割单元和所述加工单元，所述输送滑台滑动设置在所述地轨上，所述缓存顶升模组包括升降组件和承接夹具，所述升降组件设置在所述输送滑台上，所述承接夹具对称设置在所述升降组件顶部的两侧，所述夹紧模组沿所述地轨的长度方向均匀设置，所述夹紧模组包括至少两个设置在所述地轨两侧的缓存夹具；
所述加工单元包括若干个并排设置的CNC加工中心；
所述桁架单元包括桁架轨道、立柱移动模组和升降夹持模组，所述桁架轨道的两端分别设置在所述切割单元与所述加工单元的一侧，所述立柱移动模组滑动设置在所述桁架轨道上，所述升降夹持模组设置在所述立柱移动模组上。
进一步地，所述工装治具包括支撑架、治具驱动机构、切割夹具和定位机构，所述支撑架的底部与所述排屑机的上端滑动连接，所述治具驱动机构设置在所述支撑架的一侧，所述切割夹具设置在所述支撑架的顶部，所述定位机构设置在所述支撑架靠近底部的一侧。
进一步地，所述机器人切割模组包括六轴机械臂和锯切机，所述锯切机设置在所述六轴机械臂的移动端。
进一步地，所述夹紧模组的数量为3个，所述夹紧模组包括3个所述缓存夹具。
进一步地，所述立柱模组包括滑座、水平驱动机构和立柱，所述滑座滑动设置在所述桁架轨道上，所述水平驱动机构设置在所述滑座上，所述立柱垂直设置在所述滑座的顶部。
进一步地，所述升降夹持模组包括悬臂、升降驱动机构和桁架夹具，所述悬臂包括连接端和延伸端，所述连接端与所述立柱滑动连接，所述升降驱动机构设置在所述连接端上，所述桁架夹具设置在所述延伸端上。
进一步地，所述CNC加工中心的数量与所述夹紧模组的数量相同。
进一步地，还包括若干个设置在所述桁架单元一侧的电控柱。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
设置有半成品缓存单元，切割单元裁切后的半成品通过承接夹具夹持，同时配合输送滑台沿着地轨输送至对应的夹紧模组进行夹持缓存，使得切割单元可以持续工作，充分利用了切割工序的效能；同时设置有桁架单元进行半成品输送，取代了人工叉运，提高了自动化程度；此外设置有多个CNC加工中心，当CNC加工中心空闲时可将缓存的半成品直接输送加工，合理协调切割工序与加工工序的产能，提高了生产效率。本发明不仅可以对半成品进行缓存，充分利用了切割工序的效能，而且自动化程度高，可以合理协调切割工序与加工工序的产能，提高了生产效率。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图；
图2为本发明实施例的俯视图；
图3为本发明实施例中切割单元的结构示意图；
图4为本发明实施例中半成品缓存单元的结构示意图；
图5为本发明实施例中桁架单元的结构示意图。
图中：1、切割单元；11、工装治具；111、支撑架；112、治具驱动机构；113、切割夹具；114、定位机构；12、机器人切割模组；121、六轴机械臂；122、锯切机；13、排屑模组；131、排屑机；132、收集小车；2、半成品缓存单元；21、地轨输送模组；211、地轨；212、输送滑台；22、缓存顶升模组；221、升降组件；222、承接夹具；23、夹紧模组；3、加工单元；4、桁架单元；41、桁架轨道；42、立柱移动模组；421、滑座；422、水平驱动机构；423、立柱；43、升降夹持模组；431、悬臂；432、升降驱动机构；433、桁架夹具；5、电控柱。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
如图1-5所示，一种铝材生产用产品缓存加工系统，包括桁架单元4，以及依次设置的切割单元1、半成品缓存单元2和加工单元3；
切割单元1包括若干个工装治具11、机器人切割模组12和排屑模组13，排屑模组13包括排屑机131以及收集小车132，收集小车132设置在排屑机131的末端，收集小车132用于接收排屑机131末端落下切割屑以便集中处理；若干个工装治具11滑动设置在排屑机131上方，在本实施例中，工装治具11的数量为3个，可针对不同长度的铝材调节各工装治具11的分布位置，从而保证切割时对铝材的固定，提高切割精度；机器人切割模组12设置在排屑机131的一侧，在本实施例中，机器人切割模组12的数量为2个，且分别设置在排屑机131靠近两端部的位置，便于同时对铝材的两端进行尺寸裁切，从而提高切割效率。
半成品缓存单元2包括地轨输送模组21、缓存顶升模组22以及若干个夹紧模组23，地轨输送模组21包括地轨211和输送滑台212，地轨211的两端分别朝向切割单元1和加工单元3，输送滑台212滑动设置在地轨211上，输送滑条与地轨211之间通过齿轮齿条结构传动连接；缓存顶升模组22包括升降组件221和承接夹具222，升降组件221设置在输送滑台212上，在本实施例中，升降组件221包括升降气缸和升降台，通过升降气缸驱动升降台进行高度调节；承接夹具222以地轨211的延伸方向为中心线对称设置在升降组件221顶部的两侧，从而夹紧铝型材两侧靠近端部的位置，使得承接输送更加平稳；夹紧模组23沿地轨211的长度方向均匀设置，夹紧模组23包括至少两个设置在地轨211两侧的缓存夹具。
加工单元3包括若干个并排设置的CNC加工中心，在本实施例中，CNC加工中心的数量为3个，可同时加工3根铝材半成品。
桁架单元4包括桁架轨道41、立柱移动模组42和升降夹持模组43，桁架轨道41的两端分别设置在切割单元1与加工单元3的一侧，立柱移动模组42滑动设置在桁架轨道41上，升降夹持模组43设置在立柱移动模组42上。
作为优选的实施方式，工装治具11包括支撑架111、治具驱动机构112、切割夹具113和定位机构114，支撑架111的底部设置有滑块，排屑机131的上端对应设置有滑轨，支撑架111通过滑块与排屑机131上的滑轨配合，治具驱动机构112设置在支撑架111的一侧，治具驱动机构112包括电机和齿轮，排屑机131上沿滑动路径对应设置有与齿轮啮合的齿条，移动时通过电机驱动齿轮使其沿着齿条移动，从而驱动支撑架111移动调整位置；切割夹具113设置在支撑架111的顶部，切割夹具113由气缸驱动实现夹紧或松开，定位机构114设置在支撑架111靠近底部的一侧，定位机构114选用夹紧气缸，当支撑架111移动至相应位置后，通过夹紧气缸夹紧滑轨，使得支撑架111位置固定，避免切割时发生滑移影响切割精度。
作为优选的实施方式，机器人切割模组12包括六轴机械臂121和锯切机122，锯切机122设置在六轴机械臂121的移动端，在本实施例中，六轴机械臂121选用ABB IRB6700-200/2.60六轴工业机器人，其包括机器人本体、机器人控制柜和示教器，相对国内及国外绝大部分品牌机器人的无故障运行时间更长、负载更大，工作范围更大，可用于点焊、物料搬运和机床上下料等领域，同时在锯切机122一侧设置有喷雾器，经过高压将润滑油雾化后进行润滑和冷却。
作为优选的实施方式，夹紧模组23的数量为3个，夹紧模组23包括3个缓存夹具，可以同时缓存3根切割后的铝材半成品，同时3个缓存夹具可分别固定铝材板成品的两端。
作为优选的实施方式，立柱423模组包括滑座421、水平驱动机构422和立柱423，滑座421滑动设置在桁架轨道41上，水平驱动机构422设置在滑座421上，立柱423垂直设置在滑座421的顶部，在本实施例中，水平驱动机构422包括水平驱动电机，水平驱动电机通过齿轮齿条机构与桁架轨道41传动连接，其中水平齿轮与水平驱动电机的驱动轴相连，水平齿条沿桁架轨道41的延伸方向设置，工作时通过水平驱动电机驱动水平齿轮，水平齿轮沿水平齿条移动同时带动滑座421沿桁架轨道41滑动，从而调整水平位置，实现各单元之间的输送功能。
作为优选的实施方式，升降夹持模组43包括悬臂431、升降驱动机构432和桁架夹具433，悬臂431包括连接端和延伸端，连接端与立柱423滑动连接，升降驱动机构432设置在连接端上，桁架夹具433设置在延伸端上，在本实施例中，升降驱动机构432包括升降驱动电机，升降驱动电机通过垂直齿轮垂直齿条机构与立柱423传动连接，其中垂直齿轮与升降驱动电机的驱动轴相连，垂直齿条沿立柱423的高度方向设置，工作时通过升降驱动电机驱动垂直齿轮，垂直齿轮沿垂直齿条移动同时带动悬臂431沿立柱423滑动，从而调整高度，配合桁架夹具433实现夹持功能。
作为优选的实施方式，CNC加工中心的数量与夹紧模组23的数量相同，在工作时可对应将夹紧模组23缓存的铝材半成品对应输送至空闲的CNC加工中心进行加工，从而继续进行缓存，便于协调切割单元1和加工单元3的效能。
作为优选的实施方式，还包括若干个设置在桁架单元4一侧的电控柱5，操作人员可将不同单元连接不同电控柱5，便于后续维护检修。
本发明的工作原理：
铝型材通过升降夹持模组43夹持铝型材并通过立柱移动模组42输送至切割单元1进行上料，切割单元1的通过工装治具11承接夹持，紧接着机器人切割模组12对铝型材进行切割形成半成品，在通过桁架单元4夹持半成品输送至半成品缓存单元2，缓存顶升模组22承接半成品后，通过地轨输送模组21输送至对应夹紧模组23的位置，对半成品进行夹持缓存，在缓存时需要判断夹紧模组23是否已经缓存，合理分配缓存的位置，紧接着通过桁架单元4夹持缓存的半成品，输送至对应空闲的CNC加工中心进行加工形成成品，合理协调切割工序与加工工序的产能，最后成品在通过桁架单元4夹持输送下料。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种铝材生产用产品缓存加工系统，其特征在于：包括桁架单元，以及依次设置的切割单元、半成品缓存单元和加工单元；
所述切割单元包括若干个工装治具、机器人切割模组和排屑模组，所述排屑模组包括排屑机以及收集小车，所述收集小车设置在所述排屑机的末端，所述工装治具滑动设置在所述排屑机上方，所述机器人切割模组设置在所述排屑机的一侧；
所述半成品缓存单元包括地轨输送模组、缓存顶升模组以及若干个夹紧模组，所述地轨输送模组包括地轨和输送滑台，所述地轨的两端分别朝向所述切割单元和所述加工单元，所述输送滑台滑动设置在所述地轨上，所述缓存顶升模组包括升降组件和承接夹具，所述升降组件设置在所述输送滑台上，所述承接夹具对称设置在所述升降组件顶部的两侧，所述夹紧模组沿所述地轨的长度方向均匀设置，所述夹紧模组包括至少两个设置在所述地轨两侧的缓存夹具；
所述加工单元包括若干个并排设置的CNC加工中心；
所述桁架单元包括桁架轨道、立柱移动模组和升降夹持模组，所述桁架轨道的两端分别设置在所述切割单元与所述加工单元的一侧，所述立柱移动模组滑动设置在所述桁架轨道上，所述升降夹持模组设置在所述立柱移动模组上。
2.根据权利要求1所述的一种铝材生产用产品缓存加工系统，其特征在于：所述工装治具包括支撑架、治具驱动机构、切割夹具和定位机构，所述支撑架的底部与所述排屑机的上端滑动连接，所述治具驱动机构设置在所述支撑架的一侧，所述切割夹具设置在所述支撑架的顶部，所述定位机构设置在所述支撑架靠近底部的一侧。
3.根据权利要求1所述的一种铝材生产用产品缓存加工系统，其特征在于：所述机器人切割模组包括六轴机械臂和锯切机，所述锯切机设置在所述六轴机械臂的移动端。
4.根据权利要求1所述的一种铝材生产用产品缓存加工系统，其特征在于：所述夹紧模组的数量为3个，所述夹紧模组包括3个所述缓存夹具。
5.根据权利要求1所述的一种铝材生产用产品缓存加工系统，其特征在于：所述立柱模组包括滑座、水平驱动机构和立柱，所述滑座滑动设置在所述桁架轨道上，所述水平驱动机构设置在所述滑座上，所述立柱垂直设置在所述滑座的顶部。
6.根据权利要求5所述的一种铝材生产用产品缓存加工系统，其特征在于：所述升降夹持模组包括悬臂、升降驱动机构和桁架夹具，所述悬臂包括连接端和延伸端，所述连接端与所述立柱滑动连接，所述升降驱动机构设置在所述连接端上，所述桁架夹具设置在所述延伸端上。
7.根据权利要求1所述的一种铝材生产用产品缓存加工系统，其特征在于：所述CNC加工中心的数量与所述夹紧模组的数量相同。
8.根据权利要求1所述的一种铝材生产用产品缓存加工系统，其特征在于：还包括若干个设置在所述桁架单元一侧的电控柱。
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