CN113696283A - 一种幕墙立柱智能生产线及其加工方法 - Google Patents
一种幕墙立柱智能生产线及其加工方法 Download PDFInfo
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Abstract
一种幕墙立柱智能生产线及其加工方法,生产线包括双头锯、端铣床、加工中心、输送单元、中央控制系统;该双头锯的平台上设有第一夹具和第一挡板,该第一挡板位于双头锯的固定锯头一侧,该第一挡板设有第一传感器,连接至该中央控制系统;该双头锯上方设有打标机和自动贴标机,该打标机连接至该中央控制系统;该端铣床的平台设有第二夹具和第二挡板,该端铣床的平台一端设有自动进给装置;该端铣床设有刀具高度调整装置;该加工中心设有扫码枪、固定夹具、可移动夹具和第三挡板;该固定夹具固定设于该加工中心的平台两侧,该可移动夹具底部连接滚珠丝杠,使该可移动夹具能够沿该加工中心的进料方向移动;该第三挡板设于该加工中心的刀具一侧。
Description
技术领域
本发明属于幕墙制造技术领域,特别是一种幕墙立柱智能生产线及其加工方法。
背景技术
目前,幕墙行业立柱生产线是由下料锯、端铣床、加工中心等设备组成,一般按照设备的长度方向进行布置。该生产线一般长度为45m,宽度为10m,总占地面积为450m2,每台设备需要2名操作工人,一个主操作手操作设备,一个副操作手协助上下料和清理毛刺,生产线共计10名操作工人。下料锯每天生产600支立柱,端铣床每天生产600支立柱,加工中心每天生产200支立柱,每支立柱重约15Kg。下料锯和端铣床人均搬运量9000Kg,加工中心人均搬运量3000Kg。
上述现有生产工艺存在以下几个缺点:
1、生产线没有与生产管理系统集成,依靠人工进行生产管理、统计报表及调度,无法动态掌握车间生产情况;
2、图纸和加工明细表等技术文件依靠纸质媒介传递,效率低,没有实现无纸化办公;
3、生产时每台设备都是人工操作,依靠人工进行原材料拆垛及产成品码垛,设备之间依靠手推车或叉车进行物料移动,上下料和转运的时间与实际的加工时间占比约为7:3,存在着巨大的人员及设备浪费;
4、操作工人数量多、劳动强度大;
5、生产线设备布置占用场地面积大,物料移动距离长;
6、依靠人工现场编程,加工程序的编制速度慢,编制程序过程中会出现设备待机情况;
7、加工完成后工件编号需要手工填写,容易出错,不便于统计。
发明内容
鉴于上述问题,本发明的目的是提供一种幕墙立柱智能生产线及其加工方法,其可以实现全自动加工材料,省去人为的任务安排、设备等待、多余的材料搬运、频繁的抬上抬下,因此,可以节约人力成本,提高加工效率,降低生产成本和对操作人员的技术要求。
为实现上述目的,本发明采取以下技术方案:
一种幕墙立柱智能生产线,包括输送单元、中央控制系统以及依次设置的第一加工单元和第二加工单元;该第一加工单元包括并排设置的双头锯和端铣床,该第二加工单元包括平并排设置的两个加工中心,分别为第一加工中心和第二加工中心,该第二加工中心与该双头锯位于同一轴线上,该第一加工中心与该端铣床位于同一轴线上;该输送单元设于该双头锯和该第二加工中心的外侧;该第一加工单元朝向该第二加工单元的方向为进料方向;
该输送单元包括链式输送带,该链式输送带上依次设有备料筐、原料筐、空料筐、成品筐,沿着该进料方向设置;该链式输送带外侧设有与该链式输送带平行的木条机械手轨道,该木条机械手轨道上滑动设有木条机械手支柱,该木条机械手支柱朝向该链式输送带的方向设有竖向的立柱滑道,该立柱滑道上滑动设有机械手滑块,该机械手滑块朝向该链式输送带的方向设有横向的机械手支臂,该机械手支臂末端连接水平的支杆,该支杆两端分别向下设有木条机械手,该木条机械手连接机械手气缸,该机械手气缸连接至该中央控制系统;
该第一加工单元和第二加工单元上方分别设有与该进料方向垂直的第一桁架和第二桁架,该第一桁架和第二桁架上分别设有第一轨道和第二轨道,该第一轨道和第二轨道上均设有若干能在该第一轨道和第二轨道上水平移动的搬运装置;该搬运装置设有能在竖直方向上下移动的升降杆,该升降杆末端设有能转动的机械手;各搬运装置的驱动系统均连接至该中央控制系统;
该双头锯的平台上设有第一夹具和第一挡板,该第一挡板位于双头锯的固定锯头一侧,该第一挡板设有第一传感器,连接至该中央控制系统;该双头锯上方设有打标机和自动贴标机,该打标机连接至该中央控制系统;
该端铣床的平台设有第二夹具和第二挡板,该端铣床的平台一端设有自动进给装置,该自动进给装置设有滚珠丝杠模组;该端铣床设有刀具高度调整装置,该刀具高度调整装置设有丝杠模组;该第二挡板设于该端铣床的刀具一侧,与该端铣床的平台铰接,该第二挡板侧面与该端铣床平台之间连接驱动气缸,使该第二挡板能被该驱动气缸驱动而翻转;该第二挡板上设有第二传感器,连接至该中央控制系统;该端铣床和该第一加工中心外侧设有中间输送带,输送方向与该进料方向一致;
该加工中心设有扫码枪,连接至该加工中心的工控机;该加工中心的平台设有固定夹具、可移动夹具、第三挡板和升降台;该固定夹具固定设于该加工中心的平台两侧,该可移动夹具底部连接滚珠丝杠,使该可移动夹具能够沿该加工中心的进料方向移动;该第三挡板设于该加工中心的刀具一侧,与该加工中心的平台铰接,该第三挡板侧面与该加工中心平台之间连接驱动气缸,使该第三挡板能被该驱动气缸驱动而翻转;该第三挡板设有通孔,该通孔内设有导向轴,该导向轴末端连接第四挡板,该第三挡板和第四挡板之间的导向轴上套设有弹簧,该第三挡板和第四挡板之间设有第三传感器,连接至该中央控制系统。
进一步的,所述机械手设有红外扫描装置,所述备料筐、原料筐、空料筐、成品筐设有监测传感器,连接至所述中央控制系统。
进一步的,所述机械手包括与该升降杆垂直并铰接的轴套,该轴套内设有能在该轴套内转动的横轴,该横轴两端设有夹爪,该夹爪连接夹爪气缸。
进一步的,所述第一轨道上的搬运装置的数量为3个,所述第二轨道上的搬运装置的数量为2个。
进一步的,所述机械手包括两个竖轴,二者顶部通过横杆固定连接,该横杆与该升降杆末端铰接,使该横杆能以该升降杆为轴转动;该竖轴底部对称设有向内水平延伸的转轴,各转轴末端均设有旋转块,该旋转块能绕该转轴转动;该旋转块由上至下依次设有通过气缸驱动能水平伸缩的第一夹爪、第二夹爪和第三夹爪;该第一夹爪连接伺服电机,使该第一夹爪能够自转。
进一步的,所述第一夹爪和第三夹爪末端设有辅助夹爪。
进一步的,所述第一轨道和第二轨道均包括两个平行的轨道。
进一步的,所述双头锯、端铣床、第一加工中心和第二加工中心的平台设有用于吹扫碎屑的吹扫机构。
一种所述的幕墙立柱智能生产线的加工方法,包括下列步骤:
A.通过所述中央控制系统下发生产任务;工作人员将装满立柱原料的小车放到所述原料筐位置,通过该原料筐的监测传感器,调动所述第一轨道上的搬运装置的机械手到达原料筐的上方,机械手通过红外扫描装置对原料筐的高度进行红外扫描,得到原料筐内的物料数量并得到第一支原料的位置;机械手下移至对应高度,夹紧物料,将物料先上升后平移,搬运至所述双头锯的平台;
B.通过所述双头锯的第一挡板上的第一传感器,判断需要切割的物料的起始位置,并通过中央控制系统控制双头锯的第一夹具夹紧原料并开始切割;同时,所述打标机打印出带有原料加工信息的标签,在切割原料的过程中,自动贴标机将打好的标签贴到对应的原料上;
C.通过所述第一轨道上的搬运装置的机械手将该双头锯上切割完的原料搬运至所述端铣床的平台一端的自动进给装置上,自动进给装置将原料向端铣床的刀具方向进给,当原料贴合到所述第二挡板时,通过所述第二传感器及该中央控制系统控制所述第二夹具夹紧;中央控制系统通过该第二挡板的驱动气缸将该第二挡板放平,开始切割;通过所述第一轨道上的搬运装置的机械手将该端铣床上加工完的原料搬运至所述中间输送带,通过中间输送带将原料输送至所述第一加工中心侧面;
D.通过所述第二轨道上的搬运装置的机械手将该中间输送带上的原料搬运至第一加工中心的平台上,首先,所述固定夹具和可移动夹具夹紧物料,然后该固定夹具松开,可移动夹具夹紧物料,并通过滚珠丝杠进行移动,当原料顶到所述第四挡板时,该可移动夹具停止移动,该固定夹具重新夹紧物料,该可移动夹具松开,退回到初始位置;同时通过扫码枪自动对原料上的标签进行识别,将识别后的信息发送到加工中心的工控机上,并将对应加工程序自动加载,中央控制系统通过该第三挡板的驱动气缸将该第三挡板放平,开始进行加工;
E.通过所述第二轨道上的搬运装置的机械手将步骤D中加工完的原料搬运起来,放置在所述成品筐上;或者
搬运过程中,通过旋转该第二轨道上的搬运装置的机械手,使步骤D中的原料翻面,翻面后放至第二加工中心的平台上,按步骤D中的步骤进行加工;加工完毕后,通过该第二轨道上的搬运装置的机械手将原料放至该成品筐上。
进一步的,所述步骤A中,当该机械手将第一层的原料搬运完成之后,通过该木条机械手夹取原料筐内最上层的木条,通过木条机械手轨道将各木条移动到所述空料筐上;等成品筐的物料满一层时再将木条放置于成品筐中最上层。
本发明的有益效果是:
1、本发明可以实现生产线与生产管理系统集成,自动接收生产任务,依据装配需求实现按顺序加工,实现无纸化办公,以减少生产管理工作;
2、本发明可以实现在办公室编制加工程序,网络传送,生产线自动调取技术文件,以降低操作人员技术要求,减少技术人员的需求数量,减少设备待机的情况;
3、本发明可以使物料实现自动上下料、自动定位及自动拆垛、码垛,以减少人员,降低劳动强度;
4、本发明可以实现加工工艺的整合,不再单独的分配加工工艺,而是利用信息化技术,将加工工艺进行整合,研发出一套通用的加工工艺;
5、本发明可以对加工完成的工件自动粘贴标签,自动上传完成的信息,动态掌握车间生产情况。
附图说明
图1是本发明幕墙立柱智能生产线的结构示意图。
图2是本发明幕墙立柱智能生产线的木条机械手的位置示意图。
图3是本发明幕墙立柱智能生产线的木条机械手的主视图。
图4是本发明幕墙立柱智能生产线的木条机械手的侧视图。
图5是本发明幕墙立柱智能生产线的木条机械手的俯视图。
图6是本发明幕墙立柱智能生产线的机械手一个实施例的结构示意图。
图7是本发明幕墙立柱智能生产线的机械手另一个实施例的结构示意图。
图8是本发明幕墙立柱智能生产线的第二挡板的结构示意图。
图9是本发明幕墙立柱智能生产线的第三挡板的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述,以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
如图1所示,本发明提供一种幕墙立柱智能生产线,包括输送单元4、中央控制系统(图未示意)以及依次设置的第一加工单元和第二加工单元。该第一加工单元包括并排设置的双头锯1和端铣床2,该第二加工单元包括平并排设置的两个加工中心3,分别为第一加工中心3A和第二加工中心3B,该第二加工中心3B与该双头锯1位于同一轴线上,该第一加工中心3A与该端铣床2位于同一轴线上。该输送单元4设于该双头锯1和该第二加工中心3B的外侧,该第一加工单元朝向该第二加工单元的方向为进料方向,如图1中箭头所示。
该输送单元4包括链式输送带41,该链式输送带41上依次设有备料筐42、原料筐43、空料筐44、成品筐45,沿着该进料方向设置。如图2-图5所示,该链式输送带41外侧设有与该链式输送带41平行的木条机械手轨道8,该木条机械手轨道8上滑动设有木条机械手支柱81,该木条机械手支柱81朝向该链式输送带41的方向设有竖向的立柱滑道82,该立柱滑道82上滑动设有机械手滑块83,该机械手滑块83朝向该链式输送带41的方向设有横向的机械手支臂84,该机械手支臂84末端连接水平的支杆841,该支杆两端分别向下设有木条机械手85,该木条机械手85连接机械手气缸,该机械手气缸连接至该中央控制系统。
该第一加工单元和第二加工单元上方分别设有与该进料方向垂直的第一桁架5和第二桁架6,该第一桁架5和第二桁架6上分别设有第一轨道51和第二轨道61,优选的,为了保证运行稳定,该第一轨道51和第二轨道61均包括两个平行的轨道。该第一轨道51和第二轨道61上均设有若干个能在该第一轨道51和第二轨道41上水平移动的搬运装置7。该搬运装置7设有能在竖直方向上下移动的升降杆71,该升降杆71末端设有能转动的机械手73。各搬运装置7的驱动系统均连接至该中央控制系统。该机械手73设有红外扫描装置,该备料筐42、原料筐43、空料筐44、成品筐45设有监测传感器,连接至该中央控制系统。
如图6所示,本发明一个实施例中的机械手73具有下列结构:该机械手73包括与该升降杆71垂直并铰接的轴套72,使该轴套72能旋转,该轴套72内设有能在该轴套72内转动的横轴721,该横轴721两端设有夹爪722,该夹爪722连接夹爪气缸。此时,该第一轨道上的搬运装置的数量为3个,该第二轨道上的搬运装置的数量为2个。
如图7所示,本发明另一个实施例中的机械手73具有下列结构:该机械手73包括两个竖轴74,二者顶部通过横杆固定连接,该横杆与该升降杆末端铰接,使该横杆能以该升降杆为轴转动。该竖轴74底部对称设有向内水平延伸的转轴75,各转轴75末端均设有旋转块76,该旋转块76能绕该转轴75转动。该旋转块76由上至下依次设有通过气缸驱动能水平伸缩的第一夹爪761、第二夹爪762和第三夹爪763。该第一夹爪761连接伺服电机,使该第一夹爪761能够自转。该第一夹爪761和第三夹爪763末端设有辅助夹爪764,用于夹持型材内壁。
该双头锯1的平台11上设有第一夹具和第一挡板,该第一挡板位于双头锯的固定锯头一侧,该第一挡板设有第一传感器,连接至该中央控制系统。该双头锯上方设有打标机和自动贴标机12,该打标机连接至该中央控制系统。
如图1、图8所示,该端铣床2的平台21设有第二夹具和第二挡板22,该端铣床2的平台21一端设有自动进给装置,该自动进给装置设有滚珠丝杠模组。该端铣床设有刀具高度调整装置,该刀具高度调整装置设有丝杠模组。该第二挡板22设于该端铣床2的刀具一侧,与该端铣床2的平台21铰接,该第二挡板22侧面与该端铣床平台21之间连接驱动气缸23,使该第二挡板22能被该驱动气缸23驱动而翻转。该第二挡板22上设有第二传感器,连接至该中央控制系统。该端铣床2和该第一加工中心3A外侧设有中间输送带9,输送方向与该进料方向一致。
如图1、图9所示,该加工中心3设有扫码枪,连接至该加工中心3的工控机。该加工中心3的平台31设有固定夹具、可移动夹具32、第三挡板33和升降台。该固定夹具固定设于该加工中心3的平台31两侧,该可移动夹具32底部连接滚珠丝杠,使该可移动夹具32能够沿该加工中心3的进料方向移动。该第三挡板33设于该加工中心3的刀具一侧,与该加工中心3的平台31铰接,该第三挡板33侧面与该加工中心3平台31之间连接驱动气缸34,使该第三挡板33能被该驱动气缸34驱动而翻转。该第三挡板33设有通孔331,该通孔331内设有导向轴332,该导向轴332末端连接第四挡板35,该第三挡板33和第四挡板35之间的导向轴332上套设有弹簧333,该第三挡板33和第四挡板35之间设有第三传感器,连接至该中央控制系统。
加工中心3上安装的升降台,负责机械手在旋转物料时的暂存,当物料旋转到相应的角度后,升降台自动下降,升降台下降的最低高度要低于加工中心3的平台31,当升降台下降到最低高度时,物料则放置到加工中心3的平台31上。
进一步的,本发明的双头锯1、端铣床2、第一加工中心3A和第二加工中心3B的平台设有用于吹扫碎屑的吹扫机构。
本发明还提供一种所述的幕墙立柱智能生产线的加工方法,包括下列步骤:
A.通过所述中央控制系统下发生产任务;工作人员将装满立柱原料的小车放到所述原料筐43位置,通过该原料筐43的监测传感器,调动所述第一轨道上51的搬运装置7的机械手73到达原料筐43的上方,机械手73通过红外扫描装置对原料筐43的高度进行红外扫描,得到原料筐43内的物料数量并得到第一支原料的位置;机械手73下移至对应高度,夹紧物料,将物料先上升后平移,搬运至所述双头锯1的平台11;
B.通过所述双头锯1的第一挡板上的第一传感器,判断需要切割的物料的起始位置,并通过中央控制系统控制双头锯1的第一夹具夹紧原料并开始切割;同时,所述打标机打印出带有原料加工信息的标签,在切割原料的过程中(10秒),自动贴标机12将打好的标签贴到对应的原料上;
C.通过所述第一轨道上51的搬运装置7的机械手73将该双头锯1上切割完的原料搬运至所述端铣床2的平台21一端的自动进给装置上,自动进给装置将原料向端铣床2的刀具方向进给,当原料贴合到所述第二挡板22时,通过所述第二传感器及该中央控制系统控制所述第二夹具夹紧;中央控制系统通过该第二挡板22的驱动气缸23将该第二挡板22放平,开始切割;通过所述第一轨道51上的搬运装置7的机械手73将该端铣床2上加工完的原料搬运至所述中间输送带9,通过中间输送带9将原料输送至所述第一加工中心3A侧面;
D.通过所述第二轨道61上的搬运装置7的机械手73将该中间输送带9上的原料搬运至第一加工中心3A的平台31上,首先,所述固定夹具和可移动夹具32夹紧物料,然后该固定夹具松开,可移动夹具32夹紧物料,并通过滚珠丝杠进行移动,当原料顶到所述第四挡板35时,该可移动夹具32停止移动,该固定夹具重新夹紧物料,该可移动夹具32松开,退回到初始位置;同时通过扫码枪自动对原料上的标签进行识别,将识别后的信息发送到加工中心3的工控机上,并将对应加工程序自动加载,中央控制系统通过该第三挡板33的驱动气缸34将该第三挡板33放平,开始进行加工;
E.通过所述第二轨道61上的搬运装置7的机械手73将步骤D中加工完的原料搬运起来,放置在所述成品筐45上(单面加工工序);或者,需要双面加工时,在搬运过程中,通过旋转该第二轨道61上的搬运装置7的机械手73,使步骤D中的原料翻面,翻面后放至第二加工中心3B的平台上,按步骤D中的步骤进行加工;加工完毕后,通过该第二轨道上61的搬运装置7的机械手73将原料放至成品筐45上。
所述步骤A中,当该机械手73将第一层的原料搬运完成之后,通过该木条机械手85夹取原料筐43内最上层的木条,通过木条机械手轨道8将各木条移动到所述空料筐44上;等成品筐45的物料满一层时再将木条放置于成品筐45中最上层。
本发明输送单元的传送的方式如下:初始状态原料筐43满,成品筐45空,然后自动线按照程序逐一搬运、加工物料,直至原料筐43搬空,搬空的空料筐44和备料筐42向左侧移动,最右侧的备料筐42移动到原料筐43位置,空料筐44移动到中间位置等待。工人将库房准备好的整筐的物料运送到备料筐42位置。自动线继续搬运、加工物料,当成品筐45堆满后,链条将成品筐45推出并将空料筐44移动至成品筐45位置。
本发明的生产线打通了加工设备和幕墙生产MES的直线连接,彻底实现了无纸化的办公,通过该平台,生产系统将任务下发到立柱生产线,立柱生产线实时统计加工任务的完成情况,设备的运转情况,同时立柱生产线的控制系统实时回传加工完成的情况和具体的加工编号,以及任务完成的人员,完成系统的报工和工时统计。生产需要的加工资料也通过总线传递给各个机床,各个机床和桁架通过通信不断确认各自的状态,从准备到加工到完成,可以保证物料在搬运和加工过程中的安全和及时。
本发明对现有的端铣床进行改进,端铣床从手动改为自动进给,将端铣床的进给方式更换为滚珠丝杠模组,通过设定进给的速度,加工的尺寸,可以实现对物料的自动切割;进给的速度分为切削进给和回程两个速度,从而保证设备的切削效率,对切割的行程进行优化;增加了设备刀具高度调整的丝杠模组,通过手动的输入数据,锯片自动调整高度,减少人工调整;对现有的固定挡板进行调整,把固定挡板调整为可翻转挡板,增加气缸,挡板上安装传感器,当有物料贴合到挡板时,传感器告诉中央控制系统使夹具夹紧,切割准备完成。中央控制系统将挡板放下,开始切割。
本发明对现有的加工中心进行了改进,可以实现自动调用加工程序。本发明增加条码扫描的功能,物料搬运至加工中心后,扫码枪自动对型材上的标签进行识别,将识别后的信息发送到加工中心的工控机上,通过扫码获得的信息,搜索对应的加工程序,并将加工程序自动加载,满足自动化加工的需求。没有改装之前,所有加工中心的程序都需要操作人员手动搜索,对应的加工程序,手动加载,存在错误的风险;研制特殊的夹具,实现加工中心的材料定位;加工中心的定位要非常的精准,精度要求在0.02mm,桁架机械手在搬运的过程中,会有震动,从机械手到加工中心的物料台架上也会出现挪动,所有物料从机械手到加工中心需要二次定位,为了实现物料的二次精准定位,本发明修改了加工中心的定位方式,现有设备的物料定位需要人员手动将物料靠近挡板,本发明增加可移动夹具,为挡板增加传感器。
本发明可以实现全自动的加工材料,省去人为的任务安排,设备等待,多余的材料搬运,频繁的抬上抬下。使用该自动生产线,可以每班节约人数为7人,加工效率提高15%,成本下降明显,且对操作人员的技术要求几乎为零。
我们三个方面,对新旧方案进行了详细对比,见下表
1、使用面积方面,新方案较旧方案节省加工场地面积为300平米,缩小为原来的33.33%,按照每平米月租金为20元计算,新方案年经济效果可节省土地使用费为7.2万元;
2、操作人员数量,原方案每台设备都需要两个人员抬料上机,而新方案全部是机器人上料,仅预留1人作为设备群的监督管理员,人员可节省9人,按照每人每年的人力成本6万元计算,新方案在人员方案的年经济效果可节省人力费用为54万元,按照两班计算,可节省108万元。
3、操作强度方面,新方案全部为机械化,人员劳动强度几乎为零,所以不存在因为劳累造成的人效下降,保守估计应该在现有的人效基础上提升20%左右。
从以上三个方面的分析,我们可以发现,本发明的设备布局方案较原方案有大的优势,而且经济效果明显。年度共计节省115.2万元。
以上仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和替换,这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种幕墙立柱智能生产线,其特征在于,包括输送单元、中央控制系统以及依次设置的第一加工单元和第二加工单元;该第一加工单元包括并排设置的双头锯和端铣床,该第二加工单元包括平并排设置的两个加工中心,分别为第一加工中心和第二加工中心,该第二加工中心与该双头锯位于同一轴线上,该第一加工中心与该端铣床位于同一轴线上;该输送单元设于该双头锯和该第二加工中心的外侧;该第一加工单元朝向该第二加工单元的方向为进料方向;
该输送单元包括链式输送带,该链式输送带上依次设有备料筐、原料筐、空料筐、成品筐,沿着该进料方向设置;该链式输送带外侧设有与该链式输送带平行的木条机械手轨道,该木条机械手轨道上滑动设有木条机械手支柱,该木条机械手支柱朝向该链式输送带的方向设有竖向的立柱滑道,该立柱滑道上滑动设有机械手滑块,该机械手滑块朝向该链式输送带的方向设有横向的机械手支臂,该机械手支臂末端连接水平的支杆,该支杆两端分别向下设有木条机械手,该木条机械手连接机械手气缸,该机械手气缸连接至该中央控制系统;
该第一加工单元和第二加工单元上方分别设有与该进料方向垂直的第一桁架和第二桁架,该第一桁架和第二桁架上分别设有第一轨道和第二轨道,该第一轨道和第二轨道上均设有若干能在该第一轨道和第二轨道上水平移动的搬运装置;该搬运装置设有能在竖直方向上下移动的升降杆,该升降杆末端设有能转动的机械手;各搬运装置的驱动系统均连接至该中央控制系统;
该双头锯的平台上设有第一夹具和第一挡板,该第一挡板位于双头锯的固定锯头一侧,该第一挡板设有第一传感器,连接至该中央控制系统;该双头锯上方设有打标机和自动贴标机,该打标机连接至该中央控制系统;
该端铣床的平台设有第二夹具和第二挡板,该端铣床的平台一端设有自动进给装置,该自动进给装置设有滚珠丝杠模组;该端铣床设有刀具高度调整装置,该刀具高度调整装置设有丝杠模组;该第二挡板设于该端铣床的刀具一侧,与该端铣床的平台铰接,该第二挡板侧面与该端铣床平台之间连接驱动气缸,使该第二挡板能被该驱动气缸驱动而翻转;该第二挡板上设有第二传感器,连接至该中央控制系统;该端铣床和该第一加工中心外侧设有中间输送带,输送方向与该进料方向一致;
该加工中心设有扫码枪,连接至该加工中心的工控机;该加工中心的平台设有固定夹具、可移动夹具、第三挡板和升降台;该固定夹具固定设于该加工中心的平台两侧,该可移动夹具底部连接滚珠丝杠,使该可移动夹具能够沿该加工中心的进料方向移动;该第三挡板设于该加工中心的刀具一侧,与该加工中心的平台铰接,该第三挡板侧面与该加工中心平台之间连接驱动气缸,使该第三挡板能被该驱动气缸驱动而翻转;该第三挡板设有通孔,该通孔内设有导向轴,该导向轴末端连接第四挡板,该第三挡板和第四挡板之间的导向轴上套设有弹簧,该第三挡板和第四挡板之间设有第三传感器,连接至该中央控制系统。
2.根据权利要求1所述的幕墙立柱智能生产线,其特征在于:所述机械手设有红外扫描装置,所述备料筐、原料筐、空料筐、成品筐设有监测传感器,连接至所述中央控制系统。
3.根据权利要求1或2所述的幕墙立柱智能生产线,其特征在于:所述机械手包括与该升降杆垂直并铰接的轴套,该轴套内设有能在该轴套内转动的横轴,该横轴两端设有夹爪,该夹爪连接夹爪气缸。
4.根据权利要求3所述的幕墙立柱智能生产线,其特征在于:所述第一轨道上的搬运装置的数量为3个,所述第二轨道上的搬运装置的数量为2个。
5.根据权利要求1或2所述的幕墙立柱智能生产线,其特征在于:所述机械手包括两个竖轴,二者顶部通过横杆固定连接,该横杆与该升降杆末端铰接,使该横杆能以该升降杆为轴转动;该竖轴底部对称设有向内水平延伸的转轴,各转轴末端均设有旋转块,该旋转块能绕该转轴转动;该旋转块由上至下依次设有通过气缸驱动能水平伸缩的第一夹爪、第二夹爪和第三夹爪;该第一夹爪连接伺服电机,使该第一夹爪能够自转。
6.根据权利要求5所述的幕墙立柱智能生产线,其特征在于:所述第一夹爪和第三夹爪末端设有辅助夹爪。
7.根据权利要求1或2所述的幕墙立柱智能生产线,其特征在于:所述第一轨道和第二轨道均包括两个平行的轨道。
8.根据权利要求1或2所述的幕墙立柱智能生产线,其特征在于:所述双头锯、端铣床、第一加工中心和第二加工中心的平台设有用于吹扫碎屑的吹扫机构。
9.一种权利要求1至8中任一项所述的幕墙立柱智能生产线的加工方法,其特征在于,包括下列步骤:
A.通过所述中央控制系统下发生产任务;工作人员将装满立柱原料的小车放到所述原料筐位置,通过该原料筐的监测传感器,调动所述第一轨道上的搬运装置的机械手到达原料筐的上方,机械手通过红外扫描装置对原料筐的高度进行红外扫描,得到原料筐内的物料数量并得到第一支原料的位置;机械手下移至对应高度,夹紧物料,将物料先上升后平移,搬运至所述双头锯的平台;
B.通过所述双头锯的第一挡板上的第一传感器,判断需要切割的物料的起始位置,并通过中央控制系统控制双头锯的第一夹具夹紧原料并开始切割;同时,所述打标机打印出带有原料加工信息的标签,在切割原料的过程中,自动贴标机将打好的标签贴到对应的原料上;
C.通过所述第一轨道上的搬运装置的机械手将该双头锯上切割完的原料搬运至所述端铣床的平台一端的自动进给装置上,自动进给装置将原料向端铣床的刀具方向进给,当原料贴合到所述第二挡板时,通过所述第二传感器及该中央控制系统控制所述第二夹具夹紧;中央控制系统通过该第二挡板的驱动气缸将该第二挡板放平,开始切割;通过所述第一轨道上的搬运装置的机械手将该端铣床上加工完的原料搬运至所述中间输送带,通过中间输送带将原料输送至所述第一加工中心侧面;
D.通过所述第二轨道上的搬运装置的机械手将该中间输送带上的原料搬运至第一加工中心的平台上,首先,所述固定夹具和可移动夹具夹紧物料,然后该固定夹具松开,可移动夹具夹紧物料,并通过滚珠丝杠进行移动,当原料顶到所述第四挡板时,该可移动夹具停止移动,该固定夹具重新夹紧物料,该可移动夹具松开,退回到初始位置;同时通过扫码枪自动对原料上的标签进行识别,将识别后的信息发送到加工中心的工控机上,并将对应加工程序自动加载,中央控制系统通过该第三挡板的驱动气缸将该第三挡板放平,开始进行加工;
E.通过所述第二轨道上的搬运装置的机械手将步骤D中加工完的原料搬运起来,放置在所述成品筐上;或者
搬运过程中,通过旋转该第二轨道上的搬运装置的机械手,使步骤D中的原料翻面,翻面后放至第二加工中心的平台上,按步骤D中的步骤进行加工;加工完毕后,通过该第二轨道上的搬运装置的机械手将原料放至该成品筐上。
10.根据权利要求9所述的幕墙立柱智能生产线的加工方法,其特征在于:所述步骤A中,当该机械手将第一层的原料搬运完成之后,通过该木条机械手夹取原料筐内最上层的木条,通过木条机械手轨道将各木条移动到所述空料筐上;等成品筐的物料满一层时再将木条放置于成品筐中最上层。
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