CN206425707U - 一种防盗门门框的自动化加工装置及其控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型了提供一种防盗门门框自动上料切割拼装焊接于一体的自动化加工装置及其控制系统，包括上料机构、切割机构、拼装平台、焊接机构、下料机构及控制机构，所述拼装平台呈四边形，上料机构、切割机构、焊接机构、下料机构环绕拼装平台设置，所述上料机构采用纵横交叉又四边单独送料的方式将边框型材运送到拼装平台，所述拼装平台用于固定边框型材并在平台上移动边框型材以便切割机构和焊接机构获得加工位置，所述切割机构用于对拼装平台上的边框型材进行加工，所述焊接机构用于将对拼装平台上的边框型材进行焊接，所述下料机构用于将边框型材或成品门框搬运移出拼装平台，所述控制机构用于控制上料机构、切割机构、拼装平台、焊接机构、下料机构的运作，达到无人化、智能化生产。

Description

一种防盗门门框的自动化加工装置及其控制系统

技术领域

本发明涉及一种防盗门门框加工设备，具体涉及一种防盗门门框切割拼装焊接一体成型的自动化加工装置及其控制系统，本发明还涉及一种运用上述装置加工防盗门门框的方法。

背景技术

防盗门是关系到千家万户的生命、财产安全的重要产品，防盗门门框作为防盗门的骨架其质量的优劣直接关系到防盗门的整体等级及质量，检查防盗门门框的质量往往从以下几方面入手，第一，检查门框有无焊接缺陷，诸如开焊、未焊、漏焊等现象，高质量的防盗门对门框的框料之间焊接水平提出了更高的要求；第二，检查门扇与门框的配合是否密实，间隙是否均匀一致，防盗门门框的拼接精度越精确精细越容易与门扇密实配合，同时行业标准要求优质的防盗门门框的两个对角线误差必须控制到2毫米以内，目前人工很难达到这个标准；第三，检查门框所有接头是否密实，这样对门框切割的角度和精度要求较高。

目前，针对防盗门门框的加工分为人工加工和机械加工两大类，小作坊大多仍采用人工加工，在生产过程中，采用人工操作进行加工作业，人工操作切割机对工件进行切割，人工拼接并焊接；一些工厂多采用机械加工，采用大型机械对工件切割后将工件转移到拼接平台，由人工在拼接平台上对工件进行焊接。以上加工存在以下不足:1、上下料均由人工完成，工人劳动强度大，效率低，人力成本高。2、人工采用切割机对工件进行切割或人工操作机床进行切割的切割角度和精度均由工人操作熟练度、操作状态及个人技能所决定，使得产品质量参差不齐。3、门框的拼缝和接头处均由人工进行焊接作业，焊接质量很大程度受限于工人的个人技能，并且人工焊接后表面光洁度较差，不利于后期润色加工。

同时，中国专利号201510799364.5公开了一种铝合金门框自动化加工的机器人工作站及加工方法。铝合金门框自动化加工的机器人工作站，包括用于存放型材原料的固定料架、用于对型材原料进行加工的刀具装置、用于存放从刀具装置加工获得的边框型材的型材料台、用于将边框型材进行焊接拼装的焊接装置、用于转运型材原料和边框型材的搬运机器人以及用于控制工作站运行的控制机构，固定料架、刀具装置、型材料台、焊接装置环绕于搬运机器人周边布置并处于搬运机器人的工作半径内。替代人工，实现了机器人能代替人工完成更为复杂的逻辑分析，且比人工更为精准的完成各类动作，智能化程度高。该专利对于防盗门门框加工实现自动化具有一定的借鉴作用，属于半自动的改进，其切割、焊接、拼装均不在同一平台，每个加工工序均独立加工好之后，再增设机器人搬运至下一加工工序，其实质为利用搬运机器人将各独立的生产线聚合拼凑在一起，还不能实现完全自动化生产，并且金属型材在搬运过程中会存在诸多不当而造成型材变形，变形后的型材拼装难度太大严重影响产品质量，同时，由于铝合金与防盗门门框型材（钢铁）的材质、重量、厚度、切割、焊接以及具体门框的加工方法的差异化，铝合金门框自动化加工设备及方法无法应用到防盗门门框自动化加工中，防盗门门框的自动化加工需要攻克一个个针对防盗门加工的技术难题，比如，送料方式的处理：铝合金门框型材体积小重量轻便于机器人抓取，而防盗门框体积大重量重机器人抓取需要很大的功率，这样抓取机器人的成本太高；拼装方式的处理：铝合金型材表面为规则的平面，而防盗门型材多为不规则的波浪面，防盗门的拼装对角要求的精度更高；切割方式的处理：铝合金切割可以单条切割后再对角拼装，但是防盗门的精度要求较高加上防盗门型材厚重，单条切割后很难达到高质量的拼装需求。

发明内容

本发明针对上述门框加工过程中存在的不足及需要攻克的技术难题，主要解决的技术问题是如何将防盗门门框加工中的送料、切割、拼装、焊接、下料等工序有机的结合起来，本发明了提供一种防盗门门框自动上料切割拼装焊接于一体的自动化加工装置，本发明另欲解决的技术问题是如何实现防盗门门框的自动化生产，防盗门门框切割拼装焊接于一体的自动化加工控制系统，本发明解决的又一技术问题是如何提高防盗门门框加工精度，提高生产效率，本发明主旨是由机械和机器人结合自动化控制系统代替人工作业，避免了因人工个人技能差异而导致产品质量参差不齐和/或生产效率低，以达到防盗门门框加工过程中机器换人的目的，推动传统门框加工业实现机械自动化。

根据本发明的一个方面，提供一种防盗门门框的自动化加工装置，包括上料机构、切割机构、拼装平台、焊接机构、下料机构及控制机构，所述拼装平台呈四边形，上料机构、切割机构、焊接机构、下料机构环绕拼装平台设置，所述上料机构采用纵横交叉又四边单独送料的方式将边框型材运送到拼装平台，所述拼装平台用于固定边框型材并在平台上移动边框型材以便切割机构和焊接机构获得加工位置，所述切割机构用于对拼装平台上的边框型材进行加工，所述焊接机构用于将对拼装平台上的边框型材进行焊接，所述下料机构用于将边框型材或成品门框搬运移出拼装平台，所述控制机构用于控制上料机构、切割机构、拼装平台、焊接机构、下料机构的运作。

所述上料机构包括下档上料组件、锁档上料组件、铰链档上料组件和上档上料组件，所述锁档上料组件和铰链档上料组件为纵向送料，上档上料组件为横向送料，所述锁档上料组件、铰链档上料组件和上档上料组件均包括机架、推送电机、推送导轨、推板、对接驱动电机、对接导轨、对接板及工件固定装置，所述机架上沿送料方向设置对接导轨，所述对接板由对接驱动电机通过链条控制在对接导轨上沿送料方向平移，所述工件固定装置固定在对接板上，所述推板由推送电机通过链条控制在推送导轨上推动工件沿送料方向平移，所述下档上料组件包括沿提升架上下移动的升降台，所提升架上方设有由伺服电机控制的可前后移动的抓取臂，所述抓取臂上设置有可上下移动的抓取机械手。

所述对接导轨同一平面设置有滚轴，便于对接板平滑移动。

所述工件固定装置包括三个固定件，所述固定件包括底座、限位座，所述限位座为L形，其中L形限位座的短边设有装配孔并短边朝向工件与底座固定，所述限位座的短边上垂直设置用于限制工件内表面的内侧限位轴承，所述限位座的长边朝向工件的一侧垂直设置上限位轴承，所述限位座的长边背向工件的一侧固定有用于控制顶面夹紧轴承的转角气缸，所述底座上垂直设置用于限制工件外表面的外侧限位轴承。

所述上限位轴承、内侧限位轴承、外侧限位轴承、顶面夹紧轴承处于同一工作平面，在同一工作平面内所述上限位轴承、内侧限位轴承、外侧限位轴承、顶面夹紧轴承根据工件规格纵向延伸或横向延伸或纵向平移或横向平移以卡紧工件。

详细的说，所述上限位轴承沿限位座的长边上下平移，所述内侧限位轴承沿限位座的短边左右平移，外侧限位轴承在底座上左右平移，所述顶面夹紧轴承由转角气缸控制上下移动或90度旋转，所述上限位轴承、内侧限位轴承、外侧限位轴承、顶面夹紧轴承均可伸缩。

所述工件固定装置包括三个或三个以上固定件，所述固定件在同一水平面沿直线均匀分布，协作作业形成工件固定装配线。

所述推送导轨固定在工件固定装置的底座上，所述推板由推送电机通过链条控制在推送导轨上推动工件沿送料方向平移。

所述工件固定装置的底座上还设置有与工件下表面匹配的下限位垫块和便于工件滑动的滑动滚轴。

所述切割机构包括刀架底座、刀架、刀具和刀具驱动电机，所述刀架底座上设有与工件呈45度角的切割导轨，所述刀架沿切割导轨平移，所述刀架上设有垂直导轨，所述刀具沿刀架上的垂直导轨上下移动，所述刀具由两个平行的同步同向旋转的切割刀盘组成，两个切割刀盘下方分别设有与切割刀盘呈45度角的工件顶持装置，所述工件顶持装置下方设有碎屑收集盘。

所述拼装平台包括拼装支撑架、上档拼装组、锁档拼装组、铰链档拼装组、下档拼装组，所述上档拼装组、锁档拼装组、铰链档拼装组、下档拼装组在拼装支撑架上呈矩形设置形成工作平面，所述锁档拼装组和铰链档拼装组分别包括一组由锁档驱动伺服电机、铰链档驱动伺服电机分别控制的在拼装支撑架上左右平移的夹具（锁档/铰链档），所述夹具（锁档/铰链档）由夹紧气缸驱动将工件固定；所述上档拼装组包括一组由上档驱动伺服电机控制可在拼装支撑架上前后平移又可左右互移的上档夹具，所述夹具由夹紧气缸驱动将工件固定；下档拼装组包括一组固定在拼装支撑架的下档夹具，所述下档夹具由夹紧气缸驱动将工件固定。

所述焊接机构包括一组设置在机座行走架上的焊接机器人。

所述下料机构包括桁架和在桁架上横向行走的框型抓取机械手，所述框型抓取机械手由抓取电机驱动齿轮齿条控制纵向移动。

所述控制机构包括用于控制上料机构、切割机构、拼装平台、焊接机构、下料机构的总控制柜。

作为本发明的进一步改进，所述切割机构为激光切割机器人，包括激光发生器和机器人，通过将激光束引导装置集成在机器人手臂中，而将稳定的激光和运动的机器人手臂相结合完成型材切割。

进一步的，激光切割机器人和焊接机器人共用一个机器人手臂，由控制机构控制机器人根据需求进行作业。

根据本发明的另一个方面，提供一种防盗门门框加工的控制系统，包括上料模块、切割模块、拼装模块、焊接模块、下料模块；

所述上料模块用于将防盗门型材送入拼装平台，包括控制单元、上料位采集单元、变频器和动作单元，控制单元用于接收上料位采集单元的信号并发出动作指令，上料位采集单元用于采集工件位置并发送信号给控制单元，控制单元根据接收到的采集信号做出判断并发送动作指令给变频器，所述变频器接收控制单元发出的动作指令并驱动动作单元运作。

所述切割模块用于切割防盗门门框型材，包括控制单元、切割位采集单元、变频器和动作单元，控制单元用于接收切割位采集单元的信号并发出动作指令，切割位采集单元用于采集工件位置并发送信号给控制单元，控制单元根据接收到的采集信号做出判断并发送动作指令给变频器，变频器接收控制单元发出的动作指令并驱动动作单元进行切割。

所述拼装模块用于将防盗门型材沿型材断面无缝拼合成防盗门门框，便于焊接机构焊接，包括控制单元、拼装位采集单元、伺服驱动器和动作单元，控制单元用于接收拼装位采集单元的信号并发出动作指令，拼装位采集单元用于采集工件位置并发送采集信号给控制单元，控制单元根据接收到的采集信号做出判断并发送动作指令给伺服驱动器，伺服驱动器接收控制单元发出的动作指令并驱动动作单元进行夹紧、拼装工件。

所述焊接模块用于将拼装好的防盗门门框沿型材截面拼接部焊接成型，由控制单元发送动作指令给焊接机器人，焊接机器人完成焊接作业。

所述下料模块用于将焊接完成的成品门框运送至下一生产线，包括控制单元、伺服驱动器和动作单元，控制单元用于发出动作指令，控制单元发送动作指令给伺服驱动器，伺服驱动器接收控制单元发出的动作指令并驱动动作单元完成下料。

根据本发明的另一个方面，提供一种防盗门门框的加工方法，包括：

步骤一，对接上料：将上料机构与防盗门门框型材模压输出机构对接，使得下档型材、锁档型材、铰链档型材和上档型材分别置于下档上料组件、锁档上料组件、铰链档上料组件和上档上料组件中，设置于上料机构中的上料位采集单元采集到型材就位，上料位采集单元将采集信号发送到控制单元，控制单元分析采集信号后发送动作指令给变频器和液压站，变频器和液压站控制动作单元将型材固定并输送至拼接平台上的预设位置；

步骤二，平台切割：型材输送到拼接平台后，拼接平台上的采集单元采集型材位置并将采集信号反馈给控制单元，控制单元根据接收的信号发出动作指令，使得上料机构复位，拼接平台上的夹具固定所有型材并将锁档型材、铰链档型材和上档型材移动到切割位，切割采集单元采集到型材就位后发送采集信号到控制单元，控制单元发出切割指令，切割机构根据切割指令对型材进行切割；

步骤三，平台拼装：切割完成后，控制单元发出动作指令将切割机构复位，同时发送动作指令给拼接平台的伺服驱动器，通过下档拼装组件、锁档拼装组件、铰链档拼装组件和上档拼装组件将型材呈矩形拼装；

步骤四，平台焊接：拼装完成后，拼装位采集单元将采集信号反馈到控制单元，控制单元对焊接机构发出动作指令，由焊接机器人对拼接缝完成焊接；

步骤五，抓取下料：焊接完成后机器人复位并向控制单元反馈信息，控制单元向下料机构发送动作指令，桁架上的框型抓取机械手将加工好的防盗门门框抓取并移动至下一加工生产线；

步骤六，重复步骤一到步骤五。

本发明具有以下有益效果：

本发明开创性的将门框加工采用四边框同平台加工，并融合上料、切割、拼装、焊接、下料于一体，仅需一人就可以轻松完成对防盗门门框的装夹、切割、拼接及焊接动作，自动化生产，达到无人化、智能化生产，形成现代智能工业化生产的一个重要组成部分；由于整个加工过程完全机械化，避免了人力加工过程中的磕碰及后期处理，同时机器也比人工更为精确的完成各类动作，降低误差，提高了防盗门的整体质量。

除了上面所描述的目的、特征和优点外，本发明还有其他的目的、特征和优点，下面将结合附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1为本发明实施例1自动化加工装置的结构示意图；

图2为本发明实施例2自动化加工装置的结构示意图；

图3为本发明锁档上料组件或铰链档上料组件结构示意图；

图4为本发明固定件结构示意图；

图5为本发明拼装平台结构示意图；

图6为本发明切割机构结构示意图；

图7为本发明下料机构结构示意图；

图8为本发明控制系统的结构示意图；

图9为本发明中防盗门门框加工的控制流程图；

图10为本发明中防盗门门框加工方法流程图；

其中：上料机构-100、切割机构-200、拼装平台-300、焊接机构-400、下料机构-500、下档上料组件-101、锁档上料组件-102、铰链档上料组件-103、上档上料组件-104、机架-105、推送电机-106、推送导轨-107、推板-108、对接驱动电机-109、对接导轨-110、对接板-111、提升架-112、升降台-113、抓取臂-114、抓取机械手-115、滚轴116、固定件-701、底座-702、限位座-703、内侧限位轴承-704、上限位轴承-705、顶面夹紧轴承-706、外侧限位轴承-707、下限位垫块-708、滑动滚轴-709、刀架底座-201、刀架-202、刀具-203、刀具驱动电机-204、切割刀盘-205、切割导轨-206、垂直导轨-207、上档拼装组-301、锁档拼装组-302、铰链档拼装组-303、下档拼装组-304、锁档驱动伺服电机-305、铰链档驱动伺服电机-306、夹具-307、夹紧气缸-308、上档驱动伺服电机-309、下档驱动伺服电机-310、拼装支撑架-311、机座行走架-401、焊接机器人-402、桁架-501、框型抓取机械手-502、抓取电机-503、总控制柜-800。

具体实施方式

为了进一步解释本发明，下面结合附图1-10对本发明作详细说明，但是本发明可以由下述限定和覆盖的多种不同方式实施。

实施例1，如图1-7所示，本发明提供一种防盗门门框的自动化加工装置，包括上料机构100、切割机构200、拼装平台300、焊接机构400、下料机构500及控制机构，所述拼装平台300呈四边形，上料机构100、切割机构200、焊接机构400、下料机构500环绕拼装平台300设置，所述上料机构100采用纵横交叉又四边单独送料的方式将边框型材运送到拼装平台300，所述拼装平台300用于固定边框型材并在拼装平台300上移动边框型材以便切割机构200和焊接机构400获得加工位置，所述切割机构200用于对拼装平台300上的边框型材进行加工，所述焊接机构400用于将拼装平台300上的边框型材进行焊接，所述下料机构500用于将边框型材或成品门框搬运移出拼装平台300，所述控制机构用于控制上料机构100、切割机构200、拼装平台300、焊接机构400、下料机构500的运作。

所述上料机构100包括下档上料组件101、锁档上料组件102、铰链档上料组件103和上档上料组件104，所述锁档上料组件102和铰链档上料组件103为纵向送料，上档上料组件104为横向送料，所述锁档上料组件102、铰链档上料组件103和上档上料组件104均包括机架105、推送电机106、推送导轨107、推板108、对接驱动电机109、对接导轨110、对接板111及工件固定装置，所述机架105上沿送料方向设置对接导轨110，所述对接板111由对接驱动电机109通过链条控制在对接导轨110上沿送料方向平移，所述工件固定装置固定在对接板111上，所述推板108由推送电机106通过链条控制在推送导轨107上推动门框型材沿送料方向平移，所述下档上料组件101包括沿提升架112上下移动的升降台113，所提升架112上方设有由伺服电机控制的可前后移动的抓取臂114，所述抓取臂114上设置有可上下移动的抓取机械手115。

所述对接导轨110同一平面设置有滚轴116，便于对接板111平滑移动。

所述工件固定装置包括三个固定件701，如图4所示，所述固定件701包括底座702、限位座703，所述限位座703为L形，其中L形限位座703的短边设有装配孔并短边朝向工件与底座702固定，所述限位座703的短边上垂直设置用于限制工件内表面的内侧限位轴承704，所述限位座703的长边朝向工件的一侧垂直设置上限位轴承705，所述限位座703的长边背向工件的一侧固定有用于控制顶面夹紧轴承706的转角气缸，所述底座702上垂直设置用于限制工件外表面的外侧限位轴承707。

所述上限位轴承705、内侧限位轴承704、外侧限位轴承707、顶面夹紧轴承706相互协作从不同方向将门框型材固定，在同一工作台面内所述上限位轴承705、内侧限位轴承704、外侧限位轴承707、顶面夹紧轴承706根据门框型材规格纵向延伸或横向延伸或纵向平移或横向平移以卡紧门框型材。

详细的说，所述上限位轴承705沿限位座703的长边上下平移，所述内侧限位轴承704沿限位座703的短边左右平移，外侧限位轴承707在底座702上左右平移，所述顶面夹紧轴承706由转角气缸控制上下移动或90度旋转，所述上限位轴承705、内侧限位轴承704、外侧限位轴承707、顶面夹紧轴承706均可伸缩。

所述工件固定装置包括三个或三个以上固定件701，所述固定件701在同一水平面沿直线均匀分布，协作作业形成工件固定装配线。

所述工件固定装置的底座702上还设置有与门框型材下表面匹配的下限位垫块708和便于门框型材滑动的滑动滚轴709。

所述推送导轨107固定在工件固定装置的底座702上，所述推板108由推送电机106通过链条控制在推送导轨107上推动门框型材沿送料方向平移。

所述切割机构200包括刀架底座201、刀架202、刀具203和刀具驱动电机204，所述刀架底座201上设有与门框型材呈45度角的切割导轨206，所述刀架202沿切割导轨206平移，所述刀架202上设有垂直导轨207，所述刀具203由两个平行的同步同向旋转的切割刀盘205组成，所述刀具203沿刀架202上的垂直导轨207上下移动，切割作业时，刀具可以自下而上进行切割也可以从上往下切割；优选的是自下而上进行切割，这样有利于切割精度及碎屑的收集；另外，切割刀盘205下方分别设有与切割刀盘205呈45度角的工件顶持装置，所述工件顶持装置下方设有碎屑收集盘。

所述拼装平台300包括拼装支撑架311、上档拼装组301、锁档拼装组302、铰链档拼装组303、下档拼装组304，所述上档拼装组301、锁档拼装组302、铰链档拼装组303、下档拼装组304在拼装支撑架311上呈矩形设置形成工作平台，所述锁档拼装组302和铰链档拼装组303分别包括一组由锁档驱动伺服电机305、铰链档驱动伺服电机306分别控制的在拼装支撑架311上左右平移的夹具307（锁档/铰链档），所述夹具307（锁档/铰链档）由夹紧气缸308驱动将门框型材固定；所述上档拼装组301包括一组由上档驱动伺服电机309控制可在拼装支撑架311上前后平移又可左右互移的夹具307（上档），所述夹具307由夹紧气缸308驱动将门框型材固定；下档拼装组304包括一组固定在拼装支撑架311的夹具307（下档），所述夹具307由夹紧气缸308驱动将门框型材固定。

所述焊接机构400包括一组设置在机座行走架401上的焊接机器人402。

所述下料机构500包括桁架501和在桁架501上横向行走的框型抓取机械手502，所述框型抓取机械手502由抓取电机503驱动齿轮齿条控制纵向移动。

所述控制机构包括用于控制上料机构100、切割机构200、拼装平台300、焊接机构400、下料机构500的总控制柜800。

根据本发明的另一个方面，提供一种防盗门门框加工的控制系统，如图8和9所示，包括上料模块、切割模块、拼装模块、焊接模块、下料模块；

所述上料模块用于将防盗门型材运送至拼装平台的预设位置，包括控制单元、上料位采集单元、变频器和动作单元，控制单元用于接收上料位采集单元的信号并发出动作指令，上料位采集单元用于采集工件位置并发送信号给控制单元，控制单元根据接收到的采集信号做出判断并发送动作指令给变频器，所述变频器接收控制单元发出的动作指令并驱动动作单元运作。

所述切割模块用于切割防盗门门框型材，包括控制单元、切割位采集单元、变频器和动作单元，控制单元用于接收切割位采集单元的信号并发出动作指令，切割位采集单元用于采集工件位置并发送信号给控制单元，控制单元根据接收到的采集信号做出判断并发送动作指令给变频器，变频器接收控制单元发出的动作指令并驱动动作单元进行切割。

所述拼装模块用于将防盗门型材沿型材断面无缝拼合成防盗门门框，便于焊接机构焊接，包括控制单元、拼装位采集单元、伺服驱动器和动作单元，控制单元用于接收拼装位采集单元的信号并发出动作指令，拼装位采集单元用于采集工件位置并发送采集信号给控制单元，控制单元根据接收到的采集信号做出判断并发送动作指令给伺服驱动器，伺服驱动器接收控制单元发出的动作指令并驱动动作单元进行夹紧、拼装工件。

所述焊接模块用于将拼装好的防盗门门框沿型材截面拼接部焊接成型，由控制单元发送动作指令给焊接机器人，焊接机器人完成焊接作业。

所述下料模块用于将焊接完成的成品门框运送至下一生产线，包括控制单元、伺服驱动器和动作单元，控制单元用于发出动作指令，控制单元发送动作指令给伺服驱动器，伺服驱动器接收控制单元发出的动作指令并驱动动作单元完成下料。

根据本发明的另一个方面，提供一种防盗门门框的加工方法，如图10所示，包括：

步骤一，对接上料：将上料机构与防盗门门框型材模压输出机构对接，使得下档型材、锁档型材、铰链档型材和上档型材分别置于下档上料组件、锁档上料组件、铰链档上料组件和上档上料组件中，设置于上料机构中的上料位采集单元采集到型材就位，上料位采集单元将采集信号发送到控制单元，控制单元分析采集信号后发送动作指令给变频器和液压站，变频器和液压站控制动作单元将型材固定并输送至拼接平台上的预设位置。

步骤二，平台切割：型材输送到拼接平台后，拼接平台上的采集单元采集型材位置并将采集信号反馈给控制单元，控制单元根据接收的信号发出动作指令，使得上料机构复位，拼接平台上的夹具固定所有型材并将锁档型材、铰链档型材和上档型材移动到切割位，切割采集单元采集到型材就位后发送采集信号到控制单元，控制单元发出切割指令，切割机构根据切割指令对型材进行切割。

步骤三，平台拼装：切割完成后，控制单元发出动作指令将切割机构复位，同时发送动作指令给拼接平台的伺服驱动器，通过下档拼装组件、锁档拼装组件、铰链档拼装组件和上档拼装组件将型材呈矩形拼装。

步骤四，平台焊接：拼装完成后，拼装位采集单元将采集信号反馈到控制单元，控制单元对焊接机构发出动作指令，由焊接机器人对拼接缝完成焊接。

步骤五，抓取下料：焊接完成后焊接机器人复位并向控制单元反馈信息，控制单元向下料机构发送动作指令，桁架上的框型抓取机械手将加工好的防盗门门框抓取并移动至下一加工生产线。

步骤六，重复步骤一到步骤五。

实施例2，如图2-7所示，为了使得机器人工作平台更为合理，本实施例将两套防盗门门框的自动化加工装置组合布置，共用一套焊接机构、激光切割机构和下档上料组件，运用错峰生产的方式，形成流水化自动加工生产线。

提供一种防盗门门框的自动化加工装置，包括以下档上料组件101为轴线对称设置的上料机构100、切割机构200、拼装平台300、焊接机构400、下料机构500及控制机构，所述拼装平台300呈四边形，上料机构100、切割机构200、焊接机构400、下料机构500环绕拼装平台300设置，所述上料机构100采用纵横交叉又四边单独送料的方式将边框型材运送到拼装平台300，所述拼装平台300用于固定边框型材并在拼装平台300上移动边框型材以便切割机构200和焊接机构400获得加工位置，所述切割机构200用于对拼装平台300上的边框型材进行加工，所述焊接机构400用于将拼装平台300上的边框型材进行焊接，所述下料机构500用于将边框型材或成品门框搬运移出拼装平台300，所述控制机构用于控制上述两组上料机构100、切割机构200、拼装平台300、焊接机构400、下料机构500的运作。

实施例3，本发明提供一种防盗门门框的自动化加工装置，包括上料机构100、切割机构200、拼装平台300、焊接机构400、下料机构500及控制机构，所述拼装平台300呈四边形，上料机构100、切割机构200、焊接机构400、下料机构500环绕拼装平台300设置，所述上料机构100采用纵横交叉又四边单独送料的方式将边框型材运送到拼装平台300，所述拼装平台300用于固定边框型材并在拼装平台300上移动边框型材以便切割机构200和焊接机构400获得加工位置，所述切割机构200用于对拼装平台300上的边框型材进行加工，所述焊接机构400用于将拼装平台300上的边框型材进行焊接，所述下料机构500用于将边框型材或成品门框搬运移出拼装平台300，所述控制机构用于控制上料机构100、切割机构200、拼装平台300、焊接机构400、下料机构500的运作。

如图1-3所示，所述上料机构100包括下档上料组件101、锁档上料组件102、铰链档上料组件103和上档上料组件104，所述锁档上料组件102和铰链档上料组件103为纵向送料，上档上料组件104为横向送料，所述锁档上料组件102、铰链档上料组件103和上档上料组件104均包括机架105、推送电机106、推送导轨107、推板108、对接驱动电机109、对接导轨110、对接板111及工件固定装置，所述机架105上沿送料方向设置对接导轨110，所述对接板111由对接驱动电机109通过链条控制在对接导轨110上沿送料方向平移，所述工件固定装置固定在对接板111上，所述推板108由推送电机106通过链条控制在推送导轨107上推动门框型材沿送料方向平移，所述下档上料组件101包括沿提升架112上下移动的升降台113，所提升架112上方设有由伺服电机控制的可前后移动的抓取臂114，所述抓取臂114上设置有可上下移动的抓取机械手115。

所述对接导轨110同一平面设置有滚轴116，便于对接板111平滑移动。

所述工件固定装置包括三个固定件701，如图3-4所示，所述固定件701包括底座702、限位座703，所述限位座703为L形，其中L形限位座703的短边设有装配孔并短边朝向工件与底座702固定，所述限位座703的短边上垂直设置用于限制工件内表面的内侧限位轴承704，所述限位座703的长边朝向工件的一侧垂直设置上限位轴承705，所述限位座703的长边背向工件的一侧固定有用于控制顶面夹紧轴承706的转角气缸，所述底座702上垂直设置用于限制工件外表面的外侧限位轴承707。

所述上限位轴承705、内侧限位轴承704、外侧限位轴承707、顶面夹紧轴承706相互协作从不同方向将门框型材固定，在同一工作台面内所述上限位轴承705、内侧限位轴承704、外侧限位轴承707、顶面夹紧轴承706根据门框型材规格纵向延伸或横向延伸或纵向平移或横向平移以卡紧门框型材。

详细的说，所述上限位轴承705沿限位座703的长边上下平移，所述内侧限位轴承704沿限位座703的短边左右平移，外侧限位轴承707在底座702上左右平移，所述顶面夹紧轴承706由转角气缸控制上下移动或90度旋转，所述上限位轴承705、内侧限位轴承704、外侧限位轴承707、顶面夹紧轴承706均可伸缩。

所述工件固定装置包括三个或三个以上固定件701，所述固定件701在同一水平面沿直线均匀分布，协作作业形成工件固定装配线。

所述推送导轨107固定在工件固定装置的底座702上，所述推板108由推送电机106通过链条控制在推送导轨107上推动门框型材沿送料方向平移。

所述工件固定装置的底座702上还设置有与门框型材下表面匹配的下限位垫块708和便于门框型材滑动的滑动滚轴709。

所述切割机构200为激光切割机器人210，所述激光切割机器人210包括激光发生器和机器人，通过将激光束引导装置集成在机器人手臂中，而将稳定的激光和运动的机器人手臂相结合完成型材切割，所述激光切割机器人210不仅可以用于对门框型材的切割，还可以用于对门框型材中的装配位置进行槽孔切割，这样门框型材无需再进行冲孔作业，在型材拉伸后直接进入加工平台，与传统门框加工相比不仅省略了的冲孔机设备配置而且传统冲孔机所加工的孔位及孔距更加精确，精度更高。

激光切割机器人210和焊接机器人402共用一个机器人手臂，相当于一机两头，由控制机构控制机器人根据需求进行作业。

所述拼装平台300包括拼装支撑架311、上档拼装组301、锁档拼装组302、铰链档拼装组303、下档拼装组304，所述上档拼装组301、锁档拼装组302、铰链档拼装组303、下档拼装组304在拼装支撑架311上呈矩形设置形成工作平台，所述锁档拼装组302和铰链档拼装组303分别包括一组由锁档驱动伺服电机305、铰链档驱动伺服电机306分别控制的在拼装支撑架311上左右平移的夹具307（锁档/铰链档），所述夹具307（锁档/铰链档）由夹紧气缸308驱动将门框型材固定；所述上档拼装组301包括一组由上档驱动伺服电机309控制可在拼装支撑架311上前后平移又可左右互移的夹具307（上档），所述夹具307由夹紧气缸308驱动将门框型材固定；下档拼装组304包括一组固定在拼装支撑架311的夹具307（下档），所述夹具307由夹紧气缸308驱动将门框型材固定。

所述焊接机构400包括一组设置在机座行走架401上的焊接机器人402。

所述下料机构500包括桁架501和在桁架501上横向行走的框型抓取机械手502，所述框型抓取机械手502由抓取电机503驱动齿轮齿条控制纵向移动。

所述控制机构包括用于控制上料机构100、切割机构200、拼装平台300、焊接机构400、下料机构500的总控制柜800。

根据本发明的另一个方面，提供一种防盗门门框加工的控制系统，如图8和图9所示，包括上料模块、切割模块、拼装模块、焊接模块、下料模块；

所述上料模块用于将防盗门型材运送至拼装平台的预设位置，包括控制单元、上料位采集单元、变频器和动作单元，控制单元用于接收上料位采集单元的信号并发出动作指令，上料位采集单元用于采集工件位置并发送信号给控制单元，控制单元根据接收到的采集信号做出判断并发送动作指令给变频器，所述变频器接收控制单元发出的动作指令并驱动动作单元运作。

所述切割模块用于切割防盗门门框型材，包括控制单元、切割位采集单元和激光切割机器人，控制单元用于接收切割位采集单元的信号并发出动作指令，切割位采集单元用于采集工件位置并发送信号给控制单元，控制单元根据接收到的采集信号做出判断并发送动作指令给激光切割机器人210，激光切割机器人210进行切割作业。

所述拼装模块用于将防盗门型材沿型材断面无缝拼合成防盗门门框，便于焊接机构焊接，包括控制单元、拼装位采集单元、伺服驱动器和动作单元，控制单元用于接收拼装位采集单元的信号并发出动作指令，拼装位采集单元用于采集工件位置并发送采集信号给控制单元，控制单元根据接收到的采集信号做出判断并发送动作指令给伺服驱动器，伺服驱动器接收控制单元发出的动作指令并驱动动作单元进行夹紧、拼装工件。

所述焊接模块用于将拼装好的防盗门门框沿型材截面拼接部焊接成型，由控制单元发送动作指令给焊接机器人，焊接机器人完成焊接作业。

所述下料模块用于将焊接完成的成品门框运送至下一生产线，包括控制单元、伺服驱动器和动作单元，控制单元用于发出动作指令，控制单元发送动作指令给伺服驱动器，伺服驱动器接收控制单元发出的动作指令并驱动动作单元完成下料。

根据本发明的另一个方面，提供一种防盗门门框的加工方法，如图9、图10所示，包括：

步骤一，对接上料：将上料机构100与防盗门门框型材模压输出机构对接，使得下档型材、锁档型材、铰链档型材和上档型材分别置于下档上料组件101、锁档上料组件102、铰链档上料组件103和上档上料组件104中，设置于上料机构100中的上料位采集单元采集到型材就位，上料位采集单元将采集信号发送到控制单元，控制单元分析采集信号后发送动作指令给变频器和液压站，变频器和液压站控制动作单元将型材固定并输送至拼接平台300上的预设位置。

步骤二，平台切割：型材输送到拼接平台300后，拼接平台300上的采集单元采集型材位置并将采集信号反馈给控制单元，控制单元根据接收的信号发出动作指令，使得上料机构100复位，拼接平台300上的夹具307固定所有型材并将锁档型材、铰链档型材和上档型材移动到切割位，切割采集单元采集到型材就位后发送采集信号到控制单元，控制单元发出切割指令，切割机构200根据切割指令对门框型材的边角及装配位置进行切割。

步骤三，平台拼装：切割完成后，控制单元发出动作指令将切割机构复位，同时发送动作指令给拼接平台300的伺服驱动器，通过下档拼装组件304、锁档拼装组件302、铰链档拼装组件303和上档拼装组件301将型材呈矩形拼装。

步骤四，平台焊接：拼装完成后，拼装位采集单元将采集信号反馈到控制单元，控制单元对焊接机构400发出动作指令，由焊接机器人402对拼接缝完成焊接。

步骤五，抓取下料：焊接完成后焊接机器人402复位并向控制单元反馈信息，控制单元向下料机构500发送动作指令，桁架501上的框型抓取机械手502将加工好的防盗门门框抓取并移动至下一加工生产线。

步骤六，重复步骤一到步骤五。

Claims (14)

1.一种防盗门门框的自动化加工装置，包括上料机构、切割机构、拼装平台、焊接机构、下料机构及控制机构，其特征在于，所述拼装平台呈四边形，上料机构、切割机构、焊接机构、下料机构环绕拼装平台设置，所述上料机构采用纵横交叉又四边单独送料的方式将边框型材运送到拼装平台，所述拼装平台用于固定边框型材并在平台上移动边框型材以便切割机构和焊接机构获得加工位置，所述切割机构用于对拼装平台上的边框型材进行加工，所述焊接机构用于将对拼装平台上的边框型材进行焊接，所述下料机构用于将边框型材或成品门框搬运移出拼装平台，所述控制机构用于控制上料机构、切割机构、拼装平台、焊接机构、下料机构的运作。

2.根据权利要求1所述的防盗门门框的自动化加工装置，其特征在于，所述上料机构包括下档上料组件、锁档上料组件、铰链档上料组件和上档上料组件，所述锁档上料组件和铰链档上料组件为纵向送料，上档上料组件为横向送料，所述锁档上料组件、铰链档上料组件和上档上料组件均包括机架、推送电机、推送导轨、推板、对接驱动电机、对接导轨、对接板及工件固定装置，所述机架上沿送料方向设置对接导轨，所述对接板由对接驱动电机通过链条控制在对接导轨上沿送料方向平移，所述工件固定装置固定在对接板上，所述推板由推送电机通过链条控制在推送导轨上推动工件沿送料方向平移，所述下档上料组件包括沿提升架上下移动的升降台，所提升架上方设有由伺服电机控制的可前后移动的抓取臂，所述抓取臂上设置有可上下移动的抓取机械手。

3.根据权利要求1所述的防盗门门框的自动化加工装置，其特征在于，所述切割机构包括刀架底座、刀架、刀具和刀具驱动电机，所述刀架底座上设有与工件呈45度角的切割导轨，所述刀架沿切割导轨平移，所述刀架上设有垂直导轨，所述刀具沿刀架上的垂直导轨上下移动，所述刀具由两个平行的同步同向旋转的切割刀盘组成，切割刀盘下方分别设有与切割刀盘呈45度角的工件顶持装置，所述工件顶持装置下方设有碎屑收集盘。

4.根据权利要求1所述的防盗门门框的自动化加工装置，其特征在于，所述切割机构为激光切割机器人。

5.根据权利要求1所述的防盗门门框的自动化加工装置，其特征在于，所述拼装平台包括拼装支撑架、上档拼装组、锁档拼装组、铰链档拼装组、下档拼装组，所述上档拼装组、锁档拼装组、铰链档拼装组、下档拼装组在拼装支撑架上呈矩形设置形成工作平面，所述锁档拼装组和铰链档拼装组分别包括一组由锁档驱动伺服电机、铰链档驱动伺服电机分别控制的在拼装支撑架上左右平移的夹具，所述上档拼装组包括一组由上档驱动伺服电机控制可在拼装支撑架上前后平移又可左右互移的夹具，下档拼装组包括一组固定在拼装支撑架的夹具，所述夹具由夹紧气缸驱动将工件固定。

6.根据权利要求1所述的防盗门门框的自动化加工装置，其特征在于，所述焊接机构包括一组设置在机座行走架上的焊接机器人。

7.根据权利要求1所述的防盗门门框的自动化加工装置，其特征在于，所述下料机构包括桁架和在桁架上横向行走的框型抓取机械手，所述框型抓取机械手由抓取电机驱动齿轮齿条控制纵向移动。

8.根据权利要求1所述的防盗门门框的自动化加工装置，其特征在于，所述控制机构包括用于控制上料机构、切割机构、拼装平台、焊接机构、下料机构的总控制柜。

9.根据权利要求2所述的防盗门门框的自动化加工装置，其特征在于，所述工件固定装置包括三个或三个以上固定件，所述固定件在同一水平面沿直线均匀分布，协作作业形成工件固定装配线，所述固定件包括底座、限位座，所述限位座为L形，其中L形限位座的短边设有装配孔并短边朝向工件与底座固定，所述限位座的短边上垂直设置用于限制工件内表面的内侧限位轴承，所述限位座的长边朝向工件的一侧垂直设置上限位轴承，所述限位座的长边背向工件的一侧固定有用于控制顶面夹紧轴承的转角气缸，所述底座上垂直设置用于限制工件外表面的外侧限位轴承。

10.根据权利要求4所述的防盗门门框的自动化加工装置，其特征在于，激光切割机器人与焊接机构中的焊接机器人共用一个机器人手臂，由控制机构控制机器人根据需求进行作业。

11.根据权利要求9所述的防盗门门框的自动化加工装置，其特征在于，所述上限位轴承、内侧限位轴承、外侧限位轴承、顶面夹紧轴承相互协作从不同方向将门框型材固定，在同一工作台面内所述上限位轴承、内侧限位轴承、外侧限位轴承、顶面夹紧轴承根据门框型材规格纵向延伸或横向延伸或纵向平移或横向平移以卡紧门框型材。

12.根据权利要求9所述的防盗门门框的自动化加工装置，其特征在于，所述工件固定装置的底座上还设置有与工件下表面匹配的下限位垫块和便于工件滑动的滑动滚轴。

13.一种防盗门门框加工的控制系统，其特征在于，包括上料模块、切割模块、拼装模块、焊接模块、下料模块；

所述上料模块用于将防盗门型材送入拼装平台，包括控制单元、上料位采集单元、变频器和动作单元，控制单元用于接收上料位采集单元的信号并发出动作指令，上料位采集单元用于采集工件位置并发送信号给控制单元，控制单元根据接收到的采集信号做出判断并发送动作指令给变频器，所述变频器接收控制单元发出的动作指令并驱动动作单元运作；

所述切割模块用于切割防盗门门框型材，包括控制单元、切割位采集单元、变频器和动作单元，控制单元用于接收切割位采集单元的信号并发出动作指令，切割位采集单元用于采集工件位置并发送信号给控制单元，控制单元根据接收到的采集信号做出判断并发送动作指令给变频器，变频器接收控制单元发出的动作指令并驱动动作单元进行切割；

所述拼装模块用于将防盗门型材沿型材断面无缝拼合成防盗门门框，便于焊接机构焊接，包括控制单元、拼装位采集单元、伺服驱动器和动作单元，控制单元用于接收拼装位采集单元的信号并发出动作指令，拼装位采集单元用于采集工件位置并发送采集信号给控制单元，控制单元根据接收到的采集信号做出判断并发送动作指令给伺服驱动器，伺服驱动器接收控制单元发出的动作指令并驱动动作单元进行夹紧、拼装工件；

所述焊接模块用于将拼装好的防盗门门框沿型材截面拼接部焊接成型，由控制单元发送动作指令给焊接机器人，焊接机器人完成焊接作业；

所述下料模块用于将焊接完成的成品门框运送至下一生产线，包括控制单元、伺服驱动器和动作单元，控制单元用于发出动作指令，控制单元发送动作指令给伺服驱动器，伺服驱动器接收控制单元发出的动作指令并驱动动作单元完成下料。

14.根据权利要求13所述的一种防盗门门框加工的控制系统，其特征在于，所述切割模块用于切割防盗门门框型材，包括控制单元、切割位采集单元和激光切割机器人，控制单元用于接收切割位采集单元的信号并发出动作指令，切割位采集单元用于采集工件位置并发送信号给控制单元，控制单元根据接收到的采集信号做出判断并发送动作指令给激光切割机器人，激光切割机器人进行切割作业。