CN112520378B - 一种铝型材自动装框机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种铝型材自动装框机，属于自动化设备领域。包括型材输送装置、设置于型材输送装置下方的搬运装置、设置于搬运装置下方的隔条输送装置，以及设置于搬运装置横向一侧的料框输送装置；隔条输送装置包括沿纵向依次设置的隔条拾取机构、隔条分配机构、沿纵向划分有多个间隔分布的定位点的隔条定位运输机构，以及对应各定位点设置于隔条定位运输机构横向两侧的第一升降器，通过隔条分配机构将隔条拾取机构传送来的多个隔条，对应传送至隔条定位运输机构的各定位点，实现隔条的自动分配和定位；通过第一升降器将定位点的隔条托送至搬运装置，以便在搬运装置上与型材输送装置传送来的铝型材叠放，实现隔条的自动摆放，提效同时降低用工成本。

Description

一种铝型材自动装框机

技术领域

本发明属于自动化设备领域，涉及一种铝型材自动装框机。

背景技术

随着我国经济的腾飞，技术的发展，人工成本越来越高。提高设备自动化程度，减少人为操作，降低人工成本已成为设备研发的趋势。当前，在铝型材叠料环节，需要人工放置隔条，并对隔条进行定位，确保铝型材在隔条上层层堆叠。这一方式存在自动化程度低、生产效率不高、人工成本高、安全风险大等缺陷。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种铝型材自动装框机，自动放置隔条及铝型材，彻底实现装框叠料过程的全自动化，解决现有技术存在的不足。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种铝型材自动装框机，包括型材输送装置、设置于型材输送装置下方的搬运装置、设置于搬运装置下方的隔条输送装置，以及设置于搬运装置横向一侧的料框输送装置；隔条输送装置包括沿纵向依次设置的隔条拾取机构、隔条分配机构、沿纵向划分有多个间隔分布的定位点的隔条定位运输机构，以及对应各定位点设置于隔条定位运输机构横向两侧的第一升降器，通过隔条分配机构将隔条拾取机构传送来的多个隔条，对应传送至隔条定位运输机构的各定位点；搬运装置包括升降机构和活动设置于升降机构上的送料机构；料框输送装置包括用于沿纵向往复平移地传送料框的平移传动机构和对应各定位点设置于平移传动机构横向两侧的第二升降器，平移传动机构上设置有料框；第一升降器将隔条定位运输机构上各定位点的隔条托送至送料机构，送料机构将隔条及型材输送装置传送来的铝型材搬运至料框上方，第二升降器将隔条及铝型材托送至料框。

进一步，隔条拾取机构包括机架以及设置于机架上用于向上抬起多层隔条的螺旋升降机、位于螺旋升降机上方布置在隔条两端的夹紧气缸和沿纵向伸缩的伸缩气缸；螺旋升降机推动隔条每次上升一个隔条厚度的距离，通过夹紧气缸夹取一整层隔条，通过伸缩气缸将该一整层隔条推送至隔条分配机构。

进一步，隔条两端的夹紧气缸分别连接有夹板，夹板上设有与一整层隔条等量的插销，通过夹紧气缸推动夹板的插销***隔条以夹取一整层隔条。

进一步，夹板上设置有用于检测隔条是否上升到位的光电开关。

进一步，隔条分配机构包括纵向输送隔条的隔条输送带和设置在隔条输送带横向两侧的同步单向转动的分料盘，分料盘连接有用于控制其单向转动的转动气缸，并安装有单向轴承。

进一步，隔条定位运输机构包括纵向输送隔条的隔条运输带、设置于隔条运输带靠近隔条分配机构所在一端的隔条纵向对齐气缸、设置于隔条运输带横向一侧的隔条横向对齐气缸，以及设置于隔条运输带远离隔条分配机构所在一端的编码器；各定位点对应设置有挡板，通过隔条纵向对齐气缸推动挡板同步升降。

进一步，搬运装置的升降机构包括从上至下依次设置的上层架体、中层架体和下层架体，下层架体上设置有用于推动中层架体的液压缸，中层架体上设置有行走轮，上层架体上设置有与行走轮配合的斜铁，液压缸推动中层架体及其行走轮水平运动，通过行走轮水平运动带动斜铁，以使上层架体升降。

进一步，送料机构有多组，分别与隔条定位运输机构的各定位点一一对应设置；送料机构包括滑槽、设置于滑槽内的滑动轮和与滑动轮相连的送料臂，还包括电机、与电机相连的链轮，以及与链轮和各送料机构的滑动轮传动配合的链条，带动各送料臂同步横向伸缩。

进一步，型材输送装置包括横向输送铝型材的一级输送带和设置于一级输送带横向一侧以继续横向输送铝型材的二级输送带，二级输送带位于搬运装置的上方。

进一步，料框输送装置的平移传动机构包括沿纵向间隔排列的辊子和设置于辊子纵向两端的料框限位结构；各辊子的轴线平行于横向，各辊子绕其轴线同步往复转动，以带动料框沿纵向往复平移运动。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明通过设置隔条输送装置，利用隔条拾取机构一次获取多个隔条，利用隔条分配机构将多个隔条按照预定的定位点间隔分布在隔条定位运输机构上，实现隔条的自动分配和定位；通过第一升降器将定位点的隔条托送至送料机构，以便在送料机构上与型材输送装置传送来的铝型材叠放，实现隔条的自动摆放。

(2)本发明通过隔条纵向对齐气缸带动各定位点对应设置的挡板同步升起，使各定位点的隔条靠在对应的挡板上对齐，实现隔条纵向对齐，通过隔条横向对齐气缸动作，实现隔条横向对齐，确保隔条整齐排列。

(3)本发明通过编码器控制隔条定位运输机构的运行，使隔条分布于各定位点，定位精准可靠。

(4)本发明提高了装框叠料过程的自动化程度，基本实现了“零人员”操作，降低企业用工成本，避免发生安全隐患，同时设备运行更流畅有序，过程节拍更紧凑可控，提高成品型材包装的标准化和时效的一致性。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：

图1为本发明铝型材自动装框机的结构示意图；

图2为本发明隔条输送装置的结构示意图；

图3为本发明搬运装置和料框输送装置的结构示意图。

附图标记：一级输送带1、二级输送带2、搬运装置3、升降机构31、液压缸311、中层架体312、行走轮313、上层架体314、下层架体315、送料机构32、电机321、滑动轮322、滑槽323、送料臂324、隔条输送装置4、隔条拾取机构41、螺旋升降机411、光电开关412、夹紧气缸413、夹板414、伸缩气缸415、机架416、隔条分配机构42、隔条输送带421、分料盘422、单向轴承423、转动气缸424、隔条定位运输机构43、隔条运输带431、挡板432、编码器433、隔条纵向对齐气缸434、隔条横向对齐气缸435、第一升降器44、隔条45、料框输送装置5、平移传动机构51、辊子511、料框限位结构512、第二升降器52、料框53、卡槽531。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

请参阅图1～图3，为一种铝型材自动装框机，包括型材输送装置、设置于型材输送装置下方的搬运装置3、设置于搬运装置3下方的隔条输送装置4，以及设置于搬运装置3横向一侧的料框输送装置5。

具体而言，型材输送装置包括横向输送铝型材的一级输送带1和设置于一级输送带1横向一侧以继续横向输送铝型材的二级输送带2，二级输送带2位于搬运装置3的上方。

隔条输送装置4包括沿纵向依次设置的隔条拾取机构41、隔条分配机构42、沿纵向划分有多个间隔等距分布的定位点的隔条定位运输机构43，以及对应各定位点设置于隔条定位运输机构43横向两侧的第一升降器44，第一升降器44上设有托板；通过隔条分配机构42将隔条拾取机构41传送来的多个隔条45，对应传送至隔条定位运输机构43的各定位点。

隔条拾取机构41包括机架416以及设置于机架416上用于向上抬起多层隔条45的螺旋升降机411、位于螺旋升降机411上方对称布置在隔条45两端的夹紧气缸413和沿纵向伸缩的伸缩气缸415；隔条45两端的夹紧气缸413分别连接有夹板414，夹板414上设有与一整层隔条45等量的插销；夹板414上设置有用于检测隔条45是否上升到位的光电开关412；螺旋升降机411推动隔条45每次上升一个隔条45厚度的距离，通过夹紧气缸413推动夹板414的插销***隔条45以夹取一整层隔条45，通过伸缩气缸415将该一整层隔条45推送至隔条分配机构42。该一整层隔条45的数量与定位点数量相同。

隔条分配机构42包括纵向输送隔条45的隔条输送带421和对称设置在隔条输送带421横向两侧分料盘422。两个分料盘422之间穿插传动轴，并对应安装有单向轴承423，传动轴一端连接有单向转动的转动气缸424。两个分料盘422的圆周上绕其中心轴线分别均布有四个凹槽，用于卡住隔条45两端。

隔条定位运输机构43包括纵向输送隔条45的隔条运输带431、设置于隔条运输带431靠近隔条分配机构42所在一端的隔条纵向对齐气缸434、设置于隔条运输带431横向一侧的隔条横向对齐气缸435，以及设置于隔条运输带431远离隔条分配机构42所在一端的编码器433；各定位点对应设置有挡板432，通过隔条纵向对齐气缸434推动挡板432同步升降。

搬运装置3包括升降机构31和活动设置于升降机构31上的送料机构32。升降机构31包括从上至下依次设置的上层架体314、中层架体312和下层架体315，下层架体315上设置有用于推动中层架体312的液压缸311，中层架体312上设置有行走轮313，上层架体314上设置有与行走轮313配合的斜铁，液压,311推动中层架体312及其行走轮313水平运动，通过行走轮313水平运动带动斜铁，以使上层架体314升降。送料机构32设置在上层架体314上。

送料机构32有多组，分别与隔条定位运输机构43的各定位点一一对应设置；送料机构32包括滑槽323、设置于滑槽323内的滑动轮322和与滑动轮322相连的送料臂324，还包括电机321、与电机321相连的链轮，以及与链轮和各送料机构32的滑动轮322传动配合的链条，带动各送料臂324同步横向伸缩。

料框输送装置5包括用于沿纵向往复平移地传送料框53的平移传动机构51和对应各定位点设置于平移传动机构51横向两侧的第二升降器52，平移传动机构51上设置有料框53，第二升降器52上设有托板。

平移传动机构51包括沿纵向间隔排列的辊子511和设置于辊子511纵向两端的料框限位结构512；各辊子511的轴线平行于横向，各辊子511绕其轴线同步往复转动，以带动料框53沿纵向往复平移运动。料框限位结构512用于对料框53的纵向往复平移运动范围进行限定。料框53的横向两侧对称设置有多组卡槽531，该多组卡槽531的组数与隔条定位运输机构43的定位点数量相同，该多组卡槽531沿纵向间隔等距分布，相邻组卡槽531之间的纵向距离与相邻定位点之间的距离相同，每组卡槽531在竖向上有多个卡位。

该铝型材自动装框机的工作流程是：

S1.在螺旋升降机411上放置多层隔条45，螺旋升降机411推动多层隔条45上升，由光电开关412检测是否上升到位；隔条45上升到位后，夹紧气缸413横向伸出将夹板414上插销***隔条45以夹取一整层隔条45；然后伸缩气缸415纵向伸出将该一整层隔条45平移到隔条分配机构42的隔条输送带421上方；夹紧气缸413松开将该一整层隔条45放在隔条输送带421上，伸缩气缸415复位。

S2.隔条输送带421将该一整层隔条45输送到分料盘422，分料盘422初始状态下卡槽531分布在水平和竖直两个方向上，最靠近分料盘422的隔条45进入分料盘422上水平的一卡槽531，记为第一个隔条45，此时隔条输送带421暂停输送；转动气缸424转动90°，带动分料盘422转动90°，隔条输送带421接着运行将第二个隔条45送入卡槽531后再次暂停，转动气缸424带动分料盘422再次转动90°，将第一个隔条45传送到隔条定位运输机构43的隔条运输带431上，隔条运输带431的运行由编码器433控制，按照从靠近隔条分配机构42到远离隔条分配机构42的方向对各定位点、第一升降器44、挡板432进行从小到大依次编号，则第一个隔条45放置在第一个定位点，也即第一个升降器的上方位置(对应第一个挡板432)；隔条输送带421接着运行将第三个隔条45送入卡槽531后再次暂停，转动气缸424带动分料盘422再次转动90°，同时第一个隔条45由隔条运输带431输送到第二个定位点，第二个隔条45由分料盘422传送到隔条运输带431的第一个定位点，以此类推，直至将该一整层隔条45全部传送至隔条运输带431上。

S3.该一整层隔条45全部传送至隔条运输带431上后，隔条纵向对齐气缸434动作使各挡板432向上竖起，继续输送隔条45至对应定位点，此时隔条45靠在对应的挡板432上，实现纵向对齐；接着隔条横向对齐气缸435动作作用于隔条45的轴向，使隔条45横向对齐；然后隔条纵向对齐气缸434复位使挡板432回落，同时隔条横向对齐气缸435也复位松开隔条45。

S4.由液压缸311控制中层机架416在下层机架416上运动，作用在中层机架416上的行走轮313上通过斜铁带动上层机架416升起；电机321通过链轮、链条传动，滑动轮322在滑槽323内滚动，使送料臂324伸出；然后第一升降器44升起，通过托板将隔条运输带431上对应的隔条45托起，并且托板位置要高于送料臂324上表面，保证隔条45位置高于送料臂324上表面；升降机构31、第一升降器44一起下降，下降过程中将隔条45放置在送料臂324上，此时料框53预先运送到平移传动机构51的辊子511上，送料臂324伸出到料框53上方，第二升降器52的托板上升到一定高度等待(第二升降器52上升不与送料臂324伸出时相干涉)；同时，螺旋升降机411上升一个隔条45厚度的距离，重复夹取下一层隔条45及S2、S3步骤，将下一层隔条45在隔条运输带431的定位点放好。

S5.铝型材由一级输送带1和二级输送带2输送到送料臂324上方，升降机构31上升使送料臂324托起铝型材，此时铝型材放置在隔条45上，第二升降器52的托板上升同时托起隔条45和铝型材使二者脱离送料臂324，与此同时第一升降器44的托板上升将隔条运输带431上的下一层隔条45托起，然后送料臂324缩回；第一升降器44、第二升降器52及升降机构31同时下降，下降时第一升降器44上的下一层隔条45放在了送料臂324上，第二升降器52上的隔条45和铝型材放在了料框53最下层卡位所在的水平位置，通过辊子511带动料框53移动将隔条45***料框53上对应卡位的卡槽531内；第二升降器52继续下降脱离隔条45和铝型材，然后辊子511带动料框53移动回原位，第二升降器52上升到一定高度等待。重复S5步骤，直至料框53被装满。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种铝型材自动装框机，其特征在于：包括型材输送装置、设置于型材输送装置下方的搬运装置、设置于搬运装置下方的隔条输送装置，以及设置于搬运装置横向一侧的料框输送装置；所述隔条输送装置包括沿纵向依次设置的隔条拾取机构、隔条分配机构、沿纵向划分有多个间隔分布的定位点的隔条定位运输机构，以及对应各定位点设置于隔条定位运输机构横向两侧的第一升降器，通过隔条分配机构将隔条拾取机构传送来的多个隔条，对应传送至隔条定位运输机构的各定位点；搬运装置包括升降机构和活动设置于升降机构上的送料机构；料框输送装置包括用于沿纵向往复平移地传送料框的平移传动机构和对应各定位点设置于平移传动机构横向两侧的第二升降器，平移传动机构上设置有料框；第一升降器将隔条定位运输机构上各定位点的隔条托送至送料机构，送料机构将隔条及型材输送装置传送来的铝型材搬运至料框上方，第二升降器将隔条及铝型材托送至料框；

所述送料机构有多组，分别与隔条定位运输机构的各定位点一一对应设置；送料机构包括滑槽、设置于滑槽内的滑动轮和与滑动轮相连的送料臂，还包括电机、与电机相连的链轮，以及与链轮和各送料机构的滑动轮传动配合的链条，带动各送料臂同步横向伸缩。

2.根据权利要求1所述的铝型材自动装框机，其特征在于：所述隔条拾取机构包括机架以及设置于机架上用于向上抬起多层隔条的螺旋升降机、位于螺旋升降机上方布置在隔条两端的夹紧气缸和沿纵向伸缩的伸缩气缸；螺旋升降机推动隔条每次上升一个隔条厚度的距离，通过夹紧气缸夹取一整层隔条，通过伸缩气缸将该一整层隔条推送至隔条分配机构。

3.根据权利要求2所述的铝型材自动装框机，其特征在于：隔条两端的夹紧气缸分别连接有夹板，夹板上设有与一整层隔条等量的插销，通过夹紧气缸推动夹板的插销***隔条以夹取一整层隔条。

4.根据权利要求3所述的铝型材自动装框机，其特征在于：夹板上设置有用于检测隔条是否上升到位的光电开关。

5.根据权利要求1所述的铝型材自动装框机，其特征在于：所述隔条分配机构包括纵向输送隔条的隔条输送带和设置在隔条输送带横向两侧的同步单向转动的分料盘，分料盘连接有用于控制其单向转动的转动气缸，并安装有单向轴承。

6.根据权利要求1所述的铝型材自动装框机，其特征在于：所述隔条定位运输机构包括纵向输送隔条的隔条运输带、设置于隔条运输带靠近隔条分配机构所在一端的隔条纵向对齐气缸、设置于隔条运输带横向一侧的隔条横向对齐气缸，以及设置于隔条运输带远离隔条分配机构所在一端的编码器；各定位点对应设置有挡板，通过隔条纵向对齐气缸推动挡板同步升降。

7.根据权利要求1所述的铝型材自动装框机，其特征在于：所述搬运装置的升降机构包括从上至下依次设置的上层架体、中层架体和下层架体，下层架体上设置有用于推动中层架体的液压缸，中层架体上设置有行走轮，上层架体上设置有与行走轮配合的斜铁，液压缸推动中层架体及其行走轮水平运动，通过行走轮水平运动带动斜铁，以使上层架体升降。

8.根据权利要求1所述的铝型材自动装框机，其特征在于：所述型材输送装置包括横向输送铝型材的一级输送带和设置于一级输送带横向一侧以继续横向输送铝型材的二级输送带，二级输送带位于搬运装置的上方。

9.根据权利要求1所述的铝型材自动装框机，其特征在于：所述料框输送装置的平移传动机构包括沿纵向间隔排列的辊子和设置于辊子纵向两端的料框限位结构；各辊子的轴线平行于横向，各辊子绕其轴线同步往复转动，以带动料框沿纵向往复平移运动。

Images