专利名称：一种节能门窗多机械手多工位组合柔性生产线及其加工方法
技术领域：
本发明涉及一种节能门窗多机械手多エ位组合柔性生产线及加工方法，属于塑料门窗加工设备技术领域。
背景技术：
随着塑料门窗的普及与发展，ー些大型的门窗厂在加工方法和加工效率上有了更高的要求需要在一台设备上完成塑料型材(推拉及平开)的钢衬紧固、水槽及气压平衡孔、传动器长槽、锁孔、上墙安装孔等加工，目前还没有这样的设备。在现有的门窗生产企业，需要四台单一功能的简单设备来加工，型材在设备之间的周转很麻烦，单根加工效率低，各机器对同一型材的定位存在误差，加工质量不稳定的问题，直接影响大批量、高效率、 高品质的塑料门窗的生产。我们自己的多エ位模块式钻铣加工中心，因为结构限制，也是难以实现更高的效率。难以实现真正的模块化组合。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供多机械手多エ位柔性组合加工自动线。为解决这ー技术问题，本发明提供了一种节能门窗多机械手多エ位组合柔性生产线，包括机架和输送通道，还包括上位机、打钉加工単元、水槽加工単元、锁孔加工単元和安装孔加工単元。所述输送通道设有两条，并行设置在机架上方贯穿整个生产线，打钉加工単元、水槽加工単元、锁孔加工单元和安装孔加工单元依次布置在输送通道两侧的机架上，在所述各加工単元之间均设置有机械手和压紧装置。所述打钉加工単元、水槽加工単元、锁孔加工单元和安装孔加工单元的各加工内容通过上位机控制各加工単元的加工设备来实现，通过上位机的控制还可实现多料连续加 エ，上述各加工单元离开生产线的控制也可以单独工作。所述输送通道由设置在机架上方的输送台和机械手构成。所述输送台由依次排列的多个滚筒和侧定位滚轮组成。所述机械手设置在具有对称结构的机械手支架的两侧，该机械手支架安装在两条输送通道之间的机架上。所述打钉加工単元包括设置在输送台侧面机架上的多个打钉机头，待型材被机械手输送到位，该多个打钉机头对其进行打钉，打钉完毕后，打钉机头退回。所述水槽加工単元包括ー个固定铣水槽机头和ー个活动铣水槽机头，所述固定铣水槽机头和活动铣水槽机头上均设有铣水槽上机头和多把围绕输送通道布置的水槽铣刀， 当型材被机械手输送到位，铣水槽上机头平移至接近型材后垂直进给，其余水槽铣刀直接进给对型材进行加工，加工完毕后，铣水槽上机头平移退回。所述锁孔加工単元包括布置在输送通道侧面的锁孔加工机头和传动器槽加工机头，当型材被机械手输送到位，锁孔加工机头平移至接近型材后再垂直进给，传动器槽加工机头直接进给对型材进行加工，加工完毕后，锁孔加工机头平移退回。所述打孔加工単元包括布置在输送通道侧面的打孔机头，待型材被机械手输送到位，打孔机头直接打孔，打孔完毕后，打孔机头退回。所述输送通道的前方还设置有上料台。所述压紧装置由上压紧轮和侧压紧轮构成。所述整条柔性生产线采用智能生产系统集成软件(CMS)控制。一种节能门窗多机械手多エ位组合柔性生产线的加工方法包括如下步骤
a.准备エ位利用集成数控软件对被加工型材进行条码识别扫描，自动读出条码的内容，形成对应的加工エ艺，选择參与工作的加工単元，获得该型材的加工数据；
b.打钉通过上料台将型材横向传输到输送通道的位置上，待机械手抓料并将型材输送到打钉加工単元位置，打钉机头对型材进行紧固，打钉完毕，型材被机械手输送至下一加 エ单元处；
c.铣水槽当型材在打钉加工单元处打钉时，活动铣水槽机头根据型材的长度定好位置，当型材输送到位吋，铣水槽上机头平移后垂直进给，水槽铣刀直接进给，对型材进行加 エ，加工完毕后，铣水槽上机头平移退回，型材被机械手输送到下一加工単元处；
d.打锁孔当型材被输送到锁孔加工单元时，锁孔加工机头平移后垂直进给，传动器槽加工机头直接进给，对型材进行加工，加工完毕后，锁孔加工机头平移退回，型材被机械手输送到下一加工单元处；
e.打安装孔打孔机头根据已确定好的各打孔机头之间的间距并移动到位，当型材被送到安装孔加工単元处时，在型材侧面等待的打孔机头进给对型材进行打孔，打孔完毕退回，机械手将型材输送出生产线。有益效果本发明与现有技术相比，结构紧凑，具有自动化程度高、占用人工少、各加工単元随意组合、多料同时加工的优点，各エ序加工围绕型材加工，减少了物料传送耽误的时间，采用本发明进行加工的方法提高了加工质量和工作效率，缩短了加工周期、降低生产成本，减少了劳动强度。
图I为本发明的结构示意图2为本发明的输送通道结构示意图3为本发明的水槽加工单元铣刀布置示意图4为本发明的锁孔加工単元刀具布置示意图5为本发明的打孔加工単元机头布置示意图6为本发明的各加工単元压紧装置结构示意图。图中I机械手、2输送通道、3机架、4滚筒、5上位机、6打钉加工単元、7水槽加工单元、8锁孔加工単元、9安装孔加工単元、10机械手支架、11输送台、12侧定位滚轮、13水槽铣刀、14活动铣水槽机头、15固定铣水槽机头、16传动器槽加工机头、17锁孔加工机头、 18打孔机头、19侧压紧轮、20上压紧轮、21上料台、22型材、23铣水槽上机头。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明做进ー步详细说明，下述说明仅是示例性的，不限定本发明的保护范围。如图I所示为本发明的结构示意图。本发明包括一种节能门窗多机械手多エ位组合柔性生产线，包括打钉加工単元6、 水槽加工単元7、锁孔加工単元8、安装孔加工単元9、上位机5、传输型材的输送通道2以及用于安装上述加工単元和输送通道的机架3。所述打钉加工単元6、水槽加工単元7、锁孔加工単元8和安装孔加工単元9按照最短的生产节拍依次布置在输送通道2的两侧及上下的机架3上；在上述各加工単元之间均设置有机械手I和压紧装置。所述输送通道2设有两条，并行设置在机架3的上方，该输送通道2贯穿整个生产线。打钉加工单元6、水槽加工单元7、锁孔加工单元8和安装孔加工单元9的各加工内容通过上位机5控制各加工単元的加工设备来实现，当型材22被输送到不同的加工单元，相应的加工単元设备围绕型材22进行加工后退回，机械手I将型材22输送到下ー个加 エ单元继续加工；通过上位机5的控制还可实现多料连续加工，由于各加工単元之间均设置有机械手1，所以每个加工単元的加工可以同时进行，使得工作效率大大提高。上述各加工单元离开生产线的控制也可以单独工作。所述整条柔性生产线采用智能生产系统集成软件(CMS)控制。所述输送通道2的前方还设置有上料台21。如图2所示为本发明的输送通道结构示意图。所述输送通道2由设置在机架3上方的输送台11和机械手I构成。所述输送台11由依次排列的多个滚筒4和侧定位滚轮12组成。所述机械手I设置在具有对称结构的机械手支架10的两侧，该机械手支架10安装在两条输送通道2之间的机架3上。所述打钉加工単元6包括设置在输送台11侧面机架3上的多个打钉机头，待型材 22被机械手I输送到位，该多个打钉机头对其进行打钉，打钉完毕后，打钉机头退回。如图3所示为本发明的水槽加工单元铣刀布置示意图。所述水槽加工単元7包括ー个固定铣水槽机头15和ー个活动铣水槽机头14 (如图I所示)，所述固定铣水槽机头15和活动铣水槽机头14上均设有铣水槽上机头23和多把围绕输送通道布置的水槽铣刀13，当型材22被机械手I输送到位，铣水槽上机头23平移至接近型材22后垂直进给，其余水槽铣刀13直接进给对型材22进行加工，加工完毕后，铣水槽上机头23平移退回。如图4所示为本发明的锁孔加工单元刀具布置示意图。所述锁孔加工単元8包括布置在输送通道2侧面的锁孔加工机头17和传动器槽加工机头16，当型材22被机械手I输送到位，锁孔加工机头17平移至接近型材22后再垂直进给，传动器槽加工机头16直接进给对型材22进行加工，加工完毕后，锁孔加工机头17 平移退回。如图5所示为本发明的打孔加工单元机头布置示意图。
所述打孔加工单元9包括布置在输送通道2侧面的打孔机头18，待型材22被机械手I输送到位，打孔机头18直接打孔，打孔完毕后，打孔机头18退回。如图6所示为本发明的各加工単元压紧装置结构示意图。所述压紧装置由上压紧轮20和侧压紧轮19构成。本发明的加工方法包括如下步骤
a.准备エ位利用集成数控软件对被加工型材22进行条码识别扫描，自动读出条码的内容，形成对应的加工エ艺，选择參与工作的加工単元，获得该型材22的加工数据；
b.打钉通过上料台21将型材22横向传输到输送通道2的位置上，待机械手I抓取并将型材22输送到打钉加工単元6位置，打钉机头对型材22进行紧固，打钉完毕，型材22 被机械手I输送至下一加工单元处；
c.铣水槽当型材22在打钉加工単元6处打钉吋，活动铣水槽机头14根据型材22的长度定好位置，当型材22输送到位时，铣水槽上机头23平移后再垂直进给，水槽铣刀13直接进给，对型材22进行加工，加工完毕后，铣水槽上机头23平移退回，型材22被机械手I 输送到下一加工单元处；
d.打锁孔当型材22被输送到锁孔加工単元7吋，锁孔加工机头17平移后再垂直进给，传动器槽加工机头16直接进给，对型材22进行加工，加工完毕后，锁孔加工机头17平移退回，型材22被机械手I输送到下一加工单元处；
e.打安装孔打孔机头18根据已确定好的各打孔机头18之间的间距并移动到位，当型材22被送到安装孔加工单元9处时，在型材22侧面等待的打孔机头18进给对型材22 进行打孔，打孔完毕退回，机械手I将型材22输送出生产线。本发明的工作原理
利用集成数控软件，对型材读码，形成一个对应的加工エ艺，来选择參与的単元工作， 使得送料，加工，出料循环优化穿插进行。进ー步地，本发明还可以设置多条输送通道2，形成多条生产线同步生产，大大提高生产效率。本发明优势在于
1.各加工単元随意组合，对不同的加工エ艺选择不同的加工単元工作，不仅提高了エ 作效率、缩短加工周期、降低生产成本，且结构紧凑；
2.多料同时连续加工，提高了效率；
3.以输送物料为通道，有多个送料机械手，提高了效率；
4.各エ序加工围绕型材加工，减少了物料传送耽误的时间，提高了效率；
5.采用该设备进行加工的方法提高了加工质量和工作效率，缩短了加工周期、降低生产成本，減少了劳动强度。本发明与现有技术相比，结构紧凑，具有自动化程度高、占用人工少、各加工単元随意组合、多料同时加工的优点，各エ序加工围绕型材加工，减少了物料传送耽误的时间， 采用本发明进行加工的方法提高了加工质量和工作效率，缩短了加工周期、降低生产成本， 減少了劳动强度。上述说明仅解释了本发明的基本原理，本领域技术人员根据提示作出许多变化， 如螺钉紧固机头的布置、打安装孔机头的布置、铣水槽机头的布置位置、以及铣水槽机头的数量调整，同时加工型材的数量也可以为ー根，相应的加工机头的数量相应的減少等，不能用来限定本发明的保护范围，所有在本发明范围内或等同本发明的范围内的改变均被本发明包围。
权利要求
1.一种节能门窗多机械手多工位组合柔性生产线，包括机架(3)和输送通道(2)，其特征在于还包括上位机(5)、打钉加工单元(6)、水槽加工单元(7)、锁孔加工单元(8)和安装孔加工单元(9)；所述输送通道设有两条，并行设置在机架上方贯穿整个生产线，打钉加工单元(6)、水槽加工单元(7)、锁孔加工单元(8)和安装孔加工单元(9)依次布置在输送通道(2)两侧的机架(3)上，在所述各加工单元之间均设置有机械手(I)和压紧装置；所述打钉加工单元(6)、水槽加工单元(7)、锁孔加工单元(8)和安装孔加工单元(9)的各加工内容通过上位机(5)控制各加工单元的加工设备来实现，通过上位机(5)的控制还可实现多料连续加工，上述各加工单元离开生产线的控制也可以单独工作。
2.根据权利要求I所述的节能门窗多机械手多工位组合柔性生产线，其特征在于所述输送通道(2 )由设置在机架(3 )上方的输送台(11)和机械手(I)构成；该输送台(11)由依次排列的多个滚筒(4)和侧定位滚轮(12)组成；所述机械手(I)设置在具有对称结构的机械手支架(10)的两侧，该机械手支架(10)安装在两条输送通道(2 )之间的机架(3 )上。
3.根据权利要求I所述的节能门窗多机械手多工位组合柔性生产线，其特征在于所述打钉加工单元(6)包括设置在输送台(11)侧面机架(3)上的多个打钉机头，待型材(22) 被机械手(I)输送到位，该多个打钉机头对其进行打钉，打钉完毕后，打钉机头退回。
4.根据权利要求I所述的节能门窗多机械手多工位组合柔性生产线，其特征在于所述水槽加工单元(7)包括一个固定铣水槽机头(15)和一个活动铣水槽机头(14)，所述固定铣水槽机头(15)和活动铣水槽机头(14)上均设有铣水槽上机头(23)和多把围绕输送通道(2)布置的水槽铣刀(13)，当型材(22)被机械手(I)输送到位，铣水槽上机头(23)平移至接近型材(22)后垂直进给，其余水槽铣刀(13)直接进给对型材(22)进行加工，加工完毕后，铣水槽上机头(23 )平移退回。
5.根据权利要求I所述的节能门窗多机械手多工位组合柔性生产线，其特征在于所述锁孔加工单元(8)包括布置在输送通道(2)侧面的锁孔加工机头(17)和传动器槽加工机头(16)，当型材(22)被机械手(I)输送到位，锁孔加工机头(17)平移至接近型材(22)后再垂直进给，传动器槽加工机头(16)直接进给对型材(22)进行加工，加工完毕后，锁孔加工机头(17)平移退回。
6.根据权利要求I所述的节能门窗多机械手多工位组合柔性生产线，其特征在于所述打孔加工单元(9)包括布置在输送通道(2)侧面的打孔机头(18)，待型材(22)被机械手(I)输送到位，打孔机头(18)直接打孔，打孔完毕后，打孔机头(18)退回。
7.根据权利要求I所述节能门窗多机械手多工位组合柔性生产线，其特征在于所述输送通道(2)的前方还设置有上料台(21)。
8.根据权利要求I所述的节能门窗多机械手多工位组合柔性生产线，其特征在于所述压紧装置由上压紧轮(20 )和侧压紧轮(19 )构成。
9.根据权利要求广8任一项所述的节能门窗多机械手多工位组合柔性生产线，其特征在于所述整条柔性生产线采用智能生产系统集成软件(CIMS)控制。
10.一种节能门窗多机械手多工位组合柔性生产线的加工方法，其特征在于包括如下步骤a.准备工位利用集成数控软件对被加工型材(22)进行条码识别扫描，自动读出条码的内容，形成对应的加工工艺，选择参与工作的加工单元，获得该型材(22)的加工数据；b.打钉通过上料台(21)将型材(22)横向传输到输送通道(2)的位置上，待机械手(I)抓料并将型材(22)输送到打钉加工单元(6)位置，打钉机头对型材(22)进行紧固，打钉完毕，型材(22 )被机械手(I)输送至下一加工单元处；c.铣水槽当型材(22)在打钉加工单元(6)处打钉时，活动铣水槽机头(14)根据型材 (22)的长度定好位置，当型材(22)输送到位时，铣水槽上机头(23)平移后垂直进给，水槽铣刀(13 )直接进给，对型材(22 )进行加工，加工完毕后，铣水槽上机头(23 )平移退回，型材 (22 )被机械手(I)输送到下一加工单元处；d.打锁孔当型材(22)被输送到锁孔加工单元(8)时，锁孔加工机头(17)平移后垂直进给，传动器槽加工机头(16)直接进给，对型材(22)进行加工，加工完毕后，锁孔加工机头 (17)平移退回，型材(22)被机械手(I)输送到下一加工单元处；e.打安装孔打孔机头(18)根据已确定好的各打孔机头(18)之间的间距并移动到位， 当型材(22)被送到安装孔加工单元(9)处时，在型材(22)侧面等待的打孔机头(18)进给对型材(22 )进行打孔，打孔完毕退回，机械手(I)将型材(22 )输送出生产线。
全文摘要
本发明公开了一种节能门窗多机械手多工位组合柔性生产线，包括机架和输送通道，还包括上位机、上料台、打钉加工单元、水槽加工单元、锁孔加工单元和安装孔加工单元；所述输送通道设有两条，并行设置在机架上方贯穿整个生产线，所述各加工单元依次布置在输送通道两侧的机架上，在各加工单元之间均设置有机械手和由上压紧轮和侧压紧轮构成的压紧装置；各加工单元的加工内容通过上位机控制其加工设备实现，整条生产线采用智能生产系统集成软件CIMS控制。本发明与现有技术相比，具有自动化程度高、各加工单元随意组合、多料同时加工的优点，减少了物料传送耽误的时间，提高了加工质量和工作效率，缩短了加工周期、降低生产成本，减小了劳动强度。
文档编号B23Q37/00GK102581706SQ20121007960
公开日2012年7月18日 申请日期2012年3月23日 优先权日2012年3月23日
发明者王瑛, 路朝阳 申请人:济南德佳机器有限公司