铝模板自动化下料生产线物料传送机构的制作方法

本发明属于铝模板制造设备技术领域，涉及一种铝模板毛坯料的下料设备，具体涉及一种铝模板自动化下料生产线物料传送机构。

背景技术

铝模板的毛坯料是一件比较长的铝型材，制作铝模板的第一道工序就是需要按照要求把毛坯料锯成多段，并且两端还分别要有一段大约50至100毫米的下脚料。然后需要在锯成的每段的侧边上冲出孔。

专利号为cn201610518849.7的发明公开了一种铝模板数控锯、冲集成生产线。包括锯床进料装置、锯床、锯床出料及冲床进料装置、冲床、冲床出料道、液压系统和电气控制系统。锯床进料装置包括横向给料装置、锯床进料道、锯床送料小车，横向给料装置位于锯床进料道的一侧并穿插于锯床进料道中，锯床送料小车沿设置在锯床进料架上的导轨行进；锯床出料及冲床进料装置包括锯床出料道、冲床进料道和冲床送料小车，锯床出料架、冲床进料架通过导轨和齿条连接在一起，冲床送料小车由伺服电机b驱动，其上设有前后两组夹钳，实现了接力送料，后部的夹钳组件用于将工件送离锯床靠近冲床时夹紧工件，前部的夹钳组件用于为冲床冲孔进行送料。锯床和锯床出料及冲床进料装置之间往往设置废料接收装置。

该发明的系统设备的物料传送机构比较复杂，对制造工艺的要求比较高。

1)所述的夹钳组件a包括钳杆a，钳杆a一端铰接有上夹钳爪a与下夹钳爪a，钳杆a另一端装有夹钳开、合气缸座a，夹钳开、合气缸座a通过铰轴连接有夹钳开合气缸a，上夹钳爪a与下夹钳爪a上分别设置有挂簧销a，两挂簧销a之间连接有拉簧a，上夹钳爪a与下夹钳爪a的一端分别设置有耐磨辊子a，两耐磨辊子中间设置有楔块a，两耐磨辊子在拉簧的作用下与楔块a的两个斜面相切，楔块a的另一端通过连杆机构铰接于夹钳开、合气缸a活塞杆的端部。在工业自动化领域有一种成熟的气动元件叫做气动手指，结构小巧紧凑，可以从锯床的安全罩以下通过而不发生任何干涉，可以代替该发明中的夹钳组件a，价格还比较便宜，可以大幅减化该发明的结构、降低制造成本。

2)钳杆a是一个长长的悬臂杆件，而且还是必需要配置的零件，锯床和冲床一般要配置安全防护罩，驱动锯床送料小车和冲床送料小车的齿条不能配置到锯床或者冲床上，要想把物料推送越过锯床或者冲床到前边的料道上，就只能使用长杆件推送。

要想使夹钳组件a在运行中保持平稳不晃动、随时保持较高的准确度，则要求钳杆a、相连接的升降装置以及锯床送料小车等要有足够的刚度和强度，这需要配置足够多的机械材料，这就要求该发明的结构复杂、消耗机械材料较多、设备较为笨重，运动部件的惯性较大，运动不灵活，工作效率不高，对加工精度的要求也较高。

同样地，夹钳组件b和钳杆b也存在这样的缺陷。

3)由于上述中钳杆a、夹钳组件a的机械结构较为笨重，所以使用承载能力较高的升降装置，所述的的升降装置包括立板a、直线导轨副b、升降气缸支架a、升降气缸a和升降弯板a,立板a安装在送料滑座a的上平面上，立板a的一侧与直线导轨副b的导轨相连，立板a的另一侧设有升降气缸支架a,升降气缸a安装在升降气缸支架a上，升降弯板a的下端、直线导轨副b的滑块分别与水平滑板a的侧面相连，升降弯板a的上端连接于升降气缸a的活塞杆上，立板a的中部设有上端敞口的竖向长孔a，升降弯板a的上端可在长孔a中上下运动；总之，该升降装置的结构复杂、制造工艺复杂、机械材料较多、制造成本较高。

4)夹钳组件b设有前后两组夹钳，实现了接力送料，后部的夹钳组件用于将工件送离锯床靠近冲床时夹紧工件，前部的夹钳组件用于为冲床冲孔进行送料。很显然，前部的夹钳组件位于钳杆b的前末端，不能靠近锯床，设置两组夹钳是不得已的选择，用户在使用中，冲床送料小车需要先使用后部的夹钳组件夹住工件朝前送一段距离，然后冲床送料小车倒回来，使位于钳杆前末端的前部的夹钳组件能够接触到工件后尾部，夹住工件再向冲床里送料，而一个往复完不成送料的过程。这样就增加了设备制造工艺的复杂性、提高了制造成本。

5)锯床送料小车和冲床送料小车的传动机构是齿轮-齿条的组合，其制造成本较高，并且其安装对机械加工精度要求相当高，否则不能正常工作。

技术实现要素：

本发明的目的在于改进现有技术的不足之处，提供一种铝模板自动化下料生产线物料传送机构。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种铝模板自动化下料生产线物料传送机构，包括锯床进料器和冲床进料器；

锯床进料器包括支撑板一、驱动装置一、驱动同步轮一、同步带一、被动同步轮一、平移组件一、带导杆型升降气缸一、气动手指一和直线导轨一；支撑板一和机架相连；驱动装置一是伺服电机一和减速机一的组合；直线导轨一固定安装在支撑板一的下部，直线导轨一前后水平方向设置；被动同步轮一通过转动副和支撑板一相连，被动同步轮一位于锯床出料及冲床进料装置的离锯床较近的一端的上部空间；驱动装置一的外壳法兰和支撑板一固定连接，驱动装置一的输出轴和驱动同步轮一固定连接，驱动同步轮一位于锯床进料道远离锯床的一端的上部空间；同步带一张紧地绕在被动同步轮一和驱动同步轮一之间；平移组件一包括平移支架一、滑块一和皮带夹板一，滑块一和皮带夹板一分别与平移支架一固定连接，滑块一和直线导轨一组成直线导轨副，皮带夹板一夹紧同步带一上的一处；带导杆型升降气缸一包括气缸体一和活塞杆-导杆的组合一，气缸体一和平移支架一固定连接，活塞杆-导杆的组合一沿着气缸体一在上下方向上平移；气动手指一通过手指连接架一和活塞杆-导杆的组合一的下末端固定连接，气动手指一的两个活动手指一开口朝向前方并且在上下方向上平移开合；为了防止锯屑飞溅出来，一般的锯床上空要设置安全防护罩，支撑板一和直线导轨一前后方向从安全防护罩中穿过，操作工人的活动范围在锯床的左右两边，并不影响设备的安全性能；

冲床进料器包括支撑板二、驱动装置二、驱动同步轮二、同步带二、被动同步轮二、平移组件二、带导杆型升降气缸二、气动手指二和直线导轨二；支撑板二和机架相连；驱动装置二是伺服电机二和减速机二的组合；直线导轨二固定安装在支撑板二的下部，直线导轨二前后水平方向设置；被动同步轮二通过转动副和支撑板二相连，被动同步轮二位于冲床出料道上靠近冲床的一端的上部空间；驱动装置二的外壳法兰和支撑板二固定连接，驱动装置二的输出轴和驱动同步轮二固定连接，驱动同步轮二位于废料接收装置的上部空间；同步带二张紧地绕在被动同步轮二和驱动同步轮二之间；平移组件二包括平移支架二、滑块二和皮带夹板二，滑块二和皮带夹板二分别与平移支架二固定连接，滑块二和直线导轨二组成直线导轨副，皮带夹板二夹紧同步带二上的一处；带导杆型升降气缸二包括气缸体二和活塞杆-导杆的组合二，气缸体二和平移支架二固定连接，活塞杆-导杆的组合二沿着气缸体二在上下方向上平移；气动手指二通过手指连接架二和活塞杆-导杆的组合二的下末端固定连接，气动手指二的两个活动手指二开口朝向前方并且在上下方向上平移开合。

同步带一或者同步带二使用带钢丝芯的同步带，相比普通的同步带其弹性模量大幅增大，刚性增大，可以大幅减小由于惯性引起的误差，传送得更精确。

本发明的工作过程如下所述。

1)铝模板毛坯由横向给料装置转移到锯床进料道上。

2)驱动装置一通电旋转，驱动同步带一运转，由于皮带夹板一夹紧同步带一上的一处，所以同步带一驱动平移组件一沿着直线导轨一平移。使平移组件一及带导杆型升降气缸一和气动手指一平移到铝模板毛坯的最后端的上空。

3)带导杆型升降气缸一通入压缩空气，使活塞杆-导杆的组合一带动气动手指一下降。

4)驱动装置一通电旋转，驱动平移组件一、带导杆型升降气缸一和气动手指一朝前平移，使气动手指一的张开的活动手指一位于铝模板毛坯尾部底板的上下两边。

5)气动手指一通入压缩空气，使两个活动手指一夹紧铝模板毛坯尾部底板的上下两面。

6)驱动装置一通电旋转，驱动平移组件一、带导杆型升降气缸一、气动手指一和铝模板毛坯朝前平移，使铝模板毛坯的前端进入锯床，伺服电机一能精确控制进料的尺寸。

7)锯床夹紧定位铝模板毛坯并完成锯削。

8)驱动装置一通电旋转，驱动平移组件一、带导杆型升降气缸一、气动手指一、铝模板毛坯朝前平移，铝模板毛坯推动锯好的铝模板朝前平移，直至铝模板的后端位于锯床出料及冲床进料装置的离锯床较近的一端。

9)驱动装置一反向通电旋转，驱动平移组件一、带导杆型升降气缸一、气动手指一、铝模板毛坯朝后平移，使铝模板毛坯和锯好的铝模板之间有足够的空间可以容下带导杆型升降气缸一-气动手指一的组合。

10)驱动装置二通电旋转，驱动同步带二运转，由于皮带夹板二夹紧同步带二上的一处，所以同步带二驱动平移组件二沿着直线导轨二平移。使带导杆型升降气缸二和气动手指二的组合平移到铝模板毛坯和铝模板之间的空隙的上空。

同时驱动装置一通电旋转，驱动同步带一运转，带动平移组件一、带导杆型升降气缸一、气动手指一和铝模板毛坯至适当的位置，开始下一次锯削，从步骤8)开始重复，直至剩下下脚料，将它放入废料接收装置。

11)带导杆型升降气缸二通入压缩空气，使活塞杆-导杆的组合二带动气动手指二下降至铝模板毛坯和铝模板之间的空隙之间。

12)驱动装置二通电旋转，驱动平移组件二、带导杆型升降气缸二和气动手指二朝前平移，使气动手指二的张开的活动手指二位于铝模板尾部底板的上下两边。

13)气动手指二通入压缩空气，使活动手指二夹紧铝模板尾部底板的上下两面。

14)驱动装置二通电旋转，驱动平移组件二、带导杆型升降气缸二、气动手指二和铝模板朝前平移，使铝模板的前端进入冲床，伺服电机二能精确控制进料的尺寸，一边进给一边冲孔，直至冲孔完成。然后将冲好孔的铝模板送至冲床出料道上，最后气动手指二再放开铝模板，驱动装置二通电，平移组件二、带导杆型升降气缸二和气动手指二返回。

本发明同样达到了铝模板毛坯锯削进给、铝模板冲切进给的目的。

本发明的有益效果：大幅减化传送机构，降低对制造工艺、机械加工精度的要求，而进给精度同样能达到使用要求，整个设备的造价大幅下降。

1)使用一个气动手指一代替上夹钳爪a、下夹钳爪a、夹钳开合气缸座a、夹钳开合气缸a、挂簧销a、拉簧a、耐磨辊子a、楔块a等等多个元件，一个气动手指二代替夹钳组件b、夹钳组件c和夹钳组件d中的诸多元件，机械加工的工作量大幅下降，整个设备的造价大幅下降，有专业的厂家批量做气动手指一，气动手指一的造价并不太高。

2)避免使用长长的悬臂杆件，直线导轨-同步带的组合可以轻松从安全防护罩下穿过，又不降低设备的安全防护性能，改换为平移组件二、带导杆型升降气缸二和气动手指二后，对机械材料的刚性要求大幅降低，结构较为简单、消耗机械材料较少、设备较为轻便，运动部件的惯性较小，运动灵活，工作效率大幅提高，对加工精度的要求也降低，降低了制造成本。

3)本发明由于结构的简化，可以使用承载能力较低的升降装置，本发明中使用了带导杆型升降气缸，该气动元件既包括驱动装置，又包括导向装置，带导杆型气缸在工业自动化领域使用得也已相当普遍，是一种很成熟的技术，由专业厂家批量生产，其造价并不高。

4)冲床的进料只需要一套平移组件二-带导杆型升降气缸二-气动手指二的组合就能完成夹钳组件b、夹钳组件c和夹钳组件d的接力动作，减少了多个往复送料的动作，简化了用户的工艺步骤，提高了工作效率，降低了设备制造工艺的复杂性、降低了制造成本。

5)本发明中纵向水平传动机构是同步带-同步轮的组合，相比齿轮-齿条的组合，其造价较纸，特别地，对安装精度的要求大幅降低，虽然对传动精度有所降低，但是如果使用了带钢丝芯的同步带能提高其弹性模量，提高传送精度，本发明的结构较为轻便，其传送精度可以满足使用要求。

附图说明

图1是本发明实施例的正视图；

图2是图1中a向视图；

图3是图1中b向视图；

图4是本发明实施例的正视图，两个活动手指一881夹紧铝模板毛坯101尾部底板的上下两面、拆去横向给料装置2的状况；

图5是本发明实施例的正视图，气动手指一88推送铝模板102的后端位于锯床出料及冲床进料装置5的离锯床较近的一端、拆去横向给料装置2的状况；

图6是本发明实施例的正视图，气动手指二98下降至铝模板毛坯101和铝模板102之间的空隙之间、拆去横向给料装置2的状况；

图7是本发明实施例的正视图，气动手指二98推送铝模板102进冲床冲切、同时气动手指一88带动铝模板毛坯101至适当的位置开始下一次锯削、拆去横向给料装置2的状况；

图8是本发明实施例的正视图，气动手指二98将冲好孔的铝模板102送至冲床出料道7上、同时气动手指一88将下脚料103放入废料接收装置4内、拆去横向给料装置2的状况；

图9是冲床进料器9的正视图；

图10是图9中c向视图；

图11是图9中d向视图；

图12是锯床进料器8的正视图；

图13是图12中e向视图；

图14是图12中f向视图；

图15是冲切完成的铝模板102的三维结构示意图；

图中所示：1.锯床进料道；2.横向给料装置；3.锯床；4.废料接收装置；5.锯床出料及冲床进料装置；6.冲床；7.冲床出料道；8.锯床进料器；81.支撑板一；82.驱动装置一；83.驱动同步轮一；84.同步带一；85.被动同步轮一；86.平移组件一；861.平移支架一；862.滑块一；863.皮带夹板一；87.带导杆型升降气缸一；871.气缸体一；872.活塞杆-导杆的组合一；873.手指连接架一；88.气动手指一；881.活动手指一；89.直线导轨一；9.冲床进料器；91.支撑板二；92.驱动装置二；93.驱动同步轮二；94.同步带二；95.被动同步轮二；96.平移组件二；961.平移支架二；962.滑块二；963.皮带夹板二；97.带导杆型升降气缸二；971.气缸体二；972.活塞杆-导杆的组合二；973.手指连接架二；98.气动手指二；981.活动手指二；99.直线导轨二；101.铝模板毛坯；102.铝模板；103.下脚料。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

实施例：参见图1至图15。

一种铝模板自动化下料生产线物料传送机构，包括锯床进料器8和冲床进料器9；

如图12、13和14所示，锯床进料器8包括支撑板一81、驱动装置一82、驱动同步轮一83、同步带一84、被动同步轮一85、平移组件一86、带导杆型升降气缸一87、气动手指一88和直线导轨一89；支撑板一81和机架相连；驱动装置一82是伺服电机一和减速机一的组合；直线导轨一89固定安装在支撑板一81的下部，直线导轨一89前后水平方向设置；被动同步轮一85通过转动副和支撑板一81相连，被动同步轮一85位于锯床出料及冲床进料装置5的离锯床较近的一端的上部空间；驱动装置一82的外壳法兰和支撑板一81固定连接，驱动装置一82的输出轴和驱动同步轮一83固定连接，驱动同步轮一83位于锯床进料道1远离锯床3的一端的上部空间；同步带一84张紧地绕在被动同步轮一85和驱动同步轮一83之间；平移组件一86包括平移支架一861、滑块一862和皮带夹板一863，滑块一862和皮带夹板一863分别与平移支架一861固定连接，滑块一862和直线导轨一89组成直线导轨副，皮带夹板一863夹紧同步带一84上的一处；带导杆型升降气缸一87包括气缸体一871和活塞杆-导杆的组合一872，气缸体一871和平移支架一861固定连接，活塞杆-导杆的组合一872沿着气缸体一871在上下方向上平移；气动手指一88通过手指连接架一873和活塞杆-导杆的组合一872的下末端固定连接，气动手指一88的两个活动手指一881开口朝向前方并且在上下方向上平移开合；为了防止锯屑飞溅出来，一般的锯床上空要设置安全防护罩，支撑板一81和直线导轨一89前后方向从安全防护罩中穿过，操作工人的活动范围在锯床的左右两边，并不影响设备的安全性能；

如图9、10和11所示，冲床进料器9包括支撑板二91、驱动装置二92、驱动同步轮二93、同步带二94、被动同步轮二95、平移组件二96、带导杆型升降气缸二97、气动手指二98和直线导轨二99；支撑板二91和机架相连；驱动装置二92是伺服电机二和减速机二的组合；直线导轨二99固定安装在支撑板二91的下部，直线导轨二99前后水平方向设置；被动同步轮二95通过转动副和支撑板二91相连，被动同步轮二95位于冲床出料道7上靠近冲床6的一端的上部空间；驱动装置二92的外壳法兰和支撑板二91固定连接，驱动装置二92的输出轴和驱动同步轮二93固定连接，驱动同步轮二93位于废料接收装置4的上部空间；同步带二94张紧地绕在被动同步轮二95和驱动同步轮二93之间；平移组件二96包括平移支架二961、滑块二962和皮带夹板二963，滑块二962和皮带夹板二963分别与平移支架二961固定连接，滑块二962和直线导轨二99组成直线导轨副，皮带夹板二963夹紧同步带二94上的一处；带导杆型升降气缸二97包括气缸体二971和活塞杆-导杆的组合二972，气缸体二971和平移支架二961固定连接，活塞杆-导杆的组合二972沿着气缸体二971在上下方向上平移；气动手指二98通过手指连接架二973和活塞杆-导杆的组合二972的下末端固定连接，气动手指二98的两个活动手指二981开口朝向前方并且在上下方向上平移开合。

同步带一84或者同步带二94使用带钢丝芯的同步带，相比普通的同步带其弹性模量大幅增大，刚性增大，可以大幅减小由于惯性引起的误差，传送得更精确。

本实施例的工作过程如下所述。

1)铝模板毛坯101由横向给料装置2转移到锯床进料道1上。

2)驱动装置一82通电旋转，驱动同步带一84运转，由于皮带夹板一863夹紧同步带一84上的一处，所以同步带一84驱动平移组件一86沿着直线导轨一89平移。使平移组件一86及带导杆型升降气缸一87和气动手指一88平移到铝模板毛坯101的最后端的上空，如图1所示。

3)带导杆型升降气缸一87通入压缩空气，使活塞杆-导杆的组合一872带动气动手指一88下降。

4)驱动装置一82通电旋转，驱动平移组件一86、带导杆型升降气缸一87和气动手指一88朝前平移，使气动手指一88的张开的两个活动手指一881位于铝模板毛坯101尾部底板的上下两边。

5)气动手指一88通入压缩空气，使两个活动手指一881夹紧铝模板毛坯101尾部底板的上下两面，如图4所示。

6)驱动装置一82通电旋转，驱动平移组件一86、带导杆型升降气缸一87、气动手指一88和铝模板毛坯101朝前平移，使铝模板毛坯101的前端进入锯床3，伺服电机一能精确控制进料的尺寸。

7)锯床夹紧定位铝模板毛坯101并完成锯削。

8)驱动装置一82通电旋转，驱动平移组件一86、带导杆型升降气缸一87、气动手指一88、铝模板毛坯101朝前平移，铝模板毛坯101推动锯好的铝模板102朝前平移，直至铝模板102的后端位于锯床出料及冲床进料装置5的离锯床较近的一端，如图5所示。

9)驱动装置一82反向通电旋转，驱动平移组件一86、带导杆型升降气缸一87、气动手指一88、铝模板毛坯101朝后平移，使铝模板毛坯101和锯好的铝模板102之间有足够的空间可以容下带导杆型升降气缸一87-气动手指一88的组合。

10)驱动装置二92通电旋转，驱动同步带二94运转，由于皮带夹板二963夹紧同步带二94上的一处，所以同步带二94驱动平移组件二96沿着直线导轨二99平移。使带导杆型升降气缸二97和气动手指二98的组合平移到铝模板毛坯101和铝模板102之间的空隙的上空。

同时驱动装置一82通电旋转，驱动同步带一84运转，带动平移组件一86、带导杆型升降气缸一87、气动手指一88和铝模板毛坯101至适当的位置，开始下一次锯削，从步骤8)开始重复，直至剩下下脚料103，将它放入废料接收装置4，如图8所示。

11)带导杆型升降气缸二97通入压缩空气，使活塞杆-导杆的组合二972带动气动手指二98下降至铝模板毛坯101和铝模板102之间的空隙之间，如图6所示。

12)驱动装置二92通电旋转，驱动平移组件二96、带导杆型升降气缸二97和气动手指二98朝前平移，使气动手指二98的张开的两个活动手指二981位于铝模板102尾部底板的上下两边。

13)气动手指二98通入压缩空气，使两个活动手指二981夹紧铝模板102尾部底板的上下两面。

14)驱动装置二92通电旋转，驱动平移组件二96、带导杆型升降气缸二97、气动手指二98和铝模板102朝前平移，使铝模板102的前端进入冲床6，伺服电机二能精确控制进料的尺寸，一边进给一边冲孔，直至冲孔完成，如图7所示。然后如图8所示将冲好孔的铝模板102送至冲床出料道7上，最后气动手指二98再放开铝模板102，驱动装置二92通电，平移组件二96、带导杆型升降气缸二97和气动手指二98返回。

本实施例同样达到了铝模板毛坯101锯削进给、铝模板102冲切进给的目的。

本实施例的有益效果：大幅减化传送机构，降低对制造工艺、机械加工精度的要求，而进给精度同样能达到使用要求，整个设备的造价大幅下降。

1)使用一个气动手指一88代替上夹钳爪a、下夹钳爪a、夹钳开合气缸座a、夹钳开合气缸a、挂簧销a、拉簧a、耐磨辊子a、楔块a等等多个元件，一个气动手指二代替夹钳组件b、夹钳组件c和夹钳组件d中的诸多元件，机械加工的工作量大幅下降，整个设备的造价大幅下降，有专业的厂家批量做气动手指一88，气动手指一88的造价并不太高。

2)避免使用长长的悬臂杆件，直线导轨-同步带的组合可以轻松从安全防护罩下穿过，又不降低设备的安全防护性能，改换为平移组件二96、带导杆型升降气缸二97和气动手指二98后，对机械材料的刚性要求大幅降低，结构较为简单、消耗机械材料较少、设备较为轻便，运动部件的惯性较小，运动灵活，工作效率大幅提高，对加工精度的要求也降低，降低了制造成本。

3)本实施例由于结构的简化，可以使用承载能力较低的升降装置，本实施例中使用了带导杆型升降气缸，该气动元件既包括驱动装置，又包括导向装置，带导杆型气缸在工业自动化领域使用得也已相当普遍，是一种很成熟的技术，由专业厂家批量生产，其造价并不高。

4)冲床的进料只需要一套平移组件二96-带导杆型升降气缸二97-气动手指二98的组合就能完成夹钳组件b、夹钳组件c和夹钳组件d的多个接力动作，减少了往复送料的动作，简化了用户的工艺步骤，提高了工作效率，降低了设备制造工艺的复杂性、降低了制造成本。

5)本实施例中纵向水平传动机构是同步带-同步轮的组合，相比齿轮-齿条的组合，其造价较纸，特别地，对安装精度的要求大幅降低，虽然对传动精度有所降低，但是如果使用了带钢丝芯的同步带能提高其弹性模量，提高传送精度，本实施例的结构较为轻便，其传送精度可以满足使用要求。