CN114273952A - 一种随动式铝型材自动上料打孔挂钩方法 - Google Patents

Abstract

本发明具体是一种随动式铝型材自动上料打孔挂钩方法，解决了铝型材加工时人工操作上料、打孔、挂钩工序导致劳动强度大、人工成本高、安全隐患多、加工效率难以保证的问题。一种随动式铝型材自动上料打孔挂钩方法，所述方法采用如下步骤实现的：S1：上料前的准备；S2：铝型材的上料；S3：铝型材的散料，在散料工位设置有转运架、散料水平传送带；S4：铝型材的整料，在整料工位设置有整料辊子、整料水平传送带；S5：铝型材的打孔，在打孔工位设置有主水平传送带、钻孔机；S6：铝型材的挂钩，在挂钩工位设置有第II顶升机构、挂钩水平传送带、拔钩支架。本发明自动化程度高，大幅度降低了生产中劳动强度，减少了用工数量，有效提高了安全性。

Description

一种随动式铝型材自动上料打孔挂钩方法

技术领域

本发明涉及铝型材加工制造技术领域，具体是一种随动式铝型材自动上料打孔挂钩方法。

背景技术

铝型材加工制造过程中需要经过上料、打孔、挂钩、喷涂、烘干等工序。其中喷涂是铝型材加工制造过程中的重要工序。现有铝型材喷涂设备已经实现了喷涂、烘干工序的自动化，但喷涂前的上料、打孔、挂钩工序仍采用人工完成。

然而实践表明，现有人工操作上料、打孔、挂钩工序的方法在应用中存在劳动强度大、人工成本高、安全隐患多、加工效率难以保证的问题。基于此，有必要发明一种随动式铝型材自动上料打孔挂钩方法，替代人工自动完成上料、打孔、挂钩工序，提高铝型材喷涂前工序的自动化和智能化水平，以解决上述问题。

发明内容

本发明为了解决铝型材加工时人工操作上料、打孔、挂钩工序导致劳动强度大、人工成本高、安全隐患多、加工效率难以保证的问题，提供了一种随动式铝型材自动上料打孔挂钩方法。

本发明是采用如下技术方案实现的：

一种随动式铝型材自动上料打孔挂钩方法，所述方法采用如下步骤实现的：

S1：上料前的准备：利用车间转运天车将铝型材分层放置于纵向放置且上方开口的储料方框内，并在相邻层的铝型材之间放置若干根与铝型材垂直的隔板；在此过程中，设置于储料方框底部的限位支架能够限定储料方框的位置；

S2：铝型材的上料：上料是利用若干个设置于储料方框下方且前后分布的第I顶升机构实现的；上料时第I顶升机构的顶升部伸入储料方框的内腔，并向上顶升铝型材，使得上层铝型材高于储料方框的上表面；

S3：铝型材的散料：在散料工位，设置有两个前后分布的L形的转运架，且两个转运架的相对端部均沿横向固定有齿条，两个齿条之间设置有双轴驱动电机；双轴驱动电机的输出轴上固定装配有与齿条啮合的齿轮；散料时，首先双轴驱动电机驱动两个齿轮同步正转，进而带动两个齿条向左移动，由此带动转运架沿着位于其底部且与其滑动连接的横向导轨向左移动，直至安装于转运架且横向设置的散料水平传送带插入上层铝型材的底部；接着在第I顶升机构的驱动下，适当下降铝型材的高度，使得上层铝型材放置于散料水平传送带上且上层铝型材与隔板分离；然后双轴驱动电机驱动两个齿轮同步反转，进而带动两个齿条向右移动，由此带动转运架沿着横向导轨向右移动，直至散料水平传送带的右端部伸入纵向布置的整料平台的上方，整料平台上沿横向安装有若干个前后分布且与散料水平传送带交错布置的整料水平传送带，整料平台的前方设置有立式定位传送带；而后启动散料水平传送带、整料水平传送带与立式定位传送带，使得立式定位传送带的传送速度与整料水平传送带的传送速度相同，同时使得散料水平传送带的传送速度小于整料水平传送带的传送速度，进而在散料水平传送带与整料水平传送带的作用下铝型材逐根进入整料水平传送带，由此实现散料的目的；

S4：铝型材的整料：在整料工位，设置有两个前后分布且固定连接于整料平台的安装底盘，安装底盘的上侧固定连接有U形整料辊架，U形整料辊架上设置有与其转动连接且沿左前右后方向布置的整料辊子；整料时，整料水平传送带带动铝型材自左向右移动，移动的同时，整料辊子顺时针转动，带动铝型材自右后方向左前方移动，直至铝型材的前端面抵于立式定位传送带的后传送面，由此实现整料的目的；

S5：铝型材的打孔：在打孔工位，设置有位于转运架右侧的操作支架，操作支架的上侧沿横向安装有若干个前后分布且与整料水平传送带交错布置的主水平传送带，操作支架的左前方设置有上方开口的安装箱，安装箱的上侧设置有钻孔机；钻孔机的钻头设置于前侧主水平传送带的正上方；打孔时，在主水平传送带的驱动下，铝型材自左向右移动，当铝型材移动至钻孔机的前侧时，安装于操作支架且位于钻孔机后侧的第I接近传感器实时发送信号至PLC，PLC实时控制钻孔机启动钻孔动作，钻孔机的钻头向下移动在铝型材的前端部钻孔，钻孔时，钻孔机在安装于安装箱内腔的钻孔机传送机构的传送下，与铝型材以相同的速度向右移动，直至钻孔时间达到设定时间后，PLC控制钻孔机的钻头上升并脱离铝型材，由此实现与铝型材随动钻孔的目的；

S6：铝型材的挂钩：在挂钩工位，设置有位于操作支架右部的第II顶升机构和位于操作支架前方的挂钩传送架，挂钩传送架上安装有挂钩水平传送带，挂钩水平传送带的下传送面上挂接有若干个沿左右方向等距离分布且挂有挂钩的挂钩固定架，挂钩传送架的下方设有位于第II顶升机构前侧的拔钩支架；挂钩时，挂钩固定架、挂钩在挂钩水平传送带的驱动下自左向右移动，同时安装于拔钩支架顶部且沿左前右后方向布置的立式拔杆传送带顺时针转动传送固定于其传送面的L形的拔杆，当挂钩移动至拔钩支架的上方时，拔杆带动挂钩向后上方转动；与此同时，在主水平传送带的驱动下，铝型材自左向右移动，直至铝型材移动至第II顶升机构的上方时，位于第II顶升机构前侧的第II接近传感器实时发送信号至PLC，PLC实时控制第II顶升机构向上顶升铝型材，使得铝型材的挂孔穿于挂钩；而后在主水平传送带、挂钩水平传送带与立式拔杆传送带共同作用下，铝型材与挂钩同步向右移动，由于位于主水平传送带右侧的挂钩水平传送带呈左低右高的倾斜状，继而在挂钩水平传送带的作用下，向上提拉铝型材，使得铝型材离开主水平传送带，由此实现挂钩的目的。

进一步地，在步骤S5后，当完成一个铝型材的打孔动作后，PLC控制钻孔机传送机构带动钻孔机以设定的速度向左移动，该速度大于钻孔机随动钻孔时向右移动的速度，且该速度满足如下条件：钻孔机到达第I接近传感器对应位置的时间早于下一根铝型材到达第I接近传感器对应位置的时间；当下一根铝型材到达时，第I接近传感器、PLC、钻孔机传送机构、钻孔机重复执行步骤S5中的打孔动作。

进一步地，步骤S1前，进行运行前调试，使得如下参数均与铝型材的传送速度相适应，所述参数包括：第I顶升机构的顶升频率，双轴驱动电机的正转频率、反转频率、转动速度，散料水平传送带的启停频率、传送速度，整料水平传送带的传送速度，立式定位传送带的传送速度，钻孔机传送机构的正向传送速度、正向传送时间、反向传送速度、反向传送时间，钻孔机的钻孔频率，主水平传送带的传送速度，第II顶升机构的顶升速度，挂钩水平传送带的传送速度，立式拔杆传送带的传送速度。

进一步地，在步骤S6后，利用喷涂设备进行铝型材的喷涂，铝型材在挂钩、喷涂工序间的转运通过挂钩水平传送带来实现。

进一步地，钻孔机传送机构的上侧安装有横向直立的分度盘，钻孔机安装于分度盘的后侧；钻孔机的钻头上部固定套有水平放置的矩形的固定板，固定板的下方设置有与其平行的压板，压板与固定板通过四个矩形分布的弹簧连接；钻孔机的上部固定有L形安装架，L形安装架上安装有朝向钻孔机的钻头的摄像头，摄像头与PLC电连接。

进一步地，所述钻孔机传送机构为水平传送带，水平传送带的上传送面上固定有矩形支架，矩形支架的顶端部与安装箱的顶端面滑动连接，所述分度盘固定连接于矩形支架的上侧。

本发明设计了一种全新的随动式铝型材自动上料打孔挂钩方法，相较于传统操作方式，自动化程度高，通过PLC控制上料、散料、整料、打孔与挂钩动作的有序进行，各工序间衔接紧密，大幅度降低了作业人员的劳动强度，减少了用工数量，同时有效提高了生产过程中的安全性，而且本发明故障率低，易于维护，采用成熟的机械结构与驱动方式，结构与运动形式简单，不易出现故障，维护方便，进一步地，本发明投资少，能耗低，可在现有装置及现场条件下进行改造，可适用于传统生产车间，此外，本发明可适用于不同长度、不同截面形状、不同尺寸规格、不同钻孔要求的铝型材，适用性能进一步提升。

附图说明

图1是本发明中上料工位、散料工位、整料工位、打孔工位、挂钩工位的布置示意图；

图2是图1的俯视示意图；

图3是图1的正视示意图；

图4是图3中B处的局部放大示意图；

图5是沿图3中A-A线的剖视示意图；

图6是图1的左视示意图；

图7是图6中C处的局部放大示意图。

图中，1-储料方框，2-第I顶升机构，3-转运架，4-齿条，5-双轴驱动电机，6-齿轮，7-横向导轨，8-散料水平传送带，9-整料平台，10-整料水平传送带，11-安装底盘，12-U形整料辊架，13-整料辊子，14-立式定位传送带，15-操作支架，16-安装箱，17-钻孔机，18-主水平传送带，19-第II顶升机构，20-挂钩传送架，21-挂钩，22-挂钩固定架，23-拔钩支架，24-立式拔杆传送带，25-拔杆，26-分度盘，27-固定板，28-压板，29-弹簧，30- L形安装架，31-摄像头，32-矩形支架，33-连接立柱，34-挂架，35-挂孔，36-前限位支架，37-后限位支架，38-左限位块，39-L形限位杆，40-铝型材，41-第I接近传感器，42-第II接近传感器。

具体实施方式

一种随动式铝型材自动上料打孔挂钩方法，所述方法采用如下步骤实现的：

步骤S1：上料前的准备：利用车间转运天车将铝型材40分层放置于纵向放置且上方开口的储料方框1内，并在相邻层的铝型材40之间放置若干根与铝型材40垂直的隔板；在此过程中，如附图1、附图2、附图3、附图6所示，设置于储料方框1底部的限位支架能够限定储料方框1的位置；

所述限位支架包括前限位支架36与后限位支架37，前限位支架36的上侧、后限位支架37的上侧均一体设置有与储料方框1接触的左限位块38，前限位支架36的右前角部固定有L形限位杆39。

步骤S2：铝型材的上料：上料是利用若干个设置于储料方框1下方且前后分布的第I顶升机构2实现的；如附图1、附图2、附图3、附图6所示，上料时第I顶升机构2的顶升部伸入储料方框1的内腔，并向上顶升铝型材40，使得上层铝型材40高于储料方框1的上表面；

步骤S1-步骤S2实现了铝型材40的存储与转运，其中，储料方框1为铝型材40提供了存储空间，第I顶升机构2实现了铝型材40逐层提升；限位支架对储料方框1的位置进行了限定，同时为后续自动化转运的改进提供了条件。安装时，第I顶升机构2的数量为八个，均布为四排，且左右正对的两个第I顶升机构2的顶端部共同固定有条形顶升板。

步骤S3：铝型材的散料：在散料工位，如附图1、附图2、附图3、附图6所示，设置有两个前后分布的L形的转运架3，且两个转运架3的相对端部均沿横向固定有齿条4，两个齿条4之间设置有双轴驱动电机5；双轴驱动电机5的输出轴上固定装配有与齿条4啮合的齿轮6；散料时，首先双轴驱动电机5驱动两个齿轮6同步正转，进而带动两个齿条4向左移动，由此带动转运架3沿着位于其底部且与其滑动连接的横向导轨7向左移动，直至安装于转运架3且横向设置的散料水平传送带8插入上层铝型材40的底部；接着在第I顶升机构2的驱动下，适当下降铝型材40的高度，使得上层铝型材40放置于散料水平传送带8上且上层铝型材40与隔板分离；然后双轴驱动电机5驱动两个齿轮6同步反转，进而带动两个齿条4向右移动，由此带动转运架3沿着横向导轨7向右移动，直至散料水平传送带8的右端部伸入纵向布置的整料平台9的上方，整料平台9上沿横向安装有若干个前后分布且与散料水平传送带8交错布置的整料水平传送带10，整料平台9的前方设置有立式定位传送带14；而后启动散料水平传送带8、整料水平传送带10与立式定位传送带14，使得立式定位传送带14的传送速度与整料水平传送带10的传送速度相同，同时使得散料水平传送带8的传送速度小于整料水平传送带10的传送速度，进而在散料水平传送带8与整料水平传送带10的作用下铝型材40逐根进入整料水平传送带10，由此实现散料的目的；

步骤S3实现了铝型材40的分散、传送；其中，转运架3、横向导轨7方便铝型材40整层在左右方向的转运；齿条4、双轴驱动电机5、齿轮6为转运过程提供了驱动力，且实现了两个转运架3的同步移动；散料水平传送带8配合整料水平传送带10能够将增加相邻铝型材40的间距，由此分散铝型材40，实现铝型材40生产前的初步整理，为打孔工序提供必要的实现条件。散料水平传送带8的传送速度根据打孔速度而设定。

安装时，每个转运架3的底部均设置有两根前后分布的横向导轨7；所述散料水平传送带8顶部高于储料方框1的上表面；散料水平传送带8位于转运架3左侧的长度大于其位于转运架3右侧的长度，该结构设计方便对储料方框1的铝型材40进行转移。散料水平传送带8位于转运架3左侧的长度大于其位于转运架3右侧的长度，该结构设计方便对储料方框1的铝型材40进行转移。

步骤S4：铝型材的整料：在整料工位，如附图1、附图2所示，设置有两个前后分布且固定连接于整料平台9的安装底盘11，安装底盘11的上侧固定连接有U形整料辊架12，U形整料辊架12上设置有与其转动连接且沿左前右后方向布置的整料辊子13；整料时，整料水平传送带10带动铝型材40自左向右移动，移动的同时，整料辊子13顺时针转动，带动铝型材40自右后方向左前方移动，直至铝型材40的前端面抵于立式定位传送带14的后传送面，由此实现整料的目的；

步骤S4中所述整料辊子13为内置驱动电机的辊子。步骤S4实现了铝型材40的整理、传送；其中，整料水平传送带10的传送速度根据打孔速度、铝型材40的设置间距而设定，且整料水平传送带10的传送速度大于散料水平传送带8的传送速度。安装底盘11、U形整料辊架12、整料辊子13带动铝型材40前后方向的移动，并在立式定位传送带14配合下，实现了铝型材40打孔前的对齐。

步骤S5：铝型材的打孔：在打孔工位，如附图1、附图2、附图3、附图6、附图7所示，设置有位于转运架3右侧的操作支架15，操作支架15的上侧沿横向安装有若干个前后分布且与整料水平传送带10交错布置的主水平传送带18，操作支架15的左前方设置有上方开口的安装箱16，安装箱16的上侧设置有钻孔机17；钻孔机17的钻头设置于前侧主水平传送带18的正上方；打孔时，在主水平传送带18的驱动下，铝型材40自左向右移动，当铝型材40移动至钻孔机17的前侧时，安装于操作支架15且位于钻孔机17后侧的第I接近传感器41实时发送信号至PLC，PLC实时控制钻孔机17启动钻孔动作，钻孔机17的钻头向下移动在铝型材40的前端部钻孔，钻孔时，钻孔机17在安装于安装箱16内腔的钻孔机传送机构的传送下，与铝型材40以相同的速度向右移动，直至钻孔时间达到设定时间后，PLC控制钻孔机17的钻头上升并脱离铝型材40，由此实现与铝型材40随动钻孔的目的；

步骤S5实现了铝型材40的随动打孔、传送；其中，钻孔机传送机构实现了钻孔机17随铝型材40移动的功能，避免了主水平传送带18的频繁启停，如钻孔机17无法随铝型材40移动，主水平传送带18预计需要5s启停一闪，会影响主水平传送带18的电机寿命。所述钻孔机17为气动高压钻孔机，避免了气动冲孔的方式，使得打孔操作更加可靠，同时气动方式相较于电动方式，具有打孔速度快，钻机整体质量小，装置运动性能好的优点。

安装时，整料水平传送带10的上传送面、散料水平传送带8的上传送面、主水平传送带18的上传送面均呈齐平设置，且主水平传送带18的左端部、散料水平传送带8的右端部均可伸入整料平台9的上方。整料平台9、双轴驱动电机5的机座均固定连接于操作支架15的左端部；立式定位传送带14安装于安装箱16的上侧。

在步骤S5后，当完成一个铝型材40的打孔动作后，PLC控制钻孔机传送机构带动钻孔机17以设定的速度向左移动，该速度大于钻孔机17随动钻孔时向右移动的速度，且该速度满足如下条件：钻孔机17到达第I接近传感器41对应位置的时间早于下一根铝型材40到达第I接近传感器41对应位置的时间；当下一根铝型材40到达时，第I接近传感器41、PLC、钻孔机传送机构、钻孔机17重复执行步骤S5中的打孔动作。

步骤S6：铝型材的挂钩：在挂钩工位，如附图1、附图2、附图3、附图4、附图5、附图6所示，设置有位于操作支架15右部的第II顶升机构19和位于操作支架15前方的挂钩传送架20，挂钩传送架20上安装有挂钩水平传送带，挂钩水平传送带的下传送面上挂接有若干个沿左右方向等距离分布且挂有挂钩21的挂钩固定架22，挂钩传送架20的下方设有位于第II顶升机构19前侧的拔钩支架23；挂钩时，挂钩固定架22、挂钩21在挂钩水平传送带的驱动下自左向右移动，同时安装于拔钩支架23顶部且沿左前右后方向布置的立式拔杆传送带24顺时针转动传送固定于其传送面的L形的拔杆25，当挂钩21移动至拔钩支架23的上方时，拔杆25带动挂钩21向后上方转动；与此同时，在主水平传送带18的驱动下，铝型材40自左向右移动，直至铝型材40移动至第II顶升机构19的上方时，位于第II顶升机构19前侧的第II接近传感器42实时发送信号至PLC，PLC实时控制第II顶升机构19向上顶升铝型材40，使得铝型材40的挂孔穿于挂钩21；而后在主水平传送带18、挂钩水平传送带与立式拔杆传送带24共同作用下，铝型材40与挂钩21同步向右移动，由于位于主水平传送带18右侧的挂钩水平传送带呈左低右高的倾斜状，继而在挂钩水平传送带的作用下，向上提拉铝型材40，使得铝型材40离开主水平传送带18，由此实现挂钩的目的。

步骤S6实现了铝型材40的定位、顶升、挂钩；其中，第II顶升机构19能够对铝型材40定位、顶升；挂钩传送架20、挂钩水平传送带、挂钩固定架22实现了挂钩21随铝型材40的移动，拔钩支架23、立式拔杆传送带24、拔杆25实现了挂钩21的拔动，保证了挂钩动作的执行。主水平传送带18的传送速度、立式拔杆传送带24、的传送速度、挂钩水平传送带的传送速度均相同，且均需要根据喷涂生产线的传送速度而设定，目前生产中喷涂生产线的传送速度为2m/min。

安装时，所述拔杆25的数目为若干，且呈等距离分布。所述拔杆25呈竖向放置，且位于立式拔杆传送带24前侧的拔杆25的横板位于其纵板的左表面，位于立式拔杆传送带24后侧的拔杆25的横板位于其纵板的右表面，该结构设计使得拔杆25与挂钩21移动方向相匹配，保证了拔动挂钩21动作的可靠执行。挂钩水平传送带安装于操作支架15的上方；所述第II接近传感器42的数量为两个，两个第II接近传感器42分别设置于第II顶升机构19的前侧、后侧，且两个第II接近传感器42均安装于主水平传送带18的支架。挂钩传送架20通过立柱固定于地面。

本发明运行时，位于储料方框1内的铝型材40依次经过自左向右依次布置的上料工位、散料工位、整料工位、打孔工位与挂钩工位，继而进入喷涂工位进行喷涂。

在步骤S6后，利用喷涂设备进行铝型材40的喷涂，铝型材40在挂钩、喷涂工序间的转运通过挂钩水平传送带来实现。

本发明中PLC分别与第I顶升机构2、双轴驱动电机5、散料水平传送带8、整料水平传送带10、整料辊子13、立式定位传送带14、钻孔机传送机构、钻孔机17、主水平传送带18、第II顶升机构19、挂钩水平传送带、立式拔杆传送带24、第I接近传感器41、第II接近传感器42电连接。

步骤S1前，进行运行前调试，使得如下参数均与铝型材40的传送速度相适应，所述参数包括：第I顶升机构2的顶升频率，双轴驱动电机5的正转频率、反转频率、转动速度，散料水平传送带8的启停频率、传送速度，整料水平传送带10的传送速度，立式定位传送带14的传送速度，钻孔机传送机构的正向传送速度、正向传送时间、反向传送速度、反向传送时间，钻孔机17的钻孔频率，主水平传送带18的传送速度，第II顶升机构19的顶升速度，挂钩水平传送带的传送速度，立式拔杆传送带24的传送速度。

如附图2、附图3、附图6、附图7所示，钻孔机传送机构的上侧安装有横向直立的分度盘26，钻孔机17安装于分度盘26的后侧；钻孔机17的钻头上部固定套有水平放置的矩形的固定板27，固定板27的下方设置有与其平行的压板28，压板28与固定板27通过四个矩形分布的弹簧29连接；钻孔机17的上部固定有L形安装架30，L形安装架30上安装有朝向钻孔机17的钻头的摄像头31，摄像头31与PLC电连接。

钻孔时，压板28先接触铝型材40，钻孔机17的钻头继续下移，带动固定板27，由此使得压板28牢固压于铝型材40，钻孔机17即可进行钻孔的动作。钻孔完成后，钻孔机17的钻头先离开铝型材40，压板28再离开铝型材40。

分度盘26的结构设计能够对钻孔机17的安装角度进行调节，使钻孔机17在-45°-45°的角度范围内进行钻孔，使本发明能够适用于不同钻孔要求的铝型材，特别是适用于类三角和工字形截面的铝型材40。固定板27、压板28、弹簧29的组合结构设计能够在钻孔时将铝型材40压紧，以保证钻孔动作的可靠进行。L形安装架30、摄像头31的组合结构设计能够对钻孔过程进行实时监控，方便在钻孔出现问题时第一时间进行处理。

如附图1、附图2、附图3、附图6、附图7所示，所述钻孔机传送机构为水平传送带，水平传送带的上传送面上固定有矩形支架32，矩形支架32的顶端部与安装箱16的顶端面滑动连接，所述分度盘26固定连接于矩形支架32的上侧。

矩形支架32的结构设计一是为分度盘26、钻孔机17提供了安装位置，二是实现了与安装箱16的滑动连接，防止钻孔过程中钻孔机17发生晃动，进而保证了随动钻孔动作的顺利执行。安装时，矩形支架32的顶端部安装有两个前后平行分布的卡条，安装箱16的顶端面前部、顶端面后部均开设条形凹槽，两个卡条分别沿左右方向滑动于两个条形凹槽。矩形支架32安装于钻孔机传送机构的上传送面。

如附图4所示，所述挂钩固定架22包括与挂钩水平传送带可拆卸地连接的连接立柱33和固定于连接立柱33底部的倒T形的挂架34，挂架34的水平部开设有若干个左右分布且前后贯通的挂孔35，挂钩21的上端部挂接于其中一个挂孔35。

该结构设计方便在挂钩水平传送带的端部对挂钩固定架22进行安装与拆卸，同时为挂钩21提供了多个安装位置，方便本发明的调试与挂钩21的安装。

安装底盘11的上表面开设有若干个中部相交的条形凹槽，U形整料辊架12的底部卡接于其中一个条形凹槽。

该结构设计能够对U形整料辊架12的安装角度进行调整，进而对整料辊子13的安装角度进行调整，方便本发明的调试的同时，使得本发明能够适用于不同型号的铝型材40。

第I顶升机构2、第II顶升机构19均为液压千斤顶、电动推杆或液压油缸，第II顶升机构19的机座固定连接于操作支架15。

Claims (6)

1.一种随动式铝型材自动上料打孔挂钩方法，其特征在于：所述方法采用如下步骤实现的：

S1：上料前的准备：利用车间转运天车将铝型材（40）分层放置于纵向放置且上方开口的储料方框（1）内，并在相邻层的铝型材（40）之间放置若干根与铝型材（40）垂直的隔板；

S2：铝型材的上料：上料是利用若干个设置于储料方框（1）下方且前后分布的第I顶升机构（2）实现的；上料时第I顶升机构（2）的顶升部伸入储料方框（1）的内腔，并向上顶升铝型材（40），使得上层铝型材（40）高于储料方框（1）的上表面；

S3：铝型材的散料：在散料工位，设置有两个前后分布的L形的转运架（3），且两个转运架（3）的相对端部均沿横向固定有齿条（4），两个齿条（4）之间设置有双轴驱动电机（5）；双轴驱动电机（5）的输出轴上固定装配有与齿条（4）啮合的齿轮（6）；散料时，首先双轴驱动电机（5）驱动两个齿轮（6）同步正转，进而带动两个齿条（4）向左移动，由此带动转运架（3）沿着位于其底部且与其滑动连接的横向导轨（7）向左移动，直至安装于转运架（3）且横向设置的散料水平传送带（8）插入上层铝型材（40）的底部；接着在第I顶升机构（2）的驱动下，适当下降铝型材（40）的高度，使得上层铝型材（40）放置于散料水平传送带（8）上且上层铝型材（40）与隔板分离；然后双轴驱动电机（5）驱动两个齿轮（6）同步反转，进而带动两个齿条（4）向右移动，由此带动转运架（3）沿着横向导轨（7）向右移动，直至散料水平传送带（8）的右端部伸入纵向布置的整料平台（9）的上方，整料平台（9）上沿横向安装有若干个前后分布且与散料水平传送带（8）交错布置的整料水平传送带（10），整料平台（9）的前方设置有立式定位传送带（14）；而后启动散料水平传送带（8）、整料水平传送带（10）与立式定位传送带（14），使得立式定位传送带（14）的传送速度与整料水平传送带（10）的传送速度相同，同时使得散料水平传送带（8）的传送速度小于整料水平传送带（10）的传送速度，进而在散料水平传送带（8）与整料水平传送带（10）的作用下铝型材（40）逐根进入整料水平传送带（10），由此实现散料的目的；

S4：铝型材的整料：在整料工位，设置有两个前后分布且固定连接于整料平台（9）的安装底盘（11），安装底盘（11）的上侧固定连接有U形整料辊架（12），U形整料辊架（12）上设置有与其转动连接且沿左前右后方向布置的整料辊子（13）；整料时，整料水平传送带（10）带动铝型材（40）自左向右移动，移动的同时，整料辊子（13）顺时针转动，带动铝型材（40）自右后方向左前方移动，直至铝型材（40）的前端面抵于立式定位传送带（14）的后传送面，由此实现整料的目的；

S5：铝型材的打孔：在打孔工位，设置有位于转运架（3）右侧的操作支架（15），操作支架（15）的上侧沿横向安装有若干个前后分布且与整料水平传送带（10）交错布置的主水平传送带（18），操作支架（15）的左前方设置有上方开口的安装箱（16），安装箱（16）的上侧设置有钻孔机（17）；钻孔机（17）的钻头设置于前侧主水平传送带（18）的正上方；打孔时，在主水平传送带（18）的驱动下，铝型材（40）自左向右移动，当铝型材（40）移动至钻孔机（17）的前侧时，安装于操作支架（15）且位于钻孔机（17）后侧的第I接近传感器（41）实时发送信号至PLC，PLC实时控制钻孔机（17）启动钻孔动作，钻孔机（17）的钻头向下移动在铝型材（40）的前端部钻孔，钻孔时，钻孔机（17）在安装于安装箱（16）内腔的钻孔机传送机构的传送下，与铝型材（40）以相同的速度向右移动，直至钻孔时间达到设定时间后，PLC控制钻孔机（17）的钻头上升并脱离铝型材（40），由此实现与铝型材（40）随动钻孔的目的；

S6：铝型材的挂钩：在挂钩工位，设置有位于操作支架（15）右部的第II顶升机构（19）和位于操作支架（15）前方的挂钩传送架（20），挂钩传送架（20）上安装有挂钩水平传送带，挂钩水平传送带的下传送面上挂接有若干个沿左右方向等距离分布且挂有挂钩（21）的挂钩固定架（22），挂钩传送架（20）的下方设有位于第II顶升机构（19）前侧的拔钩支架（23）；挂钩时，挂钩固定架（22）、挂钩（21）在挂钩水平传送带的驱动下自左向右移动，同时安装于拔钩支架（23）顶部且沿左前右后方向布置的立式拔杆传送带（24）顺时针转动传送固定于其传送面的L形的拔杆（25），当挂钩（21）移动至拔钩支架（23）的上方时，拔杆（25）带动挂钩（21）向后上方转动；与此同时，在主水平传送带（18）的驱动下，铝型材（40）自左向右移动，直至铝型材（40）移动至第II顶升机构（19）的上方时，位于第II顶升机构（19）前侧的第II接近传感器（42）实时发送信号至PLC，PLC实时控制第II顶升机构（19）向上顶升铝型材（40），使得铝型材（40）的挂孔穿于挂钩（21）；而后在主水平传送带（18）、挂钩水平传送带与立式拔杆传送带（24）共同作用下，铝型材（40）与挂钩（21）同步向右移动，由于位于主水平传送带（18）右侧的挂钩水平传送带呈左低右高的倾斜状，继而在挂钩水平传送带的作用下，向上提拉铝型材（40），使得铝型材（40）离开主水平传送带（18），由此实现挂钩的目的。

2.根据权利要求1所述的一种随动式铝型材自动上料打孔挂钩方法，其特征在于：在步骤S5后，当完成一个铝型材（40）的打孔动作后，PLC控制钻孔机传送机构带动钻孔机（17）以设定的速度向左移动，该速度大于钻孔机（17）随动钻孔时向右移动的速度，且该速度满足如下条件：钻孔机（17）到达第I接近传感器（41）对应位置的时间早于下一根铝型材（40）到达第I接近传感器（41）对应位置的时间；当下一根铝型材（40）到达时，第I接近传感器（41）、PLC、钻孔机传送机构、钻孔机（17）重复执行步骤S5中的打孔动作。

3.根据权利要求1所述的一种随动式铝型材自动上料打孔挂钩方法，其特征在于：步骤S1前，进行运行前调试，使得如下参数均与铝型材（40）的传送速度相适应，所述参数包括：第I顶升机构（2）的顶升频率，双轴驱动电机（5）的正转频率、反转频率、转动速度，散料水平传送带（8）的启停频率、传送速度，整料水平传送带（10）的传送速度，立式定位传送带（14）的传送速度，钻孔机传送机构的正向传送速度、正向传送时间、反向传送速度、反向传送时间，钻孔机（17）的钻孔频率，主水平传送带（18）的传送速度，第II顶升机构（19）的顶升速度，挂钩水平传送带的传送速度，立式拔杆传送带（24）的传送速度。

4.根据权利要求1所述的一种随动式铝型材自动上料打孔挂钩方法，其特征在于：在步骤S6后，利用喷涂设备进行铝型材（40）的喷涂，铝型材（40）在挂钩、喷涂工序间的转运通过挂钩水平传送带来实现。

5.根据权利要求1所述的一种随动式铝型材自动上料打孔挂钩方法，其特征在于：钻孔机传送机构的上侧安装有横向直立的分度盘（26），钻孔机（17）安装于分度盘（26）的后侧；钻孔机（17）的钻头上部固定套有水平放置的矩形的固定板（27），固定板（27）的下方设置有与其平行的压板（28），压板（28）与固定板（27）通过四个矩形分布的弹簧（29）连接；钻孔机（17）的上部固定有L形安装架（30），L形安装架（30）上安装有朝向钻孔机（17）的钻头的摄像头（31），摄像头（31）与PLC电连接。

6.根据权利要求5所述的一种随动式铝型材自动上料打孔挂钩方法，其特征在于：所述钻孔机传送机构为水平传送带，水平传送带的上传送面上固定有矩形支架（32），矩形支架（32）的顶端部与安装箱（16）的顶端面滑动连接，所述分度盘（26）固定连接于矩形支架（32）的上侧。

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