本發(fā)明涉及門窗幕墻制造設備，具體為一種全自動上下料切割幕墻型材的設備及其使用方法。

背景技術(shù)：

1、在門窗幕墻的制造過程中，碳鋼型材異型管作為重要的結(jié)構(gòu)材料，其加工精度和效率直接關系到產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)成本。目前，針對這類型材的加工，特別是需要在四個側(cè)面分別加工出不同位置、不同大小的圓孔或橢圓孔，并同時進行定尺切割的工序，主要依賴手動設備完成。然而，這種加工方式存在諸多不足：

2、加工精度低：由于需要人工借助工裝對幕墻型材的側(cè)邊進行標記，再移動到傳統(tǒng)的沖床上沖出所需的形狀，這一過程中人的眼睛成為主要的定位工具，不僅費時費力，而且極易因視覺誤差導致加工精度下降。

3、安全隱患大：幕墻型材的長度往往可達7米甚至更長，在人工移動和加工過程中，由于型材重量大、尺寸長，操作不當極易造成安全事故，對操作人員的生命安全構(gòu)成嚴重威脅。

4、二次誤差累計：在加工過程中，需要人工進行定位、加持并標記出所需的長度，隨后再進行鋸切。這一系列操作不僅繁瑣，而且每次人工干預都可能引入新的誤差，導致最終的加工尺寸與預期存在較大偏差。

5、工作環(huán)境惡劣：切割門窗幕墻碳鋼型材異型管時，會產(chǎn)生大量的粉塵和磨屑。這些粉塵不僅會影響切割效果，導致切割面不平整、毛刺多等問題，還會嚴重污染工作環(huán)境。長期在這種環(huán)境下工作的操作人員，其健康也會受到嚴重威脅，如吸入性肺炎、塵肺等職業(yè)病的風險大大增加。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、(一)解決的技術(shù)問題

2、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種全自動上下料切割幕墻型材的設備及其使用方法。

3、(二)技術(shù)方案

4、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：本發(fā)明的一種全自動上下料切割幕墻型材的設備，包括上料桁架、軌道架、卡盤組件、上料隨動裝置、下料隨動裝置、圓鋸切割機一、激光切割機，所述軌道架上設有前軌道以及后軌道，所述上料桁架位于軌道架的前端，且位于前軌道的上方，所述圓鋸切割機一以及激光切割機安裝在前軌道與后軌道之間，所述卡盤組件包括前卡盤、后卡盤以及中卡盤，所述后卡盤以及中卡盤分別安裝在前軌道的兩端，所述前卡盤滑動安裝在后軌道上，所述上料桁架的兩端安裝有x向滑軌一，且兩個x向滑軌一上通過驅(qū)動組件一滑動安裝有橫梁，所述上料機械手通過滑軌滑動安裝在橫梁的兩端，所述橫梁上安裝有驅(qū)動組件二，所述驅(qū)動組件二用于驅(qū)動上料機械手的升降，所述上料機械手的底部設有若干個帶電永磁鐵，所述軌道架的底部設有若干個底架，所述上料隨動裝置固定安裝在后軌道底部的底架上，所述下料隨動裝置固定安裝在前軌道底部的底架上。

5、優(yōu)選的，還包括下料架、切割架、橫移機構(gòu)、夾緊裝置、機床夾持送料裝置、圓鋸切割機二、皮帶傳輸機構(gòu)以及下料桁架，所述切割架位于下料架的端部，所述橫移機構(gòu)在下料架上安裝有若干個，所述橫移機構(gòu)采用鏈條式輸送裝置，所述夾緊裝置在下料架上安裝有若干個，所述下料架的后側(cè)安裝有機床導軌，所述機床夾持送料裝置滑動安裝在機床導軌上，所述圓鋸切割機二安裝在切割架上，所述皮帶傳輸機構(gòu)位于切割架的后端，所述下料桁架覆蓋在皮帶傳輸機構(gòu)的上方，所述下料桁架上安裝有兩組下料機械手，且兩組下料機械手在下料桁架上三軸運動。

6、進一步優(yōu)選的，所述下料桁架的頂部兩側(cè)安裝有y向滑軌，所述下料機械手包括x向滑軌二、z向滑軌、驅(qū)動架以及抓取架，所述x向滑軌二的兩端通過驅(qū)動組件三滑動安裝在y向滑軌上，所述驅(qū)動架通過驅(qū)動組件四滑動安裝在x向滑軌二上，所述驅(qū)動架的前側(cè)設有導向架，所述z向滑軌滑動安裝在導向架上，所述驅(qū)動架上安裝有驅(qū)動組件五，所述驅(qū)動組件五用與調(diào)節(jié)z向滑軌的升降，所述抓取架固定安裝在z向滑軌的底部，所述抓取架的底部安裝有若干個帶電永磁鐵。

7、再次優(yōu)選的，所述上料隨動裝置以及下料隨動裝置結(jié)構(gòu)相同，且均包括電機箱、隨動架、氣動夾緊機構(gòu)以及驅(qū)動組件六，所述電機箱固定安裝在底架上，所述驅(qū)動組件六安裝在電機箱內(nèi)，所述隨動架滑動安裝在電機箱的外壁上，所述驅(qū)動組件六用于調(diào)節(jié)隨動架的升降，所述隨動架的頂部轉(zhuǎn)動安裝有導向輥一，所述氣動夾緊機構(gòu)安裝在隨動架的前側(cè)。

8、優(yōu)選的，所述氣動夾緊機構(gòu)包括夾緊氣缸、調(diào)節(jié)塊、調(diào)節(jié)桿一、調(diào)節(jié)桿二、夾塊以及夾輥，所述調(diào)節(jié)塊通過滑軌z向滑動安裝在隨動架上，所述夾緊氣缸固定安裝在隨動架的底部，所述調(diào)節(jié)桿一的一端與夾緊氣缸的輸出端鉸接，所述調(diào)節(jié)桿一的另一端與調(diào)節(jié)塊鉸接，所述夾塊通過滑軌滑動安裝在隨動架上，且所述夾塊對稱設有兩個，所述調(diào)節(jié)桿二轉(zhuǎn)動安裝在調(diào)節(jié)塊的兩側(cè)，且所述調(diào)節(jié)桿二與夾塊轉(zhuǎn)動連接，所述夾輥轉(zhuǎn)動安裝在夾塊的頂部。

9、進一步優(yōu)選的，所述驅(qū)動組件一、驅(qū)動組件二以及驅(qū)動組件三結(jié)構(gòu)相同，且均包括驅(qū)動鏈輪、傳動鏈輪、伺服電機以及鏈條，三個驅(qū)動組件的鏈輪分別固定安裝在x向滑軌一、上料機械手以及y向滑軌上，三個伺服電機分別固定安裝在橫梁以及x向滑軌二上，且其中兩個伺服電機分別安裝在橫梁的前側(cè)和后側(cè)，所述橫梁的兩端以及橫梁的前側(cè)均設有鏈輪架，所述x向滑軌二的兩端設有鏈輪架，所述驅(qū)動鏈輪以及傳動鏈輪轉(zhuǎn)動安裝在鏈輪架上，且傳動鏈輪位于驅(qū)動鏈輪的兩側(cè)，三個伺服電機上均配置有減速器，所述減速器的輸出端通過傳動軸貫穿鏈輪架分別與三個驅(qū)動鏈輪連接。

10、再次優(yōu)選的，所述驅(qū)動組件四、驅(qū)動組件五以及驅(qū)動組件六結(jié)構(gòu)相同，且均包括驅(qū)動電機、驅(qū)動齒輪以及傳動齒條，三個傳動齒條分別固定安裝在x向滑軌二、z向滑軌以及隨動架上，所述驅(qū)動組件四以及驅(qū)動組件五的驅(qū)動電機固定安裝在驅(qū)動架上，所述驅(qū)動組件五的驅(qū)動電機安裝在電機箱內(nèi)，所述驅(qū)動齒輪安裝在驅(qū)動電機的輸出端，且所述驅(qū)動齒輪與傳動齒條嚙合。

11、優(yōu)選的，所述夾緊裝置包括底板、頂板、頂升氣缸、導向輥二以及夾緊輥，所述底板固定安裝在下料架上，所述頂升氣缸固定安裝在底板的底部，所述頂升氣缸的輸出端貫穿底板，且所述頂板安裝在頂升氣缸的輸出端，所述頂板的邊角處設有導向桿，所述底板的邊角處設有鋼桶套，所述導向桿與鋼桶套適配，所述導向輥二轉(zhuǎn)動安裝在頂板的邊側(cè)，所述頂板上設有開口，所述頂板的底部安裝有無桿氣缸以及鋼桶，所述無桿氣缸位于頂板的兩端，且鋼桶位于兩個無桿氣缸之間，所述鋼桶上對稱安裝有兩個導向塊，所述無桿氣缸的輸出端與導向塊連接，所述夾緊輥轉(zhuǎn)動安裝在導向塊的頂部，且所述夾緊輥與頂板上的開口適配。

12、進一步優(yōu)選的，還包括氣缸阻擋定位裝置，所述氣缸阻擋定位裝置安裝在下料架的尾端，且與切割架貼合，所述氣缸阻擋定位裝置用于機床夾持送料裝置夾緊工件向前移動時先對工件進行原點標記。

13、再次優(yōu)選的，根據(jù)一種全自動上下料切割幕墻型材的設備應用的全自動上下料切割幕墻型材的設備使用方法，包括以下步驟：

14、步驟一，人工上料：

15、a.工件首先由操作人員手動放置到上料載運小車上；

16、b.上料載運小車通過橫向運動系統(tǒng)移動至上料機械手下方；

17、c.上料機械手在x向滑軌一和橫梁上沿x軸和z軸的方向進行移動，通過驅(qū)動組件一和驅(qū)動組件二的伺服電機、驅(qū)動鏈輪、傳動鏈輪和鏈條傳動實現(xiàn)左右移動和升降運動；

18、d.上料機械手下端帶有電永磁鐵，能夠?qū)μ间摴苓M行吸附，上料機械手將工件從上料載運小車移動到上料隨動裝置上；

19、步驟二，工件夾緊與對中：

20、a.上料隨動裝置升起托舉工件并左右對中夾緊，使工件保持在后卡盤和中卡盤的正中間，方便卡盤和中卡盤夾緊工件；

21、b.后卡盤夾緊工件，此時電磁鐵斷電，上料機械手上移，給后卡盤讓位，后卡盤夾著工件沿前軌道向前移動，完成上料工序；

22、步驟三，齊頭切割過程：

23、a.工件被后卡盤夾持，沿著前軌道移動到圓鋸切割機一的位置；

24、b.圓鋸切割機一夾緊工件進行齊頭切割，切割完成后，圓鋸切割機一松開工件；

25、步驟四，激光切割過程：

26、a.后卡盤和中卡盤同時夾緊工件，后卡盤向后移動；

27、b.激光切割機通過紅光尋邊確定工件邊界為原點，確保后續(xù)所有切割尺寸精確；

28、c.根據(jù)提前輸入到系統(tǒng)中的切割圖案和參數(shù)，激光切割機進行切割；

29、d.隨著工件的不斷前進，前卡盤夾緊工件不斷向前移動，同時下料隨動裝置上升且夾緊工件，保證工件不會變形；

30、步驟五，下料：

31、a.待工件上的所有圖案切割完成后，前卡盤將工件松開并移動到安全位置；

32、b.下料隨動裝置帶動工件移動到橫移機構(gòu)上面，一次可實現(xiàn)多根工件移動；

33、c.橫移機構(gòu)采用三組帶間隔塊的鏈條式傳輸裝置組成，工件被放置在兩個間隔塊中間，防止鏈條式傳輸裝置打滑，將工件移動到另一側(cè)的夾緊裝置；

34、d.夾緊裝置由頂升氣缸和無桿氣缸提供動力，夾緊對中工件；

35、步驟六，工件長度截斷：

36、a.機床夾持送料裝置夾緊工件向前移動，經(jīng)過氣缸阻擋定位裝置對工件進行原點標記；

37、b.移動到系統(tǒng)設置的需要切割的長度后，機床夾持送料裝置停止；

38、c.圓鋸切割機二上的定位裝置動作把工件夾緊，圓鋸切割機進行長度截斷；

39、步驟七，最終下料：

40、a.當工件長度切割完成后，通過皮帶傳輸機構(gòu)將工件移動到下料機械手的下方；

41、b.下料機械手分為兩組，均可以實現(xiàn)x、y、z三軸的精確定位，對于3-7米的工件，用兩臺下料機械手一塊下料；對于3米以下的工件，用一臺下料機械手，下料機械手的抓取方式采用電永磁鐵；

42、c.兩臺下料機械手可以根據(jù)設定將不同長度的工件擺放至不同區(qū)域，剩余的料頭可以通過皮帶傳送至廢料簍進行收集；

43、d.下料桁架機械手在x、y、z軸方向的移動下將工件放到下料載運小車上，完成一個完整的加工循環(huán)。

44、(三)有益效果

45、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種全自動上下料切割幕墻型材的設備及其使用方法，具備以下有益效果：

46、提高生產(chǎn)效率

47、全自動化操作：從人工上料到最終下料，整個過程均由自動化設備完成，減少了人工干預，顯著提高了生產(chǎn)效率。

48、多任務并行處理：設備能夠同時處理多個工件，如在切割過程中可以進行上下料操作，充分利用了設備的工作時間。

49、精確控制與高質(zhì)量產(chǎn)品

50、精準定位與夾緊：卡盤組件、上料隨動裝置和下料隨動裝置等組件協(xié)同工作，確保工件在加工過程中的精確定位和穩(wěn)定夾緊，從而保證切割精度。

51、激光切割與紅光尋邊：激光切割機通過紅光尋邊技術(shù)確定工件邊界為原點，確保后續(xù)所有切割尺寸精確，提升了產(chǎn)品質(zhì)量。

52、安全性與可靠性

53、電永磁鐵抓取方式：上料機械手和下料機械手下端均設有電永磁鐵，能夠?qū)μ间摴苓M行吸附，并具備斷電不斷磁的功能，防止突然斷電工件掉落，確保操作安全。

54、靈活適應不同需求

55、多樣化驅(qū)動組件：驅(qū)動組件一、二、三結(jié)構(gòu)相同，驅(qū)動組件四、五、六結(jié)構(gòu)相同，功能各異，能夠靈活適應不同的運動需求(如x軸、y軸、z軸的移動)，確保設備的多功能性。

56、可調(diào)式夾緊裝置：夾緊裝置由頂升氣缸和無桿氣缸提供動力，能夠根據(jù)工件的不同尺寸進行調(diào)整，確保夾緊對中工件的效果。