本实用新型专利技术公开了型材边框料自动推入装置，基于直角坐标的三轴动力机构来驱动，从边框料端部夹持并沿边框料长度方向推送；三轴动力机构驱动推料机械手产生位移及推送边框料的动力；三轴动力机构包括X轴向组件；且X轴向组件配置为提供边框料有效推送位移的执行组件；推料机械手，配置为夹持边框料的执行机构，推料机械手包括：夹持部，包括至少一个活动的夹指；夹持部从边框料端面的壁厚处进行夹持；第一组件，配置为驱动夹持部开/闭的执行结构；第二组件，配置为驱动夹持部在推送方向上翻转的执行结构；第二组件传动以使夹持部在夹持边框料后进行边框料放置面向的翻转；感应组件，布置于夹持部上以将边框料对其的触碰转化为位移感应信号并采集。位移感应信号并采集。位移感应信号并采集。
【技术实现步骤摘要】
型材边框料自动推入装置
[0001]本技术涉及型材边框料的加工设备
，尤其涉及一种适配于光伏边框料生产线上的型材边框料自动推入装置。
技术介绍
[0002]在光伏组件的生产过程中，电池片和玻璃、EVA胶膜、TPT背板在一定的温度、压力和真空条件下粘结融合在一起后就要进行装框，即用型材边框将电池片及玻璃组件围绕固定以保护电池片及玻璃组件。同时，型材边框也通常用在门窗幕墙边框加工行业。
[0003]通常，型材边框料的定位推送用于配合其他的加工工序，例如，型材的切锯等。传统应用的型材的定位推送切割系统存在各种问题，比如型材定位不够精确，定位不稳固，在切割的时候容易出现偏斜等情况从而影响的切割的效果，很多还是型材推送或输送方式产生的问题，这些技术问题不但费时费力，而且切割精度也存在一定瑕疵。
[0004]因此，随着型材边框的生产加工批量大、人员多等特点，同时随着材料成本和人力资源成本的上升，选择全自动加工流水线的客户越来越多。该类型材边框生产加工设备主要由“全自动送料台
→
加工主机
→
全自动卸料台”三个单元构成。铝合金型材和uPVC型材的横截面结构品种繁多，同一种横截面，又细分为多种尺寸系列，横截面的壁厚也是千差万别（如图14、图15所示）。正是基于型材横截面的复杂多样性，型材全自动加工流水线设备中，全自动送料台上推料机械手如何实现快速、稳定、精准地夹持住型材，并将型材按照放置朝向的要求翻转并推送至加工主机中完成生产加工，这对型材全自动加工流水线设备起着非常关键的作用。
技术实现思路
[0005]本技术的技术方案是：提出了一种型材边框料自动推入装置，解决现有技术的不足，从而开发出一种高效的、可自适应各种横截面型材、并通过三轴伺服驱动实现自动定位夹持型材的全自动推料机械手。
[0006]本方案中涉及的：一种型材边框料自动推入装置，基于直角坐标的三轴动力机构来驱动，从边框料端部夹持并沿边框料长度方向推送，三轴动力机构驱动推料机械手产生位移及推送边框料的动力。该全自动推料机械手悬挂在三轴伺服驱动动力头上，可以适配于大多数的型材边框料加工设备上，通过控制软件，读取识别型材横截面的CAD数据文件，自动计算出机械手夹持的位置，并控制机械手夹钳自动定位夹持住型材。
[0007]三轴动力机构包括X轴向组件、Y轴向组件和Z轴向组件，且X轴向组件配置为提供边框料有效推送位移的执行组件。具体的，X轴向组件、Y轴向组件、Z轴向组件构成的三轴伺服驱动系统，依据控制系统指令，全自动推料机械手的夹持部定位到工件的夹持位置，并夹紧工件以实现推料机械手夹持位置的智能定位。另外，各轴向组件均设计了行程极限安全开关装置和机械安全挡块，可以避免结构的硬损伤。
[0008]推料机械手，配置为夹持边框料的执行机构，通过X轴向组件、Y轴向组件和Z轴向
组件，实现推料机械手夹持位置的快速精准定位。同时，X轴向组件负责完成工件的有效推送。
[0009]具体的，推料机械手包括：夹持部、第一组件、第二组件和感应组件。
[0010]夹持部为夹钳状结构，包括至少一个活动的夹指；夹持部对边框料的壁厚进行夹持。夹持部的特点是，通过夹指伸入边框料的端部，通过对边框料端面的壁厚处进行夹持从而夹住整个边框料。不同于传统的夹持结构，从边框料的外部轮廓进行夹持，本夹持方式可以解决因边框料尺寸不同而产生的夹持不适配问题，不受型材形状及型号限制。同时，这种夹持方式能够更好的配合后续的转动动作，避免需夹持部整体翻转造成的结构冗杂。而且，从边框料端面处进行夹持便于沿着边框料轴向进行推送，对于设备结构的组合、工序的搭配起到了关键的作用。
[0011]第一组件包括滚轮件，及驱动夹持部开/闭的第一轴；第一轴沿X轴平移以驱动夹指翻转。第一组件的作用是，提供夹持部的开合动作。第一轴可以通过连杆式结构来拉动夹指以实现夹持部的夹持，也可以通过斜锲式的方式来推开夹持部实现夹持。
[0012]第二组件包括驱动夹持部夹持方向翻转的第二轴，第二轴平行于第一轴布置。第一轴上套装支承转轴部以与夹持部产生轴向锁定，且支承转轴部与第二轴通过齿轮啮合以进行夹持部在推送方向上翻转的传动，确切的，第二轴转动以使夹持部在夹持边框料后进行边框料放置面向的翻转。第二组件的作用是向夹持部提供翻转动力，因此通过第二组件提供一个转动力，转动力与第一组件的推动力结合既可以实现推送位移又可以实现转动惯量。支承转轴部起到了联合作用，支承转轴部与第一轴实现同轴叠套的导向配合，同时支承转轴部与夹持部实现轴向对接锁定，支承转轴部又与第二轴形成齿轮啮合的传动，因此可以有效解决两种自由度的组合问题。
[0013]感应组件布置于夹持部上以将边框料的触碰转化为位移感应信号并采集。边框料大多都是各种中空的横截面结构型材，传感器直接获取夹持状态信号困难，而且工件材质主要为铝合金和uPVC型材，对磁性非接触式开关的涡流感应，铝型材有衰减，uPVC无法感应。因此本设计中，采取了间接获取感应信号的设计方案，通过边框料抵触接触部产生的位移，传导至感应头，感应头与感应开关之间的非接触式的磁性感应实现传感采集。
[0014]优选的是，感应组件包括：接触部、非接触性开关组件和传动部。
[0015]接触部，悬置于夹指处，接触部包括接触面，接触面用于与边框料的端面接触。因感应组件随着推料机械手产生向前推送的位移，接触面与边框料的端面抵触，接触部产生微小的位移量，该位移量就可以作为感应信号所对应的数据进行采集。
[0016]非接触性开关组件，包括感应头和感应开关；感应头与感应开关相对应，通过感应头与感应开关之间的间距变化来触发信号。
[0017]传动部，连接接触部和感应头以将接触部的位移量转化为感应头和感应开关的间距变化。传动部通常是通过导套布置在夹持部上，当接触部发生位移时，随着传动部的导向位移，将该位移量传送至感应头，这样情况下，感应头与感应开关之间的间距就发生了变化。
[0018]实际样机经过大量测试后，上述结构使得非接触性开关组件的信号很不稳定。经过分析，一方面非接触式磁性感应开关的感应距离很小，另一方面感应头采用刚性连接安装时，若夹持的边框料在高速推送过程中，有轻微的松动或歪斜（这里所说的松动或歪斜并
不影响流水线设备的连续生产加工精度），非接触性开关组件的信号就会很不稳定，时有时无，进而导致停机，流水线停止工作。
[0019]优选的是，感应组件包括：第一复位弹簧。
[0020]第一复位弹簧布置于接触部与夹持部之间以推动接触部复位。增加了复位弹簧的情况下，即使夹持部和边框料在高速推送时有轻微松动或歪斜，在该复位弹簧的作用下，非接触性开关组件也能产生稳定地信号，而不会因此导致不必要地停机，大幅提高了流水线设备的稳定性和生产效率。
[0021]优选的是，夹持部包括本体、座体及夹指；其中，本体是用于提供夹指动作的力臂主体。同时，本体还与座体对接形成了夹持部的连接主体。因为，夹持部所需要完成的动作本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.型材边框料自动推入装置，基于直角坐标的三轴动力机构来驱动，从边框料端部夹持并沿边框料长度方向推送；其特征在于：三轴动力机构驱动推料机械手产生位移及推送边框料的动力；三轴动力机构包括X轴向组件、Y轴组件和Z轴组件；且X轴向组件配置为提供边框料有效推送位移的执行组件；推料机械手，配置为夹持边框料的执行机构，所述推料机械手包括：夹持部，包括至少一个活动的夹指；夹持部从边框料端面的壁厚处进行夹持；第一组件，配置为驱动所述夹持部开/闭的执行结构；第二组件，配置为驱动所述夹持部在推送方向上翻转的执行结构；所述第二组件传动以使夹持部在夹持边框料后进行边框料放置面向的翻转；感应组件，布置于夹持部上以将边框料对其的触碰转化为位移感应信号并采集。2.根据权利要求1所述的型材边框料自动推入装置，其特征在于：第一组件，包括驱动夹持部开/闭的第一轴，第一轴沿轴向平移以驱动夹指摆动夹持；第二组件，包括驱动夹持部产生夹持翻转的第二轴；第一轴上套装支承转轴部以与所述夹持部产生轴向锁定，且支承转轴部与第二轴通过齿轮啮合以进行所述夹持部在推送方向上翻转的传动。3.根据权利要求1所述的型材边框料自动推入装置，其特征在于：所述感应组件包括：接触部，悬置于所述夹持部，接触部包括接触面；非接触性开关组件，包括感应头和感应开关；传动部，连接所述接触部和所述感应头以将接触部的位移量转化为感应头和感应开关的间距变化。4.根据权利要求3所述的型材边框料自动推入装置，其特征在于：所述感应组件包括：第一复位弹簧，布置于所述接触部与所述夹持部之间以推动接触部复位。5...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘云华，刘海涛，
申请(专利权)人：太仓威格玛机械设备有限公司，
类型：新型
国别省市：
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