本發(fā)明涉及型材物流存儲，具體涉及一種型材空間物流存儲系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
1、斷橋鋁型材的加工是以隔熱節(jié)能為核心目標(biāo)的多工序制造過程，通過切割下料、銑削槽孔、穿條、注膠及角部組框等關(guān)鍵步驟，將鋁型材轉(zhuǎn)化為具備高密封性、低熱傳導(dǎo)特性的門窗構(gòu)件，其核心在于工序銜接效率與精度控制，會直接影響門窗的隔熱性能和生產(chǎn)成本。
2、目前的斷橋鋁型材的加工一般是通過人工進(jìn)行工位的轉(zhuǎn)移，效率較低，勞動(dòng)強(qiáng)度較大，且當(dāng)型材過多時(shí)不方便進(jìn)行暫存，使得加工車間的空間利用率較低，影響加工的效率和經(jīng)濟(jì)性。
3、因此，針對上述問題，提出一種型材空間物流存儲系統(tǒng)及方法來解決上述問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，研制一種型材空間物流存儲系統(tǒng)及方法，該發(fā)明可以提高型材加工的效率，減輕工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)合理利用車間的空間，提高型材加工的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性。
2、本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
3、一種型材空間物流存儲系統(tǒng)，包括桁架，桁架設(shè)置為上下兩層，桁架下層設(shè)置型材加工單元和上料單元，桁架上層設(shè)置型材儲存單元和型材輸送單元，桁架上端活動(dòng)設(shè)置抓料單元；型材加工單元包括雙工作站、中挺工作站、預(yù)組裝臺和框體輸送線，沿桁架長度方向依次排列布置，雙工作站和中挺工作站的進(jìn)料端均設(shè)置進(jìn)料輸送線；上料單元包括前上料組件和側(cè)上料組件，前上料組件包括出料架和設(shè)置在出料架上的定位件，定位件用于限定出料架上的型材的位置，出料架設(shè)置在桁架下層靠近雙工作站的一端，進(jìn)料輸送線的一側(cè)均設(shè)置側(cè)上料組件，側(cè)上料組件包括移動(dòng)料架，移動(dòng)料架上用于放置毛坯型材。
4、作為優(yōu)選，型材儲存單元包括存儲平臺，設(shè)置在桁架上層的底板上，包括毛坯儲存區(qū)、尾料儲存區(qū)和成品料儲存區(qū)，桁架上層的底板對應(yīng)出料架、移動(dòng)料架、雙工作站的出料臺和中挺工作站的出料臺的正上方均貫穿開設(shè)窗口，用于方便抓料單元抓取型材；型材輸送單元包括動(dòng)力滾筒輸送線，沿桁架長度方向設(shè)置在桁架上層的底板上，用于輸送型材。
5、作為優(yōu)選，抓料單元包括三組抓料機(jī)械手、一組組裝機(jī)械手和兩組成窗機(jī)械手，三組抓料機(jī)械手包括第一抓料機(jī)械手、第二抓料機(jī)械手和第三抓料機(jī)械手，沿桁架長度方向依次滑動(dòng)設(shè)置在桁架上；第一抓料機(jī)械手用于抓取出料架上完成穿條的型材并存放到毛坯儲存區(qū)或抓取毛坯儲存區(qū)的型材放到雙工作站的進(jìn)料輸送線上或抓取毛坯儲存區(qū)的型材放到動(dòng)力滾筒輸送線上或抓取雙工作站的進(jìn)料輸送線一側(cè)的移動(dòng)料架上的毛坯型材放置到雙工作站的進(jìn)料輸送線上或抓取雙工作站產(chǎn)生的可二次利用的尾料并擺放到尾料儲存區(qū)或抓取尾料儲存區(qū)的尾料放到雙工作站的進(jìn)料輸送線上；第二抓料機(jī)械手用于抓取雙工作站加工完成的成品料并放置到成品料儲存區(qū)或抓取成品料放置到動(dòng)力滾筒輸送線上；第三抓料機(jī)械手用于抓取動(dòng)力滾筒輸送線上的毛坯型材放置到中挺工作站的進(jìn)料輸送線上或抓取中挺工作站的進(jìn)料輸送線一側(cè)的移動(dòng)料架上的毛坯型材放置到中挺工作站的進(jìn)料輸送線上或抓取中挺工作站加工完成的成品料并放置到成品料儲存區(qū)或抓取成品料儲存區(qū)的成品料放置到動(dòng)力滾筒輸送線上；組裝機(jī)械手用于抓取動(dòng)力滾筒輸送線上的成品料并放置到預(yù)組裝臺上，且能夠調(diào)整成品料在預(yù)組裝臺上的放置方向；兩組成窗機(jī)械手沿桁架長度方向依次滑動(dòng)設(shè)置在桁架上，用于配合抓取預(yù)組裝臺上組裝好的框體并提取到框體輸送線上。
6、作為優(yōu)選，動(dòng)力滾筒輸送線包括前滾筒輸送線和后滾筒輸送線，前滾筒輸送線的一端位于出料架斜上側(cè)的桁架上層的底板上，前滾筒輸送線另一端位于中挺工作站的進(jìn)料端斜上側(cè)的桁架上層的底板上，后滾筒輸送線的一端位于雙工作站出料端斜上側(cè)的桁架上層的底板上，后滾筒輸送線另一端位于預(yù)組裝臺斜上側(cè)的桁架上，且前滾筒輸送線和后滾筒輸送線的長度方向相互平行；前滾筒輸送線和后滾筒輸送線的結(jié)構(gòu)一致，均包括滾筒架，滾筒架通過調(diào)節(jié)支座設(shè)置在桁架上層底板上，滾筒架上沿長度方向設(shè)置若干根軸線相互平行的輥?zhàn)樱佔(zhàn)觾啥司D(zhuǎn)動(dòng)連接輥?zhàn)佔(zhàn)O(shè)置在滾筒架上。
7、作為優(yōu)選，輥?zhàn)影ㄓ糜诮佑|并傳送型材的輸送段和用于連接輸送線動(dòng)力件的傳動(dòng)段，輥?zhàn)由陷斔投闻c傳動(dòng)段的交界處同軸設(shè)置擋環(huán)，輥?zhàn)拥膫鲃?dòng)段均通過片基帶連接同一根動(dòng)力軸，動(dòng)力軸轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在滾筒架上，且動(dòng)力軸的軸線平行于滾筒架的長度方向，即平行于型材的進(jìn)給方向，動(dòng)力軸連接傳動(dòng)動(dòng)力件輸出端，傳動(dòng)動(dòng)力件設(shè)置在滾筒架上；
8、作為優(yōu)選，輥?zhàn)拥妮S線前后傾斜設(shè)置，動(dòng)力滾筒輸送線以靠近穿條機(jī)的出料架的一端為前，輥?zhàn)由蟼鲃?dòng)段的一端在前，輸送段的一端在后，以垂直于動(dòng)力軸的軸線的面為基準(zhǔn)面，輥?zhàn)拥妮S線與基準(zhǔn)面間的傾斜角度為1°~5°。
9、作為優(yōu)選，前滾筒輸送線和后滾筒輸送線的后端均設(shè)置若干個(gè)水平夾緊件，用于夾緊并定位傳送到后端的型材，方便抓料單元的精準(zhǔn)抓取，水平夾緊件包括壓緊板，壓緊板通過滑軌滑動(dòng)設(shè)置在滾筒架上，且滑動(dòng)方向平行于輥?zhàn)拥妮S線，壓緊板連接夾緊動(dòng)力件的輸出端，夾緊動(dòng)力件通過定位板設(shè)置在滾筒架上，且定位板的板面與擋環(huán)的側(cè)面位于同一平面，以方便定位型材，定位板與壓緊板之間用于容納型材；前滾筒輸送線和后滾筒輸送線后端的端部還設(shè)置翻板，用于避免型材繼續(xù)輸送進(jìn)而從輥?zhàn)由系袈洌?/p>
10、作為優(yōu)選，滾筒架上沿其長度方向均勻設(shè)置若干個(gè)光電開關(guān)，用于檢測型材在動(dòng)力滾筒輸送線上輸送的情況，以適應(yīng)生產(chǎn)節(jié)拍。
11、作為優(yōu)選，定位件在出料架上沿長度方向均勻設(shè)置多個(gè)，定位件包括安裝板，安裝板設(shè)置在出料架上，安裝板上對稱貫穿開設(shè)兩條相互平行的對中槽，對中槽的長度方向平行于出料架長度方向，安裝板上對中槽相互遠(yuǎn)離的一側(cè)均設(shè)置固定銷軸，固定銷軸滑動(dòng)連接對中連桿，對中槽內(nèi)均貫穿設(shè)置活動(dòng)銷軸，活動(dòng)銷軸的上端連接對中連桿的一端，活動(dòng)銷軸的下端連接滑移塊，滑移塊連接對中動(dòng)力件的輸出端，對中動(dòng)力件設(shè)置在安裝板上，且對中動(dòng)力件輸出端的移動(dòng)方向平行于對中槽的長度方向，對中連桿遠(yuǎn)離活動(dòng)銷軸的一端設(shè)置夾緊棒，夾緊棒的軸線垂直于型材進(jìn)給方向，用于接觸并相對夾緊定位出料架上的型材。
12、作為優(yōu)選，毛坯儲存區(qū)設(shè)置在出料架斜上方的桁架上層的底板上，且不影響動(dòng)力滾筒輸送線的布置，雙工作站上料端的斜上方和雙工作站主機(jī)的正上方的桁架上層的底板設(shè)置為尾料儲存區(qū)，雙工作站出料端的正上方的桁架上層的底板設(shè)置為成品料儲存區(qū)。
13、作為優(yōu)選，進(jìn)料輸送線包括機(jī)架，機(jī)架上沿長度方向設(shè)置若干個(gè)進(jìn)料支座，進(jìn)料支座上滑動(dòng)設(shè)置垂直導(dǎo)軸，垂直導(dǎo)軸的上端設(shè)置連接座，連接座上轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置輸送托輥，輸送托輥的軸線垂直于機(jī)架的長度方向，機(jī)架長度方向的兩側(cè)均轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置傳動(dòng)軸，傳動(dòng)軸連接換位動(dòng)力件輸出端，換位動(dòng)力件設(shè)置在機(jī)架上，傳動(dòng)軸上均同軸設(shè)置若干個(gè)帶輪，兩側(cè)傳動(dòng)軸上相鄰的帶輪之間通過同步帶傳動(dòng)連接，同步帶上設(shè)置升降動(dòng)力件，升降動(dòng)力件輸出端的軸線平行于垂直導(dǎo)軸的軸線，升降動(dòng)力件的輸出端設(shè)置升降座，升降座上設(shè)置換位托輥，換位托輥的軸線平行于輸送托輥的軸線，升降動(dòng)力件的一側(cè)設(shè)置滑塊座，滑塊座滑動(dòng)設(shè)置在進(jìn)料支座上，且滑動(dòng)方向垂直于傳動(dòng)軸的軸線，滑塊座上設(shè)置無桿氣缸，無桿氣缸的輸出端設(shè)置動(dòng)壓座，動(dòng)壓座上轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置動(dòng)壓輥，動(dòng)壓輥的軸線平行于垂直導(dǎo)軸的軸線，滑塊座上設(shè)置靜壓座，靜壓座上轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置靜壓輥，靜壓輥的軸線平行于動(dòng)壓輥的軸線，靜壓輥和動(dòng)壓輥的高度一致，用于夾持換位托輥上的型材；連接座底部設(shè)置升降軸，升降軸滑動(dòng)連接進(jìn)料支座，且升降軸的軸線平行于垂直導(dǎo)軸的軸線，升降軸底端設(shè)置滾輪，滾輪滑動(dòng)設(shè)置在移動(dòng)凸輪上，移動(dòng)凸輪滑動(dòng)設(shè)置在進(jìn)料支座底部，且移動(dòng)凸輪的滑動(dòng)方向平行于傳動(dòng)軸的軸線，相鄰移動(dòng)凸輪之間通過連接軸連接為一體，機(jī)架上位于端部的一個(gè)移動(dòng)凸輪連接移動(dòng)動(dòng)力件輸出端，移動(dòng)動(dòng)力件設(shè)置在機(jī)架上；
14、作為優(yōu)選，連接座上遠(yuǎn)離升降座的一端設(shè)置垂直擋輥，用于避免型材在輸送托輥上移動(dòng)時(shí)掉落。
15、作為優(yōu)選，進(jìn)料輸送線一側(cè)用于放置移動(dòng)料架的地面上設(shè)置滑移定位組件，滑移定位組件包括固定板和定位桿，固定板上滑動(dòng)設(shè)置滑板，滑板的滑動(dòng)方向垂直于型材進(jìn)給方向，滑板上轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置u形輪，u形輪的軸線平行于滑板的滑動(dòng)方向，u形輪上用于放置移動(dòng)料架，且移動(dòng)料架能夠在u形輪上滑動(dòng)，滑動(dòng)方向平行于型材進(jìn)給方向，定位桿位于進(jìn)料輸送線端部一側(cè)的地面上，用于接觸移動(dòng)料架的端部以定位移動(dòng)料架；固定板上的一端還設(shè)置擋輥?zhàn)瑩踺佔(zhàn)限D(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置擋軸，擋軸的長度方向垂直于地面，用于接觸移動(dòng)料架的側(cè)邊以定位移動(dòng)料架；還包括夾持動(dòng)力件，設(shè)置在固定板上，夾持動(dòng)力件的輸出端轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置夾持座，夾持座轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在固定板上，夾持座上設(shè)置夾持輥，用于配合擋軸對移動(dòng)料架進(jìn)行夾持限位。
16、本發(fā)明還提供了一種型材空間物流存儲方法，包括上述的型材空間物流存儲系統(tǒng)，還包括以下步驟：
17、步驟一：將裝有毛坯型材的移動(dòng)料架放置到滑移定位組件的u形輪上，然后滑動(dòng)滑板，使得移動(dòng)料架的側(cè)邊接觸擋輥?zhàn)系膿踺S，然后啟動(dòng)夾持動(dòng)力件，使得夾持座上的夾持輥與擋軸對移動(dòng)料架進(jìn)行夾持，以進(jìn)行橫向限位，移動(dòng)料架沿u形輪切線方向滑動(dòng)，并使得移動(dòng)料架的邊緣接觸定位桿，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)料架的定位，移動(dòng)料架上的型材放置時(shí)均靠移動(dòng)料架的一側(cè)排列放置，方便抓料單元的精準(zhǔn)夾持；
18、步驟二：將出料架上的型材通過定位件進(jìn)行對中定位，并通過第一抓料機(jī)械手將出料架上的型材抓取并放置到毛坯儲存區(qū)擺放整齊；
19、步驟三：通過第一抓料機(jī)械手將毛坯儲存區(qū)或雙工作站的進(jìn)料輸送線一側(cè)的移動(dòng)料架上的型材移動(dòng)到雙工作站的進(jìn)料輸送線的換位托輥上，且換位托輥上的型材位于動(dòng)壓輥和靜壓輥之間，啟動(dòng)無桿氣缸，使得動(dòng)壓輥配合靜壓輥對型材進(jìn)行夾緊，避免換位托輥移動(dòng)時(shí)型材掉落，然后升起升降動(dòng)力件的輸出端，同時(shí)啟動(dòng)移動(dòng)動(dòng)力件，使得輸送托輥位于最低高度，輸送托輥的最低高度低于換位托輥的最高高度，然后啟動(dòng)換位動(dòng)力件，傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)使得換位托輥帶動(dòng)型材移動(dòng)至輸送托輥排列的長度方向上，然后將動(dòng)壓輥與靜壓輥對型材的夾緊松開、輸送托輥升起、換位托輥下降，使得型材從換位托輥上落到輸送托輥上，再反轉(zhuǎn)傳動(dòng)軸，將換位托輥移回原位置，并在換位托輥上放置下一根型材；
20、步驟四：通過第一抓料機(jī)械手將毛坯儲存區(qū)的型材移動(dòng)至前滾筒輸送線上，前滾筒輸送線將型材輸送至后端，當(dāng)型材接觸前滾筒輸送線后端的翻板時(shí)，啟動(dòng)夾緊動(dòng)力件將型材進(jìn)行夾緊定位，然后通過第三抓料機(jī)械手將前滾筒輸送線上定位好的型材或中挺工作站的進(jìn)料輸送線一側(cè)的移動(dòng)料架上的型材抓取移動(dòng)至中挺工作站的進(jìn)料輸送線的換位托輥上，中挺工作站的進(jìn)料輸送線與雙工作站的進(jìn)料輸送線的移動(dòng)動(dòng)作相同；
21、步驟五：通過第二抓料機(jī)械手抓取雙工作站加工完成的成品料并放置到成品料儲存區(qū)或抓取成品料放置到后滾筒輸送線上，后滾筒輸送線將成品料移動(dòng)至靠近預(yù)組裝臺的后端，后滾筒輸送線末端的夾緊動(dòng)力件的動(dòng)作與前滾筒輸送線的夾緊動(dòng)力件的動(dòng)作相同，然后通過組裝機(jī)械手將后滾筒輸送線上的成品料抓取并移動(dòng)到預(yù)組裝臺上；
22、步驟六：通過第三抓料機(jī)械手將中挺工作站出料端加工完成的成品料抓取并移動(dòng)到后滾筒輸送線上，定位后再由組裝機(jī)械手抓取并移動(dòng)至預(yù)組裝臺上，且能夠根據(jù)組裝需要調(diào)整成品料在預(yù)組裝臺上放置的方向，方便快速組裝；
23、步驟七：通過兩組成窗機(jī)械手將預(yù)組裝臺上組裝好的框體進(jìn)行配合夾持，并移動(dòng)放置到框體輸送線上進(jìn)行后續(xù)加工。
24、
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
中提供的效果僅僅是實(shí)施例的效果，而不是發(fā)明所有的全部效果，上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)：
25、1、本發(fā)明通過設(shè)置上下兩層的桁架，桁架下層設(shè)置型材加工單元，用于對型材進(jìn)行加工，桁架上層設(shè)置型材儲存單元和型材輸送單元，用于暫時(shí)存放型材和在不同的加工設(shè)備之間傳送型材，不需人工進(jìn)行干預(yù)，提高了加工的效率，且型材暫存區(qū)域位于二層，不影響下層設(shè)備的加工和占用下層空間，空間利用率和安全性更好；
26、2、本發(fā)明通過設(shè)置抓料單元，抓料單元包括三組抓料機(jī)械手、一組組裝機(jī)械手和兩組成窗機(jī)械手，三組抓料機(jī)械手分別用于抓取不同位置的型材并將型材轉(zhuǎn)移到其對應(yīng)設(shè)定的位置，避免單個(gè)抓料機(jī)械手在型材轉(zhuǎn)運(yùn)過程中的操作過于頻繁影響轉(zhuǎn)運(yùn)效率，提高了整體加工的效率，組裝機(jī)械手用于將加工好的型材轉(zhuǎn)移至預(yù)組裝臺上并能夠調(diào)整型材的放置方向，以放方便快速組裝，提高組裝效率，通過兩組成窗機(jī)械手用于從組裝好的框體兩側(cè)同時(shí)夾取并將框體移動(dòng)至框體輸送線上方便框體的后續(xù)加工；
27、3、本發(fā)明通過設(shè)置前上料組件和側(cè)上料組件，能夠?qū)崿F(xiàn)不同方式的上料，前上料組件用于直接接收穿條機(jī)加工完成的型材，側(cè)上料組件用于集中放置待加工的型材，前上料組件上無型材時(shí)則從側(cè)上料組件上抓取型材，避免后續(xù)型材的加工速度慢于穿條機(jī)上型材的加工速度，提高了型材的加工效率；
28、4、本發(fā)明通過設(shè)置前滾筒輸送線和后滾筒輸送線，方便型材在不同加工設(shè)備間的輸送，避免抓料單元沿桁架長度方向過長的移動(dòng)，提高了型材轉(zhuǎn)移的效率；
29、5、本發(fā)明通過設(shè)置進(jìn)料輸送線，且進(jìn)料輸送線設(shè)置為左右兩組托輥，一組為型材加工輸送的輸送托輥，另一組為型材等待輸送的換位托輥，提高了型材加工輸送的效率，避免型材輸送過程中放置型材造成運(yùn)動(dòng)干涉，提高了輸送的安全性。