一种工业铝型材加工用高效拉直机及其校正方法

文档序号:1897735 发布日期:2021-11-30 浏览:15次 >En<

阅读说明:本技术 一种工业铝型材加工用高效拉直机及其校正方法 (Efficient straightening machine for industrial aluminum profile machining and correction method thereof ) 是由 瞿庆广 林建宝 陈维义 向飞宇 吴顺军 李春林 彭继彪 李登军 李军 林建洲 于 2021-08-30 设计创作,主要内容包括:本发明涉及铝型材处理技术领域,尤其涉及一种工业铝型材加工用高效拉直机及其校正方法。其技术方案包括:机体以及设置在机体上的台体,台体上设置有分别将铝型材的两端夹紧的主夹紧机构与副夹紧机构;台体上设置有导轨机构,主夹紧机构与副夹紧机构上均设置有用于沿着导轨机构移动的行走机构,主夹紧机构上设置有纵向驱动机构,纵向驱动机构上设置有至少一个焦距可调节的光照单元;主夹紧机构上还设置有工业相机,副夹紧机构上设置有显示光照单元发出的光范围的成像板。本发明通过在成像板上依次产生多个光照区域,由工业相机拍摄,由光照对比度分析处理的显示设备分析,从而对铝型材的拉直状态实时监测,并根据检测分析的结果对机器精准控制。(The invention relates to the technical field of aluminum profile processing, in particular to a high-efficiency straightening machine for processing an industrial aluminum profile and a correction method thereof. The technical scheme comprises the following steps: the aluminum profile clamping device comprises a machine body and a table body arranged on the machine body, wherein a main clamping mechanism and an auxiliary clamping mechanism which are used for clamping two ends of an aluminum profile respectively are arranged on the table body; the table body is provided with a guide rail mechanism, the main clamping mechanism and the auxiliary clamping mechanism are both provided with a traveling mechanism used for moving along the guide rail mechanism, the main clamping mechanism is provided with a longitudinal driving mechanism, and the longitudinal driving mechanism is provided with at least one illumination unit with adjustable focal length; the main clamping mechanism is also provided with an industrial camera, and the auxiliary clamping mechanism is provided with an imaging plate for displaying the light range emitted by the illumination unit. According to the invention, a plurality of illumination areas are sequentially generated on the imaging plate, shot by an industrial camera and analyzed by the display equipment for illumination contrast analysis processing, so that the straightening state of the aluminum profile is monitored in real time, and the machine is accurately controlled according to the detection and analysis result.)

一种工业铝型材加工用高效拉直机及其校正方法

技术领域

本发明涉及铝型材处理技术领域,尤其涉及一种工业铝型材加工用高效拉直机及其校正方法。

背景技术

工业铝型材挤压成型之后会有一定的偏差,成型之后要利用拉直机进行拉直校正,将刚挤压成型的工业铝型材校正到所要求的公差范围之内,拉直校正必须利用拉直机来完成,保证其精度。

而目前在拉直机工作时,一般通过人工操作,使得铝型材在肉眼可见的情况下进行拉直,由于不能对铝型材的拉直状态实时监测,导致过分拉直时会出现铝型材的结构强度造成破坏,因此,如何精准判定铝型材的拉直状态是本领域技术人员所要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是针对背景技术中存在的问题,提出一种可精准判定铝型材拉直状态的工业铝型材加工用高效拉直机及其校正方法。

本发明的技术方案:一种工业铝型材加工用高效拉直机,包括机体以及设置在机体上的台体,台体上设置有分别将铝型材的两端夹紧的主夹紧机构与副夹紧机构;所述台体上设置有导轨机构,主夹紧机构与副夹紧机构上均设置有用于沿着导轨机构移动的行走机构,所述主夹紧机构上设置有纵向驱动机构,纵向驱动机构上设置有至少一个焦距可调节的光照单元;所述主夹紧机构上还设置有工业相机,所述副夹紧机构上设置有显示光照单元发出的光范围的成像板。

优选的,所述主夹紧机构与副夹紧机构均包括机架,该机架上均设置有用于承载铝型材两端的齿板,机架上还转动设置有与齿板相啮合压紧夹爪,机架上设置有驱动压紧夹爪摆动的驱动气缸。

优选的,所述台体上通过支架安装有拉伸油缸,拉伸油缸的活塞杆端部与主夹紧机构上的行走机构相连接,使其沿着导轨机构往复移动。

优选的,所述机体的周侧设置有控制器,所述行走机构上设置有表示铝型材拉直状态的指示装置,指示装置与控制器信号连接,且控制器对所述驱动气缸、拉伸油缸、工业相机、纵向驱动机构以及光照单元集中控制。

优选的,所述工业相机外接对光照对比度分析处理的显示设备,该显示设备将光照对比度分析结果通过有线或无线的方式输入至控制器。

优选的,所述光照单元的光源照射后所呈现的轮廓为矩形或者线形。

优选的,所述副夹紧机构上还设置有与导轨机构匹配用于对副夹紧机构的位置固定的限位机构。

一种工业铝型材加工用校正方法,利用上述的拉直机,包括如下步骤:

步骤1:将铝型材的两端分别通过副夹紧机构与主夹紧机构固定;

步骤2:使光照单元对铝型材进行照射,并在成像板上形成具有一定形状的阴影部分;

步骤3:通过工业相机对成像板上的阴影部分拍摄,通过外部显示设备进行光照对比度分析后,将对比结果反馈至控制器;

步骤4:控制器经过数据处理后,将结果通过指示装置进行显示或者指示,再通过控制器对驱动气缸、拉伸油缸、工业相机、纵向驱动机构以及光照单元的工作状态进行控制,使其互相配合以达到自动化的效果;

步骤5:人工将铝型材翻面后,按照上述步骤1~4重复一次后结束。

与现有技术相比,本发明具有如下有益的技术效果:

通过光照单元移动,在成像板上依次产生多个光照区域,由工业相机进行拍摄,由光照对比度分析处理的显示设备分析,从而可以对铝型材的拉直状态实时监测,并根据检测分析的结果,控制装置的运行状态,以达到自动化的效果。

附图说明

图1给出了本发明一种实施例的拉直机的结构示意图;

图2为图1的A处局部放大图;

图3为光照单元照射铝型材时的示意图;

图4为图3中铝型材被照射后的第一种状态示意图;

图5为图3中铝型材被照射后的第二种状态示意图;

图6为光照单元对铝型材扫描时的示意图;

附图标记:1、拉伸油缸;2、机体;3、台体;4、主夹紧机构;5、行走机构;6、副夹紧机构;7、指示装置;8、限位机构;9、导轨机构;12、齿板;13、工业相机;14、光照单元;15、成像板;16、控制器;17、纵向驱动机构;100、铝型材。

具体实施方式

下文结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明。

实施例一

如图1和图2所示,本发明提出的一种工业铝型材加工用高效拉直机,包括机体2以及设置在机体2上的台体3,台体3上设置有分别将铝型材100的两端夹紧的主夹紧机构4与副夹紧机构6;台体3上设置有导轨机构9,主夹紧机构4与副夹紧机构6上均设置有用于沿着导轨机构9移动的行走机构5,且导轨机构9与行走机构5匹配,避免主夹紧机构4与副夹紧机构6脱离台体3;主夹紧机构4上设置有纵向驱动机构17,纵向驱动机构17可以对将光照单元14的位置进行调节,纵向驱动机构17上设置有至少一个焦距可调节的光照单元14;主夹紧机构4上还设置有工业相机13,副夹紧机构6上设置有显示光照单元14发出的光范围的成像板15,光照单元14工作产生出的光线轮廓与成像板15上侧边缘线相齐平,该成像板15的上侧边缘直接与铝型材100底部相接触;

基于实施例一的工业铝型材加工用高效拉直机工作原理是:当主夹紧机构4与副夹紧机构6将铝型材100夹紧时,此时副夹紧机构6处于固定状态,主夹紧机构4处于移动牵引状态,使得铝型材100的两端受力被拉直,在拉直过程中,通过观测光照单元14在成像板15上产生的投影的部分,观测铝型材100是否呈水平状,然后纵向驱动机构17驱动光照单元14移动,对铝型材100的端面扫描,具体的,如图6所示,图6示意性的示出了光照单元14对铝型材100扫描的示意图,(A1表示光照单元的起始光照区域、A3表示光照单元的末尾光照区域,L表示成像板的长度,H表示成像板的高度),通过纵向驱动机构17驱动光照单元14移动,从而在成像板15上依次产生多个光照区域,由工业相机13进行拍摄分析,从而可以对铝型材100的拉直状态实时监测,当铝型材100处于平直状态时,将铝型材100翻面后再进行拉直处理。此外,由于光照单元14的焦距可调节,使得产生的光照区域大小不同,可根据实际情况自行调节,前提为光照单元14产生的光线轮廓与成像板15的顶部边缘重合;另外根据实际生产需要,配合光照单元14的焦距调节,可调节铝型材的允许误差。

实施例二

如图1和图2所示,本发明提出的一种工业铝型材加工用高效拉直机,相较于实施例一,本实施例还包括:主夹紧机构4与副夹紧机构6均包括机架,该机架上均设置有用于承载铝型材100两端的齿板12,机架上还转动设置有与齿板12相啮合压紧夹爪,机架上设置有驱动压紧夹爪摆动的驱动气缸;台体3上通过支架安装有拉伸油缸1,拉伸油缸1的活塞杆端部与主夹紧机构4上的行走机构5相连接,使其沿着导轨机构9往复移动,副夹紧机构6上还设置有与导轨机构9匹配用于对副夹紧机构6的位置固定的限位机构8。

本实施例中,通过驱动气缸工作使得压紧夹爪绕着机架转动,并通过压紧夹爪与齿板12啮合,使得铝型材100被固定,被固定后,拉伸油缸1工作可使主夹紧机构4通过行走机构5沿着导轨机构9移动,从而驱动主夹紧机构4对铝型材100牵引拉直,此前,使副夹紧机构6处于被限位机构8限制移动的状态,从而便于操作。

实施例三

如图1所示,本发明提出的一种工业铝型材加工用高效拉直机,相较于实施例一或实施例二,本实施例还包括:机体2的周侧设置有控制器16,行走机构5上设置有表示铝型材100拉直状态的指示装置7,指示装置7与控制器16信号连接,且控制器16对驱动气缸、拉伸油缸1、工业相机13、纵向驱动机构17以及光照单元14集中控制;

本实施例中,指示装置7优选为三色指示灯,便于直观的看出拉直机的拉直状态,当然还以采用蜂鸣器、显示器等可以表示出拉直状态的装置,本申请中不作限制;指示装置7根据控制器16的输出信号,显示拉直机不同的工作状态;同时控制器16根据光照单元14、以及工业相机13输入的信号处理后对拉伸油缸1、驱动气缸以及纵向驱动机构17编程性控制,从而达到自动化的效果。

实施例四

本发明提出的一种工业铝型材加工用高效拉直机,相较于实施例三,本实施例还包括:工业相机13外接对光照对比度分析处理的显示设备图中未示出,该显示设备将光照对比度分析结果通过有线或无线的方式输入至控制器16;光照单元14的光源照射后所呈现的轮廓为矩形或者线形。

本实施例中,光照单元14产生的光线会在成像板15表面形成亮度不一的区域,在此,如图3所示,为了便于理解,图3采用了夸张的手法表示出光照单元14的照射状态,铝型材100的中部弯曲呈α角,在光照单元14产生光束的同时,铝型材100的弯曲部分将光照单元14的光线传播路径遮挡部分,参照图4,图4上的A区域表示光照单元的光线理应成像的部分,B区域(即图4中的阴影部分)为被铝型材遮挡的部分,如图5所示,图中的A-B区域为光照单元14对铝型材100照射后的实际成像区域;利用可对光照对比度分析处理的显示设备进行分析后,通过控制器16控制相应的部件工作,进而执行不同的功能;

光照单元14产生的光线为矩形时,其光线轮廓的边缘部与成像板15的顶部边缘线重合,以表示初始状态下,光照单元14的光线传播过程中,无任何遮挡物,若具有遮挡部分(即铝型材100的不平处),则会在成像板15上呈现不平处相应的投影形状;同理,光照单元14的产生的光线为直线时,该直线也需与成像板15的顶部边缘线重合,若具有不平处,则会在成像板15顶部产生呈线形的阴影,以便于工业相机13拍照后经光照对比度分析处理的显示设备处理。

一种工业铝型材加工用校正方法,利用上述的拉直机,包括如下步骤:

步骤1:将铝型材100的两端分别通过副夹紧机构6与主夹紧机构4固定;

步骤2:使光照单元14对铝型材100进行照射,并在成像板15上形成具有一定形状的阴影部分;

步骤3:通过工业相机13对成像板15上的阴影部分拍摄,通过外部显示设备进行光照对比度分析后,将对比结果反馈至控制器16;

步骤4:控制器16经过数据处理后,将结果通过指示装置7进行显示或者指示,再通过控制器16对驱动气缸、拉伸油缸1、工业相机13、纵向驱动机构17以及光照单元14的工作状态进行控制,使其互相配合以达到自动化的效果;

步骤5:人工将铝型材翻面后,按照上述步骤1~4重复一次后结束。

上述具体实施例仅仅是本发明的几种优选的实施例,基于本发明的技术方案和上述实施例的相关启示,本领域技术人员可以对上述具体实施例做出多种替代性的改进和组合。

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