一種鋁型材自動上排裝置及其控制方法與流程

2023-08-07 05:51:31 1

本發明涉及鋁型材在表面處理(包括氧化、電泳、著色、清洗等)前鋁型材上排領域，特別涉及一種鋁型材自動上排裝置及其控制方法。

背景技術：

鋁型材生產必須經過氧化、著色、電泳、清洗等表面處理工藝。為了方便這些工藝操作，在實際生產過程中需要將多條鋁型材按照所需間距固定於導電架(包括大梁和導電桿)上，且保持鋁型材與導電桿表面接觸良好，形成排狀矩形架。這個過程稱為上排過程。

目前，該上排過程大多是通過下述方案實現：在車間大梁上設有一升降機組，升降機組包括左、右兩臺升降機，每臺升降機包括支撐側梁、升降臺、升降電機，升降臺包括平移機械結構、平移電機，在每個支撐側梁旁邊設有導電桿。在進行上排前，先通過工人點動控制調節升降機組將導電桿移動至所需位置。工作時，工人分站在兩個支撐側梁一側，通過手工抬料、上料，然後通過鋁線人工立體纏繞鋁型材於導電桿，或者人工用夾鉗夾緊鋁型材於導電桿，逐根鋁型材依次固定於垂直的導電桿，中途人工控制升降架升降，使得導電桿處在合適的高度，方便工人纏繞鋁線或夾鉗夾持。採用該方案的缺點是：勞動強度大，生產效率低，排管間距不均勻，存在安全隱患，同時需要耗費大量人力，產品質量不穩定等。

因此，鋁型材上排過程尚缺乏一種安全高效、質量穩定、性價比高的方法與相應裝置。

技術實現要素：

本發明的主要目的在於克服現有技術的缺點與不足，提供一種鋁型材自動上排裝置，其具有降低勞動強度、提高生產效率、提高安全性能、減少鋁線材料的優點。

本發明的另一目的在於提供一種基於上述鋁型材自動上排裝置的控制方法，通過該控制方法可以實現鋁型材自動上排，大大降低了工人的勞動強度、提高了生產效率。

本發明的目的通過以下的技術方案實現：一種鋁型材自動上排裝置，包括纏繞機組、導電架升降機組和導電桿，所述纏繞機組包括兩臺纏繞機，纏繞機分別安裝在兩條導電桿側面；每臺纏繞機包括導電桿定位機構、鋁線放卷及導向機構和纏繞機構，所述導電桿定位機構用於定位導電桿在水平方向的位置以及固定導電桿以避免搖晃，鋁線放卷及導向機構用於將鋁線輸送到纏繞機構；所述導電桿處設有若干個固定鉤；在進行纏繞時，鋁型材端部伸出導電桿，纏繞機構用鋁線將鋁型材端部與固定鉤纏緊，並使鋁型材與導電桿導電面貼緊；所述導電架升降機組用於在一根鋁型材被纏緊後自動升降導電桿。本發明通過在導電桿上設置固定鉤，可以通過纏繞機組對鋁型材進行自動固定，從而無需人工進行纏繞，大大降低了工人的勞動強度、提高了生產效率。

優選的，所述導電桿定位機構包括定位漏鬥、定位導向杆、定位卡緊機構、定位驅動電機和定位位置檢測機構，在進行纏繞前，導電桿插入在定位漏鬥中，定位導向杆設置在定位漏鬥內部的側面，定位卡緊機構在定位驅動電機的作用下卡緊導電桿，定位位置檢測機構用於判別當前導電桿上的固定鉤位置。安裝在兩條導電桿上的固定鉤理論上是對稱的，但是實際加工和安裝並不能保證完全對稱和對應位置的水平高度一致，根據這個定位位置檢測機構的位置反饋可以知道兩條導電桿的始末固定鉤對應的水平位置偏差，實際應用時作補償。通過該結構，可以實現導電桿的定位，保證在纏繞時導電桿不會搖晃，同時通過定位驅動電機和定位卡緊機構的配合，便於定位杆進行上下移動。

優選的，所述鋁線放卷及導向機構包括放卷電機、放卷盤、導向輥、放線控制器和送線電機，放卷電機和送線電機分別與放線控制器相連，整卷鋁線放置在放卷輪中，由放卷電機旋轉放卷；放卷盤輸出的鋁線在導向輥導向下進入送線電機，送線電機在放線控制器控制下按照一定的速度將一定長度的鋁線輸送到纏繞機構中的纏繞頭。通過上述裝置，可以保證精確的纏繞形狀和長度及速度，同時對同種規格的鋁型材所需的每根纏繞鋁線的長度優化和一致，節省鋁線。

更進一步的，所述鋁線放卷及導向機構還包括檢測模塊，所述檢測模塊包括鋁線缺線檢測傳感器、張力檢測模塊，所述鋁線缺線檢測傳感器用於檢測鋁線是否出現鬆弛和斷線，張力檢測模塊包括張力調節模塊以及壓力限位檢測傳感器，壓力限位檢測傳感器設置在張力調節模塊兩側，所述張力調節模塊為浮動輥或位移電位計或編碼器等；所述鋁線缺線檢測傳感器、壓力限位檢測傳感器分別與放線控制器連接。通過設置鋁線缺線檢測傳感器，一旦出現鬆弛和斷線，放線控制器會收到信號並及時發出警報，提醒操作工人做相關處理。通過設置壓力限位檢測傳感器，一旦速度太快或太慢而導致的張力太大或太小，放線控制器會發送控制信號到放卷電機、送線電機，控制二者的降速或升速。

作為一種優選方案，所述纏繞機構包括Y-Z軸位移移動機構、鋁線送絲機構和纏繞頭，所述纏繞頭設置在Y-Z軸位移移動機構上，Y-Z軸位移移動機構帶動纏繞頭伸出的鋁線對鋁型材端部與固定鉤進行Y-Z平面纏繞，所述鋁線送絲機構用於將鋁線放卷及導向機構輸送的鋁線送到纏繞頭處。

作為另一種優選方案，所述纏繞機構包括XYZ三軸位移移動機構、鋁線送絲機構和纏繞頭，所述纏繞頭設置在XYZ三軸位移移動機構上；在進行纏繞時，XYZ三軸位移移動機構帶動纏繞頭進行Y-Z平面纏繞的同時，還進行X軸方向的移動，完成多圈Y-Z平面纏繞鋁線的在X方向排線動作，所述鋁線送絲機構用於將鋁線放卷及導向機構輸送的鋁線送到纏繞頭處。通過採用這種結構，可以使纏繞的更加規整和牢固。

優選的，所述每個纏繞機還設有用於在單排所需纏繞的最後一根鋁型材纏繞綁緊後剪斷鋁線的裁斷機構，實現纏繞的完全自動化，所述裁斷機構包括裁斷剪刀和氣動動力裝置，固定在纏繞機構的底座上，設在纏繞頭附近但是不影響纏繞頭動作的位置上。當最後一根鋁型材纏繞完畢，纏繞頭會繼續在一根空的固定鉤上纏繞多圈，最終把鋁線線頭拉扯至裁斷剪刀處，氣動動力裝置動作，剪刀閉合裁斷鋁線。

優選的，每個纏繞機還包括打磨機構，打磨機構包括打磨碟片、打磨機、打磨機平移機構和打磨控制電機，所述打磨碟片設置在打磨機的前端，打磨機設置在打磨機平移機構上，打磨控制電機通過打磨機平移機構控制打磨機的位置。通過設置該打磨機構，可以自動清除在上次表面處理浸泡液槽時附著在導電桿導電面上的雜質，確保導電效果。

優選的，在導電桿處安裝一個固定鉤板，固定鉤設置在該固定鉤板上，固定鉤板與導電桿採用可拆卸方式連接。使得固定鉤板可以重複利用，不必受到更換導電桿的影響，節省使用成本。

更進一步的，所述固定鉤板一端設有初始定位鉤，在纏繞鋁型材前，鋁線先纏繞到該初始定位鉤上。採用該設置，確保纏繞牢固。另外在所有鋁型材纏繞完畢後，鋁線會自動收緊後纏繞至下一個所需位置的固定鉤，完成整排纏繞。

優選的，所述上排裝置包括一纏繞機平移機構，所述纏繞機平移機構包括平移導軌和纏繞機平移驅動電機，兩個纏繞機均設置在上述平移導軌上，二者在平移導軌上的位置由纏繞機平移驅動電機驅動控制。通過該裝置，可以根據鋁型材的長度自動調整兩臺纏繞機之間的距離，以適應不同長度規格的鋁型材。

優選的，所述上排裝置包括一鋁型材上料機組，所述鋁型材上料機組設置於纏繞機組一側，用於將鋁型材有序的輸送到纏繞機組前端；所述鋁型材上料機組包括輸送機構、識別機構、翻轉和夾送機構，輸送機構用於堆放和分排前段工藝送來的一根根鋁型材，識別機構用於識別和計算鋁型材的截面尺寸，翻轉和夾送機構用於使鋁型材翻轉至合適位置，讓鋁型材導電的一側與導電桿導電面平行並且夾持送至貼合導電桿導電面。通過設置該機構，可以避免工人去搬運、整理和定位鋁型材，提高工作效率，同時可以防止由於設置錯誤鋁型材形狀而導致的纏繞錯誤甚至機構碰撞。

更進一步的，所述輸送機構包括輸送帶、輸送電機，輸送帶設置在同步軸上，輸送電機通過驅動同步軸帶動輸送帶運轉。

更進一步的，輸送帶上按照一定間距設有若干排定位輔助導向板，同時在輸送帶一側平行於其軸線方向設有鋁材定位導向板。鋁型材放置到輸送帶上時，通過定位輔助導向板和鋁材定位導向板，可以定位鋁型材在輸送帶上的位置，保持平行狀態向前傳送，同時每根鋁型材之間保持一定的間距，更便於後續的機械化控制。

更進一步的，所述識別機構包括機器視覺處理器，以及分別與機器視覺處理器相連的相機和傳感器，傳感器定位鋁型材在輸送帶上的位置，相機用於拍攝被翻轉和夾緊機構從輸送帶抬起的鋁型材的端面圖像，機器視覺處理器用於從端面圖像中提取鋁型材的截面形狀尺寸和位置，計算得到最優的用於與導電桿導電面接觸的固定用側面，然後發送翻轉信號到翻轉和夾送機構。

作為一種優選，所述翻轉和夾送機構包括翻轉電機、翻轉架、夾送電機和夾送手臂，翻轉電機和夾送電機分別與機器視覺處理器相連，翻轉架設置在輸送帶的一側，翻轉架在翻轉電機的驅動下翻轉，夾送手臂在夾送電機的驅動下動作。輸送帶上的鋁型材輸送到翻轉架上，機器視覺處理器發送翻轉信號到翻轉電機，翻轉電機控制翻轉架旋轉，翻轉到指定角度後停止，夾送手臂在夾送電機驅動下夾取鋁型材將其送至纏繞機組前方，且使鋁型材導電用側面與導電桿的導電面相貼緊。通過設置該翻轉和夾送機構，整個纏繞前期過程將不需要人工進行參與，具有智能化程度高、工作效率高的優點，並具有鋁型材纏繞前的緩衝作用。

作為另一種優選，所述翻轉和夾送機構包括夾持及旋轉機構、夾緊氣缸、夾料升降機構、夾送滑臺、升降電機、夾送電機，所述夾緊氣缸、夾送電機、升降電機分別與機器視覺處理器相連，夾持及旋轉機構在夾送氣缸的驅動下夾緊並旋轉鋁型材，夾持及旋轉機構設置在夾料升降機構的下方，夾料升降機構在夾送電機驅動下沿夾送滑臺移動。鋁型材到達指定位置後，夾持及旋轉機構在夾緊氣缸的驅動下夾住鋁型材，然後翻轉軸翻轉計算的角度，之後夾料升降機構控制夾持及旋轉機構到達指定的高度，最後夾送電機將鋁型材保持姿勢不變的移動到纏繞機組前方，且使鋁型材導電用側面與導電桿的導電面相貼緊。為防止鋁型材被夾緊時旋轉，夾緊抬升後再通過識別機構來識別形狀、尺寸與位置，計算與導電桿導電面最佳接觸面和所需旋轉角度。

更進一步的，夾持及旋轉機構的內壁設有彈性材料製成的內墊。以適應不同尺寸和截面的鋁型材。

一種基於上述鋁型材自動上排裝置的控制方法，包括以下步驟：

(1)根據鋁型材的幾何尺寸，確定導電桿在大梁的位置以及纏繞機之間的距離；

(2)導電桿定位機構對導電桿進行定位，鋁線放卷及導向機構將鋁線輸送到纏繞機構；

(3)將鋁型材放置在導電桿導電面的一側，鋁型材端部伸出導電桿，纏繞機構通過鋁線將鋁型材端部與導電桿上的固定鉤纏緊；

(4)在一根鋁型材被纏緊後，通過導電架升降機組自動將導電桿自動下降或者上升一個所需位置，然後重複步驟(3)，直到上排結束。

具體的，包括步驟：

S1、獲取當前待纏繞鋁型材的幾何尺寸信息；

S2、根據鋁型材的長度，發送控制信號到導電架升降機組和纏繞機平移機構，自動調整纏繞機之間的距離；

S3、導電桿定位機構對導電桿進行定位，鋁線放卷及導向機構和纏繞機構先將鋁線固定在導電桿的初始定位鉤上；

S4、通過鋁型材上料機組或人工將鋁型材放置在導電桿導電面的一側，鋁型材端部伸出導電桿，纏繞機構根據鋁型材的截面尺寸信息自動走纏繞軌跡，通過鋁線將鋁型材端部與導電桿上的固定鉤纏緊；

S5、導電桿自動升降，升降距離根據鋁型材的尺寸信息和鋁型材放置間距確定；

S6、重複步驟S4、S5，直至所設定的所有鋁型材纏繞完畢，纏繞頭纏繞固定鋁線末端，然後通過裁斷機構裁斷鋁線，當前排的鋁型材上排完畢。

更進一步的，所述步驟S1中，當前待纏繞鋁型材的尺寸信息通過下面且不局限的任一方法得到：

a、通過觸控螢幕或者工控機手動設置當前待纏繞鋁型材幾何參數；

b、通過上料機組中的識別機構自動讀取鋁型材端面幾何參數；

c、通過將鋁型材的3D或2D圖導入至工控機自動獲取鋁型材的幾何參數。

更進一步的，在第一根鋁型材纏繞前打磨機構對整條導電桿導電面進行打磨，或者在步驟S5升降過程中，打磨機構對整條導電桿導電面進行打磨。

更進一步的，所述步驟S4中，通過鋁型材上料機組將鋁型材放置在導電桿導電面的一側，步驟是：

S401、採集當前輸送機構上鋁型材的端面圖像；

S402、從端面圖像中提取鋁型材的截面形狀尺寸，計算得到最優的用於與導電桿導電面接觸的固定用側面；

S403、將上述固定用側面翻轉到垂直方向；

S404、通過翻轉和夾送機構將上述鋁型材按照步驟S403得到的擺放姿勢移動到纏繞機組前方。

本發明與現有技術相比，具有如下優點和有益效果：

1、傳統的上排基本是通過人工完成的，過程主要包括人工打磨導電桿、人工上料(將鋁型材從緩衝小車抬到導電桿附近)、人工上排(用鋁線人工捆綁或用夾子把鋁型材夾到導電桿上)、人工控制導電桿上下移動4個步驟，費時費力，工人勞動強度高，而且上排分布不均勻。本發明在纏繞機上設置了打磨機構，在導電桿升降時打磨碟片可對導電桿的導電面自動進行打磨。本發明設置了上料機組，實現了鋁型材自動上料，且可以控制上料的速度。本發明在導電桿上設置裝有固定鉤的固定鉤板，通過纏繞機組對鋁型材進行自動固定，從而無需人工進行纏繞。本發明通過設置位置移動控制器控制升降臺升降，可以在一個鋁型材被纏緊後控制導電桿自動下降或者上升一個位置，從而無需人工控制導電桿的上下移動。本發明實現了上述4個步驟的自動控制，可大大降低勞動強度，同時降低了由工人熟練程度、心理狀態、精神狀況導致的不確定因素，提高了產能和質量的穩定性。

2、本發明鋁型材上料機組還基於位置傳感器、機器視覺的思想，設置了位置傳感器、相機、識別機構、輸送機構、翻轉和夾送機構，通過上述機構可以確定最優的鋁型材用於與導電桿導電面接觸的固定用側面及幾何尺寸，使得鋁型材理料整齊，提高鋁型材的固定質量，降低工人的勞動強度，實現全自動上料。

3、本發明僅需原來1個上排槽位/工位就可以頂替原來的2～6個上排槽位/工位，即2個人(一個上排槽位/工位)頂替原來的4到12個人，大量節省人力。同時如果用戶不選購前端鋁型材上排機構，則不需要現場改動相關的多個工藝和設備，只佔據一個槽位/工位空間，節約了空間和投資。

附圖說明

圖1是本實施例裝置的正視圖。

圖2是本實施例裝置的俯視圖。

圖3是本實施例裝置的側視圖。

圖4(a)是本實施例裝置中打磨機構的結構示意圖。

圖4(b)是圖4(a)所示打磨機構中打磨機和打磨碟片的立體示意圖。

圖5是本實施例裝置中鋁型材上料機組的結構示意圖。

圖6是本實施例裝置中導電桿定位結構的結構示意圖。

圖7是本實施例裝置中採用Y-Z軸位移移動機構進行纏繞的示意圖。

圖8是本實施例裝置中鋁線放卷及導向機構的結構示意圖。

圖9是本實施例方法的流程圖。

圖10是本實施例鋁型材上料機組俯視示意圖。

圖11是本實施例鋁型材上料機組其中一種夾送方式示意圖。

其中：1--大梁，2--左導電桿，3--右導電桿，4--鋁型材，5--導電架升降機組，6--左纏繞機，7--右纏繞機，8--纏繞機平移機構，9--鋁型材上料機組，10--槽坑，21--固定鉤板，22--固定鉤，61--打磨機平移機構，62--打磨機，63--打磨碟片，71--定位漏鬥，72—第一定位導向杆，73—第二定位導向杆，74--定位卡緊機構，75--定位位置檢測機構，601--纏繞機Z向移動電機，602--纏繞機Y向移動電機，603---纏繞頭，65--放卷電機，66--放卷盤，67--浮動輥，68--鋁線缺線檢測傳感器，69--導向輥，77--壓力限位檢測傳感器，78--送線電機，91--輸送機構，92—識別機構，93--翻轉和夾送機構，911--左輸送帶，912--右輸送帶，913--輸送帶倒梯形導向板，914--鋁材定位導向板，921--傳感器和相機，922--機器視覺處理器，931--左翻轉和夾送機構，932--右翻轉和夾送機構，933--夾料升降機構，934--夾持及旋轉機構，935--夾緊氣缸，938--夾送滑臺，939--夾送電機。

具體實施方式

下面結合實施例及附圖對本發明作進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限於此。

實施例1

參見圖1、2、3，本實施例一種鋁型材自動上排裝置，包括鋁型材上料機組9、纏繞機組、導電架升降機組5、纏繞機平移機構8和導電桿(包括左導電桿2和右導電桿3)，鋁型材上料機組9設置於纏繞機組一側，用於將鋁型材4有序的輸送到纏繞機組前端，纏繞機組包括兩臺纏繞機(分別為左纏繞機6和右纏繞機7)，在每一條導電桿側面設有一個纏繞機，兩個纏繞機設置在纏繞機平移機構8上，之間的距離可調。導電架升降機組5用於在一根鋁型材被纏緊後自動升降導電桿。本實施例中，在每個導電桿處安裝一個固定鉤板21，在固定鉤板21上設有固定鉤22，固定鉤板21與導電桿採用可拆卸方式連接，固定鉤之間的間距可以預先設定。導電架升降機組5一端設置在大梁1上，控制導電桿在上排槽坑10內進行上下移動。本實施例的主要創新點是通過纏繞機組、導電架升降機組等的配合將鋁線自動纏繞在固定鉤和鋁型材上，完成鋁型材自動上排。下面結合附圖對各個部分機構進行具體說明。

參見圖2、5、10、11，本實施例鋁型材上料機組9包括輸送機構91、識別機構92、翻轉和夾送機構93，輸送機構91用於堆放和分排前段工藝送來的一根根鋁型材，包括輸送帶、輸送電機，輸送帶設置在同步軸上，輸送電機通過驅動同步軸帶動輸送帶運轉。本實施例採用的輸送帶包括兩條，分別是左輸送帶和右輸送帶，每條輸送帶上設有若干排倒梯形導向板913，鋁型材放置在倒梯形導向板內，同時在輸送帶一側平行於其軸線方向還設有鋁材定位導向板914。鋁材定位導向板914定位鋁型材一端對齊，倒梯形導向板913定位鋁型材之間間隔相同且平行，從而保證鋁型材在輸送帶上的位置相對固定，便於後續實現自動翻轉和夾送。

鋁型材上料機組9中識別機構92用於識別和計算鋁型材的截面尺寸，包括機器視覺處理922(例如PLC等處理器)，以及分別與機器視覺處理器相連的相機和傳感器，傳感器可以如圖10所示，與相機集成在一起，共同組成部件921，也可以分設在輸送帶兩側不同位置，目的是定位鋁型材在輸送帶上的位置，一旦達到指定位置，就發送信號到翻轉和夾送機構93進行夾取操作。相機是用於拍攝鋁型材的端面圖像，對相機並沒有特殊的限制，只要能夠滿足後續機器視覺處理器處理要求即可。機器視覺處理器用於從端面圖像中提取鋁型材的截面形狀尺寸和位置，計算得到最優的用於與導電桿導電面接觸的固定用側面，然後發送翻轉信號到翻轉和夾送機構93。

鋁型材上料機組9中翻轉和夾送機構93用於使鋁型材翻轉至合適位置，本實施例在綜合考慮成本以及夾取準確性後，在該鋁型材上料機組中設置兩個翻轉和夾送機構，參見圖10，分別為左翻轉和夾送機構931和右翻轉和夾送機構932。其中，左翻轉和夾送機構931的結構參見圖11，包括夾持及旋轉機構934、夾緊氣缸935、夾料升降機構933、夾送滑臺938、升降電機、夾送電機939，所述夾緊氣缸935、夾送電機939、升降電機分別與機器視覺處理器922相連，夾持及旋轉機構934在夾送氣缸935的驅動下夾緊並旋轉鋁型材，夾持及旋轉機構934設置在夾料升降機構933的下方，在該機構的控制下進行升降運動。夾料升降機構933在夾送電機939驅動下沿夾送滑臺938移動。

當然，實際應用中翻轉和夾送機構可以採用多種實施方式實現，並不局限於上述一種，例如，還可以包括翻轉電機、翻轉架、夾送電機和夾送手臂，翻轉電機和夾送電機分別與機器視覺處理器相連，翻轉架設置在輸送帶的一側，翻轉架在翻轉電機的驅動下翻轉，夾送手臂在夾送電機的驅動下動作。

另外，由於鋁型材的規格多種多樣，很多並不規則，為了避免夾持過程中發生打滑等情況，在夾持鋁型材的機構內壁設有一個內墊，該內墊是採用彈性材料製成，從而可以夾持的更牢固，保證翻轉和夾送的準確性、安全性。

本實施例纏繞機組包括兩臺纏繞機，每臺纏繞機包括導電桿定位機構、鋁線放卷及導向機構、纏繞機構、裁斷機構、打磨機構，所述導電桿定位機構用於定位導電桿在水平方向的位置以及固定導電桿以避免搖晃，鋁線放卷及導向機構用於將鋁線輸送到纏繞機構，纏繞機構用於鋁線將鋁型材端部與固定鉤22纏緊，並使鋁型材與導電桿導電面貼緊，裁斷機構用於在單排所需纏繞的最後一根鋁型材纏繞綁緊後剪斷鋁線的，打磨機構用於清除在上次表面處理浸泡液槽時附著在導電桿導電面上的雜質。下面結合附圖對本實施例所採用各個部件的結構進行具體說明如下。

參見圖6，導電桿定位機構包括定位漏鬥71、定位導向杆、定位漏鬥定位卡緊機構74、定位驅動電機和定位位置檢測機構75，在進行纏繞前，導電桿插入到定位漏鬥71中，定位導向杆設置在定位漏鬥71內部的側面，如圖中第一定位導向杆72、第二定位導向杆73，可以採用兩個固定的滾輪實現。定位卡緊機構74在定位驅動電機的作用下卡緊導電桿。為了保證左右兩個導電桿的行進速度一致，本實施例還在每個定位漏鬥71下方設置了定位位置檢測機構75，該機構用於判別當前導電桿上的固定鉤位置，根據位置反饋進行調整。

參見圖8，鋁線放卷及導向機構包括放卷電機65、放卷盤66、導向輥69、放線控制器、送線電機78和檢測模塊，放卷電機65和送線電機78分別與放線控制器相連，整卷鋁線放置在放卷輪中，由放卷電機65旋轉放卷；放卷盤66輸出的鋁線在導向輥69導向下進入送線電機78，送線電機78在放線控制器控制下按照一定的速度將一定長度的鋁線輸送到纏繞機構中的纏繞頭604。檢測模塊包括鋁線缺線檢測傳感器68、張力檢測模塊，所述鋁線缺線檢測傳感器68用於檢測鋁線是否出現鬆弛和斷線，張力檢測模塊包括張力調節模塊以及壓力限位檢測傳感器77，壓力限位檢測傳感器77設置在張力調節模塊兩側。本實施例中張力調節模塊可以採用浮動輥67，當然在實際應用中也可以採用例如位移電位計或編碼器等，只要能夠實現張力的檢測和調節即可。所述鋁線缺線檢測傳感器68、壓力限位檢測傳感器77分別與放線控制器連接，在檢測過程中將檢測的信號發送到放線控制器，放線控制器根據信號實時對放卷電機、送線電機的速度等進行調節，同時出現故障還可以對外報警，實現自動控制。

參見圖7，本實施例纏繞機構包括Y-Z軸位移移動機構、鋁線送絲機構和纏繞頭，所述纏繞頭603設置在Y-Z軸位移移動機構上，Y-Z軸位移移動機構包括Z嚮導軌、Y嚮導軌、纏繞機Z向移動電機601、纏繞機Y向移動電機602，Z嚮導軌設置在Y嚮導軌的滑塊上，纏繞機Y向移動電機602驅動Y嚮導軌的滑塊進行移動，纏繞頭603設置在Z嚮導軌的滑塊上，纏繞機Z向移動電機601驅動Z嚮導軌的滑塊進行移動。通過Y-Z軸位移移動機構的移動，纏繞頭603伸出的鋁線對鋁型材4端部與固定鉤22進行Y-Z平面纏繞。鋁線送絲機構用於將鋁線放卷及導向機構輸送的鋁線送到纏繞頭處。當然，在實際應用中，為了使纏繞的更加牢固，可以在本實施例所述的Y-Z軸位移移動機構基礎上，進一步採用現有技術中已有的三維位移移動機構，使得纏繞頭可以在進行Y-Z平面纏繞的同時，還進行X軸方向的移動，完成多圈Y-Z平面纏繞鋁線在X軸方向排線動作。

在纏繞鋁型材前，需要對鋁線的初始位置進行定位，為此，在固定鉤板21一端設置初始定位鉤，鋁線先纏繞到該初始定位鉤上。同樣的，在單排纏繞完畢後，需要將鋁線裁斷，這裡可以通過人工手動裁斷，不過，為了提高工作效率，本實施例提出一種自動裁斷機構，該機構固定在纏繞機構的底座上，包括裁斷剪刀和氣動動力裝置，裁斷剪刀設置在纏繞頭附近，但是不影響纏繞頭動作。當最後一根鋁型材纏繞完畢，纏繞頭會繼續在一根空的固定鉤上纏繞多圈，最終把鋁線線頭拉扯至裁斷剪刀處，氣動動力裝置動作，剪刀閉合，實現自動裁斷鋁線。

參見圖4(a)、(b)，本實施例打磨機構包括打磨碟片63、打磨機62、打磨機平移機構61和打磨控制電機，打磨碟片63設置在打磨機62的前端，打磨機62設置在打磨機平移機構61上，打磨控制電機通過打磨機平移機構61控制打磨機62的位置。

參見圖2，本實施例纏繞機平移機構8包括平移導軌和纏繞機平移驅動電機，兩個纏繞機均設置在上述平移導軌上，二者在平移導軌上的位置由纏繞機平移驅動電機驅動控制。

參見圖3，本實施例中，導電架升降機組5包括支撐側梁、升降臺、高度位移傳感器、升降電機及驅動等。升降臺包括平移機械結構、平移電機及驅動、平移限位或平移傳感器等，該升降機的作用是在位置移動控制器控制下控制導電桿能夠精確移動至所需位置。升降電機及驅動使得導電桿按照所需速度上升或下降，而高度位移傳感器確保纏繞機能夠精確纏繞不同的鋁型材。

參見圖9，本實施例鋁型材自動上排裝置的控制方法，包括以下步驟：

S1、獲取當前待纏繞鋁型材的幾何尺寸信息，方法可根據實際應用進行自主選擇，例如通過觸控螢幕或者工控機手動設置，或者通過上料機組中的識別機構自動讀取，或者通過將鋁型材的3D或2D圖導入至工控機自動獲取等。

獲取幾何尺寸信息，就可以設置相應的鋁型材生產配方，即針對不同的鋁型材尺寸，設置的各個電機的控制信息，例如轉動速度、時間等。

S2、根據鋁型材的長度，發送控制信號到導電架升降機組5和纏繞機平移機構8，自動調整兩根導電桿(圖1中的2和3)以及兩個纏繞機(圖2中的6和7)在X軸方向的距離。這個距離與鋁型材長度相當。

S3、導電桿定位機構對導電桿進行定位，鋁線放卷及導向機構和纏繞機先將鋁線固定在導電桿頂端的初始定位軸上。

S4、對整條導電桿導電面進行打磨。

S5、通過上料機組將鋁型材放置在導電桿導電面的一側，這裡，為了使鋁型材與導電桿導電面能夠實現最大面積的貼合，採用下述處理步驟：

a、採集當前輸送機構91上鋁型材的端面圖像；

b、從端面圖像中提取鋁型材的截面形狀尺寸，計算得到最優的用於與導電桿導電面接觸的固定用側面；

c、將上述固定用側面翻轉到垂直方向；

d、通過翻轉和夾送機構93將上述鋁型材按照步驟S403得到的擺放姿勢移動到纏繞機組前方。

S6、S7、上料機組中翻轉和夾送機構93將鋁型材放置在導電桿導電面的一側，鋁型材端部伸出導電桿，纏繞機構根據鋁型材的截面尺寸信息自動走纏繞軌跡，通過鋁線將鋁型材端部與導電桿上的固定鉤22纏緊，實現自動放卷和纏繞。

在當前鋁型材纏繞完畢後，翻轉和夾送機構93放掉鋁型材，返回到初始位置。

判斷單排所設定的所有鋁型材是否纏繞完畢，如果沒有，則導電桿自動下降，重複步驟S5—S7，否則，纏繞頭纏繞固定鋁線末端，然後通過裁斷機構裁斷鋁線，然後執行步驟S8。

S8、S9、如用戶有相應的數據歸檔要求，則可在觸控螢幕或工控機生成相應生產記錄，已上排好的鋁型材被航車吊至成排緩衝區或直接送至後續工藝段。

上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式並不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護範圍之內。