CN120055977A - 一种铝型材表面处理装置及方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及铝型材加工技术领域，具体涉及一种铝型材表面处理装置及方法。一种铝型材表面处理装置，包括机架、迫使铝型材行进的输送机构以及用抛光处理的抛光机构；双导轨，其包括沿输送通道长度方向布置的两根导轨，两根导轨均包括依次衔接的第一打磨段、扭转段、第二打磨段以及避让段，两根导轨的第二打磨段通过扭转段相对第一打磨段实现90°空间位姿转换；打磨组件，包括与铝型材断面边缘接触并打磨的砂轮；以及张力调节机构，其包括卷簧组件，卷簧组件通过卷簧牵引绳对滑块施加弹性拉力。本申请具有降低铝型材断面边缘处的毛刺附着在刷毛上，进而在抛光过程中划伤抛光面的情况发生的概率。

Description

一种铝型材表面处理装置及方法

技术领域

本申请涉及铝型材加工技术领域，具体涉及一种铝型材表面处理装置及方法。

背景技术

铝型材因其轻量化、耐腐蚀及易加工特性，应用于建筑、汽车、电子等领域。在铝型材表面处理中，抛光工艺是提升表面光洁度、去除加工毛刺及氧化层的关键环节。传统机械抛光易因刚性接触导致型材表面划伤或变形，而柔性抛光技术通过弹性接触与低压力研磨，能够在维持型材几何精度的同时完成表面光整加工，逐渐成为高端铝材加工的主流工艺。

柔性抛光的核心在于采用具有弹性的抛光工具（如尼龙刷辊、纤维磨头等）与磨料协同作用，通过刷毛的弹性形变实现与型材表面曲率的自适应贴合，避免硬性摩擦损伤。典型工艺中，抛光辊通过高速旋转带动柔性刷毛与磨料颗粒（如碳化硅、氧化铝）对铝材表面进行微切削，兼具去毛刺与抛光功能。

参照公开号为CN114589611A，公开日期为2022年6月7日，名称为一种滑动式跟随降温的铝型材加工用抛光装置的中国专利申请文件，该抛光装置包含固定架，固定架的内侧安装有载板，载板的表面设有限位件，抛光件设置在载板的上方，抛光件包括抛光电机和抛光轮，抛光轮的表面上设置有刷毛，当需要铝型材表面进行抛光时，通过抛光轮对铝型材的表面进行打磨和抛光。

综合现有技术可见，铝型材的断面在切割过程中极易生成毛刺，当抛光轮对铝型材的表面进行打磨时，铝型材的断面边缘处的毛刺极易被刷毛吸附从而嵌入到刷毛的间隙中，并在刷毛中形成硬质残留物，这些硬质残留物不仅会在后续抛光过程中划伤型材表面造成二次缺陷，还会导致刷毛弹性失效，进而引发局部过抛光现象，破坏铝型材表面粗糙度一致性。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种铝型材表面处理装置及方法，主要用于降低铝型材断面边缘处的毛刺附着在刷毛上，进而在抛光过程中划伤抛光面，破坏型材表面粗糙度一致性的情况发生的概率。

为了解决上述技术问题，第一方面，本申请提供一种铝型材表面处理装置。

一种铝型材表面处理装置，包括机架、迫使铝型材沿设在所述机架上的输送通道行进的输送机构以及用于对所述铝型材周向侧壁进行抛光处理的抛光机构，所述铝型材表面处理装置还包括：双导轨，其包括沿输送通道长度方向布置的两根导轨，两根导轨均包括依次衔接的第一打磨段、扭转段、第二打磨段以及避让段，其中，两根导轨的第一打磨段对称分布于铝型材待抛光的两个相对的周向侧壁外侧，两根导轨的第二打磨段通过扭转段相对第一打磨段实现90°空间位姿转换，并对称分布于铝型材待抛光的另外两个相对的周向侧壁外侧，两根导轨的避让段与第二打磨段末尾连接并延伸形成供铝型材通过的避让结构；打磨组件，其通过滑块滑动设于双导轨上，并包括至少一对在铝型材行进至输送通道时与铝型材断面边缘接触并打磨的砂轮；以及张力调节机构，其包括固定于机架进料端的卷簧组件，所述卷簧组件通过卷簧牵引绳对滑块施加弹性拉力。

通过采用上述技术方案，通过将双导轨一端对称分布于铝型材待抛光的相对的两个侧壁之外，另一端旋转90°后对称分布在另外相对的两个侧壁之外，形成环绕铝型材的导向路径，使得砂轮能够对铝型材断面边缘（即毛刺集中区域）进行预打磨，提前去除毛刺根部及松散碎屑，从源头减少后续抛光过程中铝型材断面边缘处的毛刺被滚刷剪切、压入的可能性。且砂轮滑动设于双导轨上，并随铝型材移动同步执行打磨动作。使得砂轮始终与型材断面边缘保持恒定的接触，降低因型材输送速度波动导致打磨不充分或过切的概率，另一方面也能降低打磨掉的粉末重新吸附到铝型材断面边缘处的概率，进一步提升抛光的效率。

两个导轨均设置成由依次衔接的第一打磨段、第二打磨段、扭转段和避让段构成，具有多方面积极效果。扭转段采用螺旋曲面几何构型实现滑块90°空间位姿转换，这使得砂轮能够在铝型材行进过程中平稳地从对铝型材相对的两个侧壁外侧的打磨过渡到另外相对的两个侧壁外侧的打磨，保证了打磨过程的连贯性和流畅性。这种空间位姿的平稳转换避免了砂轮在切换打磨位置时出现卡顿、抖动等情况，从而确保了对铝型材断面边缘打磨的精度和质量，进一步提高了毛刺去除效果。避让段与第二打磨段末端连接并延伸构成避让结构，能够为铝型材顺利通过提供足够的空间，防止在铝型材行进过程中与导轨发生干涉碰撞，保证了铝型材输送的顺畅性。

可选地，所述张力调节机构还包括固定于机架出料端的卷扬组件，所述卷扬组件通过卷扬牵引绳与所述滑块连接，所述铝型材表面处理装置还包括与所述卷扬组件电连接并用于动态调节砂轮与铝型材断面边缘的接触压力的控制机构。

通过采用上述技术方案，在机架出料端设置卷扬组件并通过卷扬牵引绳与滑块连接，再配合与卷扬组件电连接的控制机构，能够动态调节砂轮与铝型材断面边缘的接触压力。控制机构一方面可根据铝型材的材质、硬度等不同特性，实时调整卷扬组件的动作，进而精准改变砂轮与铝型材断面边缘的接触压力，使打磨过程更加适配不同的铝型材，提高打磨的质量和效果；另一方面这种动态调节机制可以适应铝型材在输送过程中的微小位置变化，始终保持砂轮与铝型材断面边缘良好的接触状态，进一步降低因型材输送过程中的不稳定因素对打磨效果的影响，保证了打磨过程的稳定性和一致性。

可选地，所述卷扬组件包括卷扬机本体，其安装于机架出料端的底部；牵引绳导向轮组，其由至少两个定滑轮组成，用于引导卷扬牵引绳的收放方向；所述控制机构包括：张力传感器，其设于卷簧牵引绳上，用于实时检测卷簧牵引绳的张力值；控制器，其接收张力传感器的信号并计算张力差值；伺服电机，其驱动卷扬机本体收放牵引绳，使卷簧牵引绳的张力差值稳定在±10N范围内；报警模块，当张力差值超过±15N时触发声光警示。

控制机构中的张力传感器实时检测卷簧牵引绳的张力值，并将该信号传递给控制器，控制器通过计算张力差值，能够精确掌握砂轮与铝型材断面边缘接触压力的变化情况。伺服电机根据控制器的指令驱动卷扬机本体收放牵引绳，使卷簧牵引绳的张力差值稳定在±10N范围内，这可以保证砂轮与铝型材断面边缘的接触压力始终处于合适的范围，既不会因为压力过小而导致打磨不充分，也不会因为压力过大造成型材表面损伤或砂轮过度磨损，极大地提高了打磨质量和效率，确保打磨过程的稳定性和一致性。

当张力差值超过±15N时，报警模块触发声光警示，能够及时提醒操作人员设备运行出现异常情况，使操作人员可以迅速采取措施进行调整和维修，避免因接触压力异常而持续对铝型材造成质量问题，降低生产损失，保障整个铝型材表面处理装置的稳定可靠运行。

可选地，所述卷簧组件的弹性系数为300N/m至800N/m，用于在铝型材行进过程中动态调节砂轮与断面边缘的接触压力，所述输送机构的输送通道长度为5-10m。

可选地，所述抛光机构包含两组模块化抛光单元：第一抛光组件，其可拆卸连接于第一安装端，包含两组具有刷毛的第一抛光辊组，用于加工铝型材的两个相对侧壁；第二抛光组件，其可拆卸连接于第二安装端，包含两组具有刷毛的第二抛光辊组，用于加工铝型材的剩余两个相对侧壁。

可选地，所述第一抛光组件沿第一打磨段长度方向分布，所述第二抛光组件沿第二打磨段长度方向分布。

可选地，所述控制机构还包括设于所述避让结构初始位置上的行程开关，行程开关被触发时，控制器驱动卷扬机收紧牵引绳，使砂轮与铝型材脱离接触。

通过采用上述技术方案，在铝型材通过避让结构时，砂轮与铝型材脱离接触，可避免因铝型材在避让过程中位置或姿态的微小变化，导致砂轮与铝型材发生不必要的碰撞或摩擦，从而防止砂轮损坏，延长砂轮的使用寿命，同时也避免铝型材表面被意外划伤，提高产品质量。该设计实现了自动化的动作切换，使得设备在铝型材不同的行进阶段能够自动调整砂轮的工作状态，优化了生产流程，减少了人工干预，提高了生产效率。

可选地，所述第一抛光辊组的刷毛以及所述第二抛光辊组的刷毛均由碳化硅纤维与聚酯复合丝编织而成。

第二方面，本申请提供一种铝型材表面处理方法，应用于第一方面所述的一种铝型材表面处理装置，其表面处理方法为：

S1、通过输送机构迫使铝型材沿机架上的输送通道连续行进；

S2、当铝型材进入输送通道时，由卷簧组件通过卷簧牵引绳对打磨组件施加初始弹性拉力，使砂轮对铝型材断面的两个相对边缘进行打磨；

S3、铝型材推动打磨组件沿双导轨移动至扭转段时，通过螺旋曲面几何构型使打磨组件绕铝型材轴线旋转90°，完成空间位姿转换；

S4、当打磨组件完成空间位姿转换时，由卷簧组件通过卷簧牵引绳对打磨组件施加弹性拉力，使砂轮对铝型材断面的另外两个相对边缘进行打磨；

S5、在铝型材断面边缘打磨完毕时，由抛光机构对铝型材的周向侧壁进行抛光；

S6、当铝型材完全通过输送通道后，由卷簧组件通过卷簧牵引绳对打磨组件施加弹性拉力，将打磨组件拉回至初始位置。

通过采用上述技术方案，输送机构将铝型材输送至输送通道中，并由卷簧组件通过卷簧牵引绳对打磨组件施加初始弹性拉力，使砂轮对铝型材断面的两个相对边缘进行打磨，铝型材推动打磨组件沿双导轨移动并完成空间位姿转换，卷簧组件通过卷簧牵引绳对打磨组件施加弹性拉力，使砂轮对铝型材断面另外两个相对边缘进行打磨，在铝型材断面边缘打磨完毕时，由抛光机构对铝型材的周向侧壁进行抛光。从而从源头减少后续抛光过程中铝型材断面边缘处的毛刺被滚刷剪切、压入的可能性，提升抛光的效果。

综上所述，与现有技术相比，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1、砂轮能够对铝型材断面边缘（即毛刺集中区域）进行预打磨，提前去除毛刺根部及松散碎屑，从源头减少后续抛光过程中毛刺被滚刷剪切、压入的可能性。且砂轮滑动设于双导轨上，并随铝型材移动同步执行打磨动作。此设计一方面使得砂轮始终与型材断面边缘保持恒定的接触，降低因型材输送速度波动导致打磨不充分或过切的概率，另一方面也能降低打磨掉的粉末重新吸附到铝型材断面边缘处的概率，进一步提升抛光的效率；

2、卷簧组件从进料方向对打磨组件施加持续拉力，卷扬组件在另一端通过收放缆绳动态调节张力平衡。二者的协同作用使打磨组件在双导轨上移动时始终受到稳定的牵引力，避免因惯性或型材表面起伏导致的打磨组件偏移、抖动等问题。恒定的张力控制确保砂轮与型材边缘的接触压力稳定，既能高效去除毛刺，又防止过度打磨损伤基材；

3、通过所述张力传感器与伺服电机的联动控制，实现卷簧牵引绳张力差值的实时补偿，稳定砂轮与铝型材断面边缘的接触压力波动，从而解决传统机械弹簧压力随行程变化导致的打磨深度不一致问题；

4、砂轮首先在第一打磨段对铝型材断面的两个相对边缘进行打磨，随后由第一抛光辊组对已打磨边缘的铝型材的两个相对侧壁进行抛光，待砂轮完成空间位姿转换后，砂轮在第二打磨段对铝型材断面的另外两个相对边缘进行打磨，随后由第二抛光辊组对已打磨边缘的铝型材的另外两个相对侧壁进行抛光。进一步降低打磨后的碎屑附着在铝型材断面边缘处的概率，进而降低碎屑附着在第一抛光辊组和第二抛光辊组上从而在后续抛光过程中划伤抛光面的概率。

附图说明

图1为本申请实施例的一种铝型材表面处理装置的三维结构示意图；

图2为图1中的双导轨的三维结构示意图；

图3为图1中的双导轨的二维结构示意图；

图4为本申请实施例中的抛光机构的二维结构示意图；

图5为双导轨的分段示意图；

图6为控制机构对张力调节机构进行调节的流程图；

图7为铝型材输送至双导轨上的第一打磨段的结构示意图；

图8为铝型材输送至双导轨上的扭转段的结构示意图；

图9为铝型材输送至双导轨上的第二打磨段的结构示意图。

附图标记说明：

1、输送通道；11、输送机构；

2、抛光机构；21、第一抛光组件；211、第一抛光辊组；22、第二抛光组件；221、第二抛光辊组；

3、双导轨；31、避让结构；32、第一打磨段；33、第二打磨段；34、扭转段；35、避让段；

4、打磨组件；41、砂轮；

5、张力调节机构；51、卷簧组件；511、卷簧牵引绳；52、卷扬组件；521、卷扬机本体；522、卷扬牵引绳；

100、处理装置；101、机架；102、第一安装端；103、第二安装端；104、铝型材。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例的图1-图9，对本申请实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。

第一方面，本申请实施例提供了一种铝型材表面处理装置。

图1示出了本申请实施例的一种铝型材表面处理装置的三维结构示意图。图2和图3分别为双导轨3的三维立体结构图与二维平面结构图；图4为抛光机构2的二维结构示意图。铝型材104成型后需经切割形成标准长度，切割铝型材104易在其断面上生成毛刺，而铝型材104断面边缘上的毛刺易在后续抛光阶段对抛光面造成划伤，故通过对铝型材104断面边缘处的毛刺进行打磨后再对铝型材104的周向侧壁进行抛光，能够大大增强抛光阶段的抛光效果。

如图1所示，本实施例提供了一种铝型材表面处理装置，其包括机架101、输送通道1、输送机构11以及抛光机构2。在本实施例中，输送机构11包括两组独立的输料辊单元，每组输料辊单元均包括两个平行的输料辊以及连接两个输料辊的弹簧组成，每组的两个输料辊之间形成供铝型材104穿过的过料腔，输送通道1为平行于机架101长度方向的两个过料腔之间的空间，如图1和图4所示，两组输料辊单元之间呈90°夹角，从而能够在铝型材104输送的过程中保持铝型材104位于机架101的中间位置，降低铝型材104输送过程中发生偏移进而影响对铝型材104周向侧壁的抛光效果。

本申请实施例的处理装置100还包括固定在机架101上并位于输送通道1中的双导轨3、通过滑块滑动设于双导轨3上的打磨组件4以及张力调节机构5。打磨组件4包括至少一对在铝型材104行进至输送通道1时与铝型材104断面边缘接触并打磨的砂轮41。作为一个示例，砂轮41可为黑碳化硅砂轮、金刚石砂轮或白刚玉砂轮。

如图2和图3所示，并结合图1和图5，双导轨3包括沿输送通道1长度方向布置的两根导轨，两根导轨均包括依次衔接的第一打磨段32、扭转段34、第二打磨段33以及避让段35，其中，两根导轨的第一打磨段32沿平行于输送通道1的长度方向对称分布于铝型材104待抛光的两个相对的周向侧壁外侧，两根导轨的第二打磨段33通过扭转段34相对第一打磨段32实现90°空间位姿转换，并沿平行于输送通道1的长度方向对称分布于铝型材104待抛光的另外两个相对的周向侧壁外侧，两根导轨的避让段35与第二打磨段33末尾连接并延伸形成供铝型材104通过的避让结构31。

图5示出了双导轨3的分段情况，如图1和图5所示，在本申请实施例中，第一打磨段32通过螺栓固定或法兰连接等方式可拆卸于机架101的第一安装端102上，第二打磨段33通过螺栓固定或法兰连接等方式可拆卸于机架101的第二安装端103上。扭转段34为螺旋曲面几何构型，用于连接第一打磨段32和第二打磨段33的相邻端，以实现滑块90°空间位姿转换，滑块的90°空间位姿转换驱动打磨组件4同步完成90°空间位姿调整，进而使得打磨组件4能完成对于铝型材104断面边缘处的打磨，从而去除铝型材104断面边缘上的毛刺。

为了便于理解砂轮41随铝型材104的移动方式，图7、图8以及图9分别提供了铝型材104输送至双导轨3上的第一打磨段32、扭转段34以及第二打磨段33时的结构示意图。通过图7、图8以及图9可知，铝型材104在输送机构11作用下进行输送，并在接触砂轮41后推动砂轮41依次通过第一打磨段32、扭转段34以及第二打磨段33，使砂轮41在完成对铝型材104断面边缘打磨的同时完成90°空间位姿调整。

通过将两个导轨的第一打磨段32对称分布于铝型材104待抛光的相对的两个侧壁之外，同时使两个导轨的第二打磨段33旋转90°后对称分布在另外相对的两个侧壁之外，形成环绕铝型材104的导向路径，使得砂轮41能够对铝型材104断面边缘（即毛刺集中区域）进行预打磨，提前去除毛刺根部及松散碎屑，从源头减少后续抛光过程中毛刺被滚刷剪切、压入的可能性。一方面使得砂轮41始终与铝型材104断面边缘保持恒定的接触，降低因型材输送速度波动导致打磨不充分或过切的概率，另一方面也能降低打磨掉的粉末重新吸附到铝型材104断面边缘处的概率，进一步提升抛光的效率。

避让段35与第二打磨段33末端连接并延伸构成避让结构31。即机架101的第一安装端102与双轨道的第一打磨段32的长度一致，机架101的第二安装端103与双轨道的第二打磨段33的长度方向一致。张力调节机构5包括固定于机架101进料端的卷簧组件51以及固定于机架101出料端的卷扬组件52，卷簧组件51通过卷簧牵引绳511对滑块施加弹性拉力。卷扬组件52通过卷扬牵引绳522与滑块连接，处理装置100还包括与卷扬组件52电连接并用于动态调节砂轮41与铝型材104断面边缘的接触压力的控制机构。

卷簧组件51从进料方向对打磨组件4施加持续拉力，卷扬组件52通过收放卷扬牵引绳522动态调节卷簧牵引绳511上的张力平衡。卷簧组件51和卷扬组件52的协同作用使打磨组件4在双导轨3上移动时始终受到均匀的牵引力，进而有效抑制因惯性或铝型材104表面起伏引起的打磨组件4的偏移及振动。恒定的张力控制确保砂轮41与型材边缘的接触压力稳定，既能高效去除毛刺，又能防止过度打磨损伤铝型材104表面，破坏铝型材104表面粗糙度一致性。

如图4所示，作为一个示例，抛光机构2包含两组模块化抛光单元：第一抛光组件21以及第二抛光组件22。第一抛光组件21可拆卸连接于第一安装端102，包含两组具有刷毛并用于加工铝型材104的两个相对侧壁的第一抛光辊组211，作为一个示例，刷毛由碳化硅纤维和聚酯复合丝表面包覆纳米氧化铝涂层构成，其中碳化硅纤维直径为50-100μm，占比60-80wt%，聚酯复合丝表面包覆纳米氧化铝涂层的厚度为2-5μm，刷毛以螺旋构型缠绕于抛光辊基体，螺距为刷毛有效长度的1/3至1/2，单根刷毛抗拉强度≥500MPa，耐温性能≥300℃。

第二抛光组件22可拆卸连接于第二安装端103，包含两组具有刷毛并用于加工铝型材104的剩余两个相对侧壁的第二抛光辊组221。优选地，第一抛光辊组211以及第二抛光辊组221所抛光的铝型材104的侧壁均应与砂轮41所打磨的断面边缘连接，即砂轮41在第一安装段将断面边缘打磨之后，立即由第一抛光辊组211对与该边缘连接的铝型材104的侧壁进行打磨，待砂轮41完成90°空间位姿转换并于第二安装段将断面剩余两个边缘打磨之后，由第二抛光辊组221对与该边缘连接的铝型材104的侧壁进行打磨。通过上述打磨以及抛光方式，能够进一步降低打磨后的碎屑附着在铝型材104断面边缘处的概率，降低碎屑附着在第一抛光辊组211和第二抛光辊组221上从而在后续抛光过程中划伤抛光面的概率。

图6示出了控制机构对张力调节机构5进行调节的流程，结合图1、图2和图4，卷扬组件52包括装于机架101出料端的底部的卷扬机本体521，以及由至少两个定滑轮组成，用于引导卷扬牵引绳522的收放方向的牵引绳导向轮组。

控制机构包括张力传感器、控制器、伺服电机以及报警模块。张力传感器设于卷簧牵引绳511上，张力传感器能实时检测卷簧牵引绳511的张力值F1，进而对打磨组件4整个打磨过程的状态进行检测。控制器接收张力传感器的信号并计算与目标张力F0的张力差值ΔF。伺服电机用于驱动卷扬机本体521收放牵引绳，具体为：控制器基于PID算法（比例系数Kp=0.8，积分时间Ti=0.1s，微分时间Td=0.05s），根据ΔF实时输出伺服电机转速修正指令，通过PWM占空比调整（分辨率0.1%）实现张力差值ΔF控制在±10N以内，其中，控制周期≤10ms。当张力差值超过±15N时，触发报警模块的声光报警，后续由人工干预检查，触发声光报警的同时，控制器控制输送机构11紧急制动，具体实施中，控制器通过RS485总线向报警模块发送触发指令，报警模块包含LED频闪灯（频闪频率5Hz）和压电蜂鸣器（声压级≥85dB）。

控制机构还包括设于避让结构31初始位置上的行程开关，行程开关可由铝型材104触发或由安装于双导轨3上的滑块触发，当行程开关被触发时，控制器驱动卷扬机收紧牵引绳，使砂轮41与铝型材104脱离接触。

本申请实施例一种铝型材表面处理装置的实施原理为：

通过输送机构11迫使铝型材104沿机架101上的输送通道1连续行进, 当铝型材104进入第一打磨段32时，由卷簧组件51通过卷簧牵引绳511对打磨组件4施加初始弹性拉力，使砂轮41对铝型材104断面的两个相对边缘进行打磨。由第一抛光辊组211对已打磨边缘的铝型材104的两个相对侧壁进行抛光，铝型材104随后推动打磨组件4沿双导轨3移动至扭转段34时，通过螺旋曲面几何构型使打磨组件4绕铝型材104轴线旋转90°，完成打磨组件4的空间位姿转换。当打磨组件4完成空间位姿转换时，由卷簧组件51通过卷簧牵引绳511对打磨组件4施加弹性拉力，使砂轮41对铝型材104断面的另外两个相对边缘进行打磨，由第二抛光组件22对已打磨边缘的铝型材104的另外两个相对侧壁进行抛光。当铝型材104完全通过输送通道1后，由卷簧组件51通过卷簧牵引绳511对打磨组件4施加弹性拉力，将打磨组件4拉回至初始位置。

第二方面，本申请实施例提供了一种铝型材的表面处理方法，其应用于第一方面所描述的一种铝型材表面处理装置。

一种铝型材表面处理方法，其处理方法为：

S1、通过输送机构11迫使铝型材104沿机架101上的输送通道1连续行进；

S2、当铝型材104进入输送通道1时，由卷簧组件51通过卷簧牵引绳511对打磨组件4施加初始弹性拉力，使砂轮41对铝型材104断面的两个相对边缘进行打磨；

S3、铝型材104推动打磨组件4沿双导轨3移动至扭转段34时，通过螺旋曲面几何构型使打磨组件4绕铝型材104轴线旋转90°，完成空间位姿转换；

S4、当打磨组件4完成空间位姿转换时，由卷簧组件51通过卷簧牵引绳511对打磨组件4施加弹性拉力，使砂轮41对铝型材104断面的另外两个相对边缘进行打磨；

S5、在铝型材104断面边缘打磨完毕时，由抛光机构2对铝型材104的周向侧壁进行抛光；

S6、当铝型材104完全通过输送通道1后，由卷簧组件51通过卷簧牵引绳511对打磨组件4施加弹性拉力，将打磨组件4拉回至初始位置。

以上所述是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (9)

1.一种铝型材表面处理装置，包括机架、迫使铝型材沿设在机架上的输送通道行进的输送机构以及用于对铝型材周向侧壁进行抛光处理的抛光机构，其特征在于，铝型材表面处理装置还包括：

双导轨，其包括沿输送通道长度方向布置的两根导轨，两根导轨均包括依次衔接的第一打磨段、扭转段、第二打磨段以及避让段，其中，两根导轨的第一打磨段对称分布于铝型材待抛光的两个相对的周向侧壁外侧，两根导轨的第二打磨段通过扭转段相对第一打磨段实现90°空间位姿转换，并对称分布于铝型材待抛光的另外两个相对的周向侧壁外侧，两根导轨的避让段与第二打磨段末尾连接并延伸形成供铝型材通过的避让结构；

打磨组件，其通过滑块滑动设于双导轨上，并包括至少一对在铝型材行进至输送通道时与铝型材断面边缘接触并打磨的砂轮；以及

张力调节机构，其包括固定于机架进料端的卷簧组件，所述卷簧组件通过卷簧牵引绳对滑块施加弹性拉力。

2.根据权利要求1的铝型材表面处理装置，其特征在于，所述张力调节机构还包括固定于机架出料端的卷扬组件，卷扬组件通过卷扬牵引绳与滑块连接，铝型材表面处理装置还包括与卷扬组件电连接并用于动态调节砂轮与铝型材断面边缘的接触压力的控制机构。

3.根据权利要求2的铝型材表面处理装置，其特征在于，所述卷扬组件包括：

卷扬机本体，其安装于机架出料端的底部；

牵引绳导向轮组，其由至少两个定滑轮组成，用于引导卷扬牵引绳的收放方向；控制机构包括：

张力传感器，其设于卷簧牵引绳上，用于实时检测卷簧牵引绳的张力值；

控制器，其接收张力传感器的信号并计算张力差值；

伺服电机，其驱动卷扬机本体收放牵引绳，使卷簧牵引绳的张力差值稳定在±10N范围内；

报警模块，当张力差值超过±15N时触发声光警示。

4.根据权利要求3的铝型材表面处理装置，其特征在于，所述卷簧组件的弹性系数为300N/m至800N/m，用于在铝型材行进过程中动态调节砂轮与断面边缘的接触压力，输送机构的输送通道长度为5-10m。

5.根据权利要求1的铝型材表面处理装置，其特征在于，所述抛光机构包含两组模块化抛光单元：

第一抛光组件，可拆卸连接于第一安装端，包含两组具有刷毛的第一抛光辊组，用于加工铝型材的两个相对侧壁；

第二抛光组件，可拆卸连接于第二安装端，包含两组具有刷毛的第二抛光辊组，用于加工铝型材的剩余两个相对侧壁。

6.根据权利要求5的铝型材表面处理装置，其特征在于，所述第一抛光组件沿第一打磨段长度方向分布，所述第二抛光组件沿第二打磨段长度方向分布。

7.根据权利要求3的铝型材表面处理装置，其特征在于，所述控制机构还包括设于避让结构初始位置上的行程开关，所述行程开关被触发时，所述控制器驱动卷扬机收紧牵引绳，使砂轮与铝型材脱离接触。

8.根据权利要求5的铝型材表面处理装置，其特征在于，所述第一抛光辊组的刷毛以及第二抛光辊组的刷毛均由碳化硅纤维与聚酯复合丝编织而成。

9.一种铝型材表面处理方法，其特征在于，应用于权利要求1至8任一项所述的一种铝型材表面处理装置，其表面处理步骤为：

S1、通过输送机构迫使铝型材沿机架上的输送通道连续行进；

S2、当铝型材进入输送通道时，由卷簧组件通过卷簧牵引绳对打磨组件施加初始弹性拉力，使砂轮对铝型材断面的两个相对边缘进行打磨；

S3、铝型材推动打磨组件沿双导轨移动至扭转段时，通过螺旋曲面几何构型使打磨组件绕铝型材轴线旋转90°，完成空间位姿转换；

S4、当打磨组件完成空间位姿转换时，由卷簧组件通过卷簧牵引绳对打磨组件施加弹性拉力，使砂轮对铝型材断面的另外两个相对边缘进行打磨；

S5、在铝型材断面边缘打磨完毕时，由抛光机构对铝型材的周向侧壁进行抛光；

S6、当铝型材完全通过输送通道后，由卷簧组件通过卷簧牵引绳对打磨组件施加弹性拉力，将打磨组件拉回至初始位置。