CN104648931A - 全自动激光切割生产线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了全自动激光切割生产线，包括线体、物料库、桁架机械手、成品小车和激光切割机，物料库、桁架机械手、成品小车沿线体依次设置，激光切割机设于物料库与成品小车之间，桁架机械手用于从物料库抓取物料并转运至激光切割机，再从激光切割机抓取成品并转运至成品小车，成品小车用于转运成品。本发明生产线加工及运输过程自动化程度高，提高了工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及金属板材切割加工生产线领域，特别涉及一种用于激光切割的自动生产线。
背景技术
激光切割机具有精度高、切割快、切口平滑、加工成本低等特点，已逐渐改进或取代传统的金属切割设备。激光切割机的上料、出料及物料转运工序对于保证切割质量，提高切割效率起重要作用。现有激光切割机的上料、出料及物料转运由人工完成，成品也是人工入库，劳动强度高、工作效率低，不适应现代化生产对高效率、自动化的需求。
发明内容
本发明的目的是要提供一种全自动激光切割生产线，提高切割效率，保证切割质量。
根据本发明的一个方面，提供了全自动激光切割生产线，包括线体、物料库、桁架机械手、成品小车和激光切割机，物料库、桁架机械手、成品小车沿线体依次设置，激光切割机设于物料库与成品小车之间，桁架机械手用于从物料库抓取物料并转运至激光切割机，再从激光切割机抓取成品并转运至成品小车，成品小车用于转运成品。
其有益效果是：物料库用于物料的存储，桁架机械手用于物料和成品在物料库、激光切割机和成品小车之间的转运，成品小车用于成品的码垛和转运，待加工的物料通过桁架机械手转运至激光切割机进行切割加工，加工后再通过桁架机械手将成品转运至成品小车，最后由成品小车载运成品码垛和转运，该生产线加工及运输过程自动化程度高，提高了工作效率。
在一些实施方式中，物料库包括升降输送机构、上料定位小车、料塔和出料装置，料塔为垂直层状，料塔的两侧分别设有升降输送机构、出料装置，料塔的另一侧设有上料定位小车，出料装置、成品小车分别设于线体的两端，上料定位小车用于上料至料塔，出料装置用于出料至被桁架机械手抓取，升降输送机构用于上料和出料时将物料在料塔各层之间周转。
其有益效果是：由于料塔沿垂直分层设置来储存物料，上料定位小车输送物料至升降输送机构，并由升降输送机构转运至料塔的各层完成上料，再由升降输送机构转运料塔各层的物料至出料装置完成出料，以供桁架机械手取料，升降输送机构在上料和出料时实现了物料在料塔各层之间周转，因此可以提高上料和出料的周转次数，从而提高了物料转运的工作效率。
在一些实施方式中，上料定位小车通过第四电机驱动第一行走轮运动。
其有益效果是：提高了上料定位小车的运行效率。
在一些实施方式中，升降输送机构包括转运台、第一电机、第一链传动机构、第二电机、第二链传动机构和第二托盘，第一电机通过第一链传动机构连接于转运台，转运台能够垂直运动，第二托盘支撑于转运台，第二电机通过第二链传动机构连接于第二托盘，第二托盘能够水平运动。
其有益效果是：由于第一电机驱动第一链传动机构实现转运台的升降作用，第二电机驱动第二链传动机构实现第二托盘的水平移动，因此可以实现载运物料的第二托盘在料塔各层之间周转，从而提高了物料转运的工作效率。
在一些实施方式中，出料装置包括出料台、第三电机、第三链传动机构和第三托盘，第三托盘支撑于出料台，第三电机通过第三链传动机构连接于第三托盘，第三托盘能够水平运动。
其有益效果是：由于第三电机驱动第三链传动机构带动第三托盘水平运动，因此可以实现载运物料的第三托盘在料塔与出料台之间转运，从而提高了物料转运的工作效率。
在一些实施方式中，桁架机械手包括包括吸盘架移动单元及叉子移动单元，吸盘架移动单元靠近出料装置设置，用于从出料装置吸取物料并转运至激光切割机加工，叉子移动单元靠近成品小车设置，用于从激光切割机叉取成品并转运至成品小车。
其有益效果是：采用吸盘架移动单元及叉子移动单元实现物料及成品的抓取及转运，从而提高了物料转运的工作效率。
在一些实施方式中，线体设有两条平行的齿条，吸盘架移动单元通过第五电机驱动第一齿轮在齿条上水平运动，并通过第一气缸驱动垂直运动，叉子移动单元通过第六电机驱动第二齿轮在齿条上水平运动，并通过第二气缸驱动垂直运动。
其有益效果是：由于水平运动实现了沿线体转运物料，垂直运动实现了将物料抓取，因此提高了物料的转运效率。
在一些实施方式中，全自动激光切割生产线还包括挡料架，挡料架设于叉子移动单元与成品小车之间，并用于成品卸料至成品小车。
其有益效果是：由于叉子移动单元从激光切割机叉起成品，移动到成品小车上方，然后叉子移动单元下降到挡料架中，叉子移动单元后退把成品卸到成品小车上，从而提高了卸料的准确性。
在一些实施方式中，成品小车通过第七电机驱动第二行走轮运动。
其有益效果是：提高了成品小车的运行效率。
本发明的有益效果在于：生产线加工及运输过程自动化程度高，提高了工作效率。
附图说明
图1为本发明的一实施方式的全自动激光切割生产线的俯视图；
图2为图1所示全自动激光切割生产线的物料库的结构示意图；
图3为图2所示物料库的升降输送机构的结构示意图；
图3a为图3的A处放大图；
图4为图2所示物料库的上料定位小车的结构示意图；
图4a为图4的A处放大图；
图5为图2所示物料库的出料装置的结构示意图；
图6为图5所示出料装置的第三链传动机构的结构示意图；
图7为图5所示出料装置的第三托盘的结构示意图；
图8为图1所示全自动激光切割生产线的桁架机械手的结构示意图；
图9为图8所示桁架机械手的吸盘架移动单元的结构示意图；
图10为图9所示吸盘架移动单元的分张机构的结构示意图；
图11为图8所示桁架机械手的叉子移动单元的结构示意图；
图12为图1所示全自动激光切割生产线的挡料架的结构示意图；
图13为图1所示全自动激光切割生产线的成品小车的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
图1示意性地显示了根据本发明的一种实施方式的全自动激光切割生产线。
如图1、2所示，该全自动激光切割生产线包括线体1、物料库2、桁架机械手3、挡料架4、成品小车5和激光切割机6，线体1为直线线体，线体1的首端设置物料库2的出料装置24，线体1的尾端设置成品小车5。两台激光切割机6在线体1的同侧间隔地安装。
如图1、2所示，物料库2包括升降输送机构21、上料定位小车22、料塔23和出料装置24，料塔23为垂直层状，料塔23的左侧安装升降输送机构21，右侧安装出料装置24，前侧安装上料定位小车22。
如图2、4、4a所示，上料定位小车22包括车架223，车架223设置两根平行的轨道224，车架223支撑有第一托盘225，第一托盘225的两侧分别通过前、后端的第一行走轮221安装于轨道224，并且前、后端的第一行走轮221均由第一传动轴227连接，第四电机222通过螺栓固定于车架223，第四电机222的电机轴通过第一齿轮传动机构226与第一传动轴227连接。第四电机222驱动第一齿轮传动机构226，并驱动前端的第一传动轴227转动，从而使得前端的第一行走轮221在轨道224上运动，从而带动第一托盘225载运物料转运。
如图5、6、7所示，出料装置24包括出料台241、第三电机242、第三链传动机构243和第三托盘244，第三托盘244支撑于出料台241，出料台241及第三托盘244安装于线体1的下方。第三电机242的电机轴与第三链传动机构243的链轮连接，第三链传动机构243的链条沿线体1方向设置，且链条上焊接滚轮轴来安装第二滚轮245，第三托盘244通过第二拉块246装入第二滚轮245。第三电机242驱动第三链传动机构243，其链条通过第二滚轮245滚进第三托盘244的第二拉块246从而拖曳第三托盘244载运物料水平运动。
如图2、3、3a所示，升降输送机构21包括转运台211、第一电机212、第一链传动机构213、第二电机214、第二链传动机构215和第二托盘216，第二托盘216支撑于转运台211，第一电机212的电机轴与第一链传动机构213的链轮连接，第一链传动机构213的链条垂直连接于转运台211，第一电机212驱动第一链传动机构213，其链条带动转运台211及第二托盘216垂直运动。第二电机214的电机轴与第二链传动机构215的链轮连接，第二链传动机构215的链条沿线体1方向设置，且链条上焊接有推杆217，第二托盘216通过第一拉块218套于推杆217。第二电机214驱动第二链传动机构215，其链条通过推杆217推动第一拉块218来拖曳第二托盘216载运物料水平运动。
如图1、8、9、11所示，桁架机械手3包括吸盘架移动单元31及叉子移动单元32，吸盘架移动单元31靠近物料库2一侧，通过吸盘314吸取物料，叉子移动单元32靠近成品小车5一侧，通过叉爪324叉取物料。线体1设置两条平行的齿条11，吸盘架移动单元31通过第五电机311驱动第一齿轮312在齿条11上水平运动，并通过第一气缸313驱动垂直运动，叉子移动单元32通过第六电机321驱动第二齿轮322在齿条11上水平运动，并通过第二气缸323驱动垂直运动。
如图9、10所示，吸盘架移动单元31安装有分张机构33，分张机构33包括夹具331、分张头332和第三气缸333，夹具331通过螺栓固定于吸盘架移动单元31，第三气缸333通过螺栓固定于夹具331，第三气缸333的活塞杆与分张头332通过螺栓连接，吸盘架移动单元31吸取物料到达预定位置后，第三气缸333驱动分张头332向下挤压物料从而卸料。
如图1、12所示，挡料架4安装于叉子移动单元32与成品小车5之间，挡料架4设置均匀的格栅41。
如图1、13所示，线体1的下方设置两根平行的导轨12，成品小车5包括车台51，车台51的两侧分别通过前、后端的第二齿轮传动机构53安装于导轨12，并且前、后端的第二齿轮传动机构53均由第二传动轴54连接，第七电机52通过螺栓固定于车台51，第七电机52的电机轴与前端的一个第二齿轮传动机构53连接。第七电机52驱动该第二齿轮传动机构53的齿轮转动，并驱动第二传动轴54转动，带动前端的另一个第二齿轮传动机构53的齿轮转动，从而带动车台51载运物料转运。
如图1～13所示，该全自动激光切割生产线的工作原理如下：
上料定位小车22上料至料塔23，出料装置24出料至被桁架机械手3抓取，升降输送机构21在上料和出料时将物料在料塔23各层之间周转。
吸盘架移动单元31沿线体1移动，下降吸取物料并输送至激光切割机6加工，加工后的成品通过叉子移动单元32叉取并转运至成品小车5，由于叉子移动单元32从激光切割机6叉起成品，移动到成品小车5上方，然后叉子移动单元32下降到挡料架4的格栅41中，叉子移动单元32后退把成品卸到成品小车5上，从而提高了卸料的准确性。成品小车5完成成品的码垛和转运。该生产线加工及运输过程自动化程度高，提高了工作效率。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.全自动激光切割生产线，其特征在于，包括线体(1)、物料库(2)、桁架机械手(3)、成品小车(5)和激光切割机(6)，所述物料库(2)、桁架机械手(3)、成品小车(5)沿线体(1)依次设置，所述激光切割机(6)设于物料库(2)与成品小车(5)之间，所述桁架机械手(3)用于从物料库(2)抓取物料并转运至激光切割机(6)，再从激光切割机(6)抓取成品并转运至成品小车(5)，所述成品小车(5)用于转运成品。
2.根据权利要求1所述的全自动激光切割生产线，其特征在于，所述物料库(2)包括升降输送机构(21)、上料定位小车(22)、料塔(23)和出料装置(24)，所述料塔(23)为垂直层状，所述料塔(23)的两侧分别设有升降输送机构(21)、出料装置(24)，所述料塔(23)的另一侧设有上料定位小车(22)，所述出料装置(24)、成品小车(5)分别设于线体(1)的两端，所述上料定位小车(22)用于上料至料塔(23)，所述出料装置(24)用于出料至被桁架机械手(3)抓取，所述升降输送机构(21)用于上料和出料时将物料在料塔(23)各层之间周转。
3.根据权利要求2所述的全自动激光切割生产线，其特征在于，所述上料定位小车(22)通过第四电机(222)驱动第一行走轮(221)运动。
4.根据权利要求2或3所述的全自动激光切割生产线，其特征在于，所述升降输送机构(21)包括转运台(211)、第一电机(212)、第一链传动机构(213)、第二电机(214)、第二链传动机构(215)和第二托盘(216)，所述第一电机(212)通过第一链传动机构(213)连接于转运台(211)，并能够驱动转运台(211)垂直运动，所述第二托盘(216)支撑于转运台(211)，所述第二电机(214)通过第二链传动机构(215)连接于第二托盘(216)，并能够驱动第二托盘(216)水平运动。
5.根据权利要求4所述的全自动激光切割生产线，其特征在于，所述出料装置(24)包括出料台(241)、第三电机(242)、第三链传动机构(243)和第三托盘(244)，所述第三托盘(244)支撑于出料台(241)，所述第三电机(242)通过第三链传动机构(243)连接于第三托盘(244)，并能够驱动第三托盘(244)水平运动。
6.根据权利要求5所述的全自动激光切割生产线，其特征在于，所述桁架机械手(3)包括吸盘架移动单元(31)及叉子移动单元(32)，所述吸盘架移动单元(31)靠近出料装置(24)设置，用于从出料装置(24)吸取物料并转运至激光切割机(6)加工，所述叉子移动单元(32)靠近成品小车(5)设置，用于从激光切割机(6)叉取成品并转运至成品小车(5)。
7.根据权利要求6所述的全自动激光切割生产线，其特征在于，所述线体(1)设有两条平行的齿条(11)，所述吸盘架移动单元(31)通过第五电机(311)驱动第一齿轮(312)在齿条(11)上水平运动，并通过第一气缸(313)驱动垂直运动，所述叉子移动单元(32)通过第六电机(321)驱动第二齿轮(322)在齿条(11)上水平运动，并通过第二气缸(323)驱动垂直运动。
8.根据权利要求6或7所述的全自动激光切割生产线，其特征在于，还包括挡料架(4)，所述挡料架(4)设于叉子移动单元(32)与成品小车(5)之间，并用于成品卸料至成品小车(5)。
9.根据权利要求1所述的全自动激光切割生产线，其特征在于，所述成品小车(5)通过第七电机(52)驱动第二齿轮传动机构(53)运动。
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