CN108422081A - 一种多头多层移动式智能加工装置及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多头多层移动式智能加工装置，至少包括控制中心、加工头、带有板材传送功能的工作台，所述工作台的一侧或两侧设置有滑轨架，滑轨架上设置有滑轨；滑轨及滑轨架共同组成两层以上的水平滑轨层，水平滑轨层中均包含有一根或两根滑轨，其中包含两根滑轨的为水平滑轨层A，包含一根滑轨的水平滑轨层B，水平滑轨层A中安装有一根以上的横梁，水平滑轨层B中安装有一根以上的悬臂梁。该加工装置解决了背景技术中的不足，能够实现多加工头配合作业加工，能够大幅度提高加工效率，且各个加工头之间的运行不会造成干扰，加工灵活性大，工作盲区死点极小。本发明同时还提供了一种全自动激光切割落料工艺以及一种连续切割落料生产线。

Description

一种多头多层移动式智能加工装置及工艺

技术领域

本发明提供了一种多加工头配合加工的智能加工生产线，可进行自动化切割、焊接作业，同时还提供了一种全自动激光切割落料工艺以及基于该工艺的连续切割落料生产线，属于激光切焊技术领域。

背景技术

把所需材料从板类母材上分离出来，一般称做落料。用各种方法(压力机、剪板机、锯床、火焰切割、等离子切割、激光切割等等)把材料从母材上分离出来，都叫做落料。目前使用最广泛的是冲压落料生产线，用冲模沿封闭轮廓曲线或直线将板料分离，冲下的部分为成品，余下的部分是废料。板料一般放在凹模上，用凸模向下加压。由于凹模凸模的凸边具有刃口，在加压的同时发生剪切作用，从板料上切下所需形状和尺寸的坯料，以便进行下一步工序。有时也可一次落料即得成品。板材冲压生产主要依靠冲模和冲压设备来完成加工，工艺过程便于实现机械化和自动化，生产率很高，操作简便，故零件成本低。并且可以冲压出形状复杂的零件，一般无需再进行切削加工，且废料较少，因而节省原材料和能源消耗。但冲模制造复杂、成本高，只在大批量生产条件下，其优越性才显得突出。况且，传统的冲压落料或剪切落料方式，都会对板材的切口或者表面造成一定的损伤或者细小的裂纹。

而激光技术是一种无接触的剪裁技术，不会造成板材产生裂纹。目前随着激光技术的发展，激光切割或焊接的速度已经大幅度的提高，但是受困于激光加工装置及配套的控制系统限制，目前本领域尚无一条真正意义上的可行的激光落料生产线面世。中国专利201510801101.3公开了一种新型多功能悬臂激光切割机，该专利中采用多个激光头配合加工，加工幅面大且可满足同时加工不同图案的新型多功能悬臂激光切割机，以解决现有激光切割机加工效率慢且不能实现同时加工多种不同图案的缺陷。但是该专利由于相邻的加工头均安装在横梁上，因此在对同一产品进行配合加工时，各个加工头之间的运行会相互干扰，从而导致加工死角。中国专利201711205553.0提供了一种双头异步切割机，本发明涉及一种双头异步切割机，包括支脚、工作台、座体、第二滑轨、单皮带机、横梁、驱动组件、激光座和第一滑轨，支脚设置在工作台下端面，两个第二滑轨对称设置在工作台上端面，第二滑轨上滑动连接有座体，两个第二滑轨之间通过安装板设置有单皮带机，横梁固定设置在座体上，第一滑轨固定设置在横梁上，驱动组件设置在第一滑轨前侧，激光座滑动连接在第一滑轨上。但是该专利由于相邻的加工头均安装在横梁上，因此在对同一产品进行配合加工时，各个加工头之间的运行会相互干扰，从而导致加工死角。

发明内容

本发明目的之一是提供一种多头多层移动式智能加工装置，该加工装置解决了背景技术中的不足，能够实现多加工头配合作业加工，能够大幅度提高加工效率，且各个加工头之间的运行不会造成干扰，加工灵活性大，工作盲区死点极小。

本发明的目的之二是提供一种全自动激光切割落料工艺，该工艺加工效率高，能够实现不间断连续加工落料作业。

本发明的目的之三是提供一种连续切割落料生产线。

实现本发明上述目的所采用的技术方案为：

一种多头多层移动式智能加工装置，至少包括控制中心、加工头、带有板材传送功能的工作台，待加工的板材放置于工作台上并被传送，所述工作台的一侧或两侧设置有滑轨架，滑轨架上均设置有一根以上的滑轨；上述滑轨及滑轨架共同组成两层以上的水平滑轨层，所述水平滑轨层中均包含有一根或两根滑轨，其中包含两根滑轨的为水平滑轨层A，包含一根滑轨的水平滑轨层B，其中水平滑轨层A中安装有一根以上的横梁，水平滑轨层B中安装有一根以上的悬臂梁，横梁的两端分别安装于两根滑轨上，横梁配套设置有驱动装置，驱动装置能够驱动横梁沿滑轨纵向滑动；横梁上设置有轨道，加工头竖直安装于轨道上且加工头能够上下伸缩，加工头配套设置有驱动装置，驱动装置能够驱动加工头沿横梁横向滑动；所述悬臂梁安装于任意一根滑轨上，悬臂梁与横梁相平行，悬臂梁的一端位于工作台的上方，在此端安装有加工头且加工头能够上下伸缩，悬臂梁为以下两种结构中的一种：

A、悬臂梁为可控式伸缩梁，控制中心控制可控式伸缩梁的伸缩，悬臂梁的端部安装于滑轨上，悬臂梁配套设置有驱动装置，驱动装置能够驱动悬臂梁沿滑轨纵向滑动；B、悬臂梁通过连接件与滑轨相连接，三者共同组成十字导轨机构，所述连接件配套设置有驱动装置，所述驱动装置能够驱动悬臂梁纵向和横向滑动；C、悬臂梁为曲臂或连杆臂结构，配套设置有驱动装置；

所述控制中心与上述全部驱动装置、加工头及工作台连接，并控制驱动装置、加工头及工作台运行。

所述的水平滑轨层A中还安装有悬臂梁。

所述的驱动装置为步进电机。

所述工作台为连续送料式或步进式间歇送料口式。

所述的加工头包括激光焊接头、激光切割头、激光切焊复合头、等离子加工头。

一种基于上述多头多层移动式智能加工装置的全自动激光切割落料工艺，包括以下步骤：(1)、根据待切割加工的工件外形，确定各个悬臂梁和横梁的移动步骤以及加工头的工作步骤，并对应设置工作台的传送距离、传送速度、间歇时间，并将所编写的工作流程指令输入至控制中心；

(2)、将板料放置在工作台上，工作台将板料输送至横梁和悬臂梁的下方，此时横梁和悬臂梁上所安装的加工头相互配合进行切割工作，由于横梁和悬臂梁之间的纵向移动互不干扰，因此能够迅速的完成对金属板材的切割；

(3)、完成对一个工件的切割后，工作台继续送料，前一个被切割完毕的工件从板材上脱离并落料，待切割的金属板材被传送至横梁和悬臂梁的下方，加工头重复进行切割工作。

一种包含上述多头多层移动式智能加工装置的连续切割落料生产线，还包括有开卷机、矫平机、送料机以及下料堆垛装置，其中开卷机、矫平机、送料机、多头多层移动式智能加工装置以及下料堆垛装置依次连接，卷料由开卷机打开成板料后并引导进入矫平机，矫平机将板料进行矫平并引导送入送料机，送料机与多头多层移动式智能加工装置中的工作台相对接，将板料送入多头多层移动式智能加工装置进行切割，下料堆垛装置安装于工作台的尾端，将切割完毕的工件进行自动堆垛。

与现有技术相比，本发明提供的技术方案具有以下优点：1、本申请中，由于设置有两层以上的水平滑轨层，且每一个水平滑轨层中均设置有一根以上的横梁和/或悬臂梁，横梁和悬臂梁之间采用不同的方式进行组合，当对板材进行加工时，多个加工头之间同时对工件进行加工，或者随着板材的送料，多个加工头依次对板材的某个位置进行加工，能够大幅度提高加工效率。2、由于各个加工头之间安装于不同的平面上，因此彼此的纵向滑动互不干扰，这样也就避免了加工死角的出现，能够加工各种复杂的工件，且加工效率高。3、本申请中所提供的加工系统能够配合卷材开卷装置、矫平装置、送料装置及堆垛装置使用，实现自动切割落料生产线。

附图说明

图1为本发明提供的实施例1的结构示意图；

图2为本发明提供的实施例2的结构示意图；

图3为本发明提供的实施例3的结构示意图；

图4为本发明实施例4中所提供的连续切割落料生产线的结构示意图；

图中：1-加工头，2-滑轨，3-悬臂梁A，4-悬臂梁B，5-开卷机，6-矫平机，7-送料机，8-卷料，9-板料，10-横梁，11-悬臂梁C。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做详细具体的说明，但是本专利的保护范围并不局限于以下实施例。

实施例1

本实施例中所提供的多头多层移动式智能加工装置，包括控制中心、加工头、带有板材传送功能的工作台，待加工的金属板材放置于工作台上并被传送，所述工作台的一侧设置有滑轨架，滑轨架上设置有两滑轨；上述两根滑轨及滑轨架共同组成两层水平滑轨层，所述水平滑轨层中均包含有一根滑轨，即为水平滑轨层B，两层水平滑轨层B中一层安装有两根悬臂梁，另一层安装有三根悬臂梁，如图1所示，为了更直观的了解本专利的设计构思，图1中控制中心、工作台及驱动装置均未画出。

所述悬臂梁安装于滑轨2上，悬臂梁的一端位于工作台的上方，在此端安装有加工头1且加工头能够上下伸缩。本实施例中位于上层的水平滑轨层B中的两根悬臂梁均为B型结构的悬臂梁，悬臂梁B4通过连接件与滑轨相连接，三者共同组成十字导轨机构，所述连接件配套设置有驱动装置，所述驱动装置能够驱动悬臂梁B4纵向和横向滑动；位于下层的水平滑轨层B中的三根悬臂梁种两根为A型结构的悬臂梁，一根为B型结构的悬臂梁。悬臂梁A3为可控式伸缩梁，控制中心控制可控式伸缩梁A3的伸缩，悬臂梁A3的端部安装于滑轨上，悬臂梁A3配套设置有驱动装置，驱动装置能够驱动悬臂梁沿滑轨纵向滑动。

所述的驱动装置为步进电机或伺服电机；所述的加工头包括激光焊接头、激光切割头、激光切焊复合头、等离子加工头，本实施例中为激光切割头；所述工作台为连续送料式或步进式间歇送料口式。控制中心与上述全部驱动装置、加工头以及工作台连接，并控制驱动装置、加工头以及工作台运行。

本实施例中所提供的多头多层移动式智能加工装置在进行全自动激光切割落料作业时，包括以下步骤：(1)、根据待切割加工的工件外形，确定各个悬臂梁和横梁的移动步骤以及加工头的工作步骤，并对应设置工作台的传送距离、传送速度、间歇时间，并将所编写的工作流程指令输入至控制中心；

(2)、将板料放置在工作台上，工作台将板料输送至横梁和悬臂梁的下方，此时横梁和悬臂梁上所安装的加工头相互配合进行切割工作，由于横梁和悬臂梁之间的纵向移动互不干扰，因此能够迅速的完成对金属板材的切割；

(3)、完成对一个工件的切割后，工作台继续送料，前一个被切割完毕的工件从板材上脱离并落料，待切割的金属板材被传送至横梁和悬臂梁的下方，加工头重复进行切割工作。

实施例2

本实施例中所提供的多头多层移动式智能加工装置，包括控制中心、加工头、带有板材传送功能的工作台，待加工的金属板材放置于工作台上并被传送，所述工作台的两侧均设置有滑轨架，一侧的滑轨架上设置有一根滑轨，另一侧滑轨架上设置有两滑轨；上述滑轨及滑轨架共同组成两层水平滑轨层，上层的水平滑轨层中均包含有一根滑轨，即为水平滑轨层B，水平滑轨层B中安装有两根悬臂梁。下层的水平滑轨层中均包含有两根滑轨，即为水平滑轨层A，水平滑轨层A中安装有一根横梁和两根悬臂梁。如图2所示，为了更直观的了解本专利的设计构思，图2中控制中心、工作台及驱动装置均未画出。

所述横梁10的两端分别安装于两根滑轨2上，横梁配套设置有驱动装置，驱动装置能够驱动横梁沿滑轨纵向滑动；横梁上设置有轨道，加工头1竖直安装于轨道上且加工头能够上下伸缩，加工头配套设置有驱动装置，驱动装置能够驱动加工头沿横梁横向滑动。

所述悬臂梁安装于滑轨2上，悬臂梁的一端位于工作台的上方，在此端安装有加工头1且加工头能够上下伸缩，位于水平滑轨层B中的两根悬臂梁均为C型结构的悬臂梁，悬臂梁C11为曲臂，配套设置有驱动装置。位于水平滑轨层A中的两根悬臂梁均为B型结构的悬臂梁，悬臂梁B4通过连接件与滑轨相连接，三者共同组成十字导轨机构，所述连接件配套设置有驱动装置，所述驱动装置能够驱动悬臂梁B4纵向和横向滑动。

所述的驱动装置为步进电机或伺服电机；所述的加工头包括激光焊接头、激光切割头、激光切焊复合头、等离子加工头，本实施例中为激光切焊复合头；所述工作台为连续送料式或步进式间歇送料口式。控制中心与上述全部驱动装置、加工头以及工作台连接，并控制驱动装置、加工头以及工作台运行。

实施例3

本实施例中所提供的多头多层移动式智能加工装置如图3所示，为了更直观的了解本专利的设计构思，图3中控制中心、工作台及驱动装置均未画出。

本实施例中所提供的多头多层移动式智能加工装置与前述两个实施例中大致相同，所区别的是本实施例中设置有三层水平滑轨层，顶层为水平滑轨层B，下面两层为水平滑轨层A。其中顶层的水平滑轨层B上设置有一根悬臂梁C11，中层的水平滑轨层A上设置有三根悬臂梁C11，底层的水平滑轨层A上设置有一根横梁10，两根悬臂梁B4。

实施例4

本实施例中提供了一种包含上述多头多层移动式智能加工装置的连续切割落料生产线，如图3所示。还包括有开卷机5、矫平机6、送料机7以及下料堆垛装置(图中未画出)，其中开卷机、矫平机、送料机、多头多层移动式智能加工装置以及下料堆垛装置依次连接，卷料8由开卷机打开成板料9后并引导进入矫平机，矫平机将板料9进行矫平并引导送入送料机，送料机与多头多层移动式智能加工装置中的工作台相对接，将板料送入多头多层移动式智能加工装置进行切割，下料堆垛装置安装于工作台的尾端，将切割完毕的工件进行自动堆垛。

Claims (7)

1.一种多头多层移动式智能加工装置，至少包括控制中心、加工头、带有板材传送功能的工作台，待加工的板材放置于工作台上并被传送，其特征在于：所述工作台的一侧或两侧设置有滑轨架，滑轨架上均设置有一根以上的滑轨；上述滑轨及滑轨架共同组成两层以上的水平滑轨层，所述水平滑轨层中均包含有一根或两根滑轨，其中包含两根滑轨的为水平滑轨层A，包含一根滑轨的水平滑轨层B，其中水平滑轨层A中安装有一根以上的横梁，水平滑轨层B中安装有一根以上的悬臂梁，横梁的两端分别安装于两根滑轨上，横梁配套设置有驱动装置，驱动装置能够驱动横梁沿滑轨纵向滑动；横梁上设置有轨道，加工头竖直安装于轨道上且加工头能够上下伸缩，加工头配套设置有驱动装置，驱动装置能够驱动加工头沿横梁横向滑动；所述悬臂梁安装于任意一根滑轨上，悬臂梁与横梁相平行，悬臂梁的一端位于工作台的上方，在此端安装有加工头且加工头能够上下伸缩，悬臂梁为以下两种结构中的一种：

A、悬臂梁为可控式伸缩梁，控制中心控制可控式伸缩梁的伸缩，悬臂梁的端部安装于滑轨上，悬臂梁配套设置有驱动装置，驱动装置能够驱动悬臂梁沿滑轨纵向滑动；B、悬臂梁通过连接件与滑轨相连接，三者共同组成十字导轨机构，所述连接件配套设置有驱动装置，所述驱动装置能够驱动悬臂梁纵向和横向滑动；C、悬臂梁为曲臂或连杆臂结构，配套设置有驱动装置；

所述控制中心与上述全部驱动装置、加工头及工作台连接，并控制驱动装置、加工头及工作台运行。

2.根据权利要求1所述的多头多层移动式智能加工装置，其特征在于：所述的水平滑轨层A中还安装有悬臂梁。

3.根据权利要求1所述的多头多层移动式智能加工装置，其特征在于：所述的驱动装置为步进电机。

4.根据权利要求1所述的多头多层移动式智能加工装置，其特征在于：所述工作台为连续送料式或步进式间歇送料口式。

5.根据权利要求1所述的多头多层移动式智能加工装置，其特征在于：所述的加工头包括激光焊接头、激光切割头、激光切焊复合头、等离子加工头。

6.基于权利要求1所述多头多层移动式智能加工装置的全自动激光切割落料工艺，其特征在于包括以下步骤：(1)、根据待切割加工的工件外形，确定各个悬臂梁和横梁的移动步骤以及加工头的工作步骤，并对应设置工作台的传送距离、传送速度、间歇时间，并将所编写的工作流程指令输入至控制中心；

(2)、将板料放置在工作台上，工作台将板料输送至横梁和悬臂梁的下方，此时横梁和悬臂梁上所安装的加工头相互配合进行切割工作，由于横梁和悬臂梁之间的纵向移动互不干扰，因此能够迅速的完成对金属板材的切割；

(3)、完成对一个工件的切割后，工作台继续送料，前一个被切割完毕的工件从板材上脱离并落料，待切割的金属板材被传送至横梁和悬臂梁的下方，加工头重复进行切割工作。

7.一种包含权利要求1所述多头多层移动式智能加工装置的连续切割落料生产线，其特征在于：还包括有开卷机、矫平机、送料机以及下料堆垛装置，其中开卷机、矫平机、送料机、多头多层移动式智能加工装置以及下料堆垛装置依次连接，卷料由开卷机打开成板料后并引导进入矫平机，矫平机将板料进行矫平并引导送入送料机，送料机与多头多层移动式智能加工装置中的工作台相对接，将板料送入多头多层移动式智能加工装置进行切割，下料堆垛装置安装于工作台的尾端，将切割完毕的工件进行自动堆垛。