CN109202312A - 一种板材纠偏机构及使用该纠偏机构的激光切割机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种板材纠偏机构及使用该纠偏机构的激光切割机。该方案包括机架，机架的顶面设置有输送平台，机架上平行地设置有两个限位轮组，两个限位轮组沿机架宽度方向的中心线对称设置，每一限位轮组均包括安装板、多个限位V形轮，限位V形轮的轮面上设置有一周截面形状为V形的限位槽，限位槽包括槽底、限位倾斜面以及轮沿，安装板沿垂直于板材的输送方向滑动设置于机架上，机架上还设置有驱动两个限位轮组同时相互靠近或相互远离的驱动组件，通过2组对称设置的限位轮组对板材进行限位，减少板材在加工过程中的可能发生的甩动以及翘曲现象，提高板材加工的定位精度，有利于提高加工所得产品的合格率。

Description

一种板材纠偏机构及使用该纠偏机构的激光切割机

技术领域

本发明涉及激光切割机辅助装置领域，具体涉及一种板材纠偏机构及使用该纠偏机构的激光切割机。

背景技术

现有的激光切割板材过程中，卷料需校平后才能输送进激光切割机。

现有技术中，公布号为CN 105014386 A的中国发明专利申请公开了一种加工金属卷料的自动一体机及方法，该自动一体机包括顺次设置的用于固定并打开金属卷料的开卷机、用于校平金属卷料的校平机、以及用于将金属卷料切割为定长板料的剪板机；其中，校平机和剪板机之间还设置有用于加工金属卷料板身及切割两长边的激光切割机；激光切割机位于进料端的一侧设置有第一伺服送料机，激光切割机位于出料端的一侧设置有第二伺服送料机。

该发明能实现开卷、校平、切割的自动化操作，在卷料经开卷机打开，经校平机后进入激光切割机时，需要对校平后的板材进行一定限位，以增加板材在激光切割过程中的稳定性，该发明通过设置两个卷料限位机构，分别设置在机架的进料端和出料端，卷料机构通过多个树脂滚轮对板材进行限位，并起到传动的作用。

但是竖直滚轮仅能对板材的水平方向进行限位，为板材的输送提供导向，实际生产过程中，板材会因激光切割时产生的高温而产生热变形，从而板材发生翘曲变形，从而产生较大的定位误差，从而需要提供一种更加完善的方案以增加板材在激光切割过程中的稳定性。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的第一目的在于提供一种板材纠偏机构，其包括对称设置限位轮组，限位轮组采用限位V形轮对板材进行限位，该板材纠偏机构具有稳定输送板材、减少板材翘曲的优点。

为实现上述发明目的，本发明采取的技术方案如下：

一种板材纠偏机构，包括机架，所述机架的顶面设置有输送平台，板材在所述输送平台上沿所述机架的长度方向输送，所述机架上平行地设置有两个限位轮组，两个限位轮组沿机架宽度方向的中心线对称设置，每一所述限位轮组均包括安装板、多个限位V形轮，多个所述限位V形轮均设置于所述安装板上且所述限位V形轮的轴线垂直所述机架顶面，所述限位V形轮的轮面上设置有一周截面形状为V形的限位槽，所述限位槽包括槽底、位于槽底两侧的限位倾斜面以及位于限位倾斜面最外沿的轮沿，所述安装板沿垂直于所述板材的输送方向滑动设置于所述机架上，所述机架上还设置有驱动两个所述限位轮组同时靠近或同时背离机架宽度方向的中心线的驱动组件。

通过这样设置，板材经开卷、校平后，在输送平台的顶面沿机架的长度方向输送，通过驱动组件驱动两限位V形轮同时相互靠近，使板材沿输送方向的两侧进入两侧的限位V形轮的限位槽中，通过限位槽的槽底对板材垂直于输送方向进行限位，减少板材在向前输送过程中发生甩动的现象，通过限位槽的限位倾斜面对板材厚度方向进行限位，减少板材在加工过程可能出现的翘曲变形，增加板材在加工过程中稳定性，此外，可同时驱动两限位轮组同时靠近或同时背离机架宽度方向的中心线的，可利用机架宽度方向的中心线作为板材的定位基准，便于加工。

作为优选，所述限位V形轮均转动设置于所述安装板上。

通过这样设置，板材在机架上，通过两组限位轮组对板材进行限位，限位V形轮转动设置于安装板上，从而可达到对板材限位时仍能向前输送板材的目的，方便加工，减少板材与限位轮组的摩擦，减少噪音的产生。

作为优选，所述驱动组件包括丝杆传动组件，所述丝杆传动组件包括正反牙丝杆、传动螺母，所述正反牙丝杆包括正牙螺纹段与反牙螺纹段，所述传动螺母包括与正牙螺纹段连接的正牙螺母以及与所述反牙螺纹段连接的反牙螺母，所述正牙螺母与其中一所述限位轮组的安装板固定，所述反牙螺母与另一所述限位轮组的安装板固定，所述驱动组件还包括驱动正反牙丝杆转动的调节驱动部。

通过这样设置，通过设置一限位轮组与正牙螺母固定，另一限位轮组与反牙轮组固定，当调节驱动部驱动正反牙丝杆转动时，正牙螺母、反牙螺母在正反牙丝杆上相互靠近或相互远离，从而达到同时驱动两限位轮组相互靠近或相互远离。

作为优选，所述调节驱动部包括驱动件以及链轮传动组件，所述链轮传动组件包括主动轮、从动轮以及连接主动轮与从动轮的链条，所述主动轮受驱动件驱动而转动，所述从动轮与所述正反牙丝杆同轴固定。

通过这样设置，通过驱动件驱动主动轮转动，链条将动力传递至从动轮，从而从动轮将动力传递至正反牙丝杆，最终达到调节限位轮组的目的。

作为优选，所述机架上设置有调节刻度盘，所述调节刻度盘上设置有刻度线。

通过这样设置，通过手轮调节时，操作者可通过观察调节刻度盘的刻度线对调节手轮进行微调，从而提高调节的精确性。

作为优选，所述驱动件为调节手轮，所述调节手轮与所述主动轮同轴固定。

通过这样设置，通过调节手轮，方便操作，根据实际生产需要，现场人员可进行实时调整两限位轮组之间的间距。

作为优选，所述机架上设置有导向组件，所述导向组件包括固定设置于所述机架的直线导轨以及滑动设置于直线导轨的滑块，所述直线导轨垂直板材的输送方向设置，所述滑块与所述安装板固定连接。

通过这样设置，在驱动组件驱动限位轮组移动过程中，与限位轮组的安装板固定的滑块沿直线导轨滑动，从而使得限位轮组的移动更加稳定。

作为优选，所述导向组件设置两组，沿板材的输送方向，位于机架的同一侧的限位轮组中，其中一组所述导向组件的滑块与所述限位轮组的安装板的一端固定，另一所述导向组件的滑块与所述限位轮组的安装板的另一端固定。

通过这样设置，通过设置两组导向组件，两组导向组件分别设置于限位轮组安装板的两端，从而进一步增加限位轮组的稳定性。

作为优选，所述安装板上设置有压力传感器，所述压力传感器与一控制器电性连接，所述控制器上设置有报警信号装置，相邻的两个所述限位V形轮之间布设一所述压力传感器，所述压力传感器与所述限位V形轮的轮沿平齐。

通过这样设置，压力传感器设置于限位V形轮之间，从而限位V形轮与板材抵接时，压力传感器与板材抵接，从而当限位V形轮在调节时挤压板材时，板材将对限位V形轮、压力传感器均施加反作用力，当压力传感器感知的压力信号超过所设定的阀值时，控制器控制报警装置发出警报信号，从而辅助操作人员进行调节，减少对板材的挤压。

基于同一发明构思，本发明的第二目的在于，提供一种激光切割机，包括上述的板材纠偏机构。

通过这样设置，通过采用板材纠偏机构，使激光切割机在切割板材过程中，提高板材的定位精度，有利于提高板材激光切割的加工精度，有利于提高产品的合格率。

相对于现有技术，本发明取得了有益的技术效果：

1、通过两组关于机架宽度方向中心线对称设置的限位轮组对板材进行限位，减少板材在加工过程中的可能发生的甩动以及翘曲现象，提高板材加工的定位精度，有利于提高加工所得产品的合格率。

2、通过设置丝杆传动组件，实现同时驱动两限位轮组同时相互靠近或相互远离，从而可利用机架的中心线作为板材加工的定位基准，便于加工。

3、通过设置手轮进行调节，便于操作根据实际生产需要进行调节。

4、通过设置导向组件，增加限位轮组移动的稳定性，增加板材纠偏机构工作的可靠性。

附图说明

图1是本发明实施例一的俯视图；

图2是图1中A部的放大图；

图3中A-A面的剖视图；

图4是图3中B部的放大图；

图5是图4中C部的放大图；

图6是本发明实施例一中的限位V形轮的结构示意图；

图7是本发明实施例一的侧视图；

图8是图7中B-B面的剖视图；

图9是图8中D部的放大图；

图10是本发明实施例二的结构示意图。

其中，各附图标记所指代的技术特征如下：

1、板材纠偏机构；101、机架；102、输送平台；1021、支撑条；103、限位轮组；1031、安装板；1032、限位V形轮；10321、槽底；10322、限位倾斜面；10323、轮沿；104、驱动组件；1041、丝杆传动组件；10411、正反牙丝杆；10412、传动螺母；1042、调节驱动部；10421、驱动件；10422、链轮传动组件；105、轴承组件；106、导向组件；1061、直线导轨；1062、滑块；2、送料机构；3、机器人；4、余料传送带；5、板材；6、压力传感器；7、调节刻度盘。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明，但本发明要求保护的范围并不局限于下述具体实施例。

实施例一

参考图1与图8，本实施例公开了一种板材纠偏机构1，包括机架101，机架101的顶部设置有输送平台102，经开卷、校平后的板材5在输送平台102上沿机架101的长度方向输送，输送平台102上设置有多个支撑条1021，多个支撑条1021沿机架101的宽度方向间隔设置并沿机架101的长度方向延伸。

参考图1，机架101上平行设置有两个限位轮组103，限位轮组103沿机架101的长度方向设置，两限位轮组103沿机架101的宽度方向的中心线对称，机架101上设置有驱动两个限位轮组103同时相互靠近或相互远离的驱动组件104。

参考图1，每一限位轮组103均包括一安装板1031、多个设置于安装板1031的限位V形轮1032，安装板1031沿机架101的长度方向设置，多个限位V形轮1032沿机架101的长度方向间隔分布于安装板1031上。

参考图3、图4、图5、图8以及图9，限位V形轮1032的轴线垂直于机架101的顶面，本实施例中，限位V形轮1032转动设置于安装板1031上，在其他实施例中，限位V形轮1032可固定设置于安装板1031上，限位V形轮1032包括截面形状为V形的限位槽(图中未标注)，限位槽沿限位V形轮1032的轮面设置一周。

参考图6，限位槽包括槽底10321、设置于槽底10321两侧的限位倾斜面10322以及以及位于限位倾斜面10322最外沿的轮沿10323，两倾斜面所成的角度为α，本实施例中，α为90°，在其他实施例中，α的值可适应性调整。

参考图1、图3以及图4，机架101上沿宽度方向设置有导向组件106，导向组件106设置两组，两组导向组件106分别位于安装板1031沿长度方向的两端，每一导向组件106包括一沿机架101的宽度方向设置的直线导轨1061以及两个滑动设置于直线导轨1061的滑块1062，位于机架101的同一侧的限位轮组103中，其中一组导向组件106的滑块1062与限位轮组103的安装板1031的一端固定，另一导向组件106的滑块1062与限位轮组103的安装板1031的另一端固定。

参考图1，本实施例中，驱动组件104包括丝杆传动组件1041、调节驱动部1042，丝杆传动组件1041设置两组，两组丝杆传动组件1041沿机架101的宽度方向平行设置，在其他实施例中，驱动组件还可采用伸缩气缸，每一限位轮组对应设置一伸缩气缸，通过两侧的伸缩气缸的同步动作实现两限位轮组的同时向机床中心靠拢或远离机床的中心。

参考图3以及图4，丝杆传动组件1041包括正反牙丝杆10411以及传动螺母10412，正反牙丝杆10411转动设置于机架101上，机架101上位于正反牙丝杆10411的中部设置有轴承组件105，轴承组件105用于支撑正反牙丝杆10411，增加正反牙丝杆10411的刚度。

参考图3以及图4，正反牙丝杆10411包括正牙螺纹段(图中未标注)以及反牙螺纹段(图中未标注)，正牙螺纹段与反牙螺纹段各占正反牙丝杆10411一半的长度，传动螺母10412包括正牙螺母(图中未标注)以及反牙螺母(图中未标注)，正牙螺母与其中一限位轮组103的安装板1031固定连接，反牙螺母与另一限位轮组103的安装板1031固定连接，正牙螺母与正牙螺纹段螺纹连接，反牙螺母与反牙螺纹段螺纹连接。

参考图1，调节驱动部1042用于驱动丝杆传动组件1041转动，调节驱动部1042包括驱动件10421以及链轮传动组件10422，链轮传动组件10422对应丝杆传动组件1041设置两组，链轮传动组件10422包括主动轮(图中未标注)、从动轮(图中未标注)以及链条(图中未标注)，链条连接主动轮与从动轮，从动轮与正反牙丝杆10411固定连接。

参考图7，本实施例中，驱动件10421为调节手轮，两组链轮传动组件10422的主动轮同轴固定，调节手轮与两主动轮同轴固定连接，机床101上设置有调节刻度盘7，调节刻度盘上设置有刻度线(图中未标注)，从而转动调节手轮，通过链轮传动组件10422驱动两组丝杆传动组件1041同时动作，在其他实施例中，驱动件10421可采用伺服电机。

参考图2以及图5，安装板1031上设置有多个压力传感器6，相邻的两个限位V形轮1032之间布设一压力传感器6，压力传感器6与限位V形轮1032的轮沿10323平齐，从而当板材与限位V形轮1032抵接时，压力传感器6与板材5的侧面抵接，压力传感器6与一控制器(图中未示出)电性连接，控制器上设置于压力报警装置(图中未示出)，压力报警装置为蜂鸣器或信号灯，控制器的控制程序中设置一压力阀值，当压力传感器6向控制器传递的压力信号超过预设的压力阀值时，控制器控制压力报警装置工作，从而警示操作人员两侧的限位轮组103夹持板材5过紧，从而减少限位轮组103将板材5夹持变形的可能。

实施例二

参考图10，本实施例公开了一种激光切割机，包括机器人3、激光切割头(图中未标注)以及实施例一中的板材纠偏机构1，板材纠偏机构1的上料的一端设置有送料机构2、下料的一端设置有余料传送带4。

激光切割头设置于机器人3上，机器人3设置于板材纠偏机构1的一侧，激光切割机头在机器人3的驱动下可在板材纠偏机构1的输送平台102上进行激光切割作业，余料传送带4用于输送板材切割后的余料。

本发明实施例的使用过程：

卷料经开卷、校平后通过送料机构2输送于板材纠偏机构1的输送平台102上，通过转动调节手轮，驱动主动轮转动，继而通过链条驱动两个从动轮同时转动，从而驱动与从动轮固定的正反牙丝杆10411转动，从而使得螺纹分别连接于正反牙丝杆10411的正牙螺纹段、反牙螺纹段的安装板1031向机床宽度方向的中心线同时靠近或同时远离，最终达到以机床宽度方向的中心线为定位基准线调整两限位轮组103间距的目的，方便后续激光焊接头的定位。

通过调节手轮，调整两限位轮组103，使得板材位于限位V形轮1032的限位槽中，限位槽的槽底10321对板材的横向进行限位，减少板材在传输过程中产生甩动的现象，限位槽的限位倾斜面10322对板材的厚度方向的运动进行限定，减少板材在激光切割过程中产生较大热变形，降低板材变形拱起与激光切割头发生碰撞的风险，提高加工的精度以及产品的合格率。

板材继续向前输送时，板材边缘由于与限位V形轮1032的槽底10321相贴，限位V形轮1032随板材向前移动而转动，限位V形轮1032与板材之间属于滚动摩擦，故在板材继续往前移动时减少对板材侧边造成的损伤。

切割所得的工件从支撑条1021之间的缝隙下料，剩余的板材余料通过余料传送带4传送。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种板材纠偏机构，包括机架，所述机架的顶面设置有输送平台，板材在所述输送平台上沿所述机架的长度方向输送，所述机架上平行地设置有两个限位轮组，其特征在于，两个限位轮组沿机架宽度方向的中心线对称设置，每一所述限位轮组均包括安装板、多个限位V形轮，多个所述限位V形轮均设置于所述安装板上且所述限位V形轮的轴线垂直所述机架顶面，所述限位V形轮的轮面上设置有一周截面形状为V形的限位槽，所述限位槽包括槽底、位于槽底两侧的限位倾斜面以及位于限位倾斜面最外沿的轮沿，所述安装板沿垂直于所述板材的输送方向滑动设置于所述机架上，所述机架上还设置有驱动两个所述限位轮组同时靠近或同时背离机架宽度方向的中心线的驱动组件。

2.一种根据权利要求1所述的板材纠偏机构，其特征在于，所述限位V形轮均转动设置于所述安装板上。

3.一种根据权利要求1所述的板材纠偏机构，其特征在于，所述驱动组件包括丝杆传动组件，所述丝杆传动组件包括正反牙丝杆、传动螺母，所述正反牙丝杆包括正牙螺纹段与反牙螺纹段，所述传动螺母包括与正牙螺纹段连接的正牙螺母以及与所述反牙螺纹段连接的反牙螺母，所述正牙螺母与其中一所述限位轮组的安装板固定，所述反牙螺母与另一所述限位轮组的安装板固定，所述驱动组件还包括驱动正反牙丝杆转动的调节驱动部。

4.一种根据权利要求3所述的板材纠偏机构，其特征在于，所述调节驱动部包括驱动件以及链轮传动组件，所述链轮传动组件包括主动轮、从动轮以及连接主动轮与从动轮的链条，所述主动轮受驱动件驱动而转动，所述从动轮与所述正反牙丝杆同轴固定。

5.一种根据权利要求4所述的板材纠偏机构，其特征在于，所述驱动件为调节手轮，所述调节手轮与所述主动轮同轴固定。

6.一种根据权利要求5所述的板材纠偏机构，其特征在于，所述机架上设置有调节刻度盘，所述调节刻度盘上设置有刻度线。

7.一种根据权利要求1-6任一项所述的板材纠偏机构，其特征在于，所述机架上设置有导向组件，所述导向组件包括固定设置于所述机架的直线导轨以及滑动设置于直线导轨的滑块，所述直线导轨垂直板材的输送方向设置，所述滑块与所述安装板固定连接。

8.一种根据权利要求7所述的板材纠偏机构，其特征在于，所述导向组件设置两组，沿板材的输送方向，位于机架的同一侧的限位轮组中，其中一组所述导向组件的滑块与所述限位轮组的安装板的一端固定，另一所述导向组件的滑块与所述限位轮组的安装板的另一端固定。

9.一种根据权利要求1、2、3、4、5、6或8任一项所述的板材纠偏机构，其特征在于，所述安装板上设置有压力传感器，所述压力传感器与一控制器电性连接，所述控制器上设置有报警信号装置，相邻的两个所述限位V形轮之间布设一所述压力传感器，所述压力传感器与所述限位V形轮的轮沿平齐。

10.一种激光切割机，其特征在于，包括根据权利要求1-9任意一项所述的板材纠偏机构。