CN109352191A - 一种净化槽激光开孔生产线 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种净化槽激光开孔生产线，包括：入口辊道机构：用于对待加工的工件进行运输，旋转夹持机构：用于接收入口辊道机构传送的待加工工件，并对工件进行夹紧，所述旋转夹持机构包括夹持部及旋转部，所述旋转部可带动夹持部进行转动，激光开孔机构：用于对旋转夹持机构夹持的待加工工件进行激光开孔，出口辊道机构：接收旋转夹持机构输送的加工完成的工件，将工件送入下一道工序，本发明的开孔生产线不会产生粉尘，不会对工件造成损坏，开孔效率高。

Description

一种净化槽激光开孔生产线

技术领域

本发明涉及净化槽加工设备技术领域，具体涉及一种净化槽激光开孔生产线。

背景技术

传统净化槽的开孔作业方式采用的是类机床式，将净化槽定位后，3维移动的桁架将旋转刀具移动至作业位置，采用旋转切割的方式开孔。由于是接触式切割，定位平台机构复杂，而且无旋转功能，需连续3个工位才能将净化槽上部及四周所需开孔加工完成，此种作业方式效率低下，而且在切割过程中净化槽易发生裂纹，并产生大量粉尘，污染环境且对设备产生不良影响。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种净化槽激光开孔生产线，开孔过程粉尘产生，而且满足了不同尺寸工件的开孔需求，适应流水线柔性化生产，提高了开孔效率。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种净化槽激光开孔生产线，包括：

入口辊道机构：对待加工的工件进行运输。

旋转夹持机构：接收入口辊道机构传送的待加工工件，并对工件进行夹紧，所述旋转夹持机构包括夹持部及旋转部，所述旋转部用于带动夹持部进行转动。

激光开孔机构：对旋转夹持机构夹持的待加工工件进行激光开孔。

出口辊道机构：接收旋转夹持机构输送的加工完成的工件，将工件送入下一道工序。

进一步的，所述入口辊道机构与出口辊道机构的结构相同，均包括支架，所述支架顶端固定有辊道驱动机构，所述辊道驱动机构与第一辊道连接，用于驱动第一辊道的运动。

进一步的，所述夹持部包括底板，所述底板上设有第二辊道，第二辊道用于对工件进行传送，所述底板位于入口辊道机构所在一侧的对侧端部设有端部夹紧机构，用于夹紧工件的一侧端部，所述底板两侧边缘处设有第一侧部夹紧机构、第二侧部夹紧机构及压紧机构，所述第二侧部夹紧机构与压紧机构与底板滑动连接，所述第二侧部夹紧机构与压紧机构与移动驱动机构连接，所述移动驱动机构可驱动第二侧部夹紧机构及压紧机构沿底板滑动。

进一步的，所述端部夹紧机构包括第一摆动气缸组件，所述第一摆动气缸组件连接有第一压紧件，所述第一摆动气缸组件用于驱动第一压紧件摆动，所述第一压紧件用于与固定在第一摆动气缸组件的定位板共同夹紧工件端部。

进一步的，所述压紧机构包括第二摆动气缸组件，所述第二摆动气缸组件连接有第二压紧件，所述第二摆动气缸组件用于驱动第二压紧件摆动，所述第二压紧件用于压紧工件的边缘位置处。

进一步的，所述第一侧部夹紧机构为第一侧部夹紧气缸，所述第二侧部夹紧机构为第二侧部夹紧气缸，底板两侧边缘的第一侧部夹紧气缸用于夹紧工件两个侧面的一端，第二侧部夹紧气缸用于夹紧工件两个侧面的另一端。

进一步的，所述底板上设有限位开关，所述限位开关用于对工件的移动位置进行限位。

进一步的，所述回转部包括底座，所述底座固定有伺服回转台，所述伺服回转台与夹持部连接，用于驱动夹持部的转动。

进一步的，所述底座上安装有接近开关，所述接近开关用于通过底板上设置的检测板来检测伺服回转台转动的圈数。

进一步的，所述激光开孔机构包括机器人手，所述机器人手与切割头连接，用于驱动切割头的移动，所述切割头通过导光臂与激光发生器连接，激光发生器用于产生高能激光，产生的高能激光可通过导光臂传递至切割头，所述切割头用于对工件进行激光开孔。

本发明的有益效果：

1.本发明的净化槽开孔生产线，采用激光对净化槽进行开孔，加工过程开孔设备无需接触净化槽，避免了粉尘的产生，而且开孔过程中无应力产生，提高了工件开孔质量，降低了废品率。

2.本发明的净化槽开孔生产线，第二侧部夹紧机构及压紧机构可沿底板运动，满足了不同尺寸净化槽的开孔需求，并且具有旋转部，利用旋转部转动工件配合机器人手共同加工工件，大大提高了开孔效率，并提高了生产线的柔性化、自动化程度，提高了作业水平。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。

图1为本发明生产线主视示意图；

图2为本发明生产线俯视示意图；

图3为本发明入口辊道机构结构示意图；

图4为本发明旋转夹持机构结构示意图一；

图5为本发明旋转夹持机构结构示意图二；

图6为本发明旋转夹持机构主视示意图；

图7为本发明旋转夹持机构俯视示意图；

其中，1.入口辊道机构，1-1.支架，1-2.调整地脚，1-3.传送气缸，1-4.第一连接架，1-5.第一辊道，1-5-1.辊筒，1-5-2.辊筒安装板，2.旋转夹持机构，2-1.底板，2-2.第二连接架，2-3.第二辊道，2-4.防护板，2-5.第一摆动气缸组件，2-6.第一压紧件，2-7.定位板，2-8.第一侧部夹紧气缸，2-9.第一气缸支撑板，2-10.第一调节气缸，2-11.第二侧部夹紧气缸，2-12.第二气缸支撑板，2-13.第二调节气缸，2-14.缺口，2-15.第二摆动气缸组件，2-16.第二压紧件，2-17.滑块，2-18.滑轨，2-19.移动气缸，2-20.底座，2-21.伺服回转台，2-22.第三连接架，2-24.接近开关安装板，2-25.检测板，3.激光开孔机构，3-1.机器人手，3-2.切割头，3-3.导光臂，3-4.激光发生器，4.出口辊道机构，5.废料收集小车，6.待加工工件，7.过渡辊道机构。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

正如背景技术所介绍的，目前的柔性槽开孔加工方式产生了大量粉尘，污染环境，而且加工过程容易使净化槽产生裂纹，效率低，针对上述问题，本申请提出了一种净化槽激光开孔生产线。

本申请的一种典型实施方式中，如图1-7所示，一种净化槽激光开孔生产线，包括：

入口辊道机构1：用于对待加工的工件进行运输。

旋转夹持机构2：用于接收入口辊道机构传送的待加工工件，并对工件进行夹紧，所述旋转夹持机构包括夹持部及旋转部，所述旋转部可带动夹持部进行转动。

激光开孔机构3：用于对旋转夹持机构夹持的待加工工件进行激光开孔。

出口辊道机构4：接收旋转夹持机构输送的加工完成的工件，将工件送入下一道工序。

所述入口辊道机构包括支架1-1，所述支架为钢骨架结构，由多个钢梁焊接而成，所述支架的底端通过调整地脚1-2固定在地面上，通过调整地脚可调节支架的高度和水平度，所述支架上连接有辊道驱动机构，所述辊道驱动机构采用传送气缸1-3，所述传送气缸的缸筒一端与支架顶端一侧的钢梁固定连接，传送气缸的气缸杆通过固定板与第一连接架1-4连接，所述连接架为由钢梁焊接构成的框架式结构，所述第一连接架的顶部对称固定有两排第一辊道1-5，所述第一辊道采用现有的辊道结构，包括多个辊筒1-5-1，所述辊筒的两端与辊筒安装板1-5-2转动连接，辊筒安装板固定在第一连接架上，所述传送气缸的气缸杆的伸缩运动可通过第一连接架带动第一辊道的运动，开孔工序前一道工序的驱动装置可将工件推动到第一辊道上，传送气缸的伸缩运动可将工件送入旋转夹持机构，所述入口辊道机构与旋转夹持机构之间还设有过渡辊道机构7，对工件进入旋转夹持机构前进一步进行定位，方便工件进入旋转夹持机构，过渡辊道机构的结构形式与第一辊道的结构形式相同，只设有一个个辊筒，可通过合适的支架将其固定在地面上。

所述夹持部包括底板2-1，所述底板的顶面设有由钢梁焊接而成的第二连接架2-2，所述第二连接架顶部的两侧对称设有两排第二辊道2-3，所述第二辊道采用现有的电动辊道，其结构与第一辊道的结构大致相同，区别在于第二辊道的其中一个辊筒与电机(未在图中标出)连接，由电机驱动其转动，该辊筒通过链传动机构(未在图中标出)与其他辊筒连接，带动其他辊筒的转动，传送气缸带动第一辊道将工件传送至第二辊道上，第二辊道可带动工件自动前进，所述第二辊道的外侧辊筒安装板顶部设有防护板2-4，所述防护板用于防止工件在行进过程中脱离第二辊道。

沿工件前进方向，所述第二连接架末端端部设有端部夹紧机构，所述端部夹紧机构采用两个对称设置的第一摆动气缸组件2-5，所述第一摆动气缸组件连接有第一压紧件2-6，所述第一摆动气缸组件可驱动第一压紧件做摆动，所述第一摆动气缸组件固定有定位板2-7，第一压紧件摆动至于底板垂直时，第一压紧件可与定位板共同夹紧工件的一侧端部，所述第一压紧件及定位板上均设有垫层，用于缓冲第一压紧件及定位板对工件产生的碰撞力，防止对工件造成损害。

第二连接架的两侧边缘部位处固定有第一侧部夹紧机构、第二侧部夹紧机构及压紧机构。

所述第一侧部夹紧机构位于端部夹紧机构所在一侧，所述第一侧部夹紧机构采用对称设置在第二连接架两侧边缘处的第一侧部夹紧气缸2-8，所述第一侧部夹紧气缸固定在第一气缸支撑板2-9上，所述第一气缸支撑板与第二连接架固定连接，所述第一侧部夹紧气缸还连接有第一调节气缸2-10，所述第一调节气缸固定在第一气缸支撑板上，所述第一调节气缸用于调节第一侧部夹紧气缸在于工件运动方向垂直的方向上的位置，所述第一侧部夹紧气缸的气缸杆端部连接有夹紧板，所述第一侧部夹紧气缸的气缸杆可带动夹紧板运动，夹紧板通过防护板上设置的缺口伸出，对工件一侧的侧面进行夹紧。

所述第二侧部夹紧机构采用对称设置的第二连接架两侧边缘的第二侧部夹紧气缸2-11，所述第二侧部夹紧气缸固定在第二气缸支撑板2-12上，所述第二侧部夹紧气缸与第二调节气缸2-13连接，所述第二调节气缸可带动第二侧部夹紧气缸沿与工件运动方向垂直的方向运动，所述第二调节气缸固定在第二气缸支撑板上，所述第二侧部夹紧气缸的气缸杆连接有夹紧板，所述夹紧板可在气缸杆的作用下通过防护板上的缺口2-14运动，进而夹紧工件两个侧面。

所述压紧机构采用对称设置在第二连接架边缘位置处的第二摆动气缸组件2-15，所述第二摆动气缸组件与第二气缸支撑板固定连接，所述第二摆动气缸组件与第二压紧件2-16连接，第二摆动气缸组件可驱动第二压紧件做的摆动，用于对工件的边缘位置进行压紧，所述第二压紧件端部设有垫层，防止对工件的损坏。

所述的第一摆动气缸组件及第二摆动气缸组件可采用摆动气缸，所述摆动气缸的转动输出部分直接与第一压紧件或第二压紧件连接，所述第一压紧件和第二压紧件可采用压紧杆，所述第一摆动气缸组件及第二摆动气缸组件也可采用普通的伸缩气缸，所述伸缩气缸的缸筒上安装有转动支架，所述转动支架连接有转动臂，所述转动臂一端与第一压紧件或第二压紧件连接，伸缩气缸的气缸杆伸缩运动，可推动转动臂绕与转动支架连接的转动轴转动，利用杠杆原理带动第一压紧件及第二压紧件的摆动，所述转动臂与转动轴之间可设置扭簧，扭簧可使转动臂自动复位。

所述第二气缸支撑板与滑块2-17固定连接，所述滑块与固定在第二连接架上的滑轨2-18滑动连接，所述滑轨固定在第二辊道外侧位置，所述滑块与移动驱动机构连接，所述移动驱动机构采用移动气缸2-19，所述移动气缸的气缸筒固定在第二连接架的边缘位置处，移动气缸的气缸杆与滑块固定连接，移动气缸的气缸杆可驱动第二气缸支撑板、压紧机构及第二侧部夹紧机构沿滑轨的滑动，调节第二侧部夹紧机构及压紧机构的位置，从而满足了不同尺寸工件的夹紧需求，与之相适配的，防护板上设置多个缺口，满足了第二侧部夹紧气缸的工作需求，所述第二调节气缸可调节第二侧部夹紧气缸的位置，防止防护板阻碍第二侧部夹紧气缸的运动。

所述底板上可根据实际工况安装一限位开关，工件运动至一定位置后，触碰限位开关，限位开关可向控制系统发送指令，控制系统停止第二辊道的运动，实现了对工件的定位。

所述旋转部包括底座2-20，所述底座也采用钢骨架结构，所述底座顶部固定有伺服回转台2-21，所述伺服回转台可采用现有的伺服回转设备，其结构在此不进行详细叙述，所述伺服回转台的旋转台通过第三连接架2-22与底板及第二连接架固定连接，可带动底板及第二连接架上各个结构元件做回转运动，所述底座通过接近开关安装板2-24固定有接近开关2-23，所述底板底部及第三连接架上设有与检测开关相匹配的检测板2-25，底板及第三连接架的转动带动检测板转动，检测板可实现与接近开关的靠近和远离运动，从而实现了统计伺服回转台的转动次数。

所述激光开孔机构包括机器人手3-1，所述机器人手采用现有的机器人手结构，固定在旋转夹持机构位于工件行进方向末端的一侧，所述机器人手上安装有切割头3-2，所述切割头通过导光臂3-3与激光发生器3-4连接，激光发生器产生的高能激光刻通过导光臂传递至切割头，切割头在机器人手的调节下对工件进行激光开孔操作。

所述出口辊道机构结构与入口辊道机构的结构完全相同，位于旋转夹持机构侧部位置，回转部对加工完成的工件旋转90°，第二辊道可配合出口辊道机构将工件送入下一道工序。

所述激光开孔生产线还配有废料收集小车5，用于对加工过程产生的废料进行收集。

本发明的激光开孔机构、第二辊道、第一侧部夹紧机构、第二侧部夹紧机构、端部夹紧机构、压紧机构及伺服回转台等结构均与控制器连接，由控制器控制其工作，实现了自动化操作，所述限位开关及接近开关也与控制器连接，可将采集的信息传输给控制器，控制器控制相应的元件进行工作，本发明的加工过程实现了自动化操作，提高了工作效率。

本发明的生产线工作时，待加工工件6由入口辊道机构进入旋转夹持机构，第二辊道驱动工件前进，限位开关限制工件的位置，工件行进到位后，第一摆动气缸驱动第一压紧件机定位板夹紧工件一侧端部，第一侧部夹紧气缸及第二侧部夹紧气缸夹紧工件的两个侧面，第二摆动气缸驱动第二压紧件压紧工件的边缘，对工件进行固定。启动激光发生器，机器人手控制切割头运动，对工件进行激光开孔，加工过程中，伺服回转台不断控制工件转动，配合机器人手的运动对工件进行开孔工作，开孔工作完成后，伺服回转台转动90°，第二辊道驱动工件进入出口辊道机构，再进入下一道工序。

本发明的生产线开孔时不与工件接触，避免了产生粉尘，且不会对工件造成损坏，加工过程通过机器人手和回转部配合共同工作，实现了自动化操作，提高了加工效率，旋转夹持部可实现对不同尺寸工件的夹持，满足了柔性生产线的使用要求。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种净化槽激光开孔生产线，其特征在于，包括：

入口辊道机构：对待加工的工件进行运输；

旋转夹持机构：接收入口辊道机构传送的待加工工件，并对工件进行夹紧，所述旋转夹持机构包括夹持部及旋转部，所述旋转部用于带动夹持部进行转动；

激光开孔机构：对旋转夹持机构夹持的待加工工件进行激光开孔；

出口辊道机构：接收旋转夹持机构输送的加工完成的工件，将工件送入下一道工序。

2.如权利要求1所述的一种净化槽激光开孔生产线，其特征在于，所述入口辊道机构与出口辊道机构的结构相同，均包括支架，所述支架顶端固定有辊道驱动机构，所述辊道驱动机构与第一辊道连接，用于驱动第一辊道的运动。

3.如权利要求1所述的一种净化槽激光开孔生产线，其特征在于，所述夹持部包括底板，所述底板上设有第二辊道，第二辊道用于对工件进行传送，所述底板位于入口辊道机构所在一侧的对侧端部设有端部夹紧机构，用于夹紧工件的一侧端部，所述底板两侧边缘处设有第一侧部夹紧机构、第二侧部夹紧机构及压紧机构，所述第二侧部夹紧机构与压紧机构与底板滑动连接，所述第二侧部夹紧机构与压紧机构与移动驱动机构连接，所述移动驱动机构可驱动第二侧部夹紧机构及压紧机构沿底板滑动。

4.如权利要求3所述的一种净化槽激光开孔生产线，其特征在于，所述端部夹紧机构包括第一摆动气缸组件，所述第一摆动气缸组件连接有第一压紧件，所述第一摆动气缸组件用于驱动第一压紧件摆动，所述第一压紧件用于与固定在第一摆动气缸组件的定位板共同夹紧工件端部。

5.如权利要求3所述的一种净化槽激光开孔生产线，其特征在于，所述压紧机构包括第二摆动气缸组件，所述第二摆动气缸组件连接有第二压紧件，所述第二摆动气缸组件用于驱动第二压紧件摆动，所述第二压紧件用于压紧工件的边缘位置处。

6.如权利要求3所述的一种净化槽激光开孔生产线，其特征在于，所述第一侧部夹紧机构为第一侧部夹紧气缸，所述第二侧部夹紧机构为第二侧部夹紧气缸，底板两侧边缘的第一侧部夹紧气缸用于夹紧工件两个侧面的一端，第二侧部夹紧气缸用于夹紧工件两个侧面的另一端。

7.如权利要求3所述的一种净化槽激光开孔生产线，其特征在于，所述底板上设有限位开关，所述限位开关用于对工件的移动位置进行限位。

8.如权利要求1所述的一种净化槽激光开孔生产线，其特征在于，所述回转部包括底座，所述底座固定有伺服回转台，所述伺服回转台与夹持部连接，用于驱动夹持部的转动。

9.如权利要求8所述的一种净化槽激光开孔生产线，其特征在于，所述底座上安装有接近开关，所述接近开关用于通过底板上设置的检测板来检测伺服回转台转动的圈数。

10.如权利要求1所述的一种净化槽激光开孔生产线，其特征在于，所述激光开孔机构包括机器人手，所述机器人手与切割头连接，用于驱动切割头的移动，所述切割头通过导光臂与激光发生器连接，激光发生器用于产生高能激光，产生的高能激光可通过导光臂传递至切割头，所述切割头用于对工件进行激光开孔。