CN110405359B - 一种自适应定位流水式激光切割装置及使用方法 - Google Patents

Abstract

一种自适应定位流水式激光切割装置，包括箱体，所述箱体内壁底部前端和后端分别固定安装有电机一，本发明有益的效果是：本发明结构简单，操作简便，能够对钣金进行流水线式的输送输出以及加工，在钣金送入箱体内部时能够利用伸缩测量仪对钣金边缘相对于箱体内壁的距离，并且通过计算得出钣金中心对正所需要行走的距离和位置，伸缩测量仪能够对钣金位置进行实时测量，并且通过伸缩柱二的推动来调节钣金的位置也起到自动夹紧的作用，当加工完毕时能够将钣金自动推出箱体外送到流水线上，在定位、夹紧、输入、输出上实现自动化，极大的提升了效率。

Description

一种自适应定位流水式激光切割装置及使用方法

技术领域

本发明涉及激光切割技术领域，尤其涉及一种自适应定位流水式激光切割装置及使用方法。

背景技术

目前，激光切割是利用高功率密度激光束照射材料，使材料快速加热至汽化温度，而形成切槽的一种机加工方式。其具有切割质量好、切割效率高、切割速度快等优点，是一些钣金件常用的热切割方式，在采用激光切割机进行钣金的切割过程中，需要对钣金进行定位，传统的钣金夹具一般通过螺栓进行紧固，则其钣金在夹具上的安装和拆卸较为麻烦，难以实现连续的安装和定位；同时传统的钣金夹具的夹持件的位置固定，一般只能使用于同种尺寸相近的几种钣金的夹持固定，适用范围小，并且每次对钣金的输送、安装、定位、拆卸、输出等均需要人工操作，不能实现自动化，效率低下。

发明内容

本发明要解决上述现有技术存在的问题，提供一种自适应定位流水式激光切割装置，能够将钣金通过流水线输送到加工箱体内，然后根据钣金的大小进行自动定位，在自动定位过程中还具有实时反馈校正功能，并且还能实现自动装夹，在加工时能够及时排出加工时产生的碎屑，加工完毕后能够自动将加工好的钣金送到另一条流水线上，全程自动化操作，无需人工，大大提高了效率。

本发明解决其技术问题采用的技术方案：这种自适应定位流水式激光切割装置，包括箱体，所述箱体内壁底部前端和后端分别固定安装有电机一，所述电机一顶部安装有与箱体顶部内壁活动连接的升降双螺杆，所述箱体内部左上方和右上方分别设有螺杆一和螺杆二，所述螺杆一和螺杆二位于升降双螺杆之间，所述箱体前方设有电机二，所述电机二底部设有与地面固定连接的底座，所述螺杆一和螺杆二后端与箱体后端内壁上半部分活动连接，所述螺杆一和螺杆二前端穿过箱体前端内壁上半部分后与电机二连接，所述螺杆一和螺杆二外侧分别滑动连接有滑动块一和滑动块二，所述滑动块二相对于滑动块一一端固定安装有电机三，所述滑动块一与电机三之间设有滑动双螺杆，所述滑动双螺杆左端与滑动块一活动连接，所述滑动双螺杆右端与电机三连接，所述滑动双螺杆外侧滑动连接有滑动块三，所述滑动块三底部固定安装有气缸一，所述气缸一底部安装有伸缩柱一，所述伸缩柱一底部固定安装有连接块，所述连接块下方设有激光头，所述激光头顶部和上半部分穿过连接块底部到达连接块内部，所述激光头上半部分两端安装有光纤导线，所述光纤导线依次穿过连接块两端、滑动双螺杆之间、箱体顶部内壁后到达外界，所述箱体中部左端内壁和右端内壁分别设有连接外界的推动口和出口，所述推动口与出口平齐且大小相同，所述推动口右方设有位于箱体右方的气缸三，所述气缸三底部设有与地面固定连接的底座二，所述气缸三靠近箱体一端安装有伸缩柱四，所述伸缩柱四靠近箱体一端安装有推动板，所述推动板与推动口相对应但略小于推动口，所述出口右方设有位于箱体右方的传送带一，所述箱体四周设有气缸二和伸缩测量仪，所述气缸二和伸缩测量仪靠近箱体一端安装有伸缩柱二和伸缩柱三，所述气缸二和伸缩测量仪靠近箱体一端穿过箱体内壁后与箱体内部连通，所述气缸二和伸缩测量仪底部设有与箱体外侧固定连接的支架板，所述箱体右侧内壁设有位于气缸二和伸缩测量仪上方的进口，所述进口右方设有位于箱体右方的传送带二，所述升降双螺杆外侧滑动连接有升降板，所述升降板顶部活动连接有阵列分布有耐高温的万向滚珠，所述升降板内部设有与万向滚珠交错分布的集屑孔，所述升降板底部固定安装有与升降双螺杆滑动连接的集屑板，所述集屑板内部设有集屑腔，所述集屑腔内壁底部设有抽风软管，所述出口下方设有位于箱体右端内壁且与外界连通的软管孔，所述箱体右方设有抽风集屑机，所述抽风软管另一端穿过软管孔后与抽风集屑机连接，综上所述，上述设施中万向滚珠能够让钣金在升降板顶部平面更容易的移动，光纤导线能够将外部的激光光源倒入激光头内，气缸一能够让激光头在垂直方向上自由移动以适应不同厚度的钣金，伸缩柱二21不仅对钣金起到调节定位的作用，在定位完毕时也对钣金起到固定安装的作用。

一种自适应定位流水式激光切割装置的使用方法，其步骤如下：

一、上料：箱体顶部内部设有控制芯片，控制芯片控制升降板上升至顶部与进口底部平齐，将需要加工的钣金通过传送带二进行输送，钣金经过进口送入箱体内部的升降板顶部；

二、测量：控制芯片控制升降板下降至顶部与气缸二和伸缩测量仪底部平齐，此时控制芯片控制伸缩测量仪靠近箱体一端的伸缩柱三伸出紧贴钣金四端，以箱体内壁设为起始点计算出箱体内壁到钣金四端的距离，将数据传送给控制芯片，控制芯片将钣金同一轴线上两端到箱体内壁的距离相加后除以二计算出钣金中心对准激光头中心所需位移的距离，多退少补，如钣金左端距离箱体左端内壁50个单位距离，钣金右端距离箱体右端内壁30个单位距离，通过计算得出钣金需要从右到左位移10个单位，随后控制芯片控制气缸二靠近箱体一端伸出伸缩柱二根据计算出的位移距离将钣金推动，伸缩柱三紧贴钣金四端随着钣金的运动进行实时测量，并将数据实时反馈给控制芯片，控制芯片根据实时数据控制伸缩柱二的伸缩距离进行校正，直至钣金同一轴线两端与箱体内壁之间的距离相等时伸缩柱三缩回伸缩测量仪，此时伸缩柱二不动对钣金起到固定作用；

三、加工：控制芯片控制激光头根据钣金的高度通过气缸一伸缩至合适距离进行激光切割加工，激光头能通过滑动块一、螺杆二以及滑动双螺杆在平面位置上任意活动；

四、集屑：对钣金进行激光切割加工中产生的钣金碎屑会被吸入集屑孔，碎屑经过集屑腔和抽风软管到达抽风集屑机内进行处理；

五、出料：控制芯片控制升降板下降至顶部与出口和推动口底部平齐，控制芯片控制气缸三伸出伸缩柱四，伸缩柱四靠近箱体一端的推动板经过推动口后将加工好的钣金从出口处推出至传送带一，随后伸缩柱四缩回到原位，完成加工。

本发明有益的效果是：本发明结构简单，操作简便，能够对钣金进行流水线式的输送输出以及加工，在钣金送入箱体内部时能够利用伸缩测量仪对钣金边缘相对于箱体内壁的距离，并且通过计算得出钣金中心对正所需要行走的距离和位置，伸缩测量仪能够对钣金位置进行实时测量，并且通过伸缩柱二的推动来调节钣金的位置也起到自动夹紧的作用，当加工完毕时能够将钣金自动推出箱体外送到流水线上，在定位、夹紧、输入、输出上实现自动化，极大的提升了效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中图1的A向剖视图；

图3为本发明中图1的B向剖视图；

图4为本发明图1的左视图；

图5为本发明中激光头的局部放大图；

图6为本发明中集屑腔的局部放大图；

图7为本发明中滑动块二和电机三的局部放大图。

附图标记说明：箱体1、滑动块二2、电机三3、控制芯片4、滑动块三5、滑动双螺杆6、螺杆一7、升降双螺杆8、伸缩测量仪9、支架板10、推动板11、伸缩柱四12、气缸三13、底座二14、电机一15、抽风集屑机16、传送带一17、传送带二18、进口19、气缸二20、伸缩柱二21、出口22、集屑板23、升降板24、推动口25、连接块26、气缸一27、伸缩柱一28、光纤导线29、激光头30、万向滚珠31、集屑孔32、集屑腔33、抽风软管34、电机二35、底座36、滑动块一37、螺杆二38、伸缩柱三39、软管孔40。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

参照附图1、2、3、4、5、6、7：本实施例中这种自适应定位流水式激光切割装置，包括箱体1，所述箱体1内壁底部前端和后端分别固定安装有电机一15，所述电机一15顶部安装有与箱体1顶部内壁活动连接的升降双螺杆8，所述箱体1内部左上方和右上方分别设有螺杆一7和螺杆二38，所述螺杆一7和螺杆二38位于升降双螺杆8之间，所述箱体1前方设有电机二35，所述电机二35底部设有与地面固定连接的底座36，所述螺杆一7和螺杆二38后端与箱体1后端内壁上半部分活动连接，所述螺杆一7和螺杆二38前端穿过箱体1前端内壁上半部分后与电机二35连接，所述螺杆一7和螺杆二38外侧分别滑动连接有滑动块一37和滑动块二2，所述滑动块二2相对于滑动块一37一端固定安装有电机三3，所述滑动块一37与电机三3之间设有滑动双螺杆6，所述滑动双螺杆6左端与滑动块一37活动连接，所述滑动双螺杆6右端与电机三3连接，所述滑动双螺杆6外侧滑动连接有滑动块三5，所述滑动块三5底部固定安装有气缸一27，所述气缸一27底部安装有伸缩柱一28，所述伸缩柱一28底部固定安装有连接块26，所述连接块26下方设有激光头30，所述激光头30顶部和上半部分穿过连接块26底部到达连接块26内部，所述激光头30上半部分两端安装有光纤导线29，所述光纤导线29依次穿过连接块26两端、滑动双螺杆6之间、箱体1顶部内壁后到达外界，所述箱体1中部左端内壁和右端内壁分别设有连接外界的推动口25和出口22，所述推动口25与出口22平齐且大小相同，所述推动口25右方设有位于箱体1右方的气缸三13，所述气缸三13底部设有与地面固定连接的底座二14，所述气缸三13靠近箱体1一端安装有伸缩柱四12，所述伸缩柱四12靠近箱体1一端安装有推动板11，所述推动板11与推动口25相对应但略小于推动口25，所述出口22右方设有位于箱体1右方的传送带一17，所述箱体1四周设有气缸二20和伸缩测量仪9，所述气缸二20和伸缩测量仪9靠近箱体一端安装有伸缩柱二21和伸缩柱三39，所述气缸二20和伸缩测量仪9靠近箱体1一端穿过箱体1内壁后与箱体1内部连通，所述气缸二20和伸缩测量仪9底部设有与箱体1外侧固定连接的支架板10，所述箱体1右侧内壁设有位于气缸二20和伸缩测量仪9上方的进口19，所述进口19右方设有位于箱体1右方的传送带二18，所述升降双螺杆8外侧滑动连接有升降板24，所述升降板24顶部活动连接有阵列分布有耐高温的万向滚珠31，所述升降板24内部设有与万向滚珠31交错分布的集屑孔32，所述升降板24底部固定安装有与升降双螺杆8滑动连接的集屑板23，所述集屑板23内部设有集屑腔33，所述集屑腔33内壁底部设有抽风软管34，所述出口22下方设有位于箱体1右端内壁且与外界连通的软管孔40，所述箱体1右方设有抽风集屑机16，所述抽风软管34另一端穿过软管孔40后与抽风集屑机16连接。

参照附图1、2、3、4、5、6、7：一种自适应定位流水式激光切割装置的使用方法，其步骤如下：

一、上料：箱体1顶部内部设有控制芯片4，控制芯片4控制升降板24上升至顶部与进口19底部平齐，将需要加工的钣金通过传送带二18进行输送，钣金经过进口19送入箱体19内部的升降板24顶部；

二、测量：控制芯片4控制升降板24下降至顶部与气缸二20和伸缩测量仪9底部平齐，此时控制芯片4控制伸缩测量仪8靠近箱体1一端的伸缩柱三39伸出紧贴钣金四端，以箱体1内壁设为起始点计算出箱体1内壁到钣金四端的距离，将数据传送给控制芯片4，控制芯片4将钣金同一轴线上两端到箱体1内壁的距离相加后除以二计算出钣金中心对准激光头30中心所需位移的距离，多退少补，如钣金左端距离箱体左端内壁50个单位距离，钣金右端距离箱体右端内壁30个单位距离，通过计算得出钣金需要从右到左位移10个单位，随后控制芯片4控制气缸二20靠近箱体1一端伸出伸缩柱二21根据计算出的位移距离将钣金推动，伸缩柱三39紧贴钣金四端随着钣金的运动进行实时测量，并将数据实时反馈给控制芯片4，控制芯片4根据实时数据控制伸缩柱二21的伸缩距离进行校正，直至钣金同一轴线两端与箱体内壁之间的距离相等时伸缩柱三39缩回伸缩测量仪9，此时伸缩柱二21不动对钣金起到固定作用；

三、加工：控制芯片4控制激光头30根据钣金的高度通过气缸一27伸缩至合适距离进行激光切割加工，激光头30能通过滑动块一37、螺杆二38以及滑动双螺杆6在平面位置上任意活动；

四、集屑：对钣金进行激光切割加工中产生的钣金碎屑会被吸入集屑孔32，碎屑经过集屑腔33和抽风软管34到达抽风集屑机16内进行处理；

五、出料：控制芯片4控制升降板24下降至顶部与出口22和推动口25底部平齐，控制芯片4控制气缸三13伸出伸缩柱四12，伸缩柱四12靠近箱体一端的推动板11经过推动口25后将加工好的钣金从出口22处推出至传送带一17，随后伸缩柱四12缩回到原位，完成加工。

虽然本发明已通过参考优选的实施例进行了图示和描述，但是，本专业普通技术人员应当了解，在权利要求书的范围内，可作形式和细节上的各种各样变化。

Claims (2)

1.一种自适应定位流水式激光切割装置，包括箱体（1），其特征是：所述箱体（1）内壁底部前端和后端分别固定安装有电机一（15），所述电机一（15）顶部安装有与箱体（1）顶部内壁活动连接的升降双螺杆（8），所述箱体（1）内部左上方和右上方分别设有螺杆一（7）和螺杆二（38），所述螺杆一（7）和螺杆二（38）位于升降双螺杆（8）之间，所述箱体（1）前方设有电机二（35），所述电机二（35）底部设有与地面固定连接的底座（36），所述螺杆一（7）和螺杆二（38）后端与箱体（1）后端内壁上半部分活动连接，所述螺杆一（7）和螺杆二（38）前端穿过箱体（1）前端内壁上半部分后与电机二（35）连接，所述螺杆一（7）和螺杆二（38）外侧分别滑动连接有滑动块一（37）和滑动块二（2），所述滑动块二（2）相对于滑动块一（37）一端固定安装有电机三（3），所述滑动块一（37）与电机三（3）之间设有滑动双螺杆（6），所述滑动双螺杆（6）左端与滑动块一（37）活动连接，所述滑动双螺杆（6）右端与电机三（3）连接，所述滑动双螺杆（6）外侧滑动连接有滑动块三（5），所述滑动块三（5）底部固定安装有气缸一（27），所述气缸一（27）底部安装有伸缩柱一（28），所述伸缩柱一（28）底部固定安装有连接块（26），所述连接块（26）下方设有激光头（30），所述激光头（30）顶部和上半部分穿过连接块（26）底部到达连接块（26）内部，所述激光头（30）上半部分两端安装有光纤导线（29），所述光纤导线（29）依次穿过连接块（26）两端、滑动双螺杆（6）之间、箱体（1）顶部内壁后到达外界，所述箱体（1）中部左端内壁和右端内壁分别设有连接外界的推动口（25）和出口（22），所述推动口（25）与出口（22）平齐且大小相同，所述推动口（25）右方设有位于箱体（1）右方的气缸三（13），所述气缸三（13）底部设有与地面固定连接的底座二（14），所述气缸三（13）靠近箱体（1）一端安装有伸缩柱四（12），所述伸缩柱四（12）靠近箱体（1）一端安装有推动板（11），所述推动板（11）与推动口（25）相对应但小于推动口（25），所述出口（22）右方设有位于箱体（1）右方的传送带一（17），所述箱体（1）四周设有气缸二（20）和伸缩测量仪（9），所述气缸二（20）和伸缩测量仪（9）靠近箱体一端安装有伸缩柱二（21）和伸缩柱三（39），所述气缸二（20）和伸缩测量仪（9）靠近箱体（1）一端穿过箱体（1）内壁后与箱体（1）内部连通，所述气缸二（20）和伸缩测量仪（9）底部设有与箱体（1）外侧固定连接的支架板（10），所述箱体（1）右侧内壁设有位于气缸二（20）和伸缩测量仪（9）上方的进口（19），所述进口（19）右方设有位于箱体（1）右方的传送带二（18），所述升降双螺杆（8）外侧滑动连接有升降板（24），所述升降板（24）顶部活动连接有阵列分布有耐高温的万向滚珠（31），所述升降板（24）内部设有与万向滚珠（31）交错分布的集屑孔（32），所述升降板（24）底部固定安装有与升降双螺杆（8）滑动连接的集屑板（23），所述集屑板（23）内部设有集屑腔（33），所述集屑腔（33）内壁底部设有抽风软管（34），所述出口（22）下方设有位于箱体（1）右端内壁且与外界连通的软管孔（40），所述箱体（1）右方设有抽风集屑机（16），所述抽风软管（34）另一端穿过软管孔（40）后与抽风集屑机（16）连接。

2.一种如权利要求1所述的自适应定位流水式激光切割装置的使用方法，其步骤如下：

一、上料：所述箱体（1）顶部内部设有控制芯片（4），控制芯片（4）控制升降板（24）上升至顶部与进口（19）底部平齐，将需要加工的钣金通过传送带二（18）进行输送，钣金经过进口（19）送入箱体（1）内部的升降板（24）顶部；

二、测量：控制芯片（4）控制升降板（24）下降至顶部与气缸二（20）和伸缩测量仪（9）底部平齐，此时控制芯片（4）控制伸缩测量仪（9）靠近箱体（1）一端的伸缩柱三（39）伸出紧贴钣金四端，以箱体（1）内壁设为起始点计算出箱体（1）内壁到钣金四端的距离，将数据传送给控制芯片（4），控制芯片（4）将钣金同一轴线上两端到箱体（1）内壁的距离相加后除以二计算出钣金中心对准激光头（30）中心所需位移的距离，多退少补，随后控制芯片（4）控制气缸二（20）靠近箱体（1）一端伸出伸缩柱二（21）根据计算出的位移距离将钣金推动，伸缩柱三（39）紧贴钣金四端随着钣金的运动进行实时测量，并将数据实时反馈给控制芯片（4），控制芯片（4）根据实时数据控制伸缩柱二（21）的伸缩距离进行校正，直至钣金同一轴线两端与箱体内壁之间的距离相等时伸缩柱三（39）缩回伸缩测量仪（9），此时伸缩柱二（21）不动对钣金起到固定作用；

三、加工：控制芯片（4）控制激光头（30）根据钣金的高度通过气缸一（27）伸缩至合适距离进行激光切割加工，激光头（30）能通过滑动块一（37）、螺杆二（38）以及滑动双螺杆（6）在平面位置上任意活动；

四、集屑：对钣金进行激光切割加工中产生的钣金碎屑会被吸入集屑孔（32），碎屑经过集屑腔（33）和抽风软管（34）到达抽风集屑机（16）内进行处理；

五、出料：控制芯片（4）控制升降板（24）下降至顶部与出口（22）和推动口（25）底部平齐，控制芯片（4）控制气缸三（13）伸出伸缩柱四（12），伸缩柱四（12）靠近箱体一端的推动板（11）经过推动口（25）后将加工好的钣金从出口（22）处推出至传送带一（17），随后伸缩柱四（12）缩回到原位，完成加工。

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