CN110560924B - 基于激光切割的自动化系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于激光切割的自动化系统，通过工控机、第一传动组件、第二传动组件、上料装置、切割装置、压断装置以及下料装置的相互配合，从而实现自动化生产，因此，不仅能够提高产品的生产效率，而且能够降低产品的生产成本。通过压紧组件能够防止待加工物在切割的过程中发生晃动，从而提高激光切割的稳定性，进而保证产品的一致性。

Description

基于激光切割的自动化系统

技术领域

本发明涉及激光切割技术领域，尤其涉及一种基于激光切割的自动化系统。

背景技术

在现有技术中，由于生产工艺的限制，使得产品在生产的过程中，需要使用大量的人力，导致生产成本高。在生产的过程中，由于手工误差，导致产品的一致性差，从而影响产品的质量。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种基于激光切割的自动化系统，旨在解决现有技术中生产成本高、产品一致性差的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：

一种基于激光切割的自动化系统，包括工控机、第一传动组件、第二传动组件以及依次设置的上料装置、切割装置、压断装置、下料装置，其中，所述第一传动组件和所述第二传动组件并排设置且传动方向相反；所述上料装置设置在所述第一传动组件和所述第二传动组件的一侧，所述上料装置包括第一料盘、第三传动组件以及第一气缸，所述第一料盘用于传送待加工物，所述第三传动组件固定在所述第一气缸的活塞杆上，所述第一气缸用于驱动所述第三传动组件来回对接所述第二传动组件和所述第一传动组件，并且所述第三传动组件用于将所述第一料盘传送至所述第一传动组件上；所述切割装置包括压紧组件、激光器以及第一升降组件，所述压紧组件安装在所述激光器上，所述激光器安装在所述第一升降组件上，其中，所述第一升降组件用于驱动所述激光器在竖直方向上移动，所述压紧组件用于压紧所述第一料盘；所述压断装置包括压断件、气缸以及第二升降组件，所述压断件固定在所述气缸的活塞杆上，所述气缸安装在所述第二升降组件上，所述第二升降组件用于驱动所述气缸在竖直方向上移动；所述下料装置设置在所述第一传动组件和所述第二传动组件的另一侧，所述下料装置包括抓取组件、移动组件、第二料盘、第二气缸以及第四传动组件，所述抓取组件安装在所述移动组件上，所述移动组件用于驱动所述抓取组件移动，所述工控机用于控制所述抓取组件和移动组件将所述第一料盘内的所述待加工物放入所述第二料盘内，所述第四传动组件固定在所述第二气缸的活塞杆上，所述第二气缸用于驱动所述第四传动组件来回对接所述第一传动组件和所述第二传动组件，并且所述第四传动组件用于将所述第一料盘传送至所述第二传动组件上。

其中，所述压紧组件上设有缓冲件。

其中，所述缓冲件为弹簧或者橡胶垫。

其中，所述切割装置还包括视觉定位组件，所述视觉定位组件和所述工控机连接，所述视觉定位组件用于对待加工物进行拍摄，并且将拍摄的图像发送至所述工控机，所述工控机根据所述图像控制所述激光器对所述待加工物进行切割。

其中，所述视觉定位组件包括定位CCD相机和图像采集卡，所述图像采集卡分别与所述CCD相机和所述工控机连接。

其中，所述切割装置还包括振镜扫描方头，所述振镜扫描方头固定在所述激光器上，所述激光器产生的激光经过所述振镜扫描方头。

其中，所述下料装置还包括一平台，所述移动组件包括沿X轴方向移动的X轴移动组件、沿Y轴方向移动的Y轴移动组件以及沿Z轴方向移动的Z轴移动组件，所述X轴移动组件安装在所述平台上，所述Y轴移动组件安装在所述X轴移动组件上，所述Z轴移动组件安装在所述Y轴移动组件上，所述抓取组件安装在所述Z轴移动组件上。

其中，所述自动化系统还包括冷水机。

上述基于激光切割的自动化系统，通过工控机、第一传动组件、第二传动组件、上料装置、切割装置、压断装置以及下料装置的相互配合，从而实现自动化生产，因此，不仅能够提高产品的生产效率，而且能够降低产品的生产成本。通过压紧组件能够防止待加工物在切割的过程中发生晃动，从而提高激光切割的稳定性，进而保证产品的一致性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明的一个实施例的上料装置的示意性立体图。

图2是根据本发明的一个实施例的上料装置的俯视图。

图3是根据本发明的一个实施例的切割装置的示意性立体图。

图4是根据本发明的一个实施例的压断装置的示意性立体图。

图5是根据本发明的一个实施例的下料装置的示意性立体图。

图6是根据本发明的一个实施例的下料装置的俯视图。

1、工控机；2、第一传动组件；3、第二传动组件；4、上料装置；41、第一料盘；42、第三传动组；43、第一气缸；44、料盘；5、切割装置；51、压紧组件；511、缓冲件；52、激光器；53、第一升降组件；54、视觉定位组件；55、振镜扫描方头；6、压断装置；61、压断件；62、气缸；63、第二升降组件；7、下料装置；71、抓取组件；72、移动组件；721、X轴移动组件；722、Y轴移动组件；723、Z轴移动组件；73、第二料盘；74、第二气缸；75、第四传动组件；8、冷水机；9、待加工物。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图6所示，该基于激光切割的自动化系统可以具有工控机1、第一传动组件2、第二传动组件3以及依次设置的上料装置4、切割装置5、压断装置6、下料装置7，其中，第一传动组件2和第二传动组件3并排设置且传动方向相反。在本实施例中，第一传动组件2向左边传动，第二传动组件3向右边传动。

图1是根据本发明的一个实施例的上料装置的示意性立体图。图2是根据本发明的一个实施例的上料装置的俯视图。

从图中可以看出，上料装置4设置在第一传动组件2和第二传动组件3的一侧，上料装置4包括第一料盘41、第三传动组42以及第一气缸43，第一料盘41用于传送待加工物9，第三传动组42固定在第一气缸43的活塞杆上，第一气缸43用于驱动第三传动组42来回对接第二传动组件3和第一传动组件2，并且第三传动组42用于将第一料盘41传送至第一传动组件2上。

可以了解，当第二传动组件3上的第一料盘41到达最右侧时，此时，第一料盘41为空料盘，并且第三传动组42和第二传动组件3对接，因此，第一料盘41可传送至第三传动组42上，再通过控制第一气缸43从而使第三传动组42和第一传动组件2对接。接着，工作人员在人工上料区域将待加工物9从料盘44内取出并放入第一料盘41内，再通过启动第三传动组42从而使第一料盘41传送至第一传动组件2上。

图3是根据本发明的一个实施例的切割装置的示意性立体图。

从图中可以看出，切割装置5包括压紧组件51、激光器52以及第一升降组件53，压紧组件51安装在激光器52上，激光器52安装在第一升降组件53上，其中，第一升降组件53用于驱动激光器52在竖直方向上移动，压紧组件51用于压紧第一料盘41。

可以了解，在上料工序完成后，第一传动组件2将第一料盘41传送至切割装置5，在切割装置5的指定位置设有第一传感器，第一传感器用于感应第一料盘41，并将感应的信号发送给工控机1。当第一传感器感应到第一料盘41时，第一传感器将感应的信号发送给工控机1，工控机1接收感应信号并控制压紧组件51压紧第一料盘41。接着，工控机1控制第一升降组件53驱动激光器52向第一料盘41的方向移动，当移动预设距离后，再控制激光器52按照预设路径对第一料盘41上的待加工物9进行切割。

可以了解，压紧组件51上设有缓冲件511，通过缓冲件511能够避免压坏待加工物9。在本实例中，缓冲件511为弹簧。在可选的实施例中，缓冲件511也可以为橡胶垫。

在本实施例中，切割装置5还包括视觉定位组件54，视觉定位组件54和工控机1连接，视觉定位组件54用于对待加工物9进行拍摄，并且将拍摄的图像发送至工控机1，工控机1根据图像控制激光器52对待加工物9进行切割。通过视觉定位组件54能够准确地定位待加工物9的位置，从而防止激光在切割的过程中出现切坏待加工物9的现象，因此，能够提高激光切割的精确度，保证产品的良品率。

在本实施例中，视觉定位组件54包括定位CCD相机和图像采集卡，图像采集卡分别与CCD相机和工控机1连接。其中，CCD相机用于对待加工物9进行拍摄，并且将拍摄的图像通过图像采集卡发送给工控机1。

在本实施例中，切割装置5还包括振镜扫描方头55，振镜扫描方头55固定在激光器52上，激光器52产生的激光经过振镜扫描方头55。通过振镜扫描方头55能够调节激光的切割角度，从而提高激光的切割精度。

图4是根据本发明的一个实施例的压断装置的示意性立体图。

从图中可以看出，压断装置6包括压断件61、气缸62以及第二升降组件63，压断件61固定在气缸62的活塞杆上，气缸62安装在第二升降组件63上，第二升降组件63用于驱动气缸62在竖直方向上移动。

可以了解，在切割工序完成后，工控机1控制压紧组件51松开第一料盘41，从而使第一传动组件2将第一料盘41传送至压断装置6，在压断装置6的指定位置设有第二传感器，第二传感器用于感应第一料盘41，并将感应的信号发送给工控机1。当第二传感器感应到第一料盘41时，第二传感器将感应的信号发送给工控机1，工控机1接收感应的信号并控制第二升降组件63驱动气缸62向第一料盘41的方向移动，当移动预设距离后，再控制气缸62驱动压断件61将待加工物9上的废料压断，从而清除待加工物9上的废料。

图5是根据本发明的一个实施例的下料装置的示意性立体图。图6是根据本发明的一个实施例的下料装置的俯视图。

从图中可以看出，下料装置7设置在第一传动组件2和第二传动组件3的另一侧，下料装置7包括抓取组件71、移动组件71、第二料盘73、第二气缸74以及第四传动组件75，抓取组件71安装在移动组件71上，移动组件71用于驱动抓取组件71移动，工控机1用于控制抓取组件71和移动组件71将第一料盘41内的待加工物9放入第二料盘73内，第四传动组件75固定在第二气缸74的活塞杆上，第二气缸74用于驱动第四传动组件75来回对接第一传动组件2和第二传动组件3，并且第四传动组件75用于将第一料盘41传送至第二传动组件3上。

可以了解，在压断工序完成后，工控机1控制气缸62驱动压断件61向第一料盘41相反的方向移动，从而使第一传动组件2将第一料盘41传送至下料装置7，在下料装置7的指定位置设有第三传感器，第三传感器用于感应第一料盘41，并将感应的信号发送给工控机1。当第三传感器感应到第一料盘41时，第三传感器将感应的信号发送给工控机1，工控机1接收感应的信号并控制移动组件71驱动抓取组件71移动到预设位置，接着，工控机1依次控制抓取组件71抓取第一料盘41内的待加工物9，控制移动组件71驱动抓取组件71移动到第二料盘73的上方，控制抓取组件71松开待加工物9，从而将待加工物9从第一料盘41放入第二料盘73。当第一料盘41到达第一传动组件2的最左侧时，此时，第一料盘41为空料盘，并且第四传动组件75和第一传动组件2对接，因此，第一料盘41可传送至第四传动组件75上，再通过控制第二气缸74从而使第四传动组件75和第二传动组件3对接，接着，通过启动第四传动组件75从而使第一料盘41传送至第二传动组件3上，最终形成一个完整的循环。

下料装置7还包括一平台，移动组件71包括沿X轴方向移动的X轴移动组件721、沿Y轴方向移动的Y轴移动组件722以及沿Z轴方向移动的Z轴移动组件723，X轴移动组件721安装在平台上，Y轴移动组件722安装在X轴移动组件721上，Z轴移动组件723安装在Y轴移动组件722上，抓取组件71安装在Z轴移动组件723上。通过X轴移动组件721、Y轴移动组件722以及Z轴移动组件723，使得抓取组件71能够抓取不同位置的待加工物9，从而提高了下料装置7的适用性。

在本实施例中，该基于激光切割的自动化系统可以具有冷水机8，通过冷水机8能够实时调节激光器52的温度，使得激光器52能够稳定的输出功率，从而提高了激光器52的使用寿命。

在本实施例中，通过工控机1、第一传动组件2、第二传动组件3、上料装置4、切割装置5、压断装置6以及下料装置7的相互配合，从而实现自动化生产，因此，不仅能够提高产品的生产效率，而且能够降低产品的生产成本。通过压紧组件51能够防止待加工物9在切割的过程中发生晃动，从而提高激光切割的稳定性，进而保证产品的一致性。

以上为对本发明所提供的一种基于激光切割的自动化系统的描述，对于本领域的技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种基于激光切割的自动化系统，其特征在于，包括工控机、第一传动组件、第二传动组件以及依次设置的上料装置、切割装置、压断装置、下料装置，其中，所述第一传动组件和所述第二传动组件并排设置且传动方向相反；

所述上料装置设置在所述第一传动组件和所述第二传动组件的一侧，所述上料装置包括第一料盘、第三传动组件以及第一气缸，所述第一料盘用于传送待加工物，所述第三传动组件固定在所述第一气缸的活塞杆上，所述第一气缸用于驱动所述第三传动组件来回对接所述第二传动组件和所述第一传动组件，并且所述第三传动组件用于将所述第一料盘传送至所述第一传动组件上；

所述切割装置包括压紧组件、激光器以及第一升降组件，所述压紧组件安装在所述激光器上，所述激光器安装在所述第一升降组件上，其中，所述第一升降组件用于驱动所述激光器在竖直方向上移动，所述压紧组件用于压紧所述第一料盘，所述压紧组件上设有缓冲件；

所述压断装置包括压断件、气缸以及第二升降组件，所述压断件固定在所述气缸的活塞杆上，所述气缸安装在所述第二升降组件上，所述第二升降组件用于驱动所述气缸在竖直方向上移动；

所述下料装置设置在所述第一传动组件和所述第二传动组件的另一侧，所述下料装置包括抓取组件、移动组件、第二料盘、第二气缸以及第四传动组件，所述抓取组件安装在所述移动组件上，所述移动组件用于驱动所述抓取组件移动，所述工控机用于控制所述抓取组件和移动组件将所述第一料盘内的所述待加工物放入所述第二料盘内，所述第四传动组件固定在所述第二气缸的活塞杆上，所述第二气缸用于驱动所述第四传动组件来回对接所述第一传动组件和所述第二传动组件，并且所述第四传动组件用于将所述第一料盘传送至所述第二传动组件上。

2.根据权利要求1所述的基于激光切割的自动化系统，其特征在于，所述缓冲件为弹簧或者橡胶垫。

3.根据权利要求1所述的基于激光切割的自动化系统，其特征在于，所述切割装置还包括视觉定位组件，所述视觉定位组件和所述工控机连接，所述视觉定位组件用于对待加工物进行拍摄，并且将拍摄的图像发送至所述工控机，所述工控机根据所述图像控制所述激光器对所述待加工物进行切割。

4.根据权利要求3所述的基于激光切割的自动化系统，其特征在于，所述视觉定位组件包括定位CCD相机和图像采集卡，所述图像采集卡分别与所述CCD相机和所述工控机连接。

5.根据权利要求1所述的基于激光切割的自动化系统，其特征在于，所述切割装置还包括振镜扫描方头，所述振镜扫描方头固定在所述激光器上，所述激光器产生的激光经过所述振镜扫描方头。

6.根据权利要求1所述的基于激光切割的自动化系统，其特征在于，所述下料装置还包括一平台，所述移动组件包括沿X轴方向移动的X轴移动组件、沿Y轴方向移动的Y轴移动组件以及沿Z轴方向移动的Z轴移动组件，所述X轴移动组件安装在所述平台上，所述Y轴移动组件安装在所述X轴移动组件上，所述Z轴移动组件安装在所述Y轴移动组件上，所述抓取组件安装在所述Z轴移动组件上。

7.根据权利要求1所述的基于激光切割的自动化系统，其特征在于，所述自动化系统还包括冷水机。

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