CN110640333A - 工件校正系统及激光切割机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种工件校正系统及激光切割机。一种工件校正系统，包括载物台和多个工件校正机构，所述载物台用于放置若干堆叠的工件，所述工件校正系统用于将这些工件校正且使叠放的工件的侧边对齐，所述载物台包括支撑座和压力感应单元，所述压力感应单元感应所述活动座上的工件的压力，当这些压力感应单元感应到的压力不同时，所述驱动单元驱动所述活动座升降，直至所有压力感应单元感应到的压力值相同；所述载物台相对的两侧分别设置至少一个所述工件校正机构，两个所述工件校正机构能够推压叠放在所述载物台上的工件的侧边，以使所述工件的侧边对齐。一种激光切割机，包括上述的工件校正系统。

Description

工件校正系统及激光切割机

技术领域

本发明涉及激光加工设备技术领域，特别是涉及一种工件校正系统及激光切割机。

背景技术

在机械加工时，例如对板材进行加工时，通常将板材堆叠在特定区域，然后通过机械设备从该特定区域逐一进行取板。

板材在进入加工前，应自身重量重，需要借助于其他的上料机构放置于工作台区域，但是由于放置位置的不恰当，就会造成板材脱离加工区域，严重影响加工的效率。尤其是堆叠型板材放置的位置更加的不均匀，且重量重，不易于移动，借用于人工，效率低，且存在安全隐患。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种工件校正系统及激光切割机。

一种工件校正系统，包括载物台和多个工件校正机构，所述载物台用于放置若干堆叠的工件，所述工件校正系统用于将这些工件校正且使叠放的工件的侧边对齐，所述载物台包括：

支撑座，所述支撑座包括固定座、活动座和驱动单元，所述驱动单元连接所述固定座和所述活动座，所述驱动单元用于驱动所述活动座相对于所述固定座升降，所述活动座用于支撑工件；以及

压力感应单元，所述压力感应单元分别设置在所述活动座上，所述压力感应单元与所述驱动单元信号连接，所述压力感应单元感应所述活动座上的工件的压力，当这些压力感应单元感应到的压力不同时，所述驱动单元驱动所述活动座升降，直至所有压力感应单元感应到的压力值相同；

其中，所述载物台相对的两侧分别设置至少一个所述工件校正机构，两个所述工件校正机构能够推压叠放在所述载物台上的工件的侧边，以使所述工件的侧边对齐。

在其中一个实施例中，所述活动座顶部用于支撑所述工件的部分为弧面。

在其中一个实施例中，所述活动座顶部设置有用于支撑所述工件的滚球。

在其中一个实施例中，还包括框架，所述框架设置在所述固定座和所述活动座之间。

在其中一个实施例中，所述驱动单元设置在所述框架与所述活动座之间，或所述驱动单元设置在所述框架与所述固定座之间。

在其中一个实施例中，所述活动座至少呈面排布设置有三个。

一种激光切割机，包括上述的任意一项所述的工件校正系统。

在其中一个实施例中，所述工件校正机构包括支座、设于所述支座的推压件和用于驱动所述支座移动的驱动件，两个所述工件校正机构的推压件能够靠近或远离，当所述推压件靠近时，所述推压件能够抵压叠放在所述载物台上工件，直至叠放的所述工件的侧边对齐。

在其中一个实施例中，还包括限位组件，所述限位组件上设置有感应触发装置，所述感应触发装置与所述工件校正机构信号连接，当工件抵靠在所述感应触发装置上时，所述工件校正机构的驱动件驱动推压件移动，以使两个所述工件校正机构的推压件能够靠近或远离。

在其中一个实施例中，所述推压件为圆柱结构。

有益效果：活动座对工件进行支撑，通过压力感应单元感应不同的支撑点的压力值，并根据该压力值启动驱动单元进行校正，当这些压力感应单元感应到的压力不同时，所述驱动单元驱动所述活动座升降，直至所有压力感应单元感应到的压力值相同。同时，载物台相对两侧的工件校正机构推压这些工件的侧边，最终使这些堆叠在载物台上的工件的侧边对齐。通过工件校正系统的校正后，叠放在载物台上的这些工件最终达到水平放置，且至少一对相对的侧边对齐的状态。进而提高了堆叠板材的校正效率，使堆叠的板材快速达到至少一对侧边对齐的状态。一种激光切割机，包括上述的工件校正系统，同样能够对工件进行校正和对齐的操作。

附图说明

图1为本申请的一个实施例中的激光切割机的结构示意图；

图2为图1所示的激光切割机的俯视图；

图3为图1所示的激光切割机的侧视图；

图4为图3中沿A-A方向的剖视图；

图5为本申请的一个实施例中的载物台的结构示意图；

图6为工件由随机堆叠的状态变成整齐堆叠状态的示意图；

图7为本申请的一个实施例中的工件校正机构对工件进行校正时的结构示意图；

图8为本申请的一个实施例中的工件校正装置的结构示意图。

附图标记：10、工件；100、床身；110、运动导轨；120、第一侧壁；130、第二侧壁；200、载物台；210、支撑座；211、固定座；212、活动座；213、滚球；220、压力感应单元；230、限位组件；240、框架；300、工作台；310、导向轨；320、零件孔；400、上料机构；410、支架；420、横梁；500、分拣装置；600、排烟装置；610、风道；620、吸风口；630、出风口；640、风口板；700、工件校正机构；710、支座；720、推压件；730、驱动件；740、安装件；750、导向件；760、直线轴承。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本发明公开内容的理解更佳透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称为“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

图1为一个实施例中的激光切割机的结构示意图，图2为图1所示的激光切割机的俯视图。激光切割机包括床身100、载物台200、工作台300、激光切割机构(图中未示出)和上料机构400。其中，床身100为一体化床身100，载物台200、工作台300、激光切割机构和上料机构400均设置在床身100上，整体结构占地面积小，各个部件的装配误差小，由于不需要向分体式的床身100那样调试各个部件之间的装配关系，节约了人工成本，由于一体化床身100抗震性能更好，因此提高整机的运动精度。

工作时，将工件堆叠在载物台200上，通过上料机构400能够抓取或吸取载物台200上的工件。工作台300可移动的设置在床身100上，即工作台300相对于床身100在上料机构400和激光切割机构之间移动，具体地，工作台300移动到上料机构400下方，承接上料机构400抓取的工件，然后工作台300携带工件移动到激光切割机构的工作范围内，通过激光切割机构对工件进行激光切割。为了便于表述，如图1所示，建立空间直角坐标系XYZ。

在其中一个实施例中，床身100大致呈长条形，床身100的长度方向沿Y轴方向，沿着Y轴的方向，载物台200设置在床身100的右半部分，上料机构400大致设置在载物台200的上方。上料机构400可以为龙门架式，其包括两个分别固定在床身100两侧的支架410和两端分别固定在支架410上的横梁420，横梁420上设置有由气缸或伸缩杆驱动以进行升降的夹爪或吸盘。

工作台300通过导向轨310滑动连接在床身100上，导向轨310沿着Y轴方向设置在床身100上。工作台300沿着导向轨310滑动，以沿Y轴方向滑动，当工作台300移动到上料机构400下方并承接工件后，工作台300携带工件沿Y轴向左移动，激光切割机构(图中未示出)设置在床身100的左半部分，工作台300进入激光切割机构的工作区域内。如图1所示，床身100上沿着Y轴方向间隔的设置有两条运动导轨110，激光切割机构设置在这两条运动导轨110上，从而使得激光切割机构可以沿着Y轴方向进行运动进而实现激光切割。具体地，激光切割机构还包括一横向导轨，横向导轨沿着X轴方向横跨两个沿Y轴方向延伸的运动导轨110，激光头设置在X轴方向的横向导轨上，进而使得激光头可以在X轴方向和Y轴方向运动，如此，在激光加工的过程中，工作台300是锁定在床身100上的，从而保证了加工过程中工作台300上的工件定位精度高，提高加工精度，即工作台300的沿Y轴方向运动的目的是为了将工件进而搬运。

在其中一个实施例中，如图1所示，工作台300上设置有若干零件孔320，激光切割机构对工件进行切割，例如工件可以为板材，板材切割后形成若干切割单元，切割单元能够从零件孔320内落下，实现收料。

在其中一个实施例中，如图1所示，床身100沿Y轴方向的左半部分为激光切割机构的工作区域，在激光切割机构的工作区域的下方设置有分拣装置500，具体地，分拣装置500设置在工作台300下方，当板材被切割成若干切割单元之后，切割单元从零件孔320内落下，并落至下方的分拣装置500内，通过分拣装置500能够对切割单元进行分拣，将切割单元分拣成良品和不良品，这里的良品和不良品的划分标准以切割单元的大小为基准。例如，分拣装置500可以为震动筛，震动筛上具有筛孔，筛孔能够分选良品和不良品，例如良品可以通过筛孔，从而将大小合格的不良品筛选出来。

通过激光切割机构对工件进行激光切割时，伴随着切割的过程，会产生烟尘，图3为图1所示的激光切割机的侧视图，图4为图3中沿A-A方向的剖视图，在其中一个实施例中，如图4所示，激光切割机还包括排烟装置600，排烟装置600包括风道610，风道610为烟尘通过的管道，图4中风道内的虚线方向示意出烟尘流动的路径。风道610上设置有吸风口620和出风口630，风道610还连接风机，通过风机提供吸力将烟尘从吸风口620吸入风道610，然后从出风口630排出。

在其中一个实施例中，风道610的吸风口620设置在激光切割机构的工作区域内，如图4所示，床身100上设置有相对设置的第一侧壁120和第二侧壁130，第一侧壁120和第二侧壁130之间为激光切割机构的工作区域，第一侧壁120和第二侧壁130上均设置有吸风口620，从而能够将工作区域内的烟尘有效的吸入风道610内，然后从出风口630排出。如图4所示，风道610包括第一风道610a、第二风道610b和总风道610c，第一风道610a设置在第一侧壁120上，第二风道610b设置在第二侧壁130上，总风道610c的两端连接第一风道610a和第二风道610b，出风口630设置在总风道610c的中部位置。如图1所示，吸风口620为沿Z轴方向设置的长条形，风道610上设置有若干吸风口620。

在其中一个实施例中，第一侧壁120和第二侧壁130相对于Z轴方向倾斜设置，也就是说，第一侧壁120和第二侧壁130相对于竖直方向倾斜设置以使第一侧壁120和第二侧壁130的下方逐渐靠近、上方逐渐远离，进而使第一侧壁120和第二侧壁130之间形成类似锥形的抽风空间。由于烟尘在重力作用下会向下移动，烟尘向下运动时会被第一侧壁120和第二侧壁130收容，进而将烟尘将侧边驱赶，使烟尘进入吸风口620，从而压缩了抽风空间的体积，提高了抽风除烟尘的效率。

在其中一个实施例中，如图1所示，第一侧壁120和第二侧壁130上还滑动连接有风口板640，风口板640沿Y轴方向滑动连接于床身100，滑动风口板640能够通过风口板640封堵吸风口620，风口板640上设置有能够与吸风口620连通的开口，滑动风口板640，当开口与吸风口620连通时，就使抽风空间与风道610连通。可以通过滑动风口板640，改变吸风口620的大小，进而改变抽风的速率，进而可以提高抽风效率。

第一侧壁120和第二侧壁130之间形成类似锥形的抽风空间，在其中一个实施例中，抽风空间内设置有多个烟尘浓度传感器，通过多个烟尘浓度传感器能够感知抽风空间的不同位置的烟尘浓度。床身100上还设置有驱动装置，通过驱动装置能够驱动风口板640相对于床身100滑动以改变吸风口620的大小，驱动装置例如可以为气缸。驱动装置信号连接烟尘浓度传感器，当烟尘浓度传感器检测到一定区域的烟尘浓度较大时，驱动装置驱动风口板640移动以调大吸风口620的大小，从而使烟尘快速排出。例如，当有烟尘时，调节并打开吸风口620进行排烟；当烟尘浓度大时，增大吸风口620进行快速排烟；当没有烟尘时，调节并关闭吸风口620。通过上述实施例中的排烟装置600对烟尘进行排除，减少激光加工过程中产生的烟尘对加工过程的干扰，提高了加工性能，且能根据不同位置的烟尘浓度大小自动控制排烟效率，排烟过程更加智能，排烟效率快，且更加节能。

在其中一个实施例中，载物台200用于承载叠放的板材，且能够将板材保持水平放置。如图5所示，图5为一个实施例中的载物台200的结构示意图，载物台200包括支撑座210，支撑座210包括固定座211、活动座212和驱动单元，其中驱动单元用于驱动活动座212相对于固定座211升降。板材放置在活动座212上，以通过活动座212对板材进行支撑。由于三点确定一个平面，因此活动座212至少设置有三个，例如三个活动座212呈三角布置。图5所示的实施例中，活动座212设置有九个。通过驱动单元驱动活动座212升降，进而调节板材的姿态，使板材保持水平放置。

在其中一个实施例中，载物台200还包括压力感应单元220，压力感应单元220可以为压力传感器。压力感应单元220设置在活动座212上且与驱动单元信号连接，当板材放置在活动座212上之后，压力感应单元220能够感应到板材对活动座212的压力。当这些压力值不同时，表示板材没有放平，驱动单元驱动活动座212升降，直至这些压力感应单元220感应的压力值相同。例如，其中一个压力感应单元220感应到的压力值最小，说明板材在该处最高，保持板材在该位置不变，通过驱动单元驱动其他的活动座212上升，直至所有的压力感应单元220感应到的压力值相同，表示板材已经被校正。又如，其中一个压力感应单元220感应到的压力值最大，说明板材在该处最低，保持板材在该位置不变，通过驱动单元驱动其他的活动座212下降，直至所有的压力感应单元220感应到的压力值相同，表示板材已经被校正。在一些实施例中，驱动单元的驱动方式还可以采用上述实施例中未提到的其他常规方式。

在一个实施例中，提供一种工件校正系统，该校正系统包括上述实施例中的载物台200。在其中一个实施例中，一种激光切割机包括工件校正系统。

工件校正系统通过至少三个活动座212支撑板材，通过调节活动座212在竖直方向的高度，可以使板材保持水平。通过活动座212支撑板材，当活动座212升降时，为了使板材能灵敏的做出角度的改变，活动座212顶部用于支撑所述板材的部分为弧面。在其中一个实施例中，活动座212顶部设置有滚球213，通过滚球213支撑板材，从而当活动座212升降时，由于滚球213可以自由转动，且转动摩擦力小，从而使板材能够高精度的相对于滚球213做姿态调整。

在其中一个实施例中，如图5所示，固定座211在底部进行支撑，如图1所示，固定座211可以直接支撑在激光切割机的床身100上。如图5所示，固定座211有六个，六个固定座211上支撑有框架240，框架240可以为由方管焊接而成，活动座212设置在框架240上。活动座212设置有九个。驱动单元可以设置在固定座211与框架240之间，驱动单元也可以设置在框架240与活动座212之间。当驱动单元设置在框架240与固定件之间时，驱动单元工作时，框架240能够整体的相对于水平面偏移；当驱动单元设置在活动座212与框架240之间时，框架240相对于固定座211不会移动，驱动单元工作时，活动座212能够相对于框架240移动，或活动单元能够相对于固定座211移动。

当载物台200上堆叠多个工件10时，如图6所示，图6为工件由随机堆叠的状态变成整齐堆叠状态的示意图，由于堆叠的随机性，导致工件10堆叠的不整齐。在其中一个实施例中，如图1和图2所示，床身100上设置有至少两个工件校正机构700，两个工件校正机构700相对于X轴方向设置在载物台200的两侧，当工件堆叠在载物台200上时，两个工件校正机构700位于工件两侧，两个工件校正机构700能够向中间推压，以使堆叠的工件排列整齐，即由图6所示的工件10由堆叠不整齐校正至排列整齐。

在其中一个实施例中，提供一种工件校正装置，包括至少两个间隔设置的工件校正机构700，两个工件校正机构700之间形成用于叠放工件的空间。在其中一个实施例中，一种激光切割机，包括工件校正装置。

图7为一个实施例中的工件校正机构700对工件10进行校正时的结构示意图，工件校正机构700包括支座710、设于支座710上的推压件720和驱动支座710大致沿水平方向移动的驱动件730。其中，驱动件730可以为气缸。例如，激光切割机的工件校正装置包括两个相对设置的工件校正机构700，两个工件校正机构700的驱动件730能够驱动两个支座710靠近或远离，以带动支座710上的推压件720靠近或远离，推压件720抵靠在堆叠的工件10上，以推压堆叠的工件10使其排列整齐。例如，推压件720呈沿竖直方向延伸的长条形，推压件720能够抵靠在竖直方向排列的多个工件的侧边，推压件720用于抵靠在工件10上的面在竖直方向上大致为一个平面，这样当堆叠的若干个工件10抵靠在推压件720上时，这些工件10的侧边就能够保持在竖直方向上对齐。

在其中一个实施例中，如图2所示，激光切割机包括两个工件校正机构700，两个工件校正机构700可以同时运动，也可以先后运动。例如，第一个工件校正机构700的驱动件730驱动支座710伸出后保持不动，然后第二个工件校正机构700的驱动件730驱动支座710伸出，以使支座710上的推压件720将堆叠的工件朝向第一个工件校正机构700的推压件720方向推压，最后两个推压件720均抵持在工件的侧面。

在其中一个实施例中，如图5所示，工件校正系统还包括限位组件230，限位组件230可以有两个，沿竖直方向延伸。如图2所示，图2为图1所示的激光切割机的俯视图，激光切割机的载物台200上用于放置工件，工件可以为长方体的板材，载物台200的四周分别为第一侧方a、第二侧方b、第三侧方c和第四侧方d。限位组件230设置在载物台200的第三侧方c，两个工件校正机构700分别设置在载物台200的第二侧方b和第四侧方d，在一些实施例中，第二侧方b和第四侧方d还可以分别间隔的设置若干个工件校正机构700。限位组件230上设置有感应触发装置，感应触发装置与工件校正机构700信号连接。从第一侧方a将工件放入载物台200上，推动堆叠的工件10抵靠在限位组件230上，限位组件230能够对工件10在第三侧方c进行一次竖直方向的校正，当工件10抵靠在限位组件230上后触发限位组件230上的感应触发装置。第二侧方b的工件校正机构700的驱动件730驱动支座710伸出后保持不动，然后第四侧方d的工件校正机构700的驱动件730驱动支座710伸出，以使支座710上的推压件720将堆叠的工件10朝向第一个工件校正机构700的推压件720方向推压，最后两个推压件720均抵持在工件的侧面。例如，感应触发装置可以为限位开关。

在其中一个实施例中，当工件10抵靠在限位组件230上后触发限位组件230上的感应触发装置，第二侧方b和第四侧方d的工件校正机构700的支座710同步伸出，以将工件10向中间夹持，最后两个推压件720均抵持在工件10的侧面，从而实现对工件10的校正，进而使堆叠的工件10在竖直方向上摆放整齐。

在其中一个实施例中，如图5所示，限位组件230下端固定在框架240上。当驱动单元驱动活动座212升降时，活动座212上的板材会或上或下摆动，通过限位组件230抵靠在板材侧周，防止板材在校正的过程中大幅度滑移动。

在其中一个实施例中，推压件720为长条形，且长度方向沿这竖直方向延伸，以使堆叠的所有工件均能够抵靠在推压件720上。

在其中一个实施例中，如图7所示，推压件720可以为圆柱结构，圆柱状的推压件720转动连接在支座710上，推压件720可以相对于支座710自由转动，从而减小推压过程中的摩擦力，提高对工件校正的灵敏度。

在其中一个实施例中，如图7所示，工件校正机构700包括安装件740，驱动件730可以为气缸，气缸的固定件固定在安装件740上，气缸的移动件连接支座710。支座710上设置有导向件750，导向件750滑动连接于安装件740。在其中一个实施例中，安装件740上设置有直线轴承760，导向件750滑动连接于直线轴承760。在其中一个实施例中，激光切割机包括工件校正装置，工件校正装置包括多个工件校正机构700，工件校正机构700的安装件740设于床身100上。

在其中一个实施例中，如图8所示，图8为一个实施例中的工件校正装置的结构示意图，工件10为长方体板，长方体板包括四个侧边，工件校正装置包括四个工件校正机构700，四个工件校正机构700能够分别抵靠在工件10的四个侧边上，从而能够使堆叠的工件10在竖直方向上保证每个侧边均校正整齐。在其他实施例中，若工件10为其他形状，可以根据工件的形状设置不同数量的工件校正机构700。

在一些实施例中，在床身100的周边设置有由光栅或红外线传感器组成的安全屏蔽组件，可以在工人进入床身100附近区域时起到提醒作用，防止工人进入危险区域导致意外伤害。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种工件校正系统，其特征在于，包括载物台和多个工件校正机构，所述载物台用于放置若干堆叠的工件，所述工件校正系统用于将这些工件校正且使叠放的工件的侧边对齐，所述载物台包括：

支撑座，所述支撑座包括固定座、活动座和驱动单元，所述驱动单元连接所述固定座和所述活动座，所述驱动单元用于驱动所述活动座相对于所述固定座升降，所述活动座用于支撑工件；以及

压力感应单元，所述压力感应单元分别设置在所述活动座上，所述压力感应单元与所述驱动单元信号连接，所述压力感应单元感应所述活动座上的工件的压力，当这些压力感应单元感应到的压力不同时，所述驱动单元驱动所述活动座升降，直至所有压力感应单元感应到的压力值相同；

其中，所述载物台相对的两侧分别设置至少一个所述工件校正机构，两个所述工件校正机构能够推压叠放在所述载物台上的工件的侧边，以使所述工件的侧边对齐。

2.根据权利要求1所述的工件校正系统，其特征在于，所述活动座顶部用于支撑所述工件的部分为弧面。

3.根据权利要求1所述的工件校正系统，其特征在于，所述活动座顶部设置有用于支撑所述工件的滚球。

4.根据权利要求1所述的工件校正系统，其特征在于，还包括框架，所述框架设置在所述固定座和所述活动座之间。

5.根据权利要求4所述的工件校正系统，其特征在于，所述驱动单元设置在所述框架与所述活动座之间，或所述驱动单元设置在所述框架与所述固定座之间。

6.根据权利要求4所述的工件校正系统，其特征在于，所述活动座至少呈面排布设置有三个。

7.一种激光切割机，其特征在于，包括如权利要求1-6任意一项所述的工件校正系统。

8.根据权利要求7所述的激光切割机，其特征在于，所述工件校正机构包括支座、设于所述支座的推压件和用于驱动所述支座移动的驱动件，两个所述工件校正机构的推压件能够靠近或远离，当所述推压件靠近时，所述推压件能够抵压叠放在所述载物台上工件，直至叠放的所述工件的侧边对齐。

9.根据权利要求8所述的激光切割机，其特征在于，还包括限位组件，所述限位组件上设置有感应触发装置，所述感应触发装置与所述工件校正机构信号连接，当工件抵靠在所述感应触发装置上时，所述工件校正机构的驱动件驱动推压件移动，以使两个所述工件校正机构的推压件能够靠近或远离。

10.根据权利要求8所述的激光切割机，其特征在于，所述推压件为圆柱结构。

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