CN110711957B - 基于坐标识别的激光切割机上料装置及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及激光切割机设备领域，公开了一种基于坐标识别的激光切割机上料装置及其工作方法，包括输送工作台，卡盘总成，伺服电机，底座，输送工作台内腔沿输送方向间隔设置有若干支撑骨架，支撑骨架包括呈高低位错位布置的第一、第二横梁，第一、第二横梁之间设置有升降组件，升降组件包括用于支撑管材的变径轮和驱动变径轮沿垂直方向做往复运动的气缸，输送工作台顶端对应开设有供变径轮穿梭的中孔，输送工作台内腔还安装有与伺服电机、气缸电性连接的控制器。通过设置多个升降组件控制的变径轮，能够对加工过程中的长管材起到支撑上料的目的，保证加工过程的输送、切割效果，且实现自动化控制。

Description

基于坐标识别的激光切割机上料装置及其工作方法

技术领域

本发明涉及激光切割机设备领域，尤其涉及一种基于坐标识别的激光切割机上料装置及其工作方法。

背景技术

激光切割机在对长管材送料、传输时，需要将长管材的加工面缓慢输送至激光发射器下方，而长管材在加工输送过程中，由于自身重量较大，首尾固定的管材中部会出现弯曲、下陷现象，影响输送、切割效果。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供能够在长管材加工过程汇总提供自动化上料支撑的基于坐标识别的激光切割机上料装置。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：一种基于坐标识别的激光切割机上料装置，包括输送工作台，以及夹持管材并沿输送工作台向激光发生器滑行的卡盘总成，输送工作台内腔设置有驱动卡盘总成沿输送工作台输送方向做往复运动的伺服电机，输送工作台远离切区的一端设置有卡盘总成的底座，输送工作台内腔沿输送方向间隔设置有若干支撑骨架，支撑骨架包括呈高低位错位布置的第一、第二横梁，第一、第二横梁之间设置有升降组件，升降组件包括用于支撑管材的变径轮和驱动变径轮沿垂直方向做往复运动的气缸，输送工作台顶端对应开设有供变径轮穿梭的中孔，输送工作台内腔还安装有与伺服电机、气缸电性连接的控制器。

本发明的优点在于：通过设置多个升降组件控制的变径轮，能够对加工过程中的长管材起到支撑上料的目的，保证加工过程的输送、切割效果。

本发明同时还提供一种基于坐标识别的激光切割机上料装置的工作方法。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：一种基于坐标识别的激光切割机上料装置的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在输送工作台上，以输送方向为X轴，底座所处位置为零点，激光发生器所处位置为终点，构建直线坐标系；

S2、控制器控制伺服电机驱动卡盘总成至所述直线坐标系零点位置，并实时监测伺服电机运动反馈信息，同时，控制器控制气缸的电磁阀控制器气动支撑变径轮穿过所述中孔定位在输送工作台台面上；

S3、以气缸的磁环到位信号为监测变径轮是否沉降至输送工作台台面以下的目标信号，计算变径轮沉降所需的临界时间，再依据卡盘总成滑行速度以及紧急制动停止的必要时间，在所述直线坐标系上确定每个变径轮的极限位置，所述极限位置为控制器控制气缸驱动变径轮沉降的极限坐标点，极限坐标点至变径轮水平距离为极限距离，极限位置沿反输送方向以变径轮沉降所需的临界时间以及卡盘总成滑行速度为依据确定下降位置，所述下降位置为控制器控制气缸驱动变径轮沉降的坐标点；

S4、控制器控制伺服电机驱动卡盘总成沿直线坐标系滑行输送至邻近变径轮的下降位置时，控制气缸驱动变径轮沉降，若未检测到该点气缸磁环到位信号，则在卡盘总成沿直线坐标系运行至极限位置时，再次控制气缸驱动邻近变径轮沉降，若未检测到该点气缸磁环到位信号，则控制伺服电机停止运行，若在下降位置或极限位置检测到该点气缸磁环到位信号，则控制器控制伺服电机驱动卡盘总成沿直线坐标系继续滑行输送，直至所述终点；

S5、控制器控制伺服电机驱动卡盘总成沿直线坐标系滑行至所述零点后，控制气缸的电磁阀控制器气动支撑变径轮穿过所述中孔定位在输送工作台台面上。

本发明的优点在于：能够在卡盘总成送料时，实现支撑变径轮相对输送工作台的自动沉降，提高加工自动化程度与生产效率。

附图说明

图1为本发明使用时的结构示意图。

图2为本发明升降组件的结构示意图。

图3为本发明升降组件不用视角的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

请参阅图1-3所示，一种基于坐标识别的激光切割机上料装置，包括输送工作台10，以及夹持管材A并沿输送工作台10向激光发生器B滑行的卡盘总成20，输送工作台10内腔设置有驱动卡盘总成20沿输送工作台10输送方向做往复运动的伺服电机21，输送工作台10远离切区的一端设置有卡盘总成20的底座30，输送工作台10内腔沿输送方向间隔设置有若干支撑骨架40，支撑骨架40包括呈高低位错位布置的第一、第二横梁41、42，第一、第二横梁41、42之间设置有升降组件50，升降组件50包括用于支撑管材的变径轮51和驱动变径轮51沿垂直方向做往复运动的气缸53，输送工作台10顶端对应开设有供变径轮51穿梭的中孔，输送工作台10内腔还安装有与伺服电机21、气缸53电性连接的控制器。使用时，将管材A卡置在多个变径轮51上，利用气缸53对变径轮51的气动支撑，对管材A的代加工区域进行支撑，卡盘总成20夹持管材A的一端，通过伺服电机21驱动卡盘总成20向激光发生器B滑行，同时带动管材A向切割区域输送。

做为支撑骨架40与输送工作台10的具体连接方式，输送工作台10由第一、第二框架11、12以及连接第一、第二框架11、12的立柱13构成，第一、第二横梁41、42分别固定在立柱13之间和第二框架12内；既实现支撑骨架40的布置，又增加输送工作台10的横向连接强度。

做为升降组件50与支撑骨架40的具体连接方式，升降组件50包括背板52，背板52的顶端与变径轮51连接，背板52的一侧板面安装有驱动气缸53，驱动气缸53的输送端固定在第二横梁42上，背板52另一侧板面沿板长方向布置有导条55，与背板52构成上下滑移配合的滑槽块54设置在第一横梁41上。将驱动气缸53的输送端固定在第二横梁42上，气缸53驱动时，缸体带动背板52上升，直至变径轮51运动至输送工作台10台面上，在背板52的另一侧板面布置导条55并将滑槽块54设置在第一横梁41上，能够在相同结构条件下，增加背板52的路径长度，且背板52做为变径轮51的支撑件，通过连接气缸53、导条55增加竖直向的承压强度，能够提高装置整体的承压极限。

进一步的，第二横梁42靠近驱动气缸53的一端底面固定加强板421，驱动气缸53的输出端铆接在加强板421上，第一横梁41上铆接L形加强板411，L形加强板411上固定有与导条55配合的两滑槽块54。通过设置铆接的加强板421与L形加强板411，一方面增加装置连接处的连接强度，一方面便于后期的拆卸维修。

上述基于坐标识别的激光切割机上料装置的工作方法，包括以下步骤：

S1、在输送工作台10上，以输送方向为X轴，底座30所处位置为零点，激光发生器B所处位置为终点，构建直线坐标系；

S2、控制器控制伺服电机21驱动卡盘总成20至所述直线坐标系零点位置，并实时监测伺服电机21运动反馈信息，同时，控制器控制气缸53的电磁阀控制器气动支撑变径轮51穿过所述中孔定位在输送工作台10台面上；

S3、以气缸53的磁环到位信号为监测变径轮51是否沉降至输送工作台10台面以下的目标信号，计算变径轮51沉降所需的临界时间t₁，再依据卡盘总成20滑行速度v以及紧急制动停止的必要时间t₂，在所述直线坐标系上确定每个变径轮51的极限位置，所述极限位置为控制器控制气缸53驱动变径轮51沉降的极限坐标点，极限坐标点至变径轮51水平距离为极限距离H₁，H₁＝v×(t₁+t₂)，极限位置沿输送反方向以变径轮51沉降所需的临界时间t₁以及卡盘总成20滑行速度v为依据确定下降位置，所述下降位置为控制器控制气缸53驱动变径轮51沉降的坐标点，下降位置至至变径轮51水平距离为下降距离H₂，H₂＝H₁+v×t₁；

S4、控制器控制伺服电机21驱动卡盘总成20沿直线坐标系滑行输送至邻近变径轮51的下降位置时，控制气缸53驱动变径轮51沉降，若未检测到该点气缸53磁环到位信号，则在卡盘总成20沿直线坐标系运行至极限位置时，再次控制气缸53驱动邻近变径轮51沉降，若未检测到该点气缸53磁环到位信号，则控制伺服电机21停止运行，若在下降位置或极限位置检测到该点气缸53磁环到位信号，则控制器控制伺服电机21驱动卡盘总成20沿直线坐标系继续滑行输送，直至所述终点；

S5、控制器控制伺服电机21驱动卡盘总成20沿直线坐标系滑行至所述零点后，控制气缸53的电磁阀控制器气动支撑变径轮51穿过所述中孔定位在输送工作台10台面上。

需要说明的是，在本文中，如若存在第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (3)

1.一种基于坐标识别的激光切割机上料装置，包括输送工作台（10），以及夹持管材（A）并沿输送工作台（10）向激光发生器（B）滑行的卡盘总成（20），输送工作台（10）内腔设置有驱动卡盘总成（20）沿输送工作台（10）输送方向做往复运动的伺服电机（21），输送工作台（10）远离切区的一端设置有卡盘总成（20）的底座（30），其特征在于，输送工作台（10）内腔沿输送方向间隔设置有若干支撑骨架（40），支撑骨架（40）包括呈高低位错位布置的第一、第二横梁（41、42），第一、第二横梁（41、42）之间设置有升降组件（50），升降组件（50）包括用于支撑管材的变径轮（51）和驱动变径轮（51）沿垂直方向做往复运动的气缸（53），输送工作台（10）顶端对应开设有供变径轮（51）穿梭的中孔，输送工作台（10）内腔还安装有与伺服电机（21）、气缸（53）电性连接的控制器；升降组件（50）包括背板（52），背板（52）的顶端与变径轮（51）连接，背板（52）的一侧板面安装有驱动气缸（53），驱动气缸（53）的输送端固定在第二横梁（42）上，背板（52）另一侧板面沿板长方向布置有导条（55），与背板（52）构成上下滑移配合的滑槽块（54）设置在第一横梁（41）上；

所述激光切割机上料装置的工作方法，包括以下步骤：

S1、在输送工作台（10）上，以输送方向为X轴，底座（30）所处位置为零点，激光发生器（B）所处位置为终点，构建直线坐标系；

S2、控制器控制伺服电机（21）驱动卡盘总成（20）至所述直线坐标系零点位置，并实时监测伺服电机（21）运动反馈信息，同时，控制器控制气缸（53）的电磁阀控制器气动支撑变径轮（51）穿过所述中孔定位在输送工作台（10）台面上；

S3、以气缸（53）的磁环到位信号为监测变径轮（51）是否沉降至输送工作台（10）台面以下的目标信号，计算变径轮（51）沉降所需的临界时间，再依据卡盘总成（20）滑行速度以及紧急制动停止的必要时间，在所述直线坐标系上确定每个变径轮（51）的极限位置，所述极限位置为控制器控制气缸（53）驱动变径轮（51）沉降的极限坐标点，极限坐标点至变径轮（51）水平距离为极限距离，极限位置沿反输送方向以变径轮（51）沉降所需的临界时间以及卡盘总成（20）滑行速度为依据确定下降位置，所述下降位置为控制器控制气缸（53）驱动变径轮（51）沉降的坐标点；

S4、控制器控制伺服电机（21）驱动卡盘总成（20）沿直线坐标系滑行输送至邻近变径轮（51）的下降位置时，控制气缸（53）驱动变径轮（51）沉降，若未检测到该点气缸（53）磁环到位信号，则在卡盘总成（20）沿直线坐标系运行至极限位置时，再次控制气缸（53）驱动邻近变径轮（51）沉降，若未检测到该点气缸（53）磁环到位信号，则控制伺服电机（21）停止运行，若在下降位置或极限位置检测到该点气缸（53）磁环到位信号，则控制器控制伺服电机（21）驱动卡盘总成（20）沿直线坐标系继续滑行输送，直至所述终点；

S5、控制器控制伺服电机（21）驱动卡盘总成（20）沿直线坐标系滑行至所述零点位置后，控制气缸（53）的电磁阀控制器气动支撑变径轮（51）穿过所述中孔定位在输送工作台（10）台面上。

2.如权利要求1所述的基于坐标识别的激光切割机上料装置，其特征在于，输送工作台（10）由第一、第二框架（11、12）以及连接第一、第二框架（11、12）的立柱（13）构成，第一、第二横梁（41、42）分别固定在立柱（13）之间和第二框架（12）内。

3.如权利要求2所述的基于坐标识别的激光切割机上料装置，其特征在于，第二横梁（42）靠近驱动气缸（53）的一端底面固定加强板（421），驱动气缸（53）的输出端铆接在加强板（421）上，第一横梁（41）上铆接L形加强板（411），L形加强板（411）上固定有与导条（55）配合的两滑槽块（54）。

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