CN110900017B - 应用于激光切割机上的全自动上下料、分拣设备 - Google Patents

Abstract

应用于激光切割机上的全自动上下料、分拣设备，包括：储料机构；主框架；悬臂，其两端分别置于工作区和成品堆放区域的上方；吸料机构，其包括纵横移动机构、吸料装置；推拉机构与吸料装置配合把板材坯料从储料机构中取出或把板材坯料放进储料机构中；控制模块，用于控制推拉机构、吸料机构工作，同时可接收识别激光切割机的控制系统所加工的图纸，并根据识别的图纸自动控制吸料机构进入到工作区分拣工件，并移送到成品堆放区域的指定位置放置，即可实现板材坯料自动存放、自动把板材坯料摆放到工作区上、自动把工作区中已加工好的零件分拣到成品堆放区进行分类摆放，实现了激光切割机的自动上下料，有效释放劳动力，降低生产成本和提高生产效率。

Description

应用于激光切割机上的全自动上下料、分拣设备

技术领域

本发明涉及激光切割机的辅助生产设备，具体涉及应用于激光切割机上的全自动上下料、分拣设备。

背景技术

激光切割加工是用不可见的光束代替了传统的机械刀，具有精度高、切割快速、不局限于切割图案限制、自动排版节省材料、切口平滑、无需开模具、经济省时、加工成本低等特点，所以在现今的板件多采用激光切割机进行加工。但是在激光切割机过程当中。需要对物料进行移动，才能实现板材坯料的上料、工件下料，而现有的板材坯料的上料、工件下料多采用人工操作设备进行，操作缓慢且耗费人力，工作效率低，使得激光切割的高效无法体现。

发明内容

为了克服现有技术的不足，实现激光切割机的自动上下料，本发明提供一种应用于激光切割机上的可全自动上下料、分拣的设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

应用于激光切割机上的全自动上下料、分拣设备，包括：

储料机构，用于存放板材坯料；

主框架，设置在储料机构旁；

悬臂，设置在主框架上，其两端分别置于激光切割机的工作区和成品堆放区域的上方；

吸料机构，吸料机构包括纵横移动机构、吸料装置；

纵横移动机构，安装在悬臂上，可驱动吸料装置在悬臂上做水平往复移动和上下往复移动动作；

吸料装置，安装在纵横移动机构上，由纵横移动机构带动进入主框架、工作区或成品堆放区域内，进行上料、取料或放料工作；

推拉机构，推拉机构设置主框架内，与吸料装置配合把板材坯料从储料机构中取出或把板材坯料放进储料机构中；

控制模块，用于控制推拉机构、吸料机构工作，同时可接收识别激光切割机的控制系统所加工的图纸，并根据识别的图纸自动控制吸料机构进入到工作区分拣工件，并移送到成品堆放区域的指定位置放置。

在本发明中，储料机构包括堆料框架、若干坯料托架，所述堆料框架内设有若干组支架，若干坯料托架一一活动放置在若干组支架上。

在本发明中，所述推拉机构包括底架升降机构、升降底架、推拉装置；

底架升降机构，固定在主框架内，由控制模块驱动；

升降底架，设置在底架升降机构上，由底架升降机构带动上下移动；

推拉装置，可在升降底架上移动，并通过移动把坯料托架从堆料框架拉入到主框架内的升降底架上或把升降底架上的坯料托架推回到堆料框架内。

在本发明中，所述吸料装置包括吸盘安装板和多个相互独立工作的吸盘机构，互相独立的吸盘机构由控制模块单独控制进行工件的分拣工作。

在本发明中，纵横移动机构包括吸料平移机构、吸料升降机构，吸料装置安装在吸料升降机构上；

吸料平移机构，吸料平移机构设置在悬臂上，可驱动吸料升降机构在悬臂上做水平往复移动；

吸料升降机构，其安装在吸料平移机构上，并可驱动吸料装置做上下往复移动动作。

本发明的有益效果： 本发明利用控制模块控制设置在主框架内的推拉机构和设置在悬臂上的吸料机构，即可实现板材坯料自动存放、自动把板材坯料摆放到激光切割机的工作区上、自动把激光切割机的工作区中已加工好的零件分拣到成品堆放区进行分类摆放，实现了激光切割机的自动上下料，有效释放劳动力，降低生产成本和提高生产效率。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明：

图1为本实施例的立体图；

图2为本实施例的主视图；

图3为本实施例的左视图；

图4为推拉机构和储料机构的局部放大图；

图5为本发明与激光切割机的配合示意图。

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。

参照图1~5，应用于激光切割机上的全自动上下料、分拣设备，其包括：储料机构1，该机构用于存放板材坯料；主框架2，设置在储料机构1旁，作为安装支撑其他机构的框架使用；悬臂3，设置在主框架2上，其两端分别置于激光切割机的工作区10和成品堆放区20域的上方；吸料机构，吸料机构包括纵横移动机构4、吸料装置5，其中纵横移动机构4安装在悬臂3上，可驱动吸料装置5在悬臂3上做水平往复移动和上下往复移动动作；吸料装置5安装在纵横移动机构4上，由纵横移动机构4带动进入主框架2、工作区10或成品堆放区20域内，进行上料、取料或放料工作；推拉机构6，推拉机构6设置主框架2内，与吸料装置5配合把板材坯料从储料机构1中取出或把板材坯料放进储料机构1中；控制模块，用于控制推拉机构6、吸料机构工作，而且除了用于控制推拉机构6、吸料机构工作移送板材坯料和工件下料外，控制模块还利用网络与激光切割机的控制系统连接，接收识别激光切割机的控制系统所加工的图纸，控制模块从而根据识别的图纸自动控制吸料机构进入到工作区10分拣工件，并移送到成品堆放区20域的指定位置进行放置，实现工件的分拣下料摆放。

在本发明中，储料机构1包括堆料框架11、若干坯料托架12，所述堆料框架11内设有若干组支架13，若干坯料托架12一一活动放置在若干组支架13上。进一步的，若干组支架13由上至下排列设置在堆料框架11内，以节省板材坯料的摆放空间，具体设置结构为：上述的堆料框架11内设有上至下排列设置在支架安装座，所述支架13为安装在支架安装座上的导轨或导向槽，而若干组支架13由上至下排列设置后，支架13与支架13之间留有放置坯料托架12和板材坯料的空间；同样的，坯料托架12包括托架本体和导向滚轮，导向滚轮设置在托架本体的底部上，坯料托架12通过导向滚轮与导轨配合架设在主框架2内，而且导向滚轮与导轨为凹凸配合结构，避免坯料托架12从支架13上掉落。再进一步的，储料机构1还包括限位机构，用于防止坯料托架12进入到堆料框架11后滑出，该限位机构包括设置在支架13一端上的挡板14和设置在坯料托架12上的活动挂钩15，活动挂钩15铰接在坯料托架12两侧上，可在坯料托架12上上下摆动，堆料框架11内设有与活动挂钩15配合的配合部16，坯料托架12进入并架设在堆料框架11内后，其一端由挡板14阻拦，另一端通过活动挂钩15勾住配合部16上进行阻拦限位，防止坯料托架12在进入到堆料框架11后滑出；而当推拉机构6需要把坯料托架12从堆料框架11内拉出时，推拉机构6上可设有一驱动部7，驱动部7在推拉机构6对压在活动挂钩15上，使活动挂钩15一端翘起并与配合部16分离，让推拉机构6正常把坯料托架12从堆料框架11内滑出。在上述结构中，若干坯料托架12可以分别堆放不同厚度的板材坯料，由控制模块记录不同厚度的板材坯料的摆放位置，在控制模块识别激光切割机要加工的图纸后，控制模块控制推拉机构6配合吸料机构把所需厚度的板材从储料机构1中取出，并移送到激光切割机的工作区10内，实现上料功能。

在本发明中，所述推拉机构6包括底架升降机构61、升降底架62、推拉装置63；底架升降机构61固定在主框架2内，并由控制模块驱动；升降底架62设置在底架升降机构61上，由底架升降机构61带动上下移动；推拉装置63可在升降底架62上移动，并通过移动把坯料托架12从堆料框架11拉入到主框架2内的升降底架62上或把升降底架62上的坯料托架12推回到堆料框架11内。进一步的，升降底架62上具有支架Ⅰ，支架Ⅰ可以由设置在升降底架62上的底架导轨或底架导向槽构成，该支架Ⅰ与支架13位置相对应，推拉装置63驱动坯料托架12过程中，坯料托架12的导向滚轮由支架13过渡到支架Ⅰ或由支架Ⅰ过渡到支架13上，实现坯料托架12在堆料框架11和主框架2的往复移动；同样的，推拉装置63包括设置在升降底架62上的推拉平移机构、设置在推拉平移机构上的动作机构631，推拉平移机构可带动动作机构631做水平移动，动作机构631可夹住或勾住坯料托架12的一端，具体过程为：控制模块控制推拉平移机构驱动动作机构631向储料机构1方向移动，接近坯料托架12后，控制模块控制动作机构631夹住或勾住坯料托架12一端，再利用推拉平移机构驱动动作机构631向远离储料机构1的方向移动，实现把坯料托架12从堆料框架11内拉出的目的；待控制模块控制吸料装置5把地面上未分类摆放的板材坯料堆叠放在坯料托架12上或把堆叠在坯料托架12上的板材坯料吸取移送到激光切割机的工作区10后，控制模块控制推拉平移机构驱动动作机构631向储料机构1方向移动，待坯料托架12放入到堆料框架11内后，再控制动作机构631放开坯料托架12，并控制动作机构631复位。再进一步的，动作机构631包括安装在推拉平移机构上的移动座、铰接在移动座上的摆动件和伸缩缸，伸缩缸的控制阀由控制模块控制，伸缩缸的活塞杆一端铰接在摆动件的一端上，伸缩缸的活塞杆动作，使摆动件的另一端勾在坯料托架12上，拉动或推动坯料托架12；动作机构631还可以是由移动座和设置在移动座上的气动手指组成，控制模块控制启动手指夹住或放开坯料托架12；所述驱动部7安装在移动座上，随着移动架接近坯料托架12，驱动部7逐渐把活动挂钩15的一端压下，使活动挂钩15另一端与配合部16分离，让推拉机构6正常把坯料托架12从堆料框架11内拉出，而且通过该结构使活动挂钩15的动作不需要额外的电气结构进行控制，有效降低成本。

在本发明中，所述吸料装置5包括吸盘安装板51和多个相互独立工作的吸盘机构52，多个吸盘机构52成矩阵式排列安装在吸盘安装板51上，互相独立的吸盘机构52由控制模块单独控制进行工件的分拣工作。吸盘机构52可以是由真空吸盘或电磁吸盘构成，而在本实施例中，每个吸盘机构52都是由真空吸盘和控制真空吸盘的吸盘控制阀构成，吸盘控制阀由控制模块连接控制。在分拣工作时，成品堆放区20内设置多个分好编号的、摆放在固定位置的托板，这多个托板分别用于摆放不同形状的工件，控制模块根据识别到的加工图纸，自动分辨出废料和成品工件的位置；控制模块控制吸料机构吸取工作区10内的废料和成品工件，在吸料机构到达成品堆放区20的上空时，移动到其中一个托板的上方，控制模块根据该托板的标号，控制吸住对应该托板的工件的吸盘机构52关闭，使该工件摆放该对应编号的托板上；待吸料机构上的所有工件分别在摆放在对应编号的托板上后，控制模块控制吸料机构移动进入的废料区30内，再控制吸住废料的吸盘机构52关闭，使废料在废料区30内摆放，该废料区30可以是设置在工作区10或成品堆放区20旁。

在本发明中，纵横移动机构4包括吸料平移机构41、吸料升降机构42，吸料装置5安装在吸料升降机构42上；吸料平移机构41设置在悬臂3上，吸料升降机构42安装在吸料平移机构41上，并可驱动吸料装置5做上下往复移动动作,具体为：所述吸料平移机构41包括移动支撑架和带动移动支撑架动作的传动机构Ⅰ，移动支撑架具有四组导轮，每组导轮由两个夹装在悬臂3上的导轮组成，移动支撑架利用四组导轮悬挂安装在悬臂3上，且可在悬臂3上水平移动，传动机构Ⅰ设置在悬臂3上与移动支撑架连接，且由控制模块控制工作；吸料升降机构42，安装在吸料平移机构41的移动支撑架上，其由安装在移动支撑架上的传动机构Ⅱ和连接在传动机构Ⅱ上的固定架组成，传动机构Ⅱ由控制模块控制，可驱动吸料装置5做上下往复移动动作。

在本发明中，所述控制模块还连接有板材坯料定位装置，该板材坯料定位装置设在激光切割机的工作区10内，用于吸盘机构52放下板材坯料后，使板材坯料自动在工作区内定位摆放；该板材坯料定位装置可以是由定位气缸8和定位控制阀组成，定位气缸8连接有用于推动板材坯料的推板，在吸盘机构52放下板材坯料后，控制模块控制定位控制阀，驱动定位气缸8使推板推动板材定位放置，激光切割机可直接进行加工，也便于进行分拣工作。

在本发明中，底架升降机构61包括直线导轨Ⅲ和传动机构Ⅲ，直线导轨Ⅲ有四条且竖直安装在主框架2的四根立柱上，升降底架62与四条直线导轨Ⅲ上的滑块连接，传动机构Ⅲ安装在主框架2上，由控制模块控制带动升降底架62动作；推拉平移机构包括直线导轨Ⅳ和传动机构Ⅳ，直线导轨Ⅳ安装在升降底架62上，动作机构631安装在直线导轨Ⅳ上，传动机构Ⅳ安装在主框架2或升降底架62上，由控制模块控制带动动作机构631动作，而且直线导轨Ⅳ可以是与支架Ⅰ同一部件，以便于降低生产成本。传动机构Ⅰ、传动机构Ⅱ、传动机构Ⅲ、传动机构Ⅳ均为现有常用把动力从机器的一部分传递到另一部分，使机器或机器部件运动或运转的构件或机构，故具体的机构结构和安装结构不做描述，只描述在本实施例使用的相关传动方式，其中传动机构Ⅰ、传动机构Ⅲ均为由电机作为动力源的链传动机构构成，采用链传动方式，传动机构Ⅱ为液压传动机构，传动机构Ⅳ为由电机作为动力源的齿轮齿条传动机构构成。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，只要以基本相同手段实现本发明目的的技术方案都属于本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.应用于激光切割机上的全自动上下料、分拣设备，其特征在于，包括：

储料机构（1），用于存放板材坯料；

主框架（2），设置在储料机构（1）旁；

悬臂（3），设置在主框架（2）上，其两端分别置于激光切割机的工作区（10）和成品堆放区（20）域的上方；

吸料机构，吸料机构包括纵横移动机构（4）、吸料装置（5）；

纵横移动机构（4）安装在悬臂（3）上，可驱动吸料装置（5）在悬臂（3）上做水平往复移动和上下往复移动动作；

吸料装置（5）安装在纵横移动机构（4）上，由纵横移动机构（4）带动进入主框架（2）、工作区（10）或成品堆放区（20）域内，进行上料、取料或放料工作；

推拉机构（6），推拉机构（6）设置主框架（2）内，与吸料装置（5）配合把板材坯料从储料机构（1）中取出或把板材坯料放进储料机构（1）中；

控制模块，用于控制推拉机构（6）、吸料机构工作，同时可接收识别激光切割机的控制系统所加工的图纸，并根据识别的图纸自动控制吸料机构进入到工作区（10）分拣工件，并移送到成品堆放区（20）域的指定位置放置；

所述储料机构（1）包括堆料框架（11）、若干坯料托架（12），所述堆料框架（11）内设有若干组支架（13），若干坯料托架（12）一一活动放置在若干组支架（13）上；储料机构（1）还包括限位机构，用于防止坯料托架（12）进入到堆料框架（11）后滑出，该限位机构包括设置在支架（13）一端上的挡板（14）和设置在坯料托架（12）上的活动挂钩（15），活动挂钩（15）铰接在坯料托架（12）两侧上，堆料框架（11）内设有与活动挂钩（15）配合的配合部（16），坯料托架（12）进入并架设在堆料框架（11）内后，其一端由挡板（14）阻拦，另一端通过活动挂钩（15）勾住配合部（16）上进行阻拦限位；而当推拉机构（6）需要把坯料托架（12）从堆料框架（11）内拉出时，推拉机构（6）上设有一驱动部（7），使活动挂钩（15）一端翘起并与配合部（16）分离；所述推拉机构（6）包括底架升降机构（61）、升降底架（62）、推拉装置（63）；底架升降机构（61）固定在主框架（2）内，并由控制模块驱动；升降底架（62）设置在底架升降机构（61）上，由底架升降机构（61）带动上下移动；推拉装置（63）可在升降底架（62）上移动，并通过移动把坯料托架（12）从堆料框架（11）拉入到主框架（2）内的升降底架（62）上或把升降底架（62）上的坯料托架（12）推回到堆料框架（11）内；推拉装置（63）包括设置在升降底架（62）上的推拉平移机构、设置在推拉平移机构上的动作机构（631），推拉平移机构可带动动作机构（631）做水平移动，动作机构（631）可夹住或勾住坯料托架（12）的一端；动作机构（631）由移动座和设置在移动座上的气动手指组成，控制模块控制气动手指夹住或放开坯料托架（12）；所述驱动部（7）安装在移动座上；

所述控制模块还连接有板材坯料定位装置，板材坯料定位装置设在激光切割机的工作区（10）内，用于使板材坯料自动在工作区（10）内定位摆放，板材坯料定位装置由定位气缸（8）和定位控制阀组成，定位气缸（8）连接有用于推动板材坯料的推板。

2.根据权利要求1所述的应用于激光切割机上的全自动上下料、分拣设备，其特征在于：纵横移动机构（4）包括吸料平移机构（41）、吸料升降机构（42），吸料装置（5）安装在吸料升降机构（42）上；吸料平移机构（41）设置在悬臂（3）上，可驱动吸料升降机构（42）在悬臂（3）上做水平往复移动；

吸料升降机构（42），其安装在吸料平移机构（41）上，并可驱动吸料装置（5）做上下往复移动动作。

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