CN110977217B - 一种可自动上下料的组合式坡口切割机及其切割方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可自动上下料的组合式坡口切割机，包括滑台，滑台顶面滑动设有搬运机器人，滑台一侧横向间距设有四块放置板，每块放置板上均放置有原材料，滑台另一侧横向设有两个落料台，每个落料台一侧均竖向设有支撑臂，每根支撑臂上端一侧面均固接有悬臂，其中一个悬臂另一端底面设有火焰切割机器人，另一个悬臂另一端底面设有等离子切割机器人，其中一个支撑壁一侧设有矩形状的等离子控制柜，另一个支撑臂侧后方设有气体控制装置，在两个支撑壁另一侧设有U形状的围栏，两个支撑臂、气体控制装置和等离子控制柜均位于围栏内，围栏外表面一侧设有机器人控制柜。本发明有效的提高了提高工作效率，减少劳动成本，提高了切割的准确度。

Description

一种可自动上下料的组合式坡口切割机及其切割方法

技术领域

本发明涉及机器人智能制造技术领域，尤其涉及一种可自动上下料的组合式坡口切割机及其切割方法。

背景技术

过往，切割行业一直比较落后，随着数控切割机的普及和中国制造产业

技术升级的需要，坡口切割日渐广泛。但是，切割难度和加工时间的增加，数控切割能力的受限，阻碍了数控坡口切割的发展速度。新兴的机器人坡口切割时间短、编程方便使用寿命长，同时，机器人坡口切割还具备代替人工，大批量生产等优点，所以正快速的代替数控坡口切割市场。

坡口是根据设计或工艺需要，在焊件的待焊部位加工并装配成的一定几何形状的沟槽。坡口切割主要服务于焊接行业，用在焊接工件上，便于操作和清理焊渣，调整焊缝成型系数，获得较好的焊缝成型，保证焊接强度。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种可自动上下料的组合式坡口切割机。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种可自动上下料的组合式坡口切割机，包括滑台，所述滑台顶面滑动设有搬运机器人，所述滑台一侧横向间距设有四块矩形状的放置板，每块放置板上均放置有原材料，所述滑台另一侧横向设有两个矩形状的落料台，每个落料台一侧均竖向设有矩形状的支撑臂，每根支撑臂上端一侧面均固接有矩形状的悬臂，其中一个悬臂另一端底面设有火焰切割机器人，另一个悬臂另一端底面设有等离子切割机器人，其中一个支撑壁一侧设有矩形状的等离子控制柜，另一个支撑臂侧后方设有气体控制装置，在两个支撑壁另一侧设有U形状的围栏，两个支撑臂、气体控制装置和等离子控制柜均位于围栏内，所述围栏外表面一侧设有机器人控制柜。

优选地，所述滑台内设有电机和丝杠，所述电机的电机轴与丝杠一端连接，所述丝杠另一端固接有轴承，所述轴承与滑台一端侧壁固接，所述丝杠上螺旋连接有滑板，所述滑板内设有丝杠螺母，所述丝杠位于丝杠螺母内，所述滑板顶面设有搬运机器人，

优选地，所述落料台顶面设有矩形状的凹槽，所述凹槽底面分布有圆柱形的立柱，所述落料台底面四角均固接有矩形状的固定杆，所述悬臂位于落料台上方。

优选地，所述火焰切割机器人包括火焰切割枪，所述火焰切割枪上端外壁设有第一火焰割炬夹持器，所述第一火焰割炬夹持器一侧固接有第一连接法兰，所述火焰火焰切割机器人上固接有第一固定法兰，所述第一连接法兰与第一固定法兰固接，所述焰切割枪顶端设有加热氧回火防止器、切割氧回火防止器、燃气回火防止器。

优选地，所述等离子切割机器人包括等离子枪，所述等离子枪中部固接有第二火焰割炬夹持器，所述第二火焰割炬夹持器一侧固接有第二连接法兰，所述等离子切割机器人上固接有第二固定法兰，所述第二连接法兰与第二固定法兰固接，

优选地，所述等离子枪一侧设有激光视觉跟踪系统，所述激光视觉跟踪系统主要有激光传感器和主控机箱组成，所述激光传感器的信号输出端与主控机箱的信号接收端连接。

优选地，所述气体控制装置包括矩形状的控制面板，所述控制面板底面四角均固接有矩形状的支撑杆，每两根支撑杆之间均固接有矩形状的限位杆，所述控制面板顶面设有加热氧减压阀、切割氧减压阀和燃气减压阀。

优选地，所述机器人控制柜的信号输出端与搬运机器人、火焰切割机器人、等离子切割机器人、的信号接收端连接，所述主控机箱的信号输出端与机器人控制柜的信号接收端连接。

本发明还提出了一种可自动上下料的组合式坡口切割机的切割方法，包括以下步骤：

步骤一、将电源开关打开，通过机器人控制柜控制搬运机器人搬运原材料放置到火焰切割机器人下方的落料台上，原材料位于立柱顶端；

步骤二、控制火焰切割机器人运作，打开火焰切割枪，根据需要对原材料进行切割；

步骤三、切割完毕后，控制搬运机器人将切割好的工件搬起，控制电机正转，电机带动丝杠转动，丝杠带动滑板移动，滑板带动控制搬运机器人向等离子切割机器人一端移动，搬运机器人移动合适的位置后，控制搬运机器人将工件放置在等离子切割机器人下方的落料台上，工件位于立柱顶端；

步骤四、控制等离子切割机器人作业，打开等离子枪和激光传感器，对工件进行切割加工，激光传感器采集切割信息传递给主动机箱，主控机箱对信息实时处理并传递给机器人控制柜；

步骤五、加工完毕后，控制搬运机器人将切割后的成品搬运到成品区，然后控制电机反转，电机带动丝杠转动，丝杠带动搬运机器人向火焰切割机器人一端移动，并继续之前的步骤；

步骤六、作业结束后，关闭电源开关。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过是设置的搬运机器人与滑台配合，不仅提高了上下料、搬运的效率而且解决了人工上料的局限性，准确精准的抓取和放置，提高了后续切割的精确性；

2、通过设置的火焰切割机器人与火焰切割枪配合，可为坡口切割提供先决条件，节省了人工操作过程，提高了精确度，对于弧边工件也可以实现切割，通过设置等离子切割机器、激光传感器与等离子枪配合，可对上一步火焰切割下料的工件进行切割坡口，激光传感器经过扫描，可以精确的确定工件所在位置，切割准确度也随之提高；

综上所述，本发明有效的提高了提高工作效率，减少劳动成本，提高了切割的准确度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的结构图；

图2为本发明的落料台结构图；

图3为本发明的火焰切割枪结构图；

图4为本发明的等离子枪结构图；

图5为本发明的气体控制装置结构图；

图6为本发明的切割方法流程图；

图中序号：原材料1、搬运机器人2、滑台3、火焰切割机器人4、等离子切割机器人5、悬臂6、机器人控制柜7、气体控制装置8、等离子控制柜9、落料台10、立柱11、第一火焰割炬夹持器12、第一连接法兰13、第二火焰割炬夹持器14 、火焰切割枪15、加热氧回火防止器16、切割氧回火防止器17、燃气回火防止器18、激光传感器19、等离子枪20、加热氧减压阀21、切割氧减压阀22、燃气减压阀23、第二连接法兰24。

具体实施方式

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，而不是全部的实施例。

实施例1：参见图1- 5，一种可自动上下料的组合式坡口切割机，包括滑台3，所述滑台3顶面滑动设有搬运机器人2，所述搬运机器人的型号为JZJ100A-270，所述滑台3一侧横向间距设有四块矩形状的放置板，每块放置板上均放置有原材料1，所述滑台3另一侧横向设有两个矩形状的落料台10，每个落料台10一侧均竖向设有矩形状的支撑臂，每根支撑臂上端一侧面均固接有矩形状的悬臂6，其中一个悬臂6另一端底面设有火焰切割机器人4，所述火焰切割机器人的型号为SF10-K2032，另一个悬臂6另一端底面设有等离子切割机器人5，所述等离子切割机器人的型号为IRB-1410，其中一个支撑壁一侧设有矩形状的等离子控制柜9，另一个支撑臂侧后方设有气体控制装置8，在两个支撑壁另一侧设有U形状的围栏，两个支撑臂、气体控制装置8和等离子控制柜9均位于围栏内，所述围栏外表面一侧设有机器人控制柜7。

在本发明中，所述滑台3内设有电机和丝杠，所述电机的电机轴与丝杠一端连接，所述丝杠另一端固接有轴承，所述轴承与滑台3一端侧壁固接，所述丝杠上螺旋连接有滑板，所述滑板内设有丝杠螺母，所述丝杠位于丝杠螺母内，所述滑板顶面设有搬运机器人2，

在本发明中，所述落料台10顶面设有矩形状的凹槽，所述凹槽底面分布有圆柱形的立柱11，所述落料台10底面四角均固接有矩形状的固定杆，所述悬臂6位于落料台10上方。

在本发明中，所述火焰切割机器人3包括火焰切割枪15，所述火焰切割枪的型号为CG2-150，所述火焰切割枪15上端外壁设有第一火焰割炬夹持器12，所述第一火焰割炬夹持器12一侧固接有第一连接法兰13，所述第一火焰割炬夹持器的型号为BYCNC-JCQ-1，所述火焰火焰切割机器人3上固接有第一固定法兰，所述第一连接法兰13与第一固定法兰固接，所述焰切割枪15顶端设有加热氧回火防止器16、切割氧回火防止器17、燃气回火防止器18，所述加热氧回火防止器的型号为HF-3，所述切割氧回火防止器的型号为G3/8RH，所述燃气回火防止器的型号为RD-1。

在本发明中，所述等离子切割机器人5包括等离子枪20，所述等离子枪的型号为HC-1003，所述等离子枪20中部固接有第二火焰割炬夹持器14，所述第二火焰割炬夹持器14一侧固接有第二连接法兰24，所述第二火焰割炬夹持器的型号为BYCNC-JCQ-1所述等离子切割机器人5上固接有第二固定法兰，所述第二连接法兰24与第二固定法兰固接，等离子枪20一侧设有激光视觉跟踪系统，所述激光视觉跟踪系统型号为IL-300R00，所述激光视觉跟踪系统主要有激光传感器19和主控机箱组成，所述激光传感器的型号为ZX1-LD100A61，所述激光传感器19的信号输出端与主控机箱的信号接收端连接。

在本发明中，所述气体控制装置8包括矩形状的控制面板，所述控制面板底面四角均固接有矩形状的支撑杆，每两根支撑杆之间均固接有矩形状的限位杆，所述控制面板顶面设有加热氧减压阀21、切割氧减压阀22和燃气减压阀23，所述加热氧减压阀的型号为YQD-370，所述切割氧减压阀的型号为YQY-1A ，所述燃气减压阀的型号为YK43F-16P。

在本发明中，所述机器人控制柜7的信号输出端与搬运机器人2、火焰切割机器人4、等离子切割机器人5、的信号接收端连接，所述主控机箱的信号输出端与机器人控制柜7的信号接收端连接。

实施例2：参见图6，一种可自动上下料的组合式坡口切割机的切割方法，包括以下步骤：

步骤一、将电源开关打开，通过机器人控制柜7控制搬运机器人2搬运原材料1放置到火焰切割机器人4下方的落料台10上，原材料1位于立柱11顶端；

步骤二、控制火焰切割机器人4运作，打开火焰切割枪15，根据需要对原材料1进行切割；

步骤三、切割完毕后，控制搬运机器人2将切割好的工件搬起，控制电机正转，电机带动丝杠转动，丝杠带动滑板移动，滑板带动控制搬运机器人2向等离子切割机器人5一端移动，搬运机器人2移动合适的位置后，控制搬运机器人2将工件放置在等离子切割机器人5下方的落料台10上，工件位于立柱11顶端；

步骤四、控制等离子切割机器人5作业，打开等离子枪20和激光传感器19，对工件进行切割加工，激光传感器19采集切割信息传递给主动机箱，主控机箱对信息实时处理并传递给机器人控制柜7；

步骤五、加工完毕后，控制搬运机器人2将切割后的成品搬运到成品区，然后控制电机反转，电机带动丝杠转动，丝杠带动搬运机器人2向火焰切割机器人4一端移动，并继续之前的步骤；

步骤六、作业结束后，关闭电源开关。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种可自动上下料的组合式坡口切割机，包括滑台(3)，其特征在于：所述滑台(3)顶面滑动设有搬运机器人(2)，所述滑台(3)一侧横向间距设有四块矩形状的放置板，每块放置板上均放置有原材料(1)，所述滑台(3)另一侧横向设有两个矩形状的落料台(10)，每个落料台(10)一侧均竖向设有矩形状的支撑臂，每根支撑臂上端一侧面均固接有矩形状的悬臂(6)，其中一个悬臂(6)另一端底面设有火焰切割机器人(4)，另一个悬臂(6)另一端底面设有等离子切割机器人(5)，其中一个支撑臂一侧设有矩形状的等离子控制柜(9)，另一个支撑臂侧后方设有气体控制装置(8)，在两个支撑臂另一侧设有U形状的围栏，两个支撑臂、气体控制装置(8)和等离子控制柜(9)均位于围栏内，所述围栏外表面一侧设有机器人控制柜(7)；

所述滑台(3)内设有电机和丝杠，所述电机的电机轴与丝杠一端连接，所述丝杠另一端固接有轴承，所述轴承与滑台(3)一端侧壁固接，所述丝杠上螺旋连接有滑板，所述滑板内设有丝杠螺母，所述丝杠位于丝杠螺母内，所述滑板顶面设有搬运机器人(2)；

所述落料台(10)顶面设有矩形状的凹槽，所述凹槽底面分布有圆柱形的立柱(11)，所述落料台(10)底面四角均固接有矩形状的固定杆，所述悬臂(6)位于落料台(10)上方。

2.根据权利要求1所述的一种可自动上下料的组合式坡口切割机，其特征在于：所述火焰切割机器人(4)包括火焰切割枪(15)，所述火焰切割枪(15)上端外壁设有第一火焰割炬夹持器(12)，所述第一火焰割炬夹持器(12)一侧固接有第一连接法兰(13)，所述火焰切割机器人(4)上固接有第一固定法兰，所述第一连接法兰(13)与第一固定法兰固接，所述火焰切割枪(15)顶端设有加热氧回火防止器(16)、切割氧回火防止器(17)、燃气回火防止器(18)。

3.根据权利要求1所述的一种可自动上下料的组合式坡口切割机，其特征在于：所述等离子切割机器人(5)包括等离子枪(20)，所述等离子枪(20)中部固接有第二火焰割炬夹持器(14)，所述第二火焰割炬夹持器(14)一侧固接有第二连接法兰(24)，所述等离子切割机器人(5)上固接有第二固定法兰，所述第二连接法兰(24)与第二固定法兰固接。

4.根据权利要求3所述的一种可自动上下料的组合式坡口切割机，其特征在于：所述等离子枪(20)一侧设有激光视觉跟踪系统，所述激光视觉跟踪系统主要由激光传感器(19)和主控机箱组成，所述激光传感器(19)的信号输出端与主控机箱的信号接收端连接。

5.根据权利要求1所述的一种可自动上下料的组合式坡口切割机，其特征在于：所述气体控制装置(8)包括矩形状的控制面板，所述控制面板底面四角均固接有矩形状的支撑杆，每两根支撑杆之间均固接有矩形状的限位杆，所述控制面板顶面设有加热氧减压阀(21)、切割氧减压阀(22)和燃气减压阀(23)。

6.根据权利要求4所述的一种可自动上下料的组合式坡口切割机，其特征在于：所述机器人控制柜(7)的信号输出端与搬运机器人(2)、火焰切割机器人(4)、等离子切割机器人(5)的信号接收端连接，所述主控机箱的信号输出端与机器人控制柜(7)的信号接收端连接。

7.根据权利要求1-6任一所述的一种可自动上下料的组合式坡口切割机的切割方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、将电源开关打开，通过机器人控制柜(7)控制搬运机器人(2)搬运原材料(1)放置到火焰切割机器人(4)下方的落料台(10)上，原材料(1)位于立柱(11)顶端；

步骤二、控制火焰切割机器人(4)运作，打开火焰切割枪(15)，根据需要对原材料(1)进行切割；

步骤三、切割完毕后，控制搬运机器人(2)将切割好的工件搬起，控制电机正转，电机带动丝杠转动，丝杠带动滑板移动，滑板带动控制搬运机器人(2)向等离子切割机器人(5)一端移动，搬运机器人(2)移动合适的位置后，控制搬运机器人(2)将工件放置在等离子切割机器人(5)下方的落料台(10)上，工件位于立柱(11)顶端；

步骤四、控制等离子切割机器人(5)作业，打开等离子枪(20)和激光传感器(19)，对工件进行切割加工，激光传感器(19)采集切割信息传递给主控机箱，主控机箱对信息实时处理并传递给机器人控制柜(7)；

步骤五、加工完毕后，控制搬运机器人(2)将切割后的成品搬运到成品区，然后控制电机反转，电机带动丝杠转动，丝杠带动搬运机器人(2)向火焰切割机器人(4)一端移动，并继续之前的步骤；

步骤六、作业结束后，关闭电源开关。

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