CN111571032B - 三维激光切割装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及激光切割技术领域,具体公开了三维激光切割装置,包括工作台、激光切割器和夹具,还包括接料输送线、支撑杆、拨动组件和出料输送线,接料输送线位于工作台上,接料输送线位于激光切割器下方;支撑杆位于出料输送线与接料输送线之间,支撑杆与输送线末端的距离大于工件长度的二分之一,支撑杆低于接料输送线;拨动组件包括能够转动的拨杆,拨杆位于支撑杆上方,拨杆用于将搭在接料输送线和支撑杆之间的工件拨动至出料输送线上。本方案用以解决现有技术中在激光切割装置将长管类工件加工出多个带有多个加工面的小管件时进存在的加工后的小管件内含有废料而无法实现工件与废料自动分离的问题。

Description

三维激光切割装置
技术领域
本发明涉及激光切割技术领域,具体是三维激光切割装置。
背景技术
三维激光切割技术利用高功率密度的激光束扫描材料表面,并在极短时间内将材料加热到几千至上万摄氏度,使材料熔化或气化,再用高压气体将熔化或气化物质从切缝中吹走,达到切割材料的目的。
在采用激光切割时,机械手既可以作为夹持待切割件作为夹具使用,也可以作为传递待切割件的设备,机械手取到待切割件后,将待切割件放入到夹具上,由单独的家具实现夹持动作;对于将长管类待加工件切断成多个小管件,并在每个小管件的多个面均进行切割加工时,如将长的方形管的四个面均进行切割后,再将长的方形管切断成一个个小方管,因待加工件为方形管,使得安装在工作台上的激光切割器切割方形管多面后产生的废料直接落在方形管的中空位置,在小方管加工完成后,依然还有大量的废料位于小方管的中空位置,需要人工在收取小方管后将废料取出,而因小方管加工面多,且激光切割使得小方管的温度较高,人工需要借助专用的防护手套才能拾取小方管,并将小方管与小方管内的废料进行人工分离,降低了生产效率。
发明内容
本发明意在提供三维激光切割装置,以解决现有技术中在激光切割装置将长管类工件加工出多个带有多个加工面的小管件时,存在的加工后的小管件内含有废料而无法实现工件与废料自动分离的问题。
为了达到上述目的,本发明的基础方案如下:
三维激光切割装置,包括工作台、激光切割器和夹具,还包括接料输送线、支撑杆、拨动组件和出料输送线,接料输送线位于工作台上,接料输送线位于激光切割器下方;出料输送线位于接料输送线末端一侧,支撑杆位于出料输送线与接料输送线之间,支撑杆与接料输送线末端的距离大于工件长度的二分之一,支撑杆的上表面低于接料输送线的上表面;拨动组件包括能够转动的拨杆,拨杆位于支撑杆上方,拨杆用于将搭在接料输送线和支撑杆之间的工件拨动至出料输送线上。
相比于现有技术的有益效果:
采用本方案时,长管类零件通过夹具夹持,激光切割器既用于在长管类零件的多个面上进行切割,又用于将长管类零件切断成一个个小管件,切断后的小管件内含有的废料,废料与小管件一同下落至接料输送线上,接料输送线将下落的废料和工件一同往支撑杆一侧运输,当工件运输到接料输送线末端后,工件将倾斜朝向支撑杆,因支撑杆与接料输送线末端的距离大于工件长度的二分之一,使得工件倾斜时,工件开口一侧直接倒向支撑杆,而又因支撑杆的上表面低于接料输送线的高度,进而使得工件的开口倾斜向下,使得工件内的废料因为倾斜而下落,实现工件与废料的分离;而在工件从接料输送线倾斜倒向支撑杆时,工件与支撑杆的碰撞使得工件发生振动,也有利于工件内废料的倒出;相比于现有技术,本方案使得工件自动与废料实现了分离,提高了生产效率。
而在工件与废料分离后,拨动组件的拨杆转动,进而通过拨杆将搭在接料输送线和支撑杆之间的工件拨动至出料输送线上,再通过出料输送线将工件运输到出料输送线的末端,在工件运输过程中,实现了工件的自然冷却,使得工人收集到的工件温度更低,便于人工收集。
此外,经过出料输送线后,工件远离了激光切割器,人工在出料输送线末端收集工件安全性更高。
进一步,还包括收集箱,收集箱位于接料输送线与支撑杆之间;在工件与废料分离后,实现对废料的自动收集。
进一步,还包括装有防锈油的油箱,油箱位于支撑杆与出料输送线之间。
有益效果:工件在经过支撑杆后进入到油箱内进行防锈处理,在工件完全浸泡到油箱内完成防锈处理后,人工将工件从油箱内取出并放置到出料输送线上;且在防锈处理过程中,因防锈油温度低于刚切割完成的工件的温度,相当于对工件进行了降温。
进一步,所述油箱内设有升降组件,升降组件包括能够升降的升降杆,升降杆顶部固定连接有升降板。
有益效果:通过升降组件便于自动将油箱内的小方管托举出防锈油的液面。
进一步,所述升降组件还包括驱动器,驱动器用于带动升降杆升降,拨动组件还包括支撑柱和能够转动的转轴,转轴转动连接在支撑柱上,拨杆固定连接在转轴上,转轴上还固定连接有按压板,支撑柱上设有按钮开关,按钮开关与驱动器的电源开关串联,按压板能够按压到按钮开关。
有益效果:一方面,转轴转动带动拨杆转动,实现工件的翻转;另一方面,转轴转动带动按压板转动,进而按压到按钮开关,按钮开关启动,驱动器带动升降杆向上移动,使得工件上升到出料输送线所在高度,在工件从升降板上移动至出料输送线上后,驱动器再带动升降杆向下移动,也即每按下一次按钮开关,则升降板完成上升、位置保持和下降的一个周期的动作。
本方案通过拨动组件与升降组件的配合,使得升降组件的驱动器配合自动实现工件翻转、工件防锈处理和工件从油箱内取出的动作。
进一步,所述升降板倾斜设置,升降板倾斜向下一侧朝向出料输送线,升降板上设有滚珠。
有益效果:便于工件在被升降板抬着上升后,在带有滚珠的倾斜的升降板的作用下自动向出料输送线上传送。
进一步,所述出料输送线倾斜设置,出料输送线的倾斜角度大于等于升降板的倾斜角度;有利于工件从升降板上移动至出料输送线上。
进一步,所述油箱靠近出料输送线的侧壁上转动连接有转辊,油箱上设有海绵,海绵与转辊相贴。
有益效果:海绵用于吸收工件边缘的防锈油,而转辊有利于工件从油箱内转移至出料输送线上。
进一步,所述接料输送线包括环形的输送带,输送带上表面设有金属网,金属网与输送带之间设有弹性件。
有益效果:本方案时,被激光切割器切断的小方管直接下落至金属网上,弹性件使得金属网具有更好的缓冲性能,能够降低小方管下落带来的冲击,使得小方管下落后不会出现翻转的情况。
进一步,所述接料输送线的底部设有除尘刷,除尘刷用于将金属网和输送带上的杂物刷落。
有益效果:在激光切割的过程中产生的灰尘会下落至金属网和输送带上,通过除尘刷可以将金属网和输送带上的灰尘及时刷落,有利于激光切割的顺利进行。
附图说明
图1为本发明实施例一中不带收集箱、支撑杆、拨动组件、油箱和出料输送线时的主视图;
图2为本发明实施例一俯视图;
图3为图2中除工作台、激光切割器、夹具和机械手之外的俯视图;
图4为图3的左视图;
图5为本发明实施例二中接料输送线的左视示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明:
说明书附图中的附图标记包括:工作台1、激光切割器2、夹具3、接料输送线4、输送带41、金属网42、弹簧43、除尘刷44、收集箱5、支撑杆6、拨动组件7、支撑柱71、转轴72、拨杆73、按压板74、按钮开关75、油箱8、升降杆81、升降板82、通孔83、转辊84、海绵85、出料输送线9、机械手10、小方管11。
实施例一
实施例一基本如附图1至图4所示:
结合图1至图3,三维激光切割装置,包括工作台1、激光切割器2、夹具3、接料输送线4、收集箱5、支撑杆6、拨动组件7、油箱8和出料输送线9,接料输送线4采用带传动输送线,激光切割器2和夹具3均安装在工作台1上,工作台1上还安装有用于为夹具3传递待加工件的机械手10。
接料输送线4上表面带有耐火材料,接料输送线4位于工作台1上,接料输送线4位于激光切割器2下方。
结合图4,按照工件从左至右的传送方向(本实施例以将长的方形管加工成短的小方管11为例,其中工件即为小方管11),接料输送线4、收集箱5、支撑杆6、油箱8和出料输送线9也从左至右依次设置,收集箱5位于支撑杆6下方。
支撑杆6的截面呈圆形,支撑杆6能够转动,支撑杆6顶部的线速度方向朝向出料输送线9,支撑杆6与接料输送线4末端的距离大于小方管11长度的二分之一,支撑杆6的上表面低于接料输送线4的上表面,支撑杆6的上表面高于出料输送线9的上表面。
结合图3和图4,油箱8内装有防锈油,油箱8内安装有升降组件,升降组件包括驱动器、升降杆81和升降板82,升降杆81顶部通过螺钉固定连接升降板82,升降板82上开设有若干个竖向的通孔83,驱动器采用气缸,驱动器用于带动升降杆81升降。
结合图3,升降板82倾斜设置,升降板82倾斜向下一侧朝向出料输送线9,出料输送线9采用带动力的辊筒输送线,出料输送线9倾斜设置,出料输送线9的倾斜角度等于升降板82的倾斜角度,升降板82上安装有滚珠,便于升降杆81带动小方管11上升后,小方管11在滚珠的作用和升降板82倾斜的作用下,小方管11自行从升降板82上移动到出料输送线9上。
油箱8靠近出料输送线9的侧壁(图4的右侧壁)上转动连接有转辊84,油箱8上粘贴有海绵85,海绵85与转辊84相贴。
结合图3和图4,拨动组件7包括支撑柱71、转轴72和拨杆73,转轴72通过轴承转动连接在支撑柱71上,支撑柱71通过螺栓固定在地面上,拨杆73通过螺钉固定连接在转轴72上,拨杆73位于转轴72的中部,拨杆73位于支撑杆6上方,拨杆73用于将搭在接料输送线4和支撑杆6之间的小方管11拨动至油箱8内。
转轴72上还螺钉连接有按压板74,按压板74位于转轴72的端部,支撑柱71上安装有按钮开关75,按钮开关75与驱动器的电源开关串联,按压板74能够按压到按钮开关75,在按压板74按压到按钮开关75后,驱动器带动升降杆81向上移动,使得小方管11上升到转辊84所在高度,在小方管11从升降板82上移动至出料输送线9上后,驱动器再带动升降杆81向下移动,也即每按下一次按钮开关75,则升降板82完成上升、位置保持和下降的一个周期的动作。
转轴72由安装在支撑柱71上的电机带动,转轴72与支撑杆6之间通过皮带线交叉传动的方式连接,使得在图4中转轴72逆时针转动时,支撑杆6顺时针转动。
具体实施过程如下:
机械手10取方形管,并将方形管安装到夹具3上,激光切割器2将对安装在夹具3上的方形管的四面进行加工,四面加工完后,加工产生的废料落在方形管的中空通道内,接着激光切割器2将方形管切断成一个个的小方管11,小方管11下落至接料输送线4上,小方管11运输到接料输送线4末端后,小方管11将倾斜朝向支撑杆6,因支撑杆6与接料输送线4末端的距离大于小方管11长度的二分之一,使得小方管11倾斜时,小方管11右侧的开口直接倒向支撑杆6,而又因支撑杆6的上表面低于接料输送线4的高度,进而使得小方管11的右侧开口倾斜向下,使得小方管11内的废料因为倾斜而下落至收集箱5内,实现小方管11与废料的自动分离,且在小方管11从接料输送线4倾斜倒向支撑杆6时,小方管11与支撑杆6的碰撞使得小方管11发生振动,也有利于小方管11内废料的倒出,提高了生产效率。
接着拨动组件7的拨杆73逆时针旋转着从小方管11的左侧开口伸入到小方管11内,并推动着小方管11沿着支撑杆6翻转,支撑杆6自身的顺时针转动也有利于小方管11的翻转,翻转后的小方管11下落至装满防锈油的油箱8内,对小方管实现防锈处理,接着拨动组件7的转轴72继续转动按压板74按压到按钮开关75,使得升降组件启动,驱动器带动升降板82带着小方管11向上移动,向上过程中,小方管11随着升降板82的倾斜而倾斜,小方管11倾斜向上的过程中,多余的防锈油下落,当小方管11底部上升到与转辊84齐平时,小方管11从升降杆81的滚珠上经过转辊84进入到倾斜的出料输送线9上,在出料输送线9末端小方管被工人收集。
以上整个过程完成了小方管11与废料的收集、小方管11与废料的自动分离、小方管11的防锈处理,同时在防锈和传输过程实现了小方管11的降温(尤其在油箱8内浸泡的过程中,小方管11得以大幅度的降温,有利于后续人工对小方管11的收集),大大提高了自动化程度。
实施例二
实施例二基本如附图5所示,实施例二在实施例一的基础上进行了如下改进:
接料输送线4包括环形的输送带41,输送带41表面粘贴有耐火材料,输送带41上表面套有环形的金属网42,金属网42与输送带41之间安装有弹性件,弹性件采用弹簧43;接料输送线4的底部安装有除尘刷44,除尘刷44用于将金属网42和输送带41上的杂物刷落。
采用本实施例时,被激光切割器2切断的小方管11直接下落至金属网42上,弹簧43使得金属网42具有更好的缓冲性能,能够降低小方管11下落带来的冲击,使得小方管11下落后不会出现翻转的情况。
在激光切割的过程中产生的灰尘会下落至金属网42和输送带41上,通过除尘刷44可以将金属网42和输送带41上的灰尘及时刷落,有利于激光切割的顺利进行。
以上所述的仅是本发明的实施例,方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明结构的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些也应该视为本发明的保护范围,这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准,说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (7)

1.三维激光切割装置,包括工作台、激光切割器和夹具,其特征在于:还包括接料输送线、支撑杆、拨动组件和出料输送线,接料输送线位于工作台上,接料输送线位于激光切割器下方;出料输送线位于接料输送线末端一侧,支撑杆位于出料输送线与接料输送线之间,支撑杆与接料输送线末端的距离大于工件长度的二分之一,支撑杆的上表面低于接料输送线的上表面;拨动组件包括能够转动的拨杆,拨杆位于支撑杆上方,拨杆用于将搭在接料输送线和支撑杆之间的工件拨动至出料输送线上;
还包括装有防锈油的油箱,油箱位于支撑杆与出料输送线之间;
所述油箱内设有升降组件,升降组件包括能够升降的升降杆,升降杆顶部固定连接有升降板;
所述升降组件还包括驱动器,驱动器用于带动升降杆升降,拨动组件还包括支撑柱和能够转动的转轴,转轴转动连接在支撑柱上,拨杆固定连接在转轴上,转轴上还固定连接有按压板,支撑柱上设有按钮开关,按钮开关与驱动器的电源开关串联,按压板能够按压到按钮开关。
2.根据权利要求1所述的三维激光切割装置,其特征在于:还包括收集箱,收集箱位于接料输送线与支撑杆之间。
3.根据权利要求1所述的三维激光切割装置,其特征在于:所述升降板倾斜设置,升降板倾斜向下一侧朝向出料输送线,升降板上设有滚珠。
4.根据权利要求3所述的三维激光切割装置,其特征在于:所述出料输送线倾斜设置,出料输送线的倾斜角度大于等于升降板的倾斜角度。
5.根据权利要求3所述的三维激光切割装置,其特征在于:所述油箱靠近出料输送线的侧壁上转动连接有转辊,油箱上设有海绵,海绵与转辊相贴。
6.根据权利要求1所述的三维激光切割装置,其特征在于:所述接料输送线包括环形的输送带,输送带上表面设有金属网,金属网与输送带之间设有弹性件。
7.根据权利要求6所述的三维激光切割装置,其特征在于:所述接料输送线的底部设有除尘刷,除尘刷用于将金属网和输送带上的杂物刷落。
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