CN111716020A - 一种可兼容多种铰链档门板自动化切割装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及非标铰链档门板自动化激光切割技术领域，公开了一种可兼容多种铰链档门板自动化切割装置，包括：第一段链传动组件、第二段链传动组件、止挡组件、侧推伺服组件、定位夹紧组件、机器人组件、第一防护组件以及第二防护组件。本发明可通过伺服侧推组件和定位夹紧组件对待加工产品进行完全定位，能有效保证待加工产品的加工一致性。同时也可通过吸取组件在X、Y、Z轴移动，可实现机器人组件在平面切割中自由移动，提高了切割效率；与现有技术45°或90°定位待加工产品激光切割方式或人工加工的方式相比，提高了设备安全性能和可靠性能，解放了操作人员的双手，减轻了工作负担，省时又省力，从而降低了生产成本和提供生产效率。

Description

一种可兼容多种铰链档门板自动化切割装置

技术领域

本发明涉及非标铰链档门板激光切割技术领域，具体涉及一种可兼容多种铰链档门板自动化切割装置。

背景技术

随着中国经济稳定快速地发展，全国各地都在实施基础设施建设、城中村改造、棚户区改造和旧村改造以及新农村建设,大量的回迁房拔地而起，也随着房地产行业的回暖，大量的商品房也逐渐涌入市场，同时随着国门的开放，进出口商品量也越来越大，因此，对门的需求量越来越大。但随着人民的生活水平不断地提高，对门的质量要求也越来越高。目前国内门制造企业还大量采用着传统制造方式，采用人工进行生产，生产成本高，生产效率低，质量受人工影响较大，工人的工作环境噪声和灰尘大，且开放式操作环境容易造成安全事故，不利于身心健康。传统地生产方式已经不能满足实际市场的生产需求，传统企业为了更好的生存与发展，必须进行转型升级。

国内规模较大的门制造企业开始引入自动化生产设备。由于门的规格比较多，零部件较多为非标件，因此，对自动化生产设备性能的要求也比较高，在保证产品加工质量情况下，还需要考虑设备对产品的兼容性。对于现有的非标铰链档门板的激光切割技术而言，产品定位方式均采用45°或90°进行定位，该两类定位方式均存在一定的问题。在切割圆形或椭圆形孔时，由于机器人需要保证激光器始终垂直作业面及激光切割轨迹的每个点才能保证切割完后的形状为标准圆形或椭圆形，而采用45°度倾斜定位方式，难以保证加工质量，为了实现切割效果需要调试人员进行大量调试工作难度，降低了生产效率。同时，采用45°度倾斜定位方式，其作业抓取方式难以实现X、Y、Z轴移动，机器人不可以实现在平面切割中自由移动，影响加工效率。而对于90°定位方式而言，激光切割光线是对着人的方向，存在着一定安全风险。上述两种定位方式，不便于设置激光切割防护机构，存在着激光器在切割过程中的激光束对其他零部件造成破坏的可能性，影响设备的使用性能。

基于上述的问题，为了更好地解决现有的自动化激光切割生产设备问题，促进企业转型升级和较快地发展，提出了一种可兼容多种铰链档门板自动化切割装置。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种可兼容多种铰链档门板自动化切割装置，能够实现待加工产品完全定位，保证产品加工的一致性，也能够降低调试人员的工作量和调试的工作难度，同时克服现有人工操作噪声大的恶劣环境，能够有效地兼容多种产品，提升工作效率，同时可以减轻人的工作负担，降低人力资源消耗。

实现上述目的的一种技术方案是：一种可兼容多种铰链档门板自动化切割装置，包括传动组件和机器人组件，所述传动组件包括第一段链传动组件、第二段链传动组件、止挡组件、侧推伺服组件和定位夹紧组件，本切割装置还包括第一防护组件以及第二防护组件；

所述第一段链传动组件与所述第二段链传动组件相连接，所述第一段链传动组件与所述第二段链传动组件均采用并行传输方式，所述止挡组件安装于所述第一段链传动组件与所述第二段链传动组件之间，所述第一防护组件安装于两个所述第一段链传动组件之间，所述侧推伺服组件布置于所述第一防护组件两侧，所述定位夹紧组件安装于两个所述第一段链传动组件的外侧，所述第二防护组件安装于两个所述定位夹紧组件上，所述机器人组件布置于所述定位夹紧组件外侧。

作为优选，所述侧推伺服组件，包括：安装底板、同步带组件、侧推驱动电机和丝杠螺母机构以及侧推板；所述丝杠螺母机构安装于底板上，所述侧推板安装于所述丝杠螺母机构上，所述侧推驱动电机通过所述同步带组件将其与所述丝杠螺母机构相连接，所述侧推伺服组件中所述同步带组件、侧推驱动电机、丝杠螺母机构和侧推板均设有两套，反向安装于所述底板上，所述底板布置于所述第一防护组件两侧，安装于两个所述第一段链传动组件上。

作为优选，所述定位夹紧组件，包括：支架、第二导轨滑块、第一齿条、吸取机构和夹紧机构。所述第二导轨滑块和第一齿条安装于所述支架上，第一齿条安装于所述第二导轨滑块之间，所述吸取机构和夹紧机构安装于所述第二导轨滑块上。

作为优选，所述吸取机构，包括：第一移动底板、电机安装支架、驱动电机、齿轮、X轴气缸、气缸安装板、Z轴气缸、安装架和电磁吸盘以及真空吸盘；所述驱动电机通过所述电机安装支架安装于所述第一移动底板上，所述齿轮安装于所述驱动电机上，并与所述第一齿条相配合，提供Y轴移动动力。所述X轴气缸安装于所述第一移动底板上，所述Z轴气缸通过所述气缸安装板安装于所述X轴气缸相连接，所述电磁吸盘和所述真空吸盘5通过所述安装架与所述Z轴气缸相连接，所述吸取机构设有两套组件，安装于所述夹紧机构之间。

作为优选，所述夹紧机构，包括：电机安装支架、驱动电机、齿轮、第二移动底板、支撑架、过渡板和归正板；所述驱动电机通过所述电机安装支架安装于所述第二移动底板上，所述齿轮安装于所述驱动电机上，并与所述第一齿条相配合，提供Y轴移动动力。所述支撑架安装于所述第二移动底板上，所述归正板通过所述过渡板与所述第二移动底板相连接，该所述夹紧机构设有两套机构，安装于所述吸取机构两侧。

作为优选，所述第一防护组件，包括：电机安装支架、驱动电机、齿轮、防护底板、第三导轨滑块、第二齿条、第三移动底板、气缸、防护板；所述驱动电机通过所述电机安装支架安装于所述第三移动底板上，所述齿轮安装于所述驱动电机上，并与第二齿条相配合，提供Y轴移动动力。所述第三导轨滑块和所述第二齿条安装于所述防护底板上，所述第三移动底板安装于第三导轨滑块上，所述防护板安装于所述气缸上，所述气缸安装于第三移动底板上。所述第二防护组件，包括：电机安装支架、驱动电机、齿轮和第四移动底板以及侧向防护板；所述驱动电机通过所述电机安装支架安装于所述第四移动底板上，所述齿轮安装于所述驱动电机上，并与第一齿条相配合，提供Y轴移动动力，所述侧向防护板安装于所述第四移动底板上。

本发明的有益效果：

本实施例提供的可兼容多种铰链档门板自动化切割装置，可通过伺服侧推组件将在链传动组件上任一姿态的待加工产品进行归正，也可通过伺服侧推组件和定位夹紧组件对待加工产品进行完全定位，能有效保证待加工产品的加工一致性。同时也可通过吸取组件在X、Y、Z轴移动，可实现机器人组件在平面切割中自由移动，提高了切割效率。该装置采用水平定位待加工产品，切割圆形或椭圆形孔时，可以减轻机器人调试人员的工作量以及降低调试工作的难度，也可以更好的保证切割质量。该装置也可兼容加工同横截面不同长度的铰链档门板以及横截面类似长度不同的铰链档门板。同时，能够有效地保护该装置的其他机械机构在激光切割过程中不被破坏，确保了该装置的安全性能和使用性能。另外，可以有效地节约了生产成本，提高了工作效率，减轻了工作负担，降低了人力资源，具有很好的实用性能和推广价值。

附图说明

图1一种可兼容多种铰链档门板自动化切割装置三维立体图；

图2一种可兼容多种铰链档门板自动化切割装置俯视图；

图3一种可兼容多种铰链档门板自动化切割装置局部放大图；

图4一种可兼容多种铰链档门板自动化切割装置中止档组件三维图；

图5一种可兼容多种铰链档门板自动化切割装置中伺服侧推组件三维图；

图6一种可兼容多种铰链档门板自动化切割装置中定位夹紧组件三维图；

图7一种可兼容多种铰链档门板自动化切割装置中吸取机构三维图；

图8一种可兼容多种铰链档门板自动化切割装置中定位加紧机构三维图；

图9一种可兼容多种铰链档门板自动化切割装置中机器人组件三维图；

图10一种可兼容多种铰链档门板自动化切割装置中第一防护组件三维图；

图11一种可兼容多种铰链档门板自动化切割装置中第二防护组件三维图。

标注说明：

1、第一段链传动组件；2、第二段链传动组件；3、止挡组件；4、侧推伺服组件；5、定位夹紧组件；6、机器人组件；7、第一防护组件；8、第二防护组件；

11、底座支架；12、链传动组件；

31、固定板；32、止挡气缸；33、连接头；34、L型板；35、第一导轨滑块；36、止挡板；

41、安装底板；42、同步带组件；43、侧推驱动电机；44、丝杠螺母机构；45、侧推板；

51、支架；52、第二导轨滑块；53、第一齿条；54、吸取机构；55、夹紧机构；

541、第一移动底板；542、电机安装支架；543、驱动电机；544、齿轮；545、X轴气缸；546、气缸安装板；547、Z轴气缸；548、安装架；549、电磁吸盘；5410、真空吸盘；

551、第二移动底板；552、支撑架；553、过渡板；554、归正板；

61、机器人底座；62、机器人；63、激光切割器；

71、防护底板；72、第三导轨滑块；73、第二齿条；74、第三移动底板；75、气缸；76、防护板；

81、第四移动底板；82、侧向防护板。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，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。基于本发明中的实施例，本领域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。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一和第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本实施例提供了一种可兼容多种铰链档门板的自动化切割装置，适用于工件的自动化生产线，工件指门的非标准和标准的铰链档门板零件。

请参阅图1和图2。该一种可兼容多种铰链档门板的自动化切割装置包括第一段链传动组件1、第二段链传动组件2、止挡组件3、侧推伺服组件4、定位夹紧组件5、机器人组件6、第一防护组件7以及第二防护组件8；第一段链传动组件1与第二段链传动组件2相连接，第一段链传动组件1与第二段链传动组件2均采用并行传输方式，止挡组件3布置于第一段链传动组件1与第二段链传动组件2之间，第一防护组件7安装于两个第一段链传动组件1之间，侧推伺服组件4布置于第一防护组件7两侧，定位夹紧组件5安装于两个第一段链传动组件1的一侧，第二防护组件8安装于两个定位夹紧组件5一侧，机器人组件6布置于定位夹紧组件5一侧。

请参阅图3，第一段链传动组件1与第二段链传动组件2均包括底座支架11和链传动组件12。请参阅图4，止挡组件3包括固定板31、止挡气缸32、连接头33、L型板34和第一导轨滑块35以及止挡板36；止挡气缸32与L型板34安装于固定板31上，第一导轨滑块35安装于L型板34上，止挡板36安装于第一导轨滑块35上，连接头33分别与止挡气缸32和止挡板36相连接。固定板31安装于第二段链传动组件2上。

请参阅图5，侧推伺服组件4包括安装底板41、同步带组件42、侧推驱动电机43和丝杠螺母机构44以及侧推板45；丝杠螺母机构44安装于底板41上，侧推板45安装于丝杠螺母机构44上，侧推驱动电机43通过同步带组件42将其与丝杠螺母机构44相连接，侧推伺服组件4中同步带组件42、侧推驱动电机43、丝杠螺母机构44和侧推板45均设有两套，反向安装于底板41上。如图2所示，底板41布置于第一防护组件7两侧，安装于两个第一段链传动组件1上。

请参阅图6，定位夹紧组件包括支架51、第二导轨滑块52、第一齿条53、吸取机构54和夹紧机构55。第二导轨滑块52和第一齿条53安装于支架51上，第一齿条53安装于第二导轨滑块52之间，吸取机构54和夹紧机构55安装于第二导轨滑块52上。

请参阅图7，吸取机构54包括第一移动底板541、电机安装支架542、驱动电机543、齿轮544、X轴气缸545、气缸安装板546、Z轴气缸547、安装架548和电磁吸盘549以及真空吸盘5410。驱动电机543通过电机安装支架542安装于第一移动底板541上，齿轮544安装于驱动电机543上，并与第一齿条53相配合，提供Y轴移动动力。X轴气缸545安装于第一移动底板541上，Z轴气缸547通过气缸安装板546安装于X轴气缸545相连接，电磁吸盘549和真空吸盘5410通过安装架548与Z轴气缸547相连接。如图6所示，吸取机构54设有两套组件，安装于夹紧机构55之间，

请参阅图8，夹紧机构55包括电机安装支架542、驱动电机543、齿轮544、第二移动底板551、支撑架552、过渡板553和归正板554。驱动电机543通过电机安装支架542安装于第二移动底板551上，齿轮544安装于驱动电机543上，并与第一齿条53相配合，提供Y轴移动动力。支撑架552安装于第二移动底板551上，归正板554通过过渡板553与第二移动底板551相连接。如图6所示，该夹紧机构55设有两套机构，安装于吸取机构54两侧。

请参阅图9，机器人组件6包括机器人底座61、机器人62和激光切割器63；机器人62通过机器人底座61安装于地面，激光切割器63安装于机器人62的机械手上。

请参阅图10，第一防护组件7包括电机安装支架542、驱动电机543、齿轮544、防护底板71、第三导轨滑块72、第二齿条73、第三移动底板74、气缸75、防护板76；驱动电机543通过电机安装支架542安装于第三移动底板74上，齿轮544安装于驱动电机543上，并与第二齿条73相配合，提供Y轴移动动力。第三导轨滑块72和第二齿条73安装于防护底板71上，第三移动底板74安装于第三导轨滑块72上，防护板76安装于气缸75上，气缸75安装于第三移动底板74上。

请参阅图11，第二防护组件8包括电机安装支架542、驱动电机543、齿轮544和第四移动底板81以及侧向防护板82；驱动电机543通过电机安装支架542安装于第四移动底板81上，齿轮544安装于驱动电机543上，并与第一齿条53相配合，提供Y轴移动动力，侧向防护板82安装于第四移动底板81上。

使用该装置时，待加工产品通过第一段链传动组件1进行运输，当待加工产品到达激光切割位置时，止挡气缸32工作，止挡板36伸出，防止待加工产品继续进行，同时第一段链传动组件1停止工作，即待加工产品到位。待加工产品到位后，侧推驱动电机43工作，带动侧推板45伸出，伸出至将待加工产品一边与链传动组件12一边接触，然后侧推驱动电机43反向工作，带动侧推板45缩回，即待加工产品完成侧向定位，保证吸取位置一致性。待加工产品完成侧向定位后，Z轴气缸547伸出，电磁吸盘549先工作，然后真空吸盘5410进行工作，待电磁吸盘549和真空吸盘5410完全吸取待加工产品时，Z轴气缸547缩回，同时X轴气缸545伸出，当待加工产品提取高度大于支撑架552高度时，夹紧机构55的驱动电机543工作，带动支撑架552运动。当支撑架552到位时，Z轴气缸547再伸出，将待加工产品放置于支撑架552上，Z轴气缸547再缩回，同时X轴气缸545缩回，即待加工产品完成激光切割工作位。当待加工产品放置于激光切割工作位后，侧推驱动电机43和夹紧机构55的驱动电机543工作，直至侧推板45和归正板554以及支撑架552侧面与待加工产品接触，侧推驱动电机43和夹紧机构55的驱动电机543工作停止工作，即待加工产品完成定位。当待加工产品完全定位后，机器人组件6按照切割要求进行工作。当激光切割器63切割待加工产品一侧边角时，第二防护组件8中的驱动电机543带动侧向防护板82运动。当激光切割器63切割中间区域时，气缸75伸出，同时第一防护组件7中的驱动电机543带动防护板76运动。第一防护组件7和第二防护组件8能够有效地避免激光切割器63所产生的余热破坏该装置的其它零部件，同时提高了装置的安全性能。

当待加工产品切割成成品时，第一防护组件7、第二防护组件8和侧推伺服组件4均回至初始原点位，同时X轴气缸545和Z轴气缸547伸出，电磁吸盘549和真空吸盘5410进行工作，吸取成品时，夹紧机构55回至初始原点位，Z轴气缸547继续伸出，将成品放置于链传动组件12上。成品放到位后，止挡板36缩回，同时第一段链传动组件1工作，成品流入第二段链传动组件2，进行下一道工序，即待加工产品完成激光切割工序。

本实施理提供的铰链档门板的自动化切割装置，可以兼容加工同横截面不同长度的铰链档门板以及横截面类似长度不同的铰链档门板。同时，能够有效地保护该装置其他机械机构在激光切割过程中不被破坏，确保了该装置的安全性能和可靠性能。另外，可以有效地节约了生产成本，提高了工作效率，减轻了工作负担，降低了人力资源，具有很好的实用性能和推广价值。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“布置于”、“安装于”、“一侧”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作，因此不能理解为本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊含义。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (6)

1.一种可兼容多种铰链档门板自动化切割装置，包括传动组件和机器人组件，其特征在于：所述传动组件包括第一段链传动组件、第二段链传动组件、止挡组件、侧推伺服组件和定位夹紧组件，本切割装置还包括第一防护组件以及第二防护组件；

所述第一段链传动组件与所述第二段链传动组件相连接，所述第一段链传动组件与所述第二段链传动组件均采用并行传输方式，所述止挡组件安装于所述第一段链传动组件与所述第二段链传动组件之间，所述第一防护组件安装于两个所述第一段链传动组件之间，所述侧推伺服组件布置于所述第一防护组件两侧，所述定位夹紧组件安装于两个所述第一段链传动组件的外侧，所述第二防护组件安装于两个所述定位夹紧组件上，所述机器人组件布置于所述定位夹紧组件外侧。

2.根据权利要求1所述的一种可兼容多种铰链档门板自动化切割装置，其特征在于，所述侧推伺服组件，包括：安装底板、同步带组件、侧推驱动电机和丝杠螺母机构以及侧推板；所述丝杠螺母机构安装于底板上，所述侧推板安装于所述丝杠螺母机构上，所述侧推驱动电机通过所述同步带组件将其与所述丝杠螺母机构相连接，所述侧推伺服组件中所述同步带组件、侧推驱动电机、丝杠螺母机构和侧推板均设有两套，反向安装于所述底板上，所述底板布置于所述第一防护组件两侧，安装于两个所述第一段链传动组件上。

3.根据权利要求1所述的一种可兼容多种铰链档门板自动化切割装置，其特征在于：所述定位夹紧组件，包括：支架、第二导轨滑块、第一齿条、吸取机构和夹紧机构；所述第二导轨滑块和第一齿条安装于所述支架上，第一齿条安装于所述第二导轨滑块之间，所述吸取机构和夹紧机构安装于所述第二导轨滑块上。

4.根据权利要求3所述的一种可兼容多种铰链档门板自动化切割装置，其特征在于：所述吸取机构，包括：第一移动底板、电机安装支架、驱动电机、齿轮、X轴气缸、气缸安装板、Z轴气缸、安装架和电磁吸盘以及真空吸盘；所述驱动电机通过所述电机安装支架安装于所述第一移动底板上，所述齿轮安装于所述驱动电机上，并与所述第一齿条相配合，提供Y轴移动动力；所述X轴气缸安装于所述第一移动底板上，所述Z轴气缸通过所述气缸安装板安装于所述X轴气缸相连接，所述电磁吸盘和所述真空吸盘5通过所述安装架与所述Z轴气缸相连接，所述吸取机构设有两套组件，安装于所述夹紧机构之间。

5.根据权利要求3所述的一种可兼容多种铰链档门板自动化切割装置，其特征在于：所述夹紧机构，包括：电机安装支架、驱动电机、齿轮、第二移动底板、支撑架、过渡板和归正板；所述驱动电机通过所述电机安装支架安装于所述第二移动底板上，所述齿轮安装于所述驱动电机上，并与所述第一齿条相配合，提供Y轴移动动力；所述支撑架安装于所述第二移动底板上，所述归正板通过所述过渡板与所述第二移动底板相连接，该所述夹紧机构设有两套机构，安装于所述吸取机构两侧。

6.根据权利要求1所述的一种可兼容多种铰链档门板自动化切割装置，其特征在于：所述第一防护组件，包括：电机安装支架、驱动电机、齿轮、防护底板、第三导轨滑块、第二齿条、第三移动底板、气缸、防护板；所述驱动电机通过所述电机安装支架安装于所述第三移动底板上，所述齿轮安装于所述驱动电机上，并与第二齿条相配合，提供Y轴移动动力；所述第三导轨滑块和所述第二齿条安装于所述防护底板上，所述第三移动底板安装于第三导轨滑块上，所述防护板安装于所述气缸上，所述气缸安装于第三移动底板上；所述第二防护组件，包括：电机安装支架、驱动电机、齿轮和第四移动底板以及侧向防护板；所述驱动电机通过所述电机安装支架安装于所述第四移动底板上，所述齿轮安装于所述驱动电机上，并与第一齿条相配合，提供Y轴移动动力，所述侧向防护板安装于所述第四移动底板上。

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