CN113353668A - 一种板材自动上料切割系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种板材自动上料切割系统，包括上料工位、切割工位和往复运动于上料工位与切割工位的抓取机构，还包括设置于所述上料工位与切割工位之间的分离机构，分离机构包括安装架，安装架设有滚轮和驱动该滚轮转动的电机，滚轮的最上端伸出于安装架，电机驱动滚轮转动的方向与运输机构的运输方向相反且运输机构提供给板材的作用力大于滚轮提供给板材的作用力，抓取机构抓取板材至设定高度，该设定高度为抓取机构抓取的板材底端高于滚轮的最上端，当抓取的板材下端吸附有板材时，该下端板材的最低端低于或等于滚轮的最上端，通过设置分离机构实现将吸附在一起的板材快速分离，且不损伤板材，进而实现板材的自动化切割。

Description

一种板材自动上料切割系统
技术领域
本发明涉及上料系统的技术领域，特别涉及一种板材自动上料切割系统。
背景技术
随着板材需求的日益增加，板材加工业的加工压力也随之猛增。板材特别是KT板在生产完成后，为了节约空间、方便运输以及进行后续的加工工序，会采取层积码垛的方式进行存放，由于板材基材表面光洁，每块板料之间会有一定的吸附作用，通过人工将板材一个个分离进行上料就很影响生产效率。然而使用自动化机器自动上料时，如果上料时两块板材吸附在一起，会严重影响后续的加工，影响生产效率与生产质量，因此，需要保证每次上料均为单块板材，因此设计一款能实现将吸附在一起的板材快速分离的上料系统。
发明内容
本发明的目的是提供一种板材自动上料切割系统，通过设置分离机构实现将吸附在一起的板材快速分离，且不损伤板材，进而实现板材的自动化切割。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种板材自动上料切割系统，包括上料工位、切割工位和往复运动于上料工位与切割工位的抓取机构，所述上料工位包括支撑板和升降机构，所述支撑板用于放置堆叠的板材，所述升降机构用于驱动支撑板上下升降，所述切割工位包括切割平台、运输机构、固定机构和切割机构，所述运输机构用于将板材运输至切割平台，固定机构用于将板材压紧或吸附于切割平台，切割机构用于对切割平台上的板材进行切割，所述抓取机构用于抓取上料工位上的板材并将其运输至切割工位，还包括设置于所述上料工位与切割工位之间的分离机构，所述分离机构包括安装架，所述安装架设有滚轮和驱动该滚轮转动的电机，所述滚轮的最上端伸出于安装架，所述电机驱动滚轮转动的方向与运输机构的运输方向相反且运输机构提供给板材的作用力大于滚轮提供给板材的作用力，所述抓取机构抓取板材至设定高度，该设定高度为抓取机构抓取的板材底端高于滚轮的最上端，当抓取的板材下端吸附有板材时，该下端板材的最低端低于或等于滚轮的最上端。
进一步地，所述安装架上设有两组以上间隔设置的滚轮和与每组滚轮相对应的电机，所述滚轮通过联轴器连接于电机的输出端，所述该电机为直流减速电机。
进一步地，所述安装架内安装有光电传感器，所述安装架对应光电传感器的位置开设有通孔，所述光电传感器透过通孔检测安装架上是否搁置有板材。
进一步地，所述安装架内设有容纳滚轮和电机的容腔，所述安装架的上端对应滚轮的位置设有连通容腔的开口，所述滚轮的上端至少部分伸出于所述开口。
进一步地，所述抓取机构包括固定架、安装梁、抓料组件和驱动组件，所述固定架架设于上料工位前后两端，所述抓料组件包括安装臂、吸盘和气缸，所述气缸固定安装于安装臂，所述安装臂固定连接气缸的输出端，所述安装臂上设有若干间隔设置的吸盘，所述吸盘的上端与真空发生器管路连接，真空发生器用于使吸盘内产生负压以吸合板材，所述驱动组件为两组且固定安装于固定架上端，所述驱动组件从上料工位延伸至切割工位，所述安装梁安装于所述驱动组件上并通过驱动组件往复运动于上料工位和切割工位。
进一步地，所述安装臂上安装有固定杆，所述固定杆的下部安装有接近开关，所述接近开关用于检测吸盘上是否吸有板材。
进一步地，所述固定架上设有两组上下间隔设置对射传感器，所述设定高度为下端的对射传感器发射的信号被抓取的板材遮挡，且上端的对射传感器发射的信号未被板材遮挡。
进一步地，所述上料工位上设有导向结构，该导向结构包括竖向固定设置的轨道，所述支撑板设有与该轨道导向配合的轨道槽。
进一步地，所述支撑板上设有用于对板材进行限位的限位柱，所述支撑板的下部设有前后方向延伸的光轴，所述限位柱可沿着光轴导向滑移，所述支撑板上设有供限位柱穿过的长槽，所述限位柱的左右两端固定安装有位于支撑板上端的旋紧板，所述旋紧板通过紧顶手柄固定于支撑板。
进一步地，所述运输机构为皮带传动机构，所述皮带传动机构的皮带采用具备透气功能的毛毡，所述固定机构包括有抽气泵，所述切割平台设有若干负压孔，所述负压孔通过管路密封连接至抽气泵，所述抽气泵动作使负压孔产生负压透过所述皮带将待裁切板材吸附于所述皮带上。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
一种板材自动上料切割系统，通过分离机构的电机驱动滚轮相对于运输机构的运输方向相反的方向转动，当抓取机构抓取的板材下端未吸附有板材时，被抓起的板材运输与滚轮不发生干涉，固该板材可正常上料，当抓取的板材下端吸附有板材时，驱动组件对吸附在一起的板材进行搬运的过程中，下端的板材与逆向转动的滚轮发生干涉，即逆向转动的滚轮会提供给下端的板材一个与驱动组件的搬运方向相反的作用力，使得将该下端的板材会从上端的板材上剥离并掉落至上料工位，实现将吸附在一起的板材快速分离，且不损伤板材，上端的板材由于受到吸盘的作用下不会被下端的板材带落，当抓取机构将板材放置运输机构上时，由于运输机构提供给板材的作用力大于滚轮提供给板材的作用力，使得运输机构将板材运输至切割工位，通过抽气泵作用板材吸附于切割平台对应的皮带上，防止在切割过程中出现偏移，进而实现板材的自动化切割。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
图2是本发明的A处放大图。
图3是本发明的抓取机构与分离机构的安装结构示意图。
图4是本发明的第一种分离机构的结构示意图。
图5是本发明的第二种分离机构的结构示意图。
图6是本发明的轨道与轨道槽的配合示意图。
图7是本发明的固定机构的结构示意图。
图中：1、上料工位；11、支撑板；111、轨道槽；112、长槽；12、升降机构；13、板材；14、轨道；15、限位柱；151、光轴；152、旋紧板；153、紧顶手柄；2、切割工位；21、切割平台；22、运输机构；23、固定机构；231、抽气泵；232、管路；24、切割机构；3、抓取机构；31、固定架；311、对射传感器；32、安装梁；33、抓料组件；331、安装臂；332、吸盘；333、气缸；334、固定杆；335、接近开关；34、驱动组件；35、真空发生器；4、分离机构；41、安装架；42、滚轮；43、电机；44、联轴器；45、光电传感器；451、通孔；46、容腔；461、开口；47、侧板；471、轴承支架。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
如图1-7所示，一种板材自动上料切割系统，包括上料工位1、切割工位2和往复运动于上料工位1与切割工位2的抓取机构3，所述上料工位1包括支撑板11和升降机构12，所述支撑板11用于放置堆叠的板材13，所述升降机构12用于驱动支撑板11上下升降，所述切割工位2包括切割平台21、运输机构22、固定机构23和切割机构24，所述运输机构22用于将板材13运输至切割平台21，固定机构23用于将板材13压紧或吸附于切割平台21，切割机构24用于对切割平台21上的板材13进行切割，所述抓取机构3用于抓取上料工位1上的板材13并将其运输至切割工位2，还包括设置于所述上料工位1与切割工位2之间的分离机构4，所述分离机构4包括安装架41，所述安装架41设有滚轮42和驱动该滚轮42转动的电机43， 所述滚轮42的最上端伸出于安装架41，所述电机43驱动滚轮42转动的方向与运输机构22的运输方向相反且运输机构22提供给板材13的作用力大于滚轮42提供给板材13的作用力，所述抓取机构3抓取板材13至设定高度，该设定高度为抓取机构3抓取的板材13底端高于滚轮42的最上端，当抓取的板材13下端吸附有板材13时，该下端板材13的最低端低于或等于滚轮42的最上端。
所述安装架41上设有两组以上间隔设置的滚轮42和与每组滚轮42相对应的电机43，最为等效的技术手段，也可以在安装架41上安装一转轴，所述转轴上固定安装有两组以上间隔设置的滚轮42，所述滚轮42上的转轴通过联轴器44连接于电机43的输出端，所述该电机43为直流减速电机43，所述滚轮42也可设置成扇叶滚轮42结构，且该扇叶滚轮42的叶片的动作面朝滚轮42转动方向相反的方向弯曲设置，由于该叶片具有一定的弹性能很好地将吸附在一起的板材13剥离，该扇叶滚轮42的叶片为四组且周向均布。
所述安装架41内安装有光电传感器45，所述安装架41对应光电传感器45的位置开设有通孔451，所述光电传感器45透过通孔451检测安装架41上是否搁置有板材13，即只有当所述光电传感器45上检测到安装架41上未有板材13搁置时，所述抓取机构3才会退回上料工位1继续抓取板材13，当所述光电传感器45上检测到安装架41上有板材13搁置时，气缸333驱动安装臂331下降，真空发生器35动作使吸盘332吸紧板材13，并带动所述板材13沿运输机构22的运输方向拖动，使该板材13在运输机构22的作用下运输至切割平台21。
所述安装架41的侧壁固定安装有侧板47，所述侧板47上固定安装有两组间隔设置的轴承支架471，两轴承支架471上固定安装有轴承，所述滚轮42中心的转轴转动安装于轴承， 所述安装架41内设有容纳滚轮42和电机43的容腔46，所述安装架41的上端对应滚轮42的位置设有连通容腔46的开口461，所述滚轮42的上端至少部分伸出于所述开口461，通过上述设置，减少了滚轮42的占用空间，提高了空间的利用率，所述侧板47的两端分别开设有两组长槽112，所述该侧板相对于安装架41高度可调节设置，即滚轮42伸出于开口461的高度可调节设置。
所述抓取机构3包括固定架31、安装梁32、抓料组件33和驱动组件34，所述固定架31架设于上料工位1前后两端，所述抓料组件33包括安装臂331、吸盘332和气缸333，本发明中所述气缸333为行程可调节气缸333，即通过调节气缸333的后置调节杆的高度来调节气缸333的行程，进而调节吸盘332的下行距离，所述气缸333固定安装于安装臂331，所述安装臂331固定连接气缸333的输出端，所述安装臂331上设有若干间隔设置的吸盘332，所述吸盘332的上端与真空发生器35管路连接，真空发生器35用于使吸盘332内产生负压以吸合板材13，所述驱动组件34为两组且固定安装于固定架31上端，所述驱动组件34从上料工位1延伸至切割工位2，具体地，该驱动组件34为丝杆模组或者直线滑轨模组，所述安装梁32安装于所述驱动组件34上并通过驱动组件34往复运动于上料工位1和切割工位2。
所述安装臂331的两端固定安装有导向轴，所述安装梁32上设有与导向轴导向滑移的安装套，通过上述设置，增加气缸333动作的稳定性，同时可以保持同一安装臂331上的吸盘332上下升降具有同步性。
所述安装臂331上安装有固定杆334，所述固定杆334的下部安装有接近开关335，所述接近开关335用于检测吸盘332上是否吸有板材13，通过上述设置，用于检测板材13是否被吸盘332抓取。
所述固定架31上设有两组上下间隔设置对射传感器311，所述设定高度为下端的对射传感器311发射的信号被抓取的板材13遮挡，且上端的对射传感器311发射的信号未被板材13遮挡，通过上述设置，使得抓取机构3抓取板材13后通过气缸333提升至设定高度，该设定高度为抓取机构3抓取的板材13底端高于滚轮42的最上端，当抓取的板材13下端吸附有板材13时，该下端板材13的最低端低于或等于滚轮42的最上端，便于对吸附在一起的板材13进行分离。
所述上料工位1上设有导向结构，该导向结构包括竖向固定设置的轨道14，所述支撑板11设有与该轨道14导向配合的轨道槽111，所述支撑板11设有供轨道14穿过的通槽，通过上述设置，使得支撑板11的上下升降更加稳定。
所述支撑板11上设有用于对板材13进行限位的限位柱15，所述支撑板11的下部设有前后方向延伸的光轴151，所述限位柱15可沿着光轴151导向滑移，所述支撑板11上设有供限位柱15穿过的长槽112，所述限位柱15的左右两端固定安装有位于支撑板11上端的旋紧板152，所述旋紧板152通过紧顶手柄153固定于支撑板11，所述限位杆设置于支撑板11的四周用于对板材13进行导向限位，将其设置成可调节结构，使得该限位柱15能适应不同宽度的板材13。
所述运输机构22为皮带传动机构，所述皮带传动机构的皮带采用具备透气功能的毛毡，所述固定机构23包括有抽气泵231，所述切割平台21设有若干负压孔，所述负压孔通过管路232密封连接至抽气泵231，所述抽气泵231动作使负压孔产生负压透过所述皮带将待裁切板材13吸附于所述皮带上。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
一种板材自动上料切割系统，通过分离机构4的电机43驱动滚轮42相对于运输机构22的运输方向相反的方向转动，当抓取机构3抓取的板材13下端未吸附有板材13时，被抓起的板材13运输与滚轮42不发生干涉，固该板材13可正常上料，当抓取的板材13下端吸附有板材13时，驱动组件34对吸附在一起的板材13进行搬运的过程中，下端的板材13与逆向转动的滚轮42发生干涉，即逆向转动的滚轮42会提供给下端的板材13一个与驱动组件34的搬运方向相反的作用力，使得将该下端的板材13会从上端的板材13上剥离并掉落至上料工位1，实现将吸附在一起的板材13快速分离，且不损伤板材13，上端的板材13由于受到吸盘332的作用下不会被下端的板材13带落，当抓取机构3将板材13放置运输机构22上时，由于运输机构22提供给板材13的作用力大于滚轮42提供给板材13的作用力，使得运输机构22将板材13运输至切割工位2，通过抽气泵231作用板材13吸附于切割平台21对应的皮带上，防止在切割过程中出现偏移，进而实现板材13的自动化切割。
以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (10)

1.一种板材自动上料切割系统，包括上料工位(1)、切割工位(2)和往复运动于上料工位(1)与切割工位(2)的抓取机构(3)，所述上料工位(1)包括支撑板(11)和升降机构(12)，所述支撑板(11)用于放置堆叠的板材(13)，所述升降机构(12)用于驱动支撑板(11)上下升降，所述切割工位(2)包括切割平台(21)、运输机构(22)、固定机构(23)和切割机构(24)，所述运输机构(22)用于将板材(13)运输至切割平台(21)，固定机构(23)用于将板材(13)压紧或吸附于切割平台(21)，切割机构(24)用于对切割平台(21)上的板材(13)进行切割，所述抓取机构(3)用于抓取上料工位(1)上的板材(13)并将其运输至切割工位(2)，其特征在于：还包括设置于所述上料工位(1)与切割工位(2)之间的分离机构(4)，所述分离机构(4)包括安装架(41)，所述安装架(41)设有滚轮(42)和驱动该滚轮(42)转动的电机(43)，所述滚轮(42)的最上端伸出于安装架(41)，所述电机(43)驱动滚轮(42)转动的方向与运输机构(22)的运输方向相反且运输机构(22)提供给板材(13)的作用力大于滚轮(42)提供给板材(13)的作用力，所述抓取机构(3)抓取板材(13)至设定高度，该设定高度为抓取机构(3)抓取的板材(13)底端高于滚轮(42)的最上端，当抓取的板材(13)下端吸附有板材(13)时，该下端板材(13)的最低端低于或等于滚轮(42)的最上端。
2.根据权利要求1所述的一种板材自动上料切割系统，其特征在于：所述安装架(41)上设有两组以上间隔设置的滚轮(42)和与每组滚轮(42)相对应的电机(43)，所述滚轮(42)通过联轴器(44)连接于电机(43)的输出端，所述该电机(43)为直流减速电机(43)。
3.根据权利要求2所述的一种板材自动上料切割系统，其特征在于：所述安装架(41)内安装有光电传感器(45)，所述安装架(41)对应光电传感器(45)的位置开设有通孔(451)，所述光电传感器(45)透过通孔(451)检测安装架(41)上是否搁置有板材(13)。
4.根据权利要求2所述的一种板材自动上料切割系统，其特征在于：所述安装架(41)内设有容纳滚轮(42)和电机(43)的容腔(46)，所述安装架(41)的上端对应滚轮(42)的位置设有连通容腔(46)的开口(461)，所述滚轮(42)的上端至少部分伸出于所述开口(461)。
5.根据权利要求1所述的一种板材自动上料切割系统，其特征在于：所述抓取机构(3)包括固定架(31)、安装梁(32)、抓料组件(33)和驱动组件(34)，所述固定架(31)架设于上料工位(1)前后两端，所述抓料组件(33)包括安装臂(331)、吸盘(332)和气缸(333)，所述气缸(333)固定安装于安装臂(331)，所述安装臂(331)固定连接气缸(333)的输出端，所述安装臂(331)上设有若干间隔设置的吸盘(332)，所述吸盘(332)的上端与真空发生器(35)管路连接，真空发生器(35)用于使吸盘(332)内产生负压以吸合板材(13)，所述驱动组件(34)为两组且固定安装于固定架(31)上端，所述驱动组件(34)从上料工位(1)延伸至切割工位(2)，所述安装梁(32)安装于所述驱动组件(34)上并通过驱动组件(34)往复运动于上料工位(1)和切割工位(2)。
6.根据权利要求5所述的一种板材自动上料切割系统，其特征在于：所述安装臂(331)上安装有固定杆(334)，所述固定杆(334)的下部安装有接近开关(335)，所述接近开关(335)用于检测吸盘(332)上是否吸有板材(13)。
7.根据权利要求5所述的一种板材自动上料切割系统，其特征在于：所述固定架(31)上设有两组上下间隔设置对射传感器(311)，所述设定高度为下端的对射传感器(311)发射的信号被抓取的板材(13)遮挡，且上端的对射传感器(311)发射的信号未被板材(13)遮挡。
8.根据权利要求1所述的一种板材自动上料切割系统，其特征在于：所述上料工位(1)上设有导向结构，该导向结构包括竖向固定设置的轨道(14)，所述支撑板(11)设有与该轨道(14)导向配合的轨道槽(111)。
9.根据权利要求1所述的一种板材自动上料切割系统，其特征在于：所述支撑板(11)上设有用于对板材(13)进行限位的限位柱(15)，所述支撑板(11)的下部设有前后方向延伸的光轴(151)，所述限位柱(15)可沿着光轴(151)导向滑移，所述支撑板(11)上设有供限位柱(15)穿过的长槽(112)，所述限位柱(15)的左右两端固定安装有位于支撑板(11)上端的旋紧板(152)，所述旋紧板(152)通过紧顶手柄(153)固定于支撑板(11)。
10.根据权利要求1所述的一种板材自动上料切割系统，其特征在于：所述运输机构(22)为皮带传动机构，所述皮带传动机构的皮带采用具备透气功能的毛毡，所述固定机构(23)包括有抽气泵(231)，所述切割平台(21)设有若干负压孔，所述负压孔通过管路(232)密封连接至抽气泵(231)，所述抽气泵(231)动作使负压孔产生负压透过所述皮带将待裁切板材(13)吸附于所述皮带上。
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