CN114406504A - 一种具有自动上下料功能的激光切割机及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种具有自动上下料功能的激光切割机及使用方法，包括工作台，工作台的上料端设置有上料机构，工作台的下料端设置有废料区，工作台与废料区之间留有空隙，空隙的下方设置有传送带；工作台的两侧设置有第一滑轨，两个第一滑轨上分别运行有第一行走机构，两个第一行走机构之间固定连接有第一横梁，第一横梁上设置有第二滑轨，第二滑轨上运行有第二行走机构，第二行走机构下方安装有激光切割单元；工作台与废料区之间的两侧设置有第三滑轨，横跨两个第三滑轨上运行有刮板，沿刮板运行有两个互相对称的夹持机构；工作台靠近上料端的台面上固定有挡块。本发明能够实现自动上料和下料，并且将成品与废品分离，提高生产效率。

Description

一种具有自动上下料功能的激光切割机及使用方法

技术领域

本发明涉及自动化技术领域，尤其是涉及一种具有自动上下料功能的激光切割机及使用方法。

背景技术

激光切割机是将从激光器发射出的激光，经光路系统，聚焦成高功率密度的激光束，激光束照射到工件表面，使工件达到熔点或沸点，同时与光束同轴的高压气体将熔化或气化金属吹走，随着光束与工件相对位置的移动，最终使材料形成切缝，从而达到切割的目的。

传统的激光切割机需要人工上料和下料，不仅生产效率低，不易实现流水线批量生产，而且上料下料过程中易发生划伤、烫伤事故，具有一定的安全隐患。

发明内容

为了克服上述技术问题，本发明公开了一种具有自动上下料功能的激光切割机及使用方法。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：

一种具有自动上下料功能的激光切割机，包括工作台，所述工作台的一端为上料端，上料端设置有上料机构，所述工作台的另一端为下料端，所述下料端设置有废料区，所述工作台与所述废料区之间留有空隙，空隙的下方设置有传送带；所述工作台的两侧设置有第一滑轨，两个所述第一滑轨上分别运行有第一行走机构，两个所述第一行走机构之间固定连接有第一横梁，所述第一横梁上设置有第二滑轨，所述第二滑轨上运行有第二行走机构，所述第二行走机构下方安装有激光切割单元；所述工作台与所述废料区之间的两侧设置有第三滑轨，横跨两个所述第三滑轨上运行有刮板，沿所述刮板运行有两个互相对称的夹持机构；所述工作台靠近上料端的台面上固定有挡块。

优选的，所述上料机构包括两个固定在高处的互相平行的第四滑轨，所述第四滑轨上运行有板材搬运机构；

所述板材搬运机构包括横跨两个所述第四滑轨的第二横梁，所述第二横梁的两端为行走机构，中间安装有升降电机，所述升降电机的驱动端连接有螺纹柱，所述升降电机驱动所述螺纹柱上下移动，所述螺纹柱的下端固定有摆动机构，所述摆动机构包括两个互相垂直的轴，能够在左右和前后的两个竖直面上摆动，所述摆动机构的下方固定有平面移动机构，所述平面移动机构的下方安装有若干个真空吸盘，所述平面移动机构控制所述真空吸盘在一个平面内移动；所述板材搬运机构设置有倾角传感器，能够检测所述摆动机构的倾角，从而判断板材的重心偏移方向，并通过所述平面移动机构调整重心，使得所述摆动机构的摆角为零。

优选的，所述平面移动机构包括两个滑动方向互相垂直的滑动机构。

优选的，所述刮板与所述工作台的台面贴合。

优选的，所述废料区包括废料舱，所述废料舱上方敞口，敞口的形状为方形，边长大于所用板材的最大边长。

一种具有自动上下料功能的激光切割机的使用方法：上料机构将板材搬运至工作台上，刮板、挡块和夹持机构对板材进行夹持固定，夹持机构的位置始终相互对称；系统根据夹持机构和刮板的位置确定板材的规格，并自动生成切割路线，控制激光切割单元对板材进行切割；切割完成后，夹持机构夹持板材向废料区水平移动，经过空隙时，激光切割的成品在重力作用下掉落至传送带上，并运送至后续加工工位，而废板则跟随夹持机构移动至废料区上方，夹持机构松开，废板落入废料区。

优选的，所述上料机构搬运板材的过程包括：

待加工的矩形板材放置在上料机构下方，升降电机驱动上料机构下降至板材上方，真空吸盘抽真空，对板材进行吸持固定，然后缓慢提升，同时倾角传感器检测摆动机构的倾角，判断板材中心的位置，平面移动机构调整板材重心靠近上料机构的中心位置，直到倾角传感器检测摆动机构的倾角为零，上料机构继续将板材搬运至工作台上。

本发明的有益效果是：

1、本发明能够实现自动上料和下料，并且将成品与废品分离，提高生产效率，适合流水线批量生产；避免人工搬运板材，防止发生划伤、烫伤事故。

2、本发明能够自动识别板材的规格，并根据板材规格自动形成切割路线，无需固定板材的规格，达到输入不规范，输出规范的效果。

3、本发明的板材搬运机构能够自动将板材的中心调整到工作台的中线附近，方便后续夹持机构对板材的最终定位，对原料板材的摆放要求低。

4、刮板贴近工作台台面，在运行过程中清理台面上的颗粒残渣，并限制工作台的台面的缝隙的最大宽度，使得成品在工作台的台面任意位置平放均不会掉落至缝隙里，确保板材在下料过程中平稳移动。

附图说明

图1为本发明一种具有自动上下料功能的激光切割机的结构图；

图2为本发明一种具有自动上下料功能的激光切割机的侧视图；

图3为本发明所述的板材搬运机构的部分放大图。

图中：1 工作台、2 废料区、3 传送带、4 第一滑轨、5 第一行走机构、6第一横梁、7第二滑轨、8 第二行走机构、9 激光切割单元、10 第三滑轨、11 刮板、12 夹持机构、13 挡块、14 第四滑轨、15 第二横梁、16 升降电机、17 螺纹柱、18 摆动机构、19 平面移动机构、20 真空吸盘。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步说明，以使本发明技术方案更易于理解、掌握，而非对本发明进行限制。

参照图1至图3，一种具有自动上下料功能的激光切割机，包括工作台1，工作台1的一端为上料端，上料端设置有上料机构，工作台1的另一端为下料端，下料端设置有废料区2，工作台1与废料区2之间留有空隙，空隙的下方设置有传送带3；工作台1的两侧设置有第一滑轨4，两个第一滑轨4上分别运行有第一行走机构5，两个第一行走机构5之间固定连接有第一横梁6，第一横梁6上设置有第二滑轨7，第二滑轨7上运行有第二行走机构8，第二行走机构8下方安装有激光切割单元9；工作台1与废料区2之间的两侧设置有第三滑轨10，横跨两个第三滑轨10上运行有刮板11，刮板11与工作台1的台面贴合，沿刮板11运行有两个互相对称的夹持机构12；工作台1靠近上料端的台面上固定有挡块13。

上料机构包括两个固定在高处的互相平行的第四滑轨14，第四滑轨14上运行有板材搬运机构；板材搬运机构包括横跨两个第四滑轨14的第二横梁15，第二横梁15的两端为行走机构，中间安装有升降电机16，升降电机16的驱动端连接有螺纹柱17，升降电机16驱动螺纹柱17上下移动，螺纹柱17的下端安装有摆动机构18，摆动机构18包括两个互相垂直的轴，上方的轴通过U型结构与下方的轴连接，摆动机构18能够在左右和前后的两个竖直面上摆动，摆动机构18通过下方的U型结构连接有平面移动机构19，平面移动机构19包括两个滑动方向互相垂直的滑动机构，上部滑动机构与下部滑动机构能够通过下部滑动机构的滑槽前后滑动，摆动机构18能够在上部滑动机构的滑槽内滑动，平面移动机构19的下方安装有若干个真空吸盘20，于是真空吸盘20就可以在平面移动机构19两个滑动方向所形成的平面内滑动；板材搬运机构设置有倾角传感器，能够检测摆动机构18的倾角，从而判断板材的重心偏移方向，并通过平面移动机构19调整重心，使得摆动机构18的摆角为零，此时板材的重心，即中心，大致与夹持机构12的中心位置相同。

废料区2包括废料舱，废料舱上方敞口，敞口的形状为方形，边长大于所用板材的最大边长；或者在废料区2设置另一传送带，将废料运送至指定位置。

本发明的工作原理为：

待加工的矩形板材放置在上料机构下方的地面上，板材的规格可以不同，只需放置时板材的边线与工作台1的边线大致平行。升降电机16驱动上料机构下降至板材上方，真空吸盘20抽真空，对板材进行吸持固定，然后缓慢提升，同时倾角传感器检测摆动机构18的倾角，判断板材中心的位置，平面移动机构19调整板材重心靠近上料机构的中心位置，直到倾角传感器检测摆动机构18的倾角为零，此时板材的重心接近上料机构的竖直中心线。继续将板材搬运至工作台1上，刮板11、挡块13和夹持机构12对板材进行夹持固定，夹持机构12的位置始终相互对称，从而保证工作台1的中线与板材的一条对称线重合；系统根据夹持机构12和刮板11的位置确定板材的规格，并自动生成切割路线，控制激光切割单元9对板材进行切割。切割完成后，夹持机构12夹持板材向废料区2水平移动，经过空隙时，激光切割的成品在重力作用下掉落至传送带3上，并运送至后续加工工位，而废板则跟随夹持机构12一路移动至废料区2上方，夹持机构12松开，废板落入废料区2。刮板11贴近台面，在运行过程中清理台面上的颗粒残渣，并限制工作台1的台面的缝隙的最大宽度，使得成品在工作台1的台面任意位置平放均不会掉落至缝隙里，确保板材在下料过程中平稳移动。

以上仅对本发明的较佳实施例进行了详细叙述，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种具有自动上下料功能的激光切割机，包括工作台，其特征在于：所述工作台的一端为上料端，上料端设置有上料机构，所述工作台的另一端为下料端，所述下料端设置有废料区，所述工作台与所述废料区之间留有空隙，空隙的下方设置有传送带；所述工作台的两侧设置有第一滑轨，两个所述第一滑轨上分别运行有第一行走机构，两个所述第一行走机构之间固定连接有第一横梁，所述第一横梁上设置有第二滑轨，所述第二滑轨上运行有第二行走机构，所述第二行走机构下方安装有激光切割单元；所述工作台与所述废料区之间的两侧设置有第三滑轨，横跨两个所述第三滑轨上运行有刮板，沿所述刮板运行有两个互相对称的夹持机构；所述工作台靠近上料端的台面上固定有挡块。

2.根据权利要求1所述的一种具有自动上下料功能的激光切割机，其特征在于：所述上料机构包括两个固定在高处的互相平行的第四滑轨，所述第四滑轨上运行有板材搬运机构；

所述板材搬运机构包括横跨两个所述第四滑轨的第二横梁，所述第二横梁的两端为行走机构，中间安装有升降电机，所述升降电机的驱动端连接有螺纹柱，所述升降电机驱动所述螺纹柱上下移动，所述螺纹柱的下端固定有摆动机构，所述摆动机构包括两个互相垂直的轴，能够在左右和前后的两个竖直面上摆动，所述摆动机构的下方固定有平面移动机构，所述平面移动机构的下方安装有若干个真空吸盘，所述平面移动机构控制所述真空吸盘在一个平面内移动；所述板材搬运机构设置有倾角传感器，能够检测所述摆动机构的倾角，从而判断板材的重心偏移方向，并通过所述平面移动机构调整重心，使得所述摆动机构的摆角为零。

3.根据权利要求2所述的一种具有自动上下料功能的激光切割机，其特征在于：所述平面移动机构包括两个滑动方向互相垂直的滑动机构。

4.根据权利要求1所述的一种具有自动上下料功能的激光切割机，其特征在于：所述刮板与所述工作台的台面贴合。

5.根据权利要求1所述的一种具有自动上下料功能的激光切割机，其特征在于：所述废料区包括废料舱，所述废料舱上方敞口，敞口的形状为方形，边长大于所用板材的最大边长。

6.一种具有自动上下料功能的激光切割机的使用方法，其特征在于：上料机构将板材搬运至工作台上，刮板、挡块和夹持机构对板材进行夹持固定，夹持机构的位置始终相互对称；系统根据夹持机构和刮板的位置确定板材的规格，并自动生成切割路线，控制激光切割单元对板材进行切割；切割完成后，夹持机构夹持板材向废料区水平移动，经过空隙时，激光切割的成品在重力作用下掉落至传送带上，并运送至后续加工工位，而废板则跟随夹持机构移动至废料区上方，夹持机构松开，废板落入废料区。

7.根据权利要求6所述的一种具有自动上下料功能的激光切割机的使用方法，其特征在于：所述上料机构搬运板材的过程包括：

待加工的矩形板材放置在上料机构下方，升降电机驱动上料机构下降至板材上方，真空吸盘抽真空，对板材进行吸持固定，然后缓慢提升，同时倾角传感器检测摆动机构的倾角，判断板材中心的位置，平面移动机构调整板材重心靠近上料机构的中心位置，直到倾角传感器检测摆动机构的倾角为零，上料机构继续将板材搬运至工作台上。

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