CN114734273A - 一种基于传感器的高精度数控切割设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于传感器的高精度数控切割设备，包括：机台、两组纵向直线驱动机构、一组横向直线驱动机构、升降机构、切割机构、横向尺寸复核机构、纵向尺寸复核机构，两组纵向直线驱动机构分别安装在机台左右两边的顶端，横向直线驱动机构安装在两组纵向直线驱动机构上，升降机构安装在横向滑台上，切割机构安装在升降机构底端，横向尺寸复核机构分别安装在两纵向滑台上，两只横向距离传感器与切割机构的开料刀位于同一横向直线上，纵向尺寸复核机构安装在机台上，并且纵向尺寸复核机构与横向直线驱动机构的横向滑台连接，两只纵向距离传感器与切割机构的开料刀位于同一纵向直线上。有益效果：提高切割尺寸的准确性和精度。

Description

一种基于传感器的高精度数控切割设备
技术领域
本发明涉及切割设备领域，尤其涉及一种基于传感器的高精度数控切割设备。
背景技术
在工业中，很多原材料都是以平面型的板材形式存在，将这类板材制作成产品时，首先要将板材切割成一块块的工件。现有的数控切割设备没有切割位置复核结构，在切割时无法确保切割尺寸的准确度和精度。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种基于传感器的高精度数控切割设备。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种基于传感器的高精度数控切割设备，包括：
机台，
两组纵向直线驱动机构，两组所述纵向直线驱动机构分别安装在机台左右两边的顶端；
一组横向直线驱动机构，所述横向直线驱动机构安装在两组纵向直线驱动机构上；
升降机构，所述升降机构安装在横向直线驱动机构的横向滑台上；
切割机构，所述切割机构安装在升降机构底端；
横向尺寸复核机构，所述横向尺寸复核机构分别安装在两组纵向直线驱动机构的纵向滑台上，所述横向尺寸复核机构的两只横向距离传感器与切割机构的开料刀位于同一横向直线上；
纵向尺寸复核机构，所述纵向尺寸复核机构安装在机台上，并且所述纵向尺寸复核机构与横向直线驱动机构的横向滑台连接，所述纵向尺寸复核机构的两只纵向距离传感器与切割机构的开料刀位于同一纵向直线上。
其中，所述机台包括用于放置待切割件的台板、四根按照矩形阵列排布的第一立柱、两根左右对称的第二立柱，四根所述第一立柱和两根第二立柱垂直固接在台板顶端，每根所述第一立柱的顶端固接一块矩形的第一安装板，每根所述第二立柱的顶端固接一块L型的第二安装板，位于同一侧的两块第一安装板和第二安装板位于同一纵向直线上。
其中，所述纵向直线驱动机构包括纵向驱动电机、纵向直线导轨、纵向丝杆、L型的纵向滑台，所述纵向驱动电机安装在第二安装板上，所述纵向丝杆的一头通过联轴器与纵向驱动电机的电机轴联接，所述纵向直线导轨的两头分别安装在两块位于同一纵向直线上的第一安装板上，每根所述纵向直线导轨上安装有一个纵向滚珠滑块，所述纵向丝杆上螺接有纵向丝杆螺母，所述纵向滑台用螺丝与纵向滚珠滑块、纵向丝杆螺母连接。
其中，所述横向直线驱动机构包括横向驱动电机、两根横向直线导杆、横向丝杆、矩形的横向滑台，所述横向驱动电机安装在其中一组纵向直线驱动机构的纵向滑台上，所述横向丝杆的一头通过联轴器与横向驱动电机的电机轴联接，所述横向丝杆的另一头转动安装在另一组纵向直线驱动机构的纵向滑台上，所述横向直线导杆的两头分别用第一轴座安装在两组纵向直线驱动机构的纵向滚珠滑块上，每根所述横向直线导杆上滑动安装一个横向滚珠滑块，所述横向丝杆上螺接有横向丝杆螺母，所述横向滑台用螺丝与横向滚珠滑块、横向丝杆螺母连接。
其中，所述升降机构包括伸缩缸、矩形的转接板，所述伸缩缸的尾端安装在横向直线驱动机构的横向滑台底端，并且所述伸缩缸竖直向下，所述转接板安装在伸缩缸的活塞杆上。
进一步的，所述转接板的左右两侧分别设有一个竖直的导向孔，每个所述导向孔中套有一根导向柱，所述横向直线驱动机构的横向滑台左右两边分别安装有一块耳板，所述导向柱的顶部与耳板上的螺孔相螺接。
其中，所述切割机构包括切割驱动电机、钻头夹头、开料刀，所述切割驱动电机垂直安装在转接板的底端，所述钻头夹头安装在切割驱动电机的电机轴上，所述开料刀夹在钻头夹头中。
其中，所述开料刀的刀杆始终位于纵向距离传感器和横向距离传感器的距离监测区域内，所述纵向距离传感器与横向距离传感器位于同一水平高度上。
其中，所述横向尺寸复核机构包括两块左右对称的横向传感器安装板、两只左右对称的横向距离传感器，每块横向传感器安装板的底部安装一只横向距离传感器。
其中，所述纵向尺寸复核机构包括一根纵向直线导杆、两根横向直线导轨、两块前后对称的纵向传感器安装板、两只前后对称的纵向距离传感器，所述横向直线导轨的两头分别安装在机台上，每根所述横向直线导轨上安装一个第一滚珠滑块，每个第一滚珠滑块的顶端安装一个第二轴座，并且两个所述第二轴座前后对称，所述纵向直线导杆的两头分别安装在两个第二轴座中，所述纵向直线导杆上安装有两个第二滚珠滑块，所述第二滚珠滑块与安装在横向直线驱动机构的横向滑台上的“几”形支架板连接；两块所述纵向传感器安装板分别安装在两个第二轴座的端面上，每块所述纵向传感器安装板的底部安装一只纵向距离传感器。
本发明的有益效果是：切割机构在纵向直线驱动机构和横向直线驱动机构的驱动下在机架上进行纵向和横向移动，在升降机构驱动下做上下移动；两只横向距离传感器实时检测各自与开料刀之间的间隔距离，来计算并判断切割机构横向移动的位置是否正确，两只纵向距离传感器实时检测各自与开料刀之间的间隔距离，来计算并判断切割机构纵向移动的位置是否正确，从而实时监测切割机构的移动位置是否准确，提高切割尺寸的准确性和精度。
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是本发明中高精度数控切割设备的结构示意图；
图2是本发明中机台的结构示意图；
图3是本发明中纵向直线驱动机构的结构示意图；
图4是本发明中横向直线驱动机构的结构示意图；
图5是本发明中升降机构和切割机构组装的结构示意图；
图6是本发明中横向尺寸复核机构的结构示意图；
图7是本发明中纵向尺寸复核机构的结构示意图；
图中标号说明：1-机台、11-台板、12-第一立柱、13-第二立柱、14-第一安装板、15-第二安装板、2-纵向直线驱动机构、21-纵向驱动电机、22-纵向直线导轨、23-纵向丝杆、24-纵向滑台、25-纵向滚珠滑块、26-纵向丝杆螺母、3-横向直线驱动机构、31-横向驱动电机、32-横向直线导杆、33-横向丝杆、34-横向滑台、35-第一轴座、36-横向滚珠滑块、37-横向丝杆螺母、4-升降机构、41-伸缩缸、42-转接板、43-导向孔、44-导向柱、45-耳板、5-切割机构、51-切割驱动电机、52-钻头夹头、53-开料刀、6-横向尺寸复核机构、61-横向传感器安装板、62-横向距离传感器、7-纵向尺寸复核机构、71-纵向直线导杆、72-横向直线导轨、73-纵向传感器安装板、74-纵向距离传感器、75-第一滚珠滑块、76-第二轴座、77-第二滚珠滑块、78-“几”形支架板。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。
如图1所示，一种基于传感器的高精度数控切割设备，包括：机台1，两组纵向直线驱动机构2，一组横向直线驱动机构3，升降机构4，切割机构5，横向尺寸复核机构6，纵向尺寸复核机构7。
如图2所示，机台1包括用于放置待切割件的台板11、四根按照矩形阵列排布的第一立柱12、两根左右对称的第二立柱13，四根所述第一立柱12和两根第二立柱13垂直固接在台板11顶端，每根第一立柱12的顶端固接一块矩形的第一安装板14，每根第二立柱13的顶端固接一块L型的第二安装板15，位于同一侧的两块第一安装板14和第二安装板15位于同一纵向直线上。板材放在台板上时，使用板材定位器进行固定，防止切割过程中板材移动。
如图1和图3所示，两组纵向直线驱动机构2分别安装在机台1左右两边的顶端。纵向直线驱动机构2包括纵向驱动电机21、纵向直线导轨22、纵向丝杆23、L型的纵向滑台24，纵向驱动电机21安装在第二安装板15上，纵向丝杆23的一头通过联轴器与纵向驱动电机21的电机轴联接，纵向直线导轨22的两头分别安装在两块位于同一纵向直线上的第一安装板14上，每根纵向直线导轨22上安装有一个纵向滚珠滑块25，纵向丝杆23上螺接有纵向丝杆螺母26，纵向滑台24用螺丝与纵向滚珠滑块25、纵向丝杆螺母26连接。纵向驱动电机21工作驱动纵向丝杆23转动，使纵向丝杆螺母26移动，带动纵向滑台24沿着纵向直线导轨22移动，从而调整切割机构在机架上纵向的位置。
如图1和图4所示，横向直线驱动机构3安装在两组纵向直线驱动机构2上。横向直线驱动机构3包括横向驱动电机31、两根横向直线导杆32、横向丝杆33、矩形的横向滑台34，横向驱动电机31安装在其中一组纵向直线驱动机构2的纵向滑台24上，横向丝杆33的一头通过联轴器与横向驱动电机31的电机轴联接，横向丝杆33的另一头转动安装在另一组纵向直线驱动机构2的纵向滑台24上，横向直线导杆32的两头分别用第一轴座35安装在两组纵向直线驱动机构2的纵向滚珠滑块25上，每根横向直线导杆32上滑动安装一个横向滚珠滑块36，横向丝杆33上螺接有横向丝杆螺母37，横向滑台34用螺丝与横向滚珠滑块36、横向丝杆螺母37连接。横向驱动电机31工作驱动横向丝杆33转动，使横向丝杆螺母37移动，带动横向滑台34沿着横向直线导杆32移动，从而调整切割机构在机架上横向的位置。
如图1和图5所示，升降机构4安装在横向直线驱动机构3的横向滑台34上，切割机构5安装在升降机构4底端。
升降机构4包括伸缩缸41、矩形的转接板42，伸缩缸41的尾端安装在横向直线驱动机构3的横向滑台34底端，并且伸缩缸41竖直向下，转接板42安装在伸缩缸41的活塞杆上。转接板42的左右两侧分别设有一个竖直的导向孔43，每个导向孔43中套有一根导向柱44，横向直线驱动机构3的横向滑台34左右两边分别安装有一块耳板45，导向柱44的顶部与耳板45上的螺孔相螺接。
切割机构5包括切割驱动电机51、钻头夹头52、开料刀53，切割驱动电机51垂直安装在转接板42的底端，钻头夹头52安装在切割驱动电机51的电机轴上，开料刀53夹在钻头夹头52中。
当切割机构在纵向直线驱动机构2和横向直线驱动机构3的驱动下移动到切割起点时，升降机构驱动切割机构下移，切割机构工作开始进行切割；当切割到终点时，升降机构驱动切割机构上升，切割机构停止工作。
如图1和图6所示，横向尺寸复核机构6分别安装在两组纵向直线驱动机构2的纵向滑台24上，横向尺寸复核机构6的两只横向距离传感器62与切割机构5的开料刀53位于同一横向直线上。
横向尺寸复核机构6包括两块左右对称的横向传感器安装板61、两只左右对称的横向距离传感器62，每块横向传感器安装板61的底部安装一只横向距离传感器62。
两只横向距离传感器62实时检测各自与开料刀之间的间隔距离，来计算并判断切割机构横向移动的位置是否正确。
如图1和图7所示，纵向尺寸复核机构7安装在机台1上，并且纵向尺寸复核机构7与横向直线驱动机构3的横向滑台34连接，纵向尺寸复核机构7的两只纵向距离传感器74与切割机构5的开料刀53位于同一纵向直线上。
纵向尺寸复核机构7包括一根纵向直线导杆71、两根横向直线导轨72、两块前后对称的纵向传感器安装板73、两只前后对称的纵向距离传感器74，横向直线导轨72的两头分别安装在机台1的第一安装板14上，每根横向直线导轨72上安装一个第一滚珠滑块75，每个第一滚珠滑块75的顶端安装一个第二轴座76，并且两个第二轴座76前后对称，纵向直线导杆71的两头分别安装在两个第二轴座76中，纵向直线导杆71上安装有两个第二滚珠滑块77，第二滚珠滑块77与安装在横向直线驱动机构3的横向滑台34上的“几”形支架板78连接；两块纵向传感器安装板73分别安装在两个第二轴座76的端面上，每块纵向传感器安装板73的底部安装一只纵向距离传感器74。
两只纵向距离传感器74实时检测各自与开料刀之间的间隔距离，来计算并判断切割机构纵向移动的位置是否正确。
开料刀53的刀杆始终位于纵向距离传感器74和横向距离传感器62的距离监测区域内，纵向距离传感器74与横向距离传感器62位于同一水平高度上。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (10)

1.一种基于传感器的高精度数控切割设备，其特征在于，包括：
机台，
两组纵向直线驱动机构，两组所述纵向直线驱动机构分别安装在机台左右两边的顶端；
一组横向直线驱动机构，所述横向直线驱动机构安装在两组纵向直线驱动机构上；
升降机构，所述升降机构安装在横向直线驱动机构的横向滑台上；
切割机构，所述切割机构安装在升降机构底端；
横向尺寸复核机构，所述横向尺寸复核机构分别安装在两组纵向直线驱动机构的纵向滑台上，所述横向尺寸复核机构的两只横向距离传感器与切割机构的开料刀位于同一横向直线上；
纵向尺寸复核机构，所述纵向尺寸复核机构安装在机台上，并且所述纵向尺寸复核机构与横向直线驱动机构的横向滑台连接，所述纵向尺寸复核机构的两只纵向距离传感器与切割机构的开料刀位于同一纵向直线上。
2.根据权利要求1所述的高精度数控切割设备，其特征在于：所述机台包括用于放置待切割件的台板、四根按照矩形阵列排布的第一立柱、两根左右对称的第二立柱，四根所述第一立柱和两根第二立柱垂直固接在台板顶端，每根所述第一立柱的顶端固接一块矩形的第一安装板，每根所述第二立柱的顶端固接一块L型的第二安装板，位于同一侧的两块第一安装板和第二安装板位于同一纵向直线上。
3.根据权利要求2所述的高精度数控切割设备，其特征在于：所述纵向直线驱动机构包括纵向驱动电机、纵向直线导轨、纵向丝杆、L型的纵向滑台，所述纵向驱动电机安装在第二安装板上，所述纵向丝杆的一头通过联轴器与纵向驱动电机的电机轴联接，所述纵向直线导轨的两头分别安装在两块位于同一纵向直线上的第一安装板上，每根所述纵向直线导轨上安装有一个纵向滚珠滑块，所述纵向丝杆上螺接有纵向丝杆螺母，所述纵向滑台用螺丝与纵向滚珠滑块、纵向丝杆螺母连接。
4.根据权利要求1所述的高精度数控切割设备，其特征在于：所述横向直线驱动机构包括横向驱动电机、两根横向直线导杆、横向丝杆、矩形的横向滑台，所述横向驱动电机安装在其中一组纵向直线驱动机构的纵向滑台上，所述横向丝杆的一头通过联轴器与横向驱动电机的电机轴联接，所述横向丝杆的另一头转动安装在另一组纵向直线驱动机构的纵向滑台上，所述横向直线导杆的两头分别用第一轴座安装在两组纵向直线驱动机构的纵向滚珠滑块上，每根所述横向直线导杆上滑动安装一个横向滚珠滑块，所述横向丝杆上螺接有横向丝杆螺母，所述横向滑台用螺丝与横向滚珠滑块、横向丝杆螺母连接。
5.根据权利要求1所述的高精度数控切割设备，其特征在于：所述升降机构包括伸缩缸、矩形的转接板，所述伸缩缸的尾端安装在横向直线驱动机构的横向滑台底端，并且所述伸缩缸竖直向下，所述转接板安装在伸缩缸的活塞杆上。
6.根据权利要求5所述的高精度数控切割设备，其特征在于：所述转接板的左右两侧分别设有一个竖直的导向孔，每个所述导向孔中套有一根导向柱，所述横向直线驱动机构的横向滑台左右两边分别安装有一块耳板，所述导向柱的顶部与耳板上的螺孔相螺接。
7.根据权利要求5所述的高精度数控切割设备，其特征在于：所述切割机构包括切割驱动电机、钻头夹头、开料刀，所述切割驱动电机垂直安装在转接板的底端，所述钻头夹头安装在切割驱动电机的电机轴上，所述开料刀夹在钻头夹头中。
8.根据权利要求7所述的高精度数控切割设备，其特征在于：所述开料刀的刀杆始终位于纵向距离传感器和横向距离传感器的距离监测区域内，所述纵向距离传感器与横向距离传感器位于同一水平高度上。
9.根据权利要求1所述的高精度数控切割设备，其特征在于：所述横向尺寸复核机构包括两块左右对称的横向传感器安装板、两只左右对称的横向距离传感器，每块横向传感器安装板的底部安装一只横向距离传感器。
10.根据权利要求1所述的高精度数控切割设备，其特征在于：所述纵向尺寸复核机构包括一根纵向直线导杆、两根横向直线导轨、两块前后对称的纵向传感器安装板、两只前后对称的纵向距离传感器，所述横向直线导轨的两头分别安装在机台上，每根所述横向直线导轨上安装一个第一滚珠滑块，每个第一滚珠滑块的顶端安装一个第二轴座，并且两个所述第二轴座前后对称，所述纵向直线导杆的两头分别安装在两个第二轴座中，所述纵向直线导杆上安装有两个第二滚珠滑块，所述第二滚珠滑块与安装在横向直线驱动机构的横向滑台上的“几”形支架板连接；两块所述纵向传感器安装板分别安装在两个第二轴座的端面上，每块所述纵向传感器安装板的底部安装一只纵向距离传感器。
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