CN116765637B - 一种流水线多工位钕铁硼精密切割设备及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及精密切割技术领域，尤其涉及一种流水线多工位钕铁硼精密切割设备及使用方法。一种流水线多工位钕铁硼精密切割设备，包括有底座、机架和三轴移动平台等，底座上固定安装有机架，所述机架上设有多组三轴移动平台，所述三轴移动平台等间分布，所述三轴移动平台上安装有位置可调节的激光切割器。本发明通过夹持机构、送料机构和投料机构的配合，能够自动将钕铁硼板材依次送入流水线上的多个工位处的投料框中，通过气缸与推杆的配合将底部的板材推入至机架中切割位置，并借助夹板将板材夹紧固定，通过三轴移动平台控制激光切割器移动进行精密切割，板材可根据使用情况及时进行上料补充，方便大批量加工，提高生产效率。

Description

一种流水线多工位钕铁硼精密切割设备及使用方法

技术领域

本发明涉及精密切割技术领域，尤其涉及一种流水线多工位钕铁硼精密切割设备及使用方法。

背景技术

钕铁硼，也称为钕铁硼磁铁，是由钕、铁、硼形成的四方晶系晶体，具有优异的磁性能，广泛应用于电子、电力机械、医疗器械、玩具、包装、五金机械、航天航空等领域。在生产钕铁硼的过程中，需要对压制成型的钕铁硼板材进行削切加工，以将钕铁硼切成所需要的形状。

目前在对钕铁硼板材进行精密切割加工时，大多采用激光切割的方式进行，但现有的激光切割设备，切割工位只有一个，并且在加工过程中，需要人力打开设备盖板，将待切割的钕铁硼板材送入加工位置处固定再进行加工，如此导致在需要对大批量钕铁硼板材进行切割处理时，无法方便地进行多工位的流水线加工，加工效率低下，生产成本较高，因此，有必要设计一种流水线多工位钕铁硼精密切割设备及使用方法。

发明内容

为了克服上述现有技术中的缺点，本发明提供一种流水线多工位钕铁硼精密切割设备及使用方法。

技术方案为：一种流水线多工位钕铁硼精密切割设备及使用方法，包括有底座、机架、三轴移动平台和激光切割器，底座上固定安装有机架，所述机架上设有多组三轴移动平台，所述三轴移动平台等间分布，所述三轴移动平台上安装有位置可调节的激光切割器，还包括有夹持机构、送料机构和投料机构，所述机架侧面安装有用于将钕铁硼板材送至切割位置的送料机构，所述机架内设有用于将钕铁硼板材夹紧固定在切割位置的夹持机构，所述机架侧面安装有用于与所述送料机构配合进行上料的投料机构。

作为上述方案的改进，所述夹持机构包括有导杆、夹板、第一弹性件和楔块，所述机架内对称安装有导杆，导杆上设有长度与所述机架相适配的夹板，所述夹板可沿导杆轴向水平滑动，所述夹板和导杆之间连接有第一弹性件，所述夹板一端固定安装有楔块。

作为上述方案的改进，所述送料机构包括有气缸和推杆，所述底座上安装有多组气缸，所述气缸的活动部上固定连接有推杆，所述推杆可将钕铁硼从侧面推入机架中，所述推杆处于两夹板之间。

作为上述方案的改进，所述投料机构包括有投料框和第一输送带，所述机架侧面固定安装有多组投料框，所述投料框等间分布且与所述推杆位置相匹配，所述投料框上侧安装有第一输送带，所述第一输送带采用分段式结构。

作为上述方案的改进，所述投料机构还包括有活动块、紧固螺栓和托板，所述推杆上侧设有滑槽，所述滑槽内滑动连接有活动块，所述活动块和推杆之间连接有紧固螺栓，所述活动块上固定连接有托板。

作为上述方案的改进，还包括有限位机构，所述限位机构包括有挡板、竖杆、限位板和第二弹性件，所述第一输送带两侧设有垂直的挡板，所述投料框侧面安装有竖杆，竖杆上设有可沿其上下滑动的限位板，所述限位板和竖杆之间连接有第二弹性件。

作为上述方案的改进，所述限位板由横板部和竖板部组成，所述限位板的横板部落下至投料框底部位置时，所述限位板的竖板部顶端与所述投料框顶部平齐。

作为上述方案的改进，还包括有下料机构，所述下料机构包括有第二输送带、导轨、滑块、第三弹性件、拨片和连杆，所述底座侧面安装有第二输送带，所述第二输送带和第一输送带分别位于机架两侧，所述第二输送带上方设有固定安装在机架上的导轨，所述导轨上设有可相对滑动的滑块，所述滑块和导轨之间连接有第三弹性件，所述导轨侧面设有可旋转的拨片，所述拨片和滑块之间连接有连杆，所述滑块沿导轨移动时可推动拨片转动。

作为上述方案的改进，还包括有出气机构，所述出气机构包括有送风箱和出气管，所述机架上安装有送风箱，所述送风箱上连接有出气管，所述出气管靠近出气口部分可弯折。

作为上述方案的改进，所述流水线多工位钕铁硼精密切割设备的使用方法，包括以下步骤，

1）、将待切割的钕铁硼板材置于第一输送带上，使各个工位所对应的投料框中均堆叠有板材；

2）、驱动气缸带动推杆将投料框底侧板材推入机架中切割位置，并通过夹板与第一弹性件配合将板材夹紧固定；

3）、控制三轴移动平台使激光切割器按特定轨迹进行移动，对钕铁硼板材进行精密切割；

4）、驱动气缸将切割后的板材推出至第二输送带上方，通过拨片将板材从推杆上推下，使切割后的板材落下至第二输送带上，随第二输送带移动送出。

本发明的有益效果：1、本发明通过夹持机构、送料机构和投料机构的配合，能够自动将钕铁硼板材依次送入流水线上的多个工位处的投料框中，通过气缸与推杆的配合将底部的板材推入至机架中切割位置，并借助夹板将板材夹紧固定，通过三轴移动平台控制激光切割器移动进行精密切割，板材可根据使用情况及时进行上料补充，方便大批量加工，提高生产效率；

2、本发明通过设有限位机构，能够板材移动至投料框处时，通过限位板的横板部为落入投料框中的板材提供支撑，进而避免板材输送时倾倒卡住投料框顶部进口，且在投料框未堆叠充足数量板材时，通过限位板的竖板部进行限位，使第一输送带传送的板材均落入该投料框中；

3、本发明通过下料机构的设计，能够在板材切割完成后，通过推杆推动导轨上的活动块移动，借助连杆带动拨片转动，进而将推杆上的板材自动推下，使板材落入至第二输送带上送出，实现自动下料的功能，提高加工效率；

4、本发明通过设有吹风机构，通过送风箱和出气管配合对切割处进行吹风，达到降温效果的同时，将切割处的废屑吹落，使废屑与板材脱离落入机架中进行收集，进而有效地避免了废屑对工作环境造成污染。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明的后视图。

图3为本发明机架、三轴移动平台和激光切割器的立体结构示意图。

图4为本发明夹持机构的立体结构示意图。

图5为本发明夹持机构的局部放大图。

图6为本发明送料机构的立体结构示意图。

图7为本发明投料机构的立体结构示意图。

图8为本发明投料机构的局部放大图。

图9为本发明活动块、紧固螺栓和托板的立体结构示意图。

图10为本发明限位机构的立体结构示意图。

图11为本发明限位机构的局部放大图。

图12为本发明下料机构的立体结构示意图。

图13为本发明下料机构的局部放大图。

图14为本发明出气机构的立体结构示意图。

图15为本发明板材落至投料框底部时的结构示意图。

图16为本发明板材推入时的立体结构示意图。

图中标号名称：1、底座，2、机架，3、三轴移动平台，4、激光切割器，5、夹持机构，51、导杆，52、夹板，53、第一弹性件，54、楔块，6、送料机构，61、气缸，62、推杆，7、投料机构，71、投料框，72、第一输送带，73、活动块，74、紧固螺栓，75、托板，8、限位机构，81、挡板，82、竖杆，83、限位板，831、横板部，832、竖板部，84、第二弹性件，9、下料机构，91、第二输送带，92、导轨，93、滑块，94、第三弹性件，95、拨片，96、连杆，10、出气机构，101、送风箱，102、出气管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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，本领域普通技术人员在没有做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。

实施例1

一种流水线多工位钕铁硼精密切割设备及使用方法，如图1-图9所示，包括有底座1、机架2、三轴移动平台3和激光切割器4，底座1上通过螺栓固定安装有机架2，机架2内部设有倒等腰梯形状的容纳空间，所述机架2上设有两组三轴移动平台3，所述三轴移动平台3等间分布，所述三轴移动平台3上安装有位置可调节的激光切割器4，所示三轴移动平台3可控制激光切割器4进行高精度地移动，还包括有夹持机构5、送料机构6和投料机构7，所述机架2侧面安装有用于将钕铁硼板材送至切割位置的送料机构6，所述机架2内设有用于将钕铁硼板材夹紧固定在切割位置的夹持机构5，所述机架2侧面安装有用于与所述送料机构6配合进行上料的投料机构7。

如图3和图4所示，所述夹持机构5包括有导杆51、夹板52、第一弹性件53和楔块54，所述机架2内对称安装有导杆51，所述导杆51与机架2长边方向平行，导杆51上设有长度与所述机架2相适配的夹板52，所述夹板52顶部设有阶梯式结构以便于对板材进行夹持，所述夹板52可沿导杆51轴向水平滑动，所述夹板52和导杆51之间连接有第一弹性件53，第一弹性件53可采用不锈钢压缩弹簧，所述夹板52一端通过螺栓固定安装有楔块54，两侧夹板52端部的楔块54斜面呈八字形朝外侧张开。

如图6所示，所述送料机构6包括有气缸61和推杆62，所述底座1上安装有两组气缸61，所述气缸61位于三轴移动平台2的中线下方，所述气缸61的活动部上通过强力胶粘接的方式固定连接有推杆62，所述推杆62为L型，且所述推杆62水平部分末端设有垂直向上伸出的凸块，所述推杆62可将钕铁硼从侧面推入机架2中，所述推杆62处于两夹板52之间，所述推杆62的可移动行程大于所述机架2的宽度。

如图7-图9所示，所述投料机构7包括有投料框71、第一输送带72、活动块73、紧固螺栓74和托板75，所述机架2侧面通过螺栓固定安装有两组投料框71，所述投料框71为上下贯通的方形框体，钕铁硼板材可从投料框71上侧投入并堆叠存放在框体中，所述投料框71等间分布且与所述推杆62位置相匹配，所述投料框71处于推杆62上方，所述投料框71中线位置与所述推杆62对齐，所述投料框71上侧通过螺栓安装有第一输送带72，第一输送带72连接有驱动电机，所述第一输送带72采用分段式结构，所述第一输送带72顶面与投料框71顶部平齐，所述推杆62上侧设有长条形的滑槽，所述滑槽内滑动连接有活动块73，所述活动块73可相对推杆62水平滑动，所述活动块73和推杆62之间连接有用于限制活动块73移动的紧固螺栓74，所述紧固螺栓74旋紧时活动块73移动受限，所述活动块73上通过螺栓固定连接有沿水平方向延伸的托板75，所述投料框71两侧对称开设有供所述托板75穿过的通槽，所述托板75与推杆62之间的高度差小于钕铁硼板材的厚度。

在使用该设备时，通过第一输送带72依次将待切割的钕铁硼板材送入至机架2侧面的投料框71中堆叠，投料框71堆满后，第一输送带72后续传送的板材可越过该投料框71输送至下一投料框71中，推杆62上方的托板75为投料框71中的钕铁硼板材提供支撑，投料框71内容量根据板材长度对活动块73位置进行调整，使活动块73与推杆62端部的凸块之间距离与板材长度相适配，随后旋转紧固螺栓74将活动块73位置固定，驱动气缸61带动推杆62水平移动，使推杆62上的活动块73移动至与投料框71外侧对齐，投料框71中的板材在自身重力作用下落下至推杆62上方，驱动气缸61带动推杆62反向移动，活动块73与推杆62配合将投料框71底部的板材推出送至机架2中的切割位置，托板75移动至投料框71下方为其他板材提供支撑，推杆62将板材推入时，板材对夹板52端部的楔块54造成挤压，推动夹板52相互远离滑开，第一弹性件53受力压缩，直至板材与夹板52内侧贴合，夹板52在第一弹性件53的作用下将板材夹紧固定，随后通过三轴移动平台3对激光切割器4位置进行调节，对钕铁硼板材进行精密切割，切割过程中产生的废屑可落入机架2中收集，将推杆62移回至托板75与投料框71底部板材错开位置，使投料框71中的下一块板材落下，第一输送带72将板材传送至该投料框71处时，板材可落下进入该投料框71进行补充。

实施例2

在实施例1的基础之上，如图10、图11、图15和图16所示，还包括有用于限制第一输送带72上的板材移动的限位机构8，所述限位机构8包括有挡板81、竖杆82、限位板83和第二弹性件84，所述第一输送带72两侧设有垂直竖起的挡板81，所述投料框71侧面通过螺栓和连接片配合固定安装有竖杆82，竖杆82上设有可沿其上下滑动的限位板83，所述限位板83和竖杆82之间连接有第二弹性件84，第二弹性件84可采用不锈钢压缩弹簧，所述限位板83由横板部831和竖板部832组成，所述限位板83的横板部831落下至投料框71底部位置时，所述限位板83的竖板部832顶端与所述投料框71顶部平齐。

在钕铁硼板材随第一输送带72移动至投料框71位置处时，板材可在第一输送带72的推动下移动至投料框71上方，板此时限位板83的横板部831与投料框71顶部平齐，为板材提供支撑，板材在限位板83的竖板部832的限制下无法继续沿第一输送带72的传送方向移动，限位板83在板材的重力作用下相对竖杆82向下滑动，第二弹性件84受力压缩，直至投料框71内堆叠装满板材，限位板83的横板部831与投料框71底部平齐，底侧的钕铁硼板材与推杆62上的托板75接触，可随推杆62移动推出。

如图12和图13所示，还包括有用于将切割后的钕铁硼板材送出的下料机构9，所述下料机构9包括有第二输送带91、导轨92、滑块93、第三弹性件94、拨片95和连杆96，所述底座1侧面通过螺栓安装有第二输送带91，所述第二输送带91连接有驱动组件，所述第二输送带91和第一输送带72分别位于机架2两侧，所述第二输送带91上方设有固定安装在机架2上的导轨92，所述导轨92与所述推杆62移动方向处于同一直线上，所述导轨92上设有可相对滑动的滑块93，所述滑块93和导轨92之间连接有第三弹性件94，第三弹性件94可采用不锈钢压缩弹簧，所述导轨92侧面设有可旋转的拨片95，拨片95为L型片，所述拨片95和滑块93之间连接有连杆96，所述拨片95上开设有供所述连杆96滑动的一字槽，所述滑块93沿导轨92移动时可推动拨片95转动，所述推杆62宽度小于钕铁硼板材宽度。

在钕铁硼板材切割完成后，驱动气缸61带动推杆62将板材推动至第二输送带91上方，推杆62推动导轨92上的滑块93水平滑动，第三弹性件94受力伸长，滑块93移动带动连杆96拉动拨片95转动，拨片95向上侧旋转推动板材一侧升起倾斜，将板材从推杆62上推落，使板材落下至第二输送带91上，随第二输送带91移动完成出料。

如图14所示，还包括有用于吹风的出气机构10，所述出气机构10包括有送风箱101和出气管102，所述机架2上通过螺栓安装有送风箱101，送风箱内101设有用于产生负压的风机，所述送风箱101上连接有出气管102，出气管102呈L型向侧面延伸，所述出气管102靠近出气口部分可弯折。

在激光切割器4对钕铁硼板材进行精密切割时，控制送风箱101工作产生气流，从出气管102处吹出，将吹气管的出气口端对齐加工处，向切割处吹出冷风，将切割处的废屑吹落与板材脱离，同时对切割处进行降温。

所述流水线多工位钕铁硼精密切割设备的使用方法，包括以下步骤，

1）、将待切割的钕铁硼板材置于第一输送带72上，使各个工位所对应的投料框71中均堆叠有板材；

2）、驱动气缸61带动推杆62将投料框71底侧板材推入机架2中切割位置，并通过夹板52与第一弹性件53配合将板材夹紧固定；

3）、控制三轴移动平台3使激光切割器4按特定轨迹进行移动，对钕铁硼板材进行精密切割；

4）、驱动气缸61将切割后的板材推出至第二输送带91上方，通过拨片95将板材从推杆62上推下，使切割后的板材落下至第二输送带91上，随第二输送带91移动送出。

上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本发明权利要求所述内容所做的等效变化，均应包括在本发明权利要求范围之内。

Claims (6)

1.一种流水线多工位钕铁硼精密切割设备，包括有底座（1）、机架（2）、三轴移动平台（3）和激光切割器（4），底座（1）上固定安装有机架（2），所述机架（2）上设有多组三轴移动平台（3），所述三轴移动平台（3）等间分布，所述三轴移动平台（3）上安装有位置可调节的激光切割器（4）；

其特征是，还包括有夹持机构（5）、送料机构（6）和投料机构（7），所述机架（2）侧面安装有用于将钕铁硼板材送至切割位置的送料机构（6），所述机架（2）内设有用于将钕铁硼板材夹紧固定在切割位置的夹持机构（5），所述机架（2）侧面安装有用于与所述送料机构（6）配合进行上料的投料机构（7）；

所述夹持机构（5）包括有导杆（51）、夹板（52）、第一弹性件（53）和楔块（54），所述机架（2）内对称安装有导杆（51），导杆（51）上设有长度与所述机架（2）相适配的夹板（52），所述夹板（52）可沿导杆（51）轴向水平滑动，所述夹板（52）和导杆（51）之间连接有第一弹性件（53），所述夹板（52）一端固定安装有楔块（54）；

所述送料机构（6）包括有气缸（61）和推杆（62），所述底座（1）上安装有多组气缸（61），所述气缸（61）的活动部上固定连接有推杆（62），所述推杆（62）可将钕铁硼从侧面推入机架（2）中，所述推杆（62）处于两夹板（52）之间；

所述投料机构（7）包括有投料框（71）和第一输送带（72），所述机架（2）侧面固定安装有多组投料框（71），所述投料框（71）等间分布且与所述推杆（62）位置相匹配，所述投料框（71）上侧安装有第一输送带（72），所述第一输送带（72）采用分段式结构；

还包括有下料机构（9），所述下料机构（9）包括有第二输送带（91）、导轨（92）、滑块（93）、第三弹性件（94）、拨片（95）和连杆（96），所述底座（1）侧面安装有第二输送带（91），所述第二输送带（91）和第一输送带（72）分别位于机架（2）两侧，所述第二输送带（91）上方设有固定安装在机架（2）上的导轨（92），所述导轨（92）上设有可相对滑动的滑块（93），所述滑块（93）和导轨（92）之间连接有第三弹性件（94），所述导轨（92）侧面设有可旋转的拨片（95），所述拨片（95）和滑块（93）之间连接有连杆（96），所述滑块（93）沿导轨（92）移动时可推动拨片（95）转动。

2.如权利要求1所述的一种流水线多工位钕铁硼精密切割设备，其特征是，所述投料机构（7）还包括有活动块（73）、紧固螺栓（74）和托板（75），所述推杆（62）上侧设有滑槽，所述滑槽内滑动连接有活动块（73），所述活动块（73）和推杆（62）之间连接有紧固螺栓（74），所述活动块（73）上固定连接有托板（75）。

3.如权利要求2所述的一种流水线多工位钕铁硼精密切割设备，其特征是，还包括有限位机构（8），所述限位机构（8）包括有挡板（81）、竖杆（82）、限位板（83）和第二弹性件（84），所述第一输送带（72）两侧设有垂直的挡板（81），所述投料框（71）侧面安装有竖杆（82），竖杆（82）上设有可沿其上下滑动的限位板（83），所述限位板（83）和竖杆（82）之间连接有第二弹性件（84）。

4.如权利要求3所述的一种流水线多工位钕铁硼精密切割设备，其特征是，所述限位板（83）由横板部（831）和竖板部（832）组成，所述限位板（83）的横板部（831）落下至投料框（71）底部位置时，所述限位板（83）的竖板部（832）顶端与所述投料框（71）顶部平齐。

5.如权利要求4所述的一种流水线多工位钕铁硼精密切割设备，其特征是，还包括有出气机构（10），所述出气机构（10）包括有送风箱（101）和出气管（102），所述机架（2）上安装有送风箱（101），所述送风箱（101）上连接有出气管（102），所述出气管（102）靠近出气口部分可弯折。

6.一种流水线多工位钕铁硼精密切割设备使用方法，其特征是，基于权利要求5所述的流水线多工位钕铁硼精密切割设备，具体步骤如下：

1）、将待切割的钕铁硼板材置于第一输送带（72）上，使各个工位所对应的投料框（71）中均堆叠有板材；

2）、驱动气缸（61）带动推杆（62）将投料框（71）底侧板材推入机架（2）中切割位置，并通过夹板（52）与第一弹性件（53）配合将板材夹紧固定；

3）、控制三轴移动平台（3）使激光切割器（4）按特定轨迹进行移动，对钕铁硼板材进行精密切割；

4）、驱动气缸（61）将切割后的板材推出至第二输送带（91）上方，通过拨片（95）将板材从推杆（62）上推下，使切割后的板材落下至第二输送带（91）上，随第二输送带（91）移动送出。