CN202087895U - 一种型材切割机器人自动生产线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种型材切割机器人自动生产线，包括控制单元以及均与控制单元相连并依生产线前后顺序依次设置的上料单元、进料单元、夹持行走单元、切割单元以及出料单元，该夹持行走单元具有导轨、夹头本体和驱动电机，该夹头本体可滑动于导轨，并端部连接有驱动电机，该夹头本体具有上夹头和下夹头，该下夹头通过可角度适应的旋转机构而转动连接在夹头本体上，该上夹头可转动设于下夹头上，该下夹头和上夹头之间还设置有用于控制上夹头和下夹头开合角度的液压缸和与液压缸相连的驱动链，该下夹头上还设置有端面检测块。本实用新型具有成本低、自动化程度高以及适用面宽的特点。

Description

一种型材切割机器人自动生产线

技术领域

本实用新型涉及型材切割领域，更具体的说涉及一种型材切割机器人自动生产线。

背景技术

在造船行业的生产中，型材切割下料的工作量极大，其对切割质量要求也较高，并还具有下料尺寸、形状多样化的特点。

目前船厂的型材切割，还是以手工切割为主，故具有切割效率低、切割质量差等缺陷。最近几年，陆续有大型国有船厂使用了型材切割生产线，但其使用的这些设备全由国外公司制造，其具有造价高昂以及服务反映不及时等缺陷，并导致无法大面积推广，从而限制了中国造船工业的发展。

根据专家人士预计，我国的造船工业生产能力将在2015年达到2800万吨，其市场占有率将超过韩日而成为世界第一，在这种环境下市场对型材切割机器人生产线的需求将非常急迫，并且需求量大。

有鉴于此，本发明人针对现有型材切割领域的上述缺陷深入研究，遂有本案产生。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种成本低以及自动化程度高的型材切割机器人自动化生产线。

为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：

一种型材切割机器人自动化生产线，其中，包括控制单元以及均与控制单元相连并依生产线前后顺序依次设置的上料单元、进料单元、夹持行走单元、切割单元以及出料单元，该夹持行走单元具有导轨、夹头本体和驱动电机，该夹头本体可滑动于导轨，并端部连接有驱动电机，该夹头本体具有上夹头和下夹头，该下夹头通过可角度适应的旋转机构而转动连接在夹头本体上，该上夹头可转动设于下夹头上，该下夹头和上夹头之间还设置有用于控制上夹头和下夹头开合角度的液压缸和与液压缸相连的驱动链，该下夹头上还设置有端面检测块。

进一步，该切割单元具有宽度检测辊筒、高度检测辊筒、割锯以及机器人，该宽度检测辊筒和高度检测辊筒分别连接有一气缸和一编码器，该编码器与机器人相连并将得到的型材数据传输至机器人，该机器人夹持割锯。

进一步，该切割单元还具有用于回收加工废料的废料小车。

进一步，该上料单元具有上料支承平台、电机、传送链和推块，该电机传动于传送链并驱动传送链转动，该推块固定在传送链上。

进一步，该进料单元具有供型材放置的无动力辊筒、用于检测型材端部的侧面传感器以及用于检测型材长度的长度检测装置。

进一步，该出料单元具有电机、平板链输送机构、气缸以及推动板，该电机传动于平板链输送机构，该推动板位于平板链输送机构上方并与气缸传动相连。

进一步，该生产线还包括承接于出料单元的下料单元，该下料单元具有位于平板链输送机构相反于推动板一侧的下料支承平台以及堆料传感器。

进一步，该旋转机构包括旋转气缸以及与旋转气缸相连的旋转轴，该下夹头设置在旋转轴上而可沿旋转轴转动。

采用上述结构后，本实用新型涉及的一种型材切割机器人自动生产线，其在控制单元的控制下，型材能依序经过上料单元、进料单元、夹持行走单元、切割单元以及出料单元，从而完成自动化切割，即具有成本低及自动化程度高的特点；同时由于夹持行走单元具有上夹头、下夹头、液压缸以及旋转机构，使得各种型材均能被准确夹持而被送入切割单元自动切割，即本实用新型还具有适用面宽的功效。

附图说明

图1为本实用新型涉及一种型材切割机器人自动生产线的整体结构示意图；

图2为本实用新型中上料单元及进料单元部分的示意图；

图3为本实用新型中夹持行走单元部分的示意图；

图4为本实用新型中切割单元部分的示意图；

图5为本实用新型中出料单元及下料单元部分的示意图。

图中：

自动化生产线     100

上料单元         1          上料支承平台      11

传送链           12         推块              13

进料单元         2          无动力辊筒        21

侧面传感器       22         长度检测装置      23

夹持行走单元     3          导轨              31

夹头本体         32         驱动电机          33

上夹头           34         下夹头            35

旋转机构         36         旋转气缸          361

驱动链           37         端面检测块        38

切割单元         4          宽度检测辊筒      41

高度检测辊筒     42         割锯              43

机器人           44         废料小车          45

出料单元         5          平板链输送机构    52

气缸             53         推动板            54

下料单元         6          下料支承平台      61。

具体实施方式

为了进一步解释本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来对本实用新型进行详细阐述。

如图1所示，其为本实用新型涉及的一种型材切割机器人自动化生产线100，包括控制单元（图中未示出）以及均与控制单元相连并依生产线前后顺序依次设置的上料单元1、进料单元2、夹持行走单元3、切割单元4以及出料单元5，该控制单元控制其它单元协同工作，具体的，该出料单元5后还设置有下料单元6。如此本实用新型在控制单元的控制下，型材能依序经过上料单元1、进料单元2、夹持行走单元3、切割单元4以及出料单元5，从而完成自动化切割，即本实用新型具有成本低及自动化程度高的特点。

下面则对每一个单元的具体结构进行详细描述：

如图2所示，该上料单元1具有上料支承平台11、电机（图中未示出）、传送链12和推块13，该电机传动于传送链12并驱动传送链12转动，该推块13固定在传送链12上；该进料单元2则具有无动力辊筒21、侧面传感器22以及长度检测装置23，该无动力辊筒21用于支撑型材，该侧面传感器22位于无动力辊筒21的端部并用于检测型材的端部，当其检测到型材端部时，则通知控制单元而使得上料单元1停止，即控制电机停止驱动；该长度检测装置23则用于检测型材长度。该上料单元1由电机驱动传送链12而将型材送入进料单元2，具体是由推块13将型材推动到进料单元2的无动力辊筒21上。

如图3所示，该夹持行走单元3用于夹紧型材，并带动型材使其进入切割单元4中，该夹持行走单元3具有导轨31、夹头本体32和驱动电机33，该夹头本体32可滑动于导轨31，并端部连接有驱动电机33，该夹头本体32具有上夹头34和下夹头35，该下夹头35通过可角度适应的旋转机构36而转动连接在夹头本体32上，该旋转机构36具体包括旋转气缸361以及与旋转气缸361相连的旋转轴（图中未示出），该下夹头35设置在旋转轴上而可沿旋转轴转动；该上夹头34可转动设于下夹头35上，该下夹头35和上夹头34之间还设置有用于控制上夹头34和下夹头35开合角度的液压缸（图中未示出）和与液压缸相连的驱动链37，该下夹头35上还设置有端面检测块38；该驱动电机33具体采用伺服电机，该导轨31则采用高精度导轨。如此，在驱动电机33的带动下，该夹头本体32能在导轨31上移动；当伸出的端面检测块38触碰到型材端面时，则收回该端面检测块38，此时在液压缸和驱动链37的作用下，使上夹头34和下夹头35能抓紧型材端面，同时基于旋转机构36的设置，使得能适应不同规格型材的夹紧面角度和厚度。

如图4所示，该切割单元4用于实现型材变形检测及自动切割功能，具体的，该切割单元4具有宽度检测辊筒41、高度检测辊筒42、割锯43以及机器人44，该宽度检测辊筒41和高度检测辊筒42分别连接有一气缸（图中未示出）和一编码器（图中未示出），该气缸用于分别驱动宽度检测辊筒41和高度检测辊筒42动作，以确保能让宽度检测辊筒41和高度检测辊筒42能抵靠于型材表面，进而实现型材宽度和高度的测量；该编码器则与机器人44相连并将得到的型材数据（即宽度和高度数据）传输至机器人44，该机器人44则可根据编码器的数据而修正切割轨迹，该机器人44夹持割锯43并对型材进行切割。优选地，该切割单元4还具有废料小车45，该废料小车45用于收集并回收加工废料。

如图5所示，该出料单元5用于实现切割后工件的出料，并同时在满足设定条件后将工件自动平推至下料单元6；该出料单元5具有电机（图中未示出）、平板链输送机构52、气缸53以及推动板54，该电机传动于平板链输送机构52，该推动板54位于平板链输送机构52上方并与气缸53传动相连，在气缸53的带动下，能将位于平板链输送机构52上方的型材平推至下料单元6中。该下料单元6具有下料支承平台61以及堆料传感器，该堆料传感器用于感测是否存在堆积，当下料没有及时取走而导致堆积时，则发出报警信号通知使用者，该下料支承平台61位于平板链输送机构52相反于推动板54的一侧。

综上所述，采用了上述优选结构后，用户只需在控制单元的PC软件界面上选择加工型材规格、图形尺寸、切割种类、批量等，即可由软件自动生成机器人切割轨迹，同时可对工件的变形检测并自动修正轨迹，达到自动生产的目的。本实用新型可以大大提高切割效率和切割质量，减轻了工人的劳动强度，同时也确保生产的安全性。

上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。

Claims (8)

1.一种型材切割机器人自动化生产线，其特征在于，包括控制单元以及均与控制单元相连并依生产线前后顺序依次设置的上料单元、进料单元、夹持行走单元、切割单元以及出料单元，该夹持行走单元具有导轨、夹头本体和驱动电机，该夹头本体可滑动于导轨，并端部连接有驱动电机，该夹头本体具有上夹头和下夹头，该下夹头通过可角度适应的旋转机构而转动连接在夹头本体上，该上夹头可转动设于下夹头上，该下夹头和上夹头之间还设置有用于控制上夹头和下夹头开合角度的液压缸和与液压缸相连的驱动链，该下夹头上还设置有端面检测块。

2.如权利要求1所述的一种型材切割机器人自动化生产线，其特征在于，该切割单元具有宽度检测辊筒、高度检测辊筒、割锯以及机器人，该宽度检测辊筒和高度检测辊筒分别连接有一气缸和一编码器，该编码器与机器人相连并将得到的型材数据传输至机器人，该机器人夹持割锯。

3.如权利要求2所述的一种型材切割机器人自动化生产线，其特征在于，该切割单元还具有用于回收加工废料的废料小车。

4.如权利要求1所述的一种型材切割机器人自动化生产线，其特征在于，该上料单元具有上料支承平台、电机、传送链和推块，该电机传动于传送链并驱动传送链转动，该推块固定在传送链上。

5.如权利要求1所述的一种型材切割机器人自动化生产线，其特征在于，该进料单元具有供型材放置的无动力辊筒、用于检测型材端部的侧面传感器以及用于检测型材长度的长度检测装置。

6.如权利要求1所述的一种型材切割机器人自动化生产线，其特征在于，该出料单元具有电机、平板链输送机构、气缸以及推动板，该电机传动于平板链输送机构，该推动板位于平板链输送机构上方并与气缸传动相连。

7.如权利要求6所述的一种型材切割机器人自动化生产线，其特征在于，该生产线还包括承接于出料单元的下料单元，该下料单元具有位于平板链输送机构相反于推动板一侧的下料支承平台以及堆料传感器。

8.如权利要求1所述的一种型材切割机器人自动化生产线，其特征在于，该旋转机构包括旋转气缸以及与旋转气缸相连的旋转轴，该下夹头设置在旋转轴上而可沿旋转轴转动。

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