CN203863219U - 一种金属管材激光切割自动上下料机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及激光加工技术领域，公开了一种金属管材激光切割自动上下料机构。包括机构基体，安装于所述机构基体一侧用于对金属管材进行自动送料的自动送料机构，安装于所述机构基体上用于对自动送料机构输送的金属管材进行夹紧的自动夹紧机构，驱动所述自动夹紧机构夹紧的金属管材进行旋转的旋转机构，以及安装于所述机构基体另一侧用于对金属管材进行自动下料的自动下料机构。本实用新型能够实现自动上下料，具有提高产能、降低生产成本和提高生产效率的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及激光加工技术领域，更具体的说，特别涉及一种金属管材激光切割自动上下料机构。
背景技术
激光切割加工中，经常会在金属管材圆柱面上切割图案、字符；且由于管材必须进行径向旋转运动和轴向方向的直线运动的结合才能生成切割图案轨迹，才能实现圆柱面上图案的激光切割；通常，现有技术中的一次装夹只能实现单个零件的激光切割加工，在批量生产时，需要人工实时的上下料，人工手动开启及关闭激光切割机的程序；即一台激光切割机需要安排一个人实时的操作，这样做的缺点是：造成人力成本的增加；并且由于需要手动上下料及每加工一件管材都要手动开启关闭激光切割程序，增加了单件管材成本的工时，降低了单机产能，增加了生产成本。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有技术中存在的技术问题，提供一种提高产能、降低生产成本的金属管材激光切割自动上下料机构。
为了解决以上提出的问题，本实用新型采用的技术方案为：
一种金属管材激光切割自动上下料机构，包括机构基体，安装于所述机构基体一侧用于对金属管材进行自动送料的自动送料机构，安装于所述机构基体上用于对自动送料机构输送的金属管材进行夹紧的自动夹紧机构，驱动所述自动夹紧机构夹紧的金属管材进行旋转的旋转机构，以及安装于所述机构基体另一侧用于对金属管材进行自动下料的自动下料机构。
根据本实用新型的一优选实施例：所述自动送料机构包括倾斜的设置在机构基体一侧的料库底板，设置在料库底板上用于对金属管材进行导向的导向机构，设置在机构基体并位于料库底板下端的管材送料托头，以及驱动所述管材送料托头上下移动的驱动机构。
根据本实用新型的一优选实施例：所述导向机构包括设置在料库底板上相对的第一料库导向板和第二料库导向板，所述第一料库导向板和第二料库导向板之间形成用于放置金属管材的导向槽，并且在料库底板与第一料库导向板之间还设有用于调节第一料库导向板与第二料库导向板之间距离的调节机构。
根据本实用新型的一优选实施例：所述驱动机构包括设置在机构基体一端的送料气缸，所述送料气缸的动力输出端与送料托头连接，并且所述送料托头的下端还安装有托头缓冲器，所述送料气缸的上下两侧还分别安装有第一送料气缸缓冲器和第二送料气缸缓冲器。
根据本实用新型的一优选实施例：所述自动夹紧机构包括相对设置的第一管材夹紧导柱和第二管材夹紧导柱，所述第一管材夹紧导柱和第二管材夹紧导柱的轴线与自动送料机构所输送的金属管材的轴线相平行，所述第一管材夹紧导柱安装在旋转机构的动力输出端，所述第二管材夹紧导柱通过一水平滑移机构安装于机构基体上，并且所述水平滑移机构用于调节第二管材夹紧导柱与第一管材夹紧导柱之间的位移。
根据本实用新型的一优选实施例：所述第二管材夹紧导柱与第一管材夹紧导柱相对的一侧还安装有插芯。
根据本实用新型的一优选实施例：所述水平滑移机构包括用于安装第二管材夹紧导柱的第二支座，用于对第二管材夹紧导柱进行导向的第一支座，用于安装第二支座的夹紧气缸，所述夹紧气缸通过滑槽安装于机构基体上的导轨内。
根据本实用新型的一优选实施例：所述第一支座的内侧还安装有光电开关和光电开关感应片，所述光电开关感应片位于光电开关的正上方，所述光电开关感应片与第二管材夹紧导柱相对应。
根据本实用新型的一优选实施例：所述旋转机构包括卡盘、伺服电机、电机安装座和旋转机构安装底架，所述卡盘设置在电机安装座上，所述电机安装座通过旋转机构安装底架安装在机构基体上，所述第一管材夹紧导柱安装在卡盘内，并与安装在电机安装座外侧的伺服电机的动力输出端连接。
根据本实用新型的一优选实施例：所述自动下料机构包括托板和导轨滑移机构，所述托板通过导轨滑移机构倾斜的安装在机构基体另一侧，所述导轨滑移机构包括直线导轨、下料气缸和托板支架，所述托板通过托板支架安装直线导轨上，所述下料气缸安装在机构基体与托板支架之间，并且下料气缸的动力输出端与托板支架连接，所述下料气缸用于驱动托板的头部与自动夹紧机构之间的位移。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
采用本实用新型的自动上下料机构可以对金属管材进行激光切割，启动激光切割，激光切割机就会通过自动送料机构进行自动上料，然后采用自动夹紧机构进行夹紧，在旋转机构的带动下自动进行激光切割，待产品加工完成，通过自动下料机构进行自动下料，不断重复上面动作，直到批量装入料库物料的管材加工完成；这样的结构设置，解决了单台激光切割机需要专人实时的进行操作，手动上料，手动启动激光切割和手动下料，以及一次只加工一件金属管材的问题，极大的解放了劳动力，使一个操作工可以操作多台机械，降低人力成本；实现了自动上下料，自动化批量生产，减少了单件管材成本的加工工时，增加了单机产能，降低了生产成本，提高工作效率。
附图说明
图1为本实用新型的金属管材激光切割自动上下料机构的立体图。
图2为本实用新型的金属管材激光切割自动上下料机构中的自动送料机构的结构图之一；
图3为本实用新型的金属管材激光切割自动上下料机构中的自动送料机构的结构图之二；
图4为本实用新型的金属管材激光切割自动上下料机构中的自动送料机构的结构图之三；
图5为本实用新型的金属管材激光切割自动上下料机构中的自动夹紧机构的结构图之一。
图6为本实用新型的金属管材激光切割自动上下料机构中的自动夹紧机构的结构图之二。
图7为本实用新型的金属管材激光切割自动上下料机构中的旋转机构的结构图。
图8为本实用新型的金属管材激光切割自动上下料机构中的自动下料机构的结构图。
图9为本实用新型的金属管材激光切割自动上下料机构中的机构基体的结构图。
附图标记说明：101、自动送料机构，201、料库底板，202、第一料库导向板，203、第二料库导向板，204、第一管材夹紧导柱，205、管材送料托头，206、托头缓冲器，207、送料气缸，208、第一送料气缸缓冲器，209、第二送料气缸缓冲器，210、调节槽，211、调节杆；102、自动夹紧机构，501、插芯，502、第二管材夹紧导柱，503、第一支座，504、第二支座，505、夹紧气缸，506、导轨，507、光电开关，508、光电开关感应片；103、旋转机构，701、卡盘，702、伺服电机，703、电机安装座，704、旋转机构安装底架，104、自动下料机构，801、托板，802、直线导轨，803、下料气缸，804、托板支架；105、机构基体，106、金属管材。
具体实施方式
为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。
参阅图1和图9所示，本实用新型提供一种金属管材激光切割自动上下料机构，包括机构基体105，安装于所述机构基体105一侧用于对金属管材106进行自动送料的自动送料机构101，安装于所述机构基体105上用于对自动送料机构101输送的金属管材106进行夹紧的自动夹紧机构102，驱动所述自动夹紧机构102夹紧的金属管材106进行旋转的旋转机构103，以及安装于所述机构基体105另一侧用于对金属管材106进行自动下料的自动下料机构104。
本实用新型使金属管材106在激光切割时，只需要往料库中批量装入金属管材106，启动激光切割机，激光切割机就会通过自动送料机构101自动上料，并采用自动夹紧机构102自动夹紧，在旋转机构103的带动下，自动进行激光切割，待产品加工完成，通过自动下料机构104实现自动下料，通过不断的重复上面动作，直到批量装入料库物料的管材加工完成；在工作时，可以控制料库物料数量来控制每次装入料库物料的激光切割时间；例如：装入料库物料需要加工2小时，启动激光切割机，2小时以后再往料库添加物料即可。这样，解决了单台激光切割机需要专人实时的操作，手动上料，手动启动激光切割机和手动下料，以及一次只加工一件金属管材的问题，极大的解放劳动力，并且一个操作工可以操作多台机械，降低人力成本；实现了自动上下料和自动化批量生产，减少了单件管材成本的加工工时，增加了单机产能，降低了生产成本，提高了工作效率。
参阅图2～图4所示，本实用新型中的自动送料机构101包括倾斜的设置在机构基体105一侧的料库底板201，设置在料库底板201上用于对金属管材106进行导向的导向机构，设置在机构基体105并位于料库底板201下端的管材送料托头205，以及驱动所述管材送料托头205上下移动的驱动机构。
所述导向机构包括设置在料库底板201上相对的第一料库导向板202和第二料库导向板203，所述第一料库导向板202和第二料库导向板203之间形成用于放置金属管材106的导向槽，并且在料库底板201与第一料库导向板202之间还设有用于调节第一料库导向板202与第二料库导向板203之间距离的调节机构。
作为优选，送料托头205是根据金属管材106的直径，仿形设计，对于不同直径的金属管材106，需要更换不同的大小的送料托头205。
作为优选，调节机构包括调节槽210和调节杆211，调节槽210设置在料库底板201上，第一料库导向板202通过调节杆211安装在调节槽210内，通过调节调节杆211在调节槽210内的位置，即可调节第一料库导向板202与第二料库导向板203之间的距离，也就是导向槽的宽度，以适用于不同大小的金属管材106。
所述驱动机构包括设置在机构基体105一端的送料气缸207，所述送料气缸207的动力输出端与送料托头205连接，并且所述送料托头205的下端还安装有托头缓冲器206，用于减少送料托头205在上下移动过程中产生的震动、噪声，所述送料气缸207的上下两侧还分别安装有第一送料气缸缓冲器208和第二送料气缸缓冲器209，均用于送料气缸207在移动中产生的震动、噪声。
作为优选，本实施例中的送料气缸207选用带电磁感应开关的气缸，当气缸到极限位置时，能反馈开关信号，告诉外部的PC机，管材已经送到装配位，可以执行下一步操作。
本实用新型中自动送料机构101的工作过程为：外部往料库中的金属管材106进入料库底板201上的导向槽内，在重力的作用下，管材有顺序的进料，当最下端的金属管材106运动到送料托头205的位置时，在重力作用下一件金属管材106’滑到送料托头205内，同时在送料气缸207的作用下，送料托头205向上运动，把待加工管材送到自动夹紧装置的位置，同时，送料托头205的侧壁A阻挡住上面的金属管材下滑，当待加工金属管材夹紧时，送料托头205向下移动到最下位置，装上待加工的下一金属管材106’’。
参阅图5～图6所示，所述自动夹紧机构102包括相对设置的第一管材夹紧导柱204和第二管材夹紧导柱502，所述第一管材夹紧导柱204和第二管材夹紧导柱502的轴线与自动送料机构101所输送的处于夹紧状态金属管材106的轴线在同一直线上，所述第一管材夹紧导柱204安装在旋转机构103的动力输出端，所述第二管材夹紧导柱502通过一水平滑移机构安装于机构基体105上，并且所述水平滑移机构用于调节第二管材夹紧导柱502与第一管材夹紧导柱204之间的位移，即在水平滑移机构的作用下，第一管材夹紧导柱204和第二管材夹紧导柱502可将金属管材106进行夹紧。
所述第二管材夹紧导柱502与第一管材夹紧导柱204相对的一侧还安装有插芯501，该插芯501的作用是：在激光切割管材时，激光熔化金属产生的熔渣附着在插芯501上，用以保护管材的内壁不被熔渣附着，保证切割的质量。
所述水平滑移机构包括用于安装第二管材夹紧导柱502的第二支座504，用于对第二管材夹紧导柱502进行导向的第一支座503，用于安装第二支座504的夹紧气缸505，所述夹紧气缸505通过滑槽安装于机构基体105上的导轨506内。
所述第一支座503的内侧还安装有光电开关507和光电开关感应片508，所述光电开关感应片508位于光电开关507的正上方，所述光电开关感应片508与第二管材夹紧导柱502相对应，当管材激光加工完成后，管材继续转动，经过光电开关感应片508时，光电开关507工作，提供开关信号，使管材停止转动。
本实用新型的自动夹紧机构102的工作过程为：金属管材106通过送料托头205运送到夹紧位置时，夹紧气缸505带动第二管材夹紧导柱502移动，以与第一管材夹紧导柱204作用夹紧金属管材106，然后在旋转机构103的作用下实现旋转加工，并且在加工过程中，能保证插芯501、第二管材夹紧导柱502随管材旋转并且不影响管材的激光切割。
参阅图7所示，所述旋转机构103包括卡盘701、伺服电机702、电机安装座703和旋转机构安装底架704，所述卡盘701设置在电机安装座703上，所述电机安装座703通过旋转机构安装底架704安装在机构基体105上，所述第一管材夹紧导柱204安装在卡盘701内，并与安装在电机安装座703外侧的伺服电机702的动力输出端连接。
本实用新型中的旋转机构103的工作过程为：在外部的PC机控制下，伺服电机702带动卡盘701及夹紧在701卡盘上的第一管材夹紧导柱204转动，实现管材的激光切割，作为优选，伺服电机702也可以选用其他类型的电机。
参阅图8所示，所述自动下料机构104包括托板801和导轨滑移机构，所述托板801通过导轨滑移机构倾斜的安装在机构基体105另一侧，所述导轨滑移机构包括直线导轨802、下料气缸803和托板支架804，所述托板801通过托板支架804安装直线导轨802上，所述下料气缸803安装在机构基体105与托板支架804之间，并且下料气缸803的动力输出端与托板支架804连接，所述下料气缸803用于驱动托板801的头部与自动夹紧机构102之间的位移。
本实施例中的托板801包括一体式的接收部8011，水平部8012和下滑部8013，接收部8011是倾斜设置的，用于接收自动夹紧机构102松开掉落下的金属管材106并将其下滑到水平部8012，水平部8012是安装在托板支架804上的，金属管材106通过水平部8012再移动到下滑部8013实现自动下料的过程。
本实用新型中的自动下料机构104的工作过程为：自动下料机构104的托板801停在直线导轨802的一端，当管材切割完成时，自动送料机构101处于最下端，自动下料机构104工作，在下料气缸803的推动下，托板801移动到802直线导轨的另一端，接住自动夹紧机构102松开掉落下的金属管材106，金属管材106在托板801内滚动到指定收料库的同时，自动送料机构101也开始工作，完成上料，这样重复上面的自动上料、自动夹紧旋转等流程，实现管材的自动化激光切割。
上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种金属管材激光切割自动上下料机构，其特征在于：包括机构基体(105)，安装于所述机构基体(105)一侧用于对金属管材(106)进行自动送料的自动送料机构(101)，安装于所述机构基体(105)上用于对自动送料机构(101)输送的金属管材(106)进行夹紧的自动夹紧机构(102)，驱动所述自动夹紧机构(102)夹紧的金属管材(106)进行旋转的旋转机构(103)，以及安装于所述机构基体(105)另一侧用于对金属管材(106)进行自动下料的自动下料机构(104)。
2.根据权利要求1所述的金属管材激光切割自动上下料机构，其特征在于：所述自动送料机构(101)包括倾斜的设置在机构基体(105)一侧的料库底板(201)，设置在料库底板(201)上用于对金属管材(106)进行导向的导向机构，设置在机构基体(105)并位于料库底板(201)下端的管材送料托头(205)，以及驱动所述管材送料托头(205)上下移动的驱动机构。
3.根据权利要求2所述的金属管材激光切割自动上下料机构，其特征在于：所述导向机构包括设置在料库底板(201)上相对的第一料库导向板(202)和第二料库导向板(203)，所述第一料库导向板(202)和第二料库导向板(203)之间形成用于放置金属管材(106)的导向槽，并且在料库底板(201)与第一料库导向板(202)之间还设有用于调节第一料库导向板(202)与第二料库导向板(203)之间距离的调节机构。
4.根据权利要求2所述的金属管材激光切割自动上下料机构，其特征在于：所述驱动机构包括设置在机构基体(105)一端的送料气缸(207)，所述送料气缸(207)的动力输出端与送料托头(205)连接，并且所述送料托头(205)的下端还安装有托头缓冲器(106)，所述送料气缸(207)的上下两侧还分别安装有第一送料气缸缓冲器(208)和第二送料气缸缓冲器(209)。
5.根据权利要求1所述的金属管材激光切割自动上下料机构，其特征在于：所述自动夹紧机构(102)包括相对设置的第一管材夹紧导柱(204)和第二管材夹紧导柱(502)，所述第一管材夹紧导柱(204)和第二管材夹紧导柱(502)的轴线与自动送料机构(101)所输送的金属管材(106)的轴线相平行，所述第一管材夹紧导柱(204)安装在旋转机构(103)的动力输出端，所述第二管材夹紧导柱(502)通过一水平滑移机构安装于机构基体(105)上，并且所述水平滑移机构用于调节第二管材夹紧导柱(502)与第一管材夹紧导柱(204)之间的位移。
6.根据权利要求5所述的金属管材激光切割自动上下料机构，其特征在于：所述第二管材夹紧导柱(502)与第一管材夹紧导柱(204)相对的一侧还安装有插芯(501)。
7.根据权利要求5所述的金属管材激光切割自动上下料机构，其特征在于：所述水平滑移机构包括用于安装第二管材夹紧导柱(502)的第二支座(504)，用于对第二管材夹紧导柱(502)进行导向的第一支座(503)，用于安装第二支座(504)的夹紧气缸(505)，所述夹紧气缸(505)通过滑槽安装于机构基体(105)上的导轨(506)内。
8.根据权利要求7所述的金属管材激光切割自动上下料机构，其特征在于：所述第一支座(503)的内侧还安装有光电开关(507)和光电开关感应片(508)，所述光电开关感应片(508)位于光电开关(507)的正上方，所述光电开关感应片(508)与第二管材夹紧导柱(502)相对应。
9.根据权利要求5所述的金属管材激光切割自动上下料机构，其特征在于：所述旋转机构(103)包括卡盘(701)、伺服电机(702)、电机安装座(703)和旋转机构安装底架(704)，所述卡盘(701)设置在电机安装座(703)上，所述电机安装座(703)通过旋转机构安装底架(704)安装在机构基体(105)上，所述第一管材夹紧导柱(204)安装在卡盘(701)内，并与安装在电机安装座(703)外侧的伺服电机(702)的动力输出端连接。
10.根据权利要求1所述的金属管材激光切割自动上下料机构，其特征在于：所述自动下料机构(104)包括托板(801)和导轨滑移机构，所述托板(801)通过导轨滑移机构倾斜的安装在机构基体(105)另一侧，所述导轨滑移机构包括直线导轨(802)、下料气缸(803)和托板支架(804)，所述托板(801)通过托板支架(804)安装直线导轨(802)上，所述下料气缸(803)安装在机构基体(105)与托板支架(804)之间，并且下料气缸(803)的动力输出端与托板支架(804)连接，所述下料气缸(803)用于驱动托板(801)的头部与自动夹紧机构(102)之间的位移。
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