CN208276507U - 滚齿式卷料激光切割自动化生产线 - Google Patents

Abstract

滚齿式卷料激光切割自动化生产线。涉及卷料加工，尤其涉及滚齿式卷料激光切割自动化生产线。结构简单，提高工作效率，节省成本。依次包括卷料矫平装置、激光切割装置和下料分拣装置；所述卷料矫平装置包括依次设置的卷料架、矫平机构和送料机构，所述卷料架用于对卷料进行放卷，所述矫平机构用于对放卷后的卷料进行矫平形成待加工板料，所述送料机构用于传输板料；所述激光切割装置用于对板料进行切割形成工件；所述下料分拣装置用于抓取工件、堆放。本实用新型中的生产线具有高效生产能力，大幅度提高板料的利用率，无上下料的时间损耗，提高了客户在生产过程中的竞争优势。

Description

滚齿式卷料激光切割自动化生产线

技术领域

本实用新型涉及卷料加工，尤其涉及滚齿式卷料激光切割自动化生产线。

背景技术

目前，激光切割市场传统的加工方式是购买卷料钢板开卷矫平制作成的标准规格的板料，再将板料运输到车间的激光切割机上进行切割加工。其缺点是中间转运过程较多、板料采购成本高、板材利用率低、自动化程度低。

实用新型内容

本实用新型针对以上问题，提供了一种结构简单，提高工作效率，节省成本的滚齿式卷料激光切割自动化生产线。

本实用新型的技术方案是：依次包括卷料矫平装置、激光切割装置和下料分拣装置；

所述卷料矫平装置包括依次设置的卷料架、矫平机构和送料机构，所述卷料架用于对卷料进行放卷，所述矫平机构用于对放卷后的卷料进行矫平形成待加工板料，所述送料机构用于传输板料；

所述激光切割装置用于对板料进行切割形成工件；

所述下料分拣装置用于抓取工件、堆放。

所述卷料架包括架体，所述架体的一侧设有悬臂和压料臂，所述悬臂用于放置卷料，所述压料臂通过液压缸一连接在架体上，所述压料臂用于压住卷料；

所述液压缸一的缸体铰接在支座，所述支座设在架体上，所述液压缸一的推杆与压料臂铰接连接，所述压料臂上设有穿孔一，所述支座上设有穿孔二，所述穿孔一和穿孔二内设有定位轴。

所述矫平机构包括机体，所述机体的顶部设有矫正辊，所述机体的两侧对称设有支撑组件，所述支撑组件包括支撑台和液压缸二，所述支撑台铰接设在机体上，所述液压缸二位于支撑台的下方，所述液压缸二的一端连接在机体上，另一端铰接连接支撑台。

所述送料机构包括送料机身、支撑台面、滑块、送料小车、液压油缸、上压紧块和下压紧块，所示送料机身的四角端分别设有支柱，所述支撑台面设在四个支柱上，所述支撑台面上设有平行设置的滑孔；

所述滑块呈板状，所述滑块的中部设有穿孔，所述支撑台面位于穿孔内，

所述滑块位于穿孔上部的两侧分别设有第一连接块和第二连接块，所述上压紧块连接在第一连接块和第二连接块的底面；

所述送料机身上设有一对平行设置的滑轨，所述送料小车设在送料机身和支撑台面之间，所述送料小车包括立板和滑台，所述滑台滑动连接在一对滑轨上，

所述液压油缸设在立板的内侧，所述液压油缸的推杆通过油缸连接块连接滑块，

所述下压紧块连接在立板的顶面，所述下压紧块位于滑孔内，所述下压紧块位于上压紧块的正下方。

还包括电机和丝杠，所述电机设在送料机身的顶面，所述电机驱动丝杠，所述滑台的底面中心设有丝母，所述丝杠位于丝母内。

所述激光切割装置包括主机身、横梁和滚齿输送机构，

所述主机身具有一对平行设置的机台，所述横梁滑动连接在一对机台上；所述横梁上设有切割头，

所述滚齿输送机构包括滚齿式工作台、伺服电机、减速机、四个链轮、第一链条和第二链条，所述滚齿式工作台位于一对机台之间且伸出主机身，所述横梁位于滚齿式工作台的上方；

四个链轮位于滚齿式工作台的四角，第一链条和第二链条平行设置，第一链条连接在一侧的两个链轮上，第二链条连接在另一侧的两个链轮上，所述第一链条和第二链条之间设有若干齿条，

所述伺服电机通过减速机驱动链轮，使得第一链条和第二链条动作。

还包括第一定位板和第二定位板，所述第一定位板和第二定位板分别一一对应连接在机台上，所述第一链条和第二链条上分别设有若干滚轮轴承，所述滚轮轴承位于第一定位板和第二定位板的内侧、且用于接触第一定位板和第二定位板；

所述齿条上设有对称设置的一对板料定位导向轮，使得板料位于一对板料定位导向轮之间。

还包括尾料收集箱，所述尾料收集箱位于滚齿式工作台的下方。

所述下料分拣装置包括机器人、铝合金架和若干吸盘，所述机器人位于滚齿式工作台伸出主机身的一侧，所述铝合金架连接在机器人上，若干吸盘连接在铝合金架上。

本实用新型集成了卷料矫平装置、激光切割装置、机器人自动下料分拣装置的自动化生产线设备。通过采用卷料钢板作为原材料，进行连续地生产，送料机构采用丝杠传动、液压无损压紧的精确送料方式，保证了板材的输送精度；送料机构中送料小车的X轴向运动与激光切割装置中横梁的X轴方向运动配合，使得板料与激光切割装置中切割头 ，形成合成的X轴方向运动，如此便实现了边送料边切割的功能，无需上料时间的消耗；滚齿输送机构中设置板料定位导向轮，保证了板料在切割区域的左右位置精度，可以实现板料的两侧无余料的净尺寸切割；提高了材料利用率，节省了人工成本，具有全自动化生产的能力。

本实用新型中的生产线没有工件加工长度的限制，可以实现从卷料到成品的批量自动化加工，具有高效生产能力，大幅度提高板料的利用率，无上下料的时间损耗，提高了客户在生产过程中的竞争优势。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图，

图2是卷料架和矫平机构的结构示意图，

图3是激光切割装置的结构示意图，

图4是滚齿输送机构的结构示意图，

图5是下料分拣装置的结构示意图，

图6是送料机构的结构示意图，

图7是滑块和送料小车的结构示意图一，

图8是滑块和送料小车的结构示意图二，

图9是滚齿输送机构的动作示意图，

图10是图9中I处的局部放大图，

图11是本实用新型的立体结构示意图，

图中1是卷料架，11是架体，12是悬臂，13是压料臂，14是液压缸一，15是支座，16是定位轴，

2是上料台车，

3是矫平机构，31是机体，32是矫正辊，33是支撑台，34是液压缸二，

4是送料机构，41是送料机身，42是支撑台面，420是滑孔，43是滑块，430是穿孔，44是丝杠，45是滑轨，46是第一连接块，47是上压紧块，48是下压紧块，49是电机，410是送料小车，4101是立板，4102是滑台，411是支撑块，412是油缸连接块，413是液压油缸，414是第二连接块，415是支柱，

5是激光切割装置，

51是主机身，510是机台，52是横梁，53是滚齿式工作台，54是尾料收集箱，55是操作台，56是切割头，

531是伺服电机，532是第一链条，533是齿条，534是减速机，535是第二链条，536是链轮，537是滚轮轴承，538是第一定位板，539是板料定位导向轮，540是板料，541是第二定位板，

6是下料分拣装置，61是机器人，62是铝合金架，63是吸盘。

具体实施方式

本实用新型如图1-11所示，依次包括卷料矫平装置、激光切割装置5和下料分拣装置6；

所述卷料矫平装置包括依次设置的卷料架1、矫平机构3和送料机构4，所述卷料架用于对卷料进行放卷，所述矫平机构用于对放卷后的卷料进行矫平形成待加工板料540，所述送料机构用于传输板料；

所述激光切割装置5用于对板料进行切割形成工件；

所述下料分拣装置6用于抓取工件、堆放。

本实用新型在工作中，卷料固定在卷料架中，经过矫平机构输出平整的钢带板料，将板料通过送料机构直接推进激光切割工作区，使用已编好的切割套裁程序，按照单个或多个工件的尺寸进行激光切割套裁加工，当切割区域中的板料加工完毕后，

一方面，下料分拣装置收到取料命令信号，下料分拣装置自动将各种加工好的工件分别安设定好的位置进行堆垛摆放；

另一方面，送料机构自动将待加工的板料送至激光切割工作区域；

这样，重复进行送料、切割、取料的循环工序，直至整个卷料全部加工完毕，由此实现从钢卷材料到成品工件的全自动化加工过程。

所述卷料架1包括架体11，所述架体的一侧设有悬臂12和压料臂13，所述悬臂12用于放置卷料，所述压料臂13通过液压缸一14连接在架体上，所述压料臂用于压住卷料；

所述液压缸一的缸体铰接在支座15，所述支座设在架体上，所述液压缸一的推杆与压料臂铰接连接，所述压料臂上设有穿孔一，所述支座上设有穿孔二，所述穿孔一和穿孔二内设有定位轴16。

通过将卷料放置在悬臂上，便于放卷动作；通过设置压料臂用来保障卷料（即钢带）开卷时的安全，自动释放钢带。由于压料臂通过定位轴连接在支座上，这样，压料臂通过液压缸一伸缩动作，可绕定位轴旋转动作，压住不同规格的卷料，操作可靠。

所述悬臂的外侧设有上料台车2，通过设置上料台车，便于直接对卷料进行上卷动作。

所述矫平机构3包括机体31，所述机体的顶部设有矫正辊32，所述机体的两侧对称设有支撑组件，所述支撑组件包括支撑台33和液压缸二34，所述支撑台铰接设在机体上，所述液压缸二位于支撑台的下方，所述液压缸二的一端连接在机体上，另一端铰接连接支撑台。

通过设置矫平机构，其内部中装有轴承钢制造的矫正辊，在钢带通过时进行矫平，提高加工的可靠性；两侧的支撑组件，通过液压缸二带动支撑台，用于可靠支撑钢带。

所述送料机构包括送料机身41、支撑台面42、滑块43、送料小车410、液压油缸413、上压紧块47和下压紧块48，所示送料机身的四角端分别设有支柱414，所述支撑台面设在四个支柱上，所述支撑台面上设有平行设置的滑孔420；

所述滑块43呈板状，所述滑块的中部设有穿孔430，所述支撑台面位于穿孔内，

所述滑块43位于穿孔上部的两侧分别设有第一连接块46和第二连接块414，所述上压紧块连接在第一连接块和第二连接块的底面；

所述送料机身41上设有一对平行设置的滑轨45，所述送料小车设在送料机身和支撑台面之间，所述送料小车包括立板4101和滑台4102，所述滑台滑动连接在一对滑轨上，配合丝杠、丝母，使得送料小车滑动可靠，立板垂直设在滑台上，

所述液压油缸413设在立板的内侧，所述液压油缸的推杆通过油缸连接块412连接滑块，

所述下压紧块48连接在立板的顶面，所述下压紧块位于滑孔420内，所述下压紧块位于上压紧块的正下方。

在工作中，液压油缸伸出带动滑块向下运动，此时板料位于上压紧块与下压紧块之间，通过液压油缸的压力和滑块自身的重量压紧板料，电机驱动丝杠旋转，带动送料小车前后运动，利用板料与上、下压紧块之间的摩擦力，精确地输送板料。

本实用新型利用电机驱动丝杠的高精度输送板料，大大提高了板料的定位精度；同时，送料小车的X轴向运动与激光切割装置中横梁的X轴方向运动配合，使得板料与激光切割装置中切割头 ，形成合成的X轴方向运动，如此便实现了边送料边切割的功能，无需上料时间的消耗。

应用中，滑台上还设有支撑块411，与立板配合用于连接下压紧块，滑块位于立板和支撑块之间，起到可靠支撑作用。

还包括电机49和丝杠44，所述电机设在送料机身的顶面，所述电机驱动丝杠，所述滑台的底面中心设有丝母，所述丝杠位于丝母内。

所述激光切割装置包括主机身51、横梁52和滚齿输送机构，

所述主机身具有一对平行设置的机台510，所述横梁52滑动连接在一对机台上；所述横梁上设有切割头56，

本实用新型中的切割过程为常规动作，横梁上的切割头能够实现X、Y、Z三个方向的运动。主机身采用钢板焊接结构设计，与横梁配合的两侧机台上分别安装有导轨、齿条，横梁通过两侧电机的同步驱动沿X方向运动。

主机身与送料机构的安装面处设计有定位槽，使送料机构与主机身安装的定位准确，保证了板料向主机身切割区域输送的稳定性。

横梁是激光切割机的基础部件之一，性能良好的横梁应该具有较小的质量和较大的刚度，本实用新型中的横梁采用钢板焊接箱式结构，具有刚度好、质量轻等优点，其具有以下特点：1、两侧配有伺服电机、减速机、齿轮，其双侧驱动保证了横梁X轴方向的平稳运行；2、上侧面和前侧面各安装一根导轨，并在上侧面安装一根齿条，其保证了横梁X轴方向带动切割装置运动时，以及切割装置在横梁上沿Y轴方向运动时的稳定性。同时，配有Z轴方向的丝杠和导轨，让其搭载的光纤激光切割头具有X、Y、Z三个方向的运动能力。在板料加工过程中，利用切割头的激光束聚焦形成的高功率密度光斑，对进入加工区域的钢带快速加热穿孔，控制光束与材料的相对移动，实现零件轮廓的激光切割加工。

主机身的一侧设有操作台55，用于控制横梁移动和切割头动作等。

所述滚齿输送机构包括滚齿式工作台53、伺服电机531、减速机534、四个链轮536、第一链条532和第二链条535，所述滚齿式工作台53位于一对机台之间且伸出主机身，所述横梁位于滚齿式工作台的上方；第一链条和第二链条分别呈环形设置；

四个链轮536位于滚齿式工作台的四角，第一链条532和第二链条535平行设置，第一链条连接在一侧的两个链轮上，第二链条连接在另一侧的两个链轮上，所述第一链条和第二链条之间设有若干齿条533（即滚动齿条），

所述伺服电机通过减速机驱动链轮，使得第一链条和第二链条动作（齿条齿尖等高于送料机构的出料平台面）。其中，两链轮之间设有连接轴，提高第一、二链条传动的可靠性。

滚齿输送机构在工作中，伺服电机驱动减速机带动第一、二链轮沿X轴方向转动，在第一、二链条之间安装有圆弧形波浪齿条，齿条齿尖等高于送料机构的出料平台面，第一、二链条带动齿条循环滚动，同时送料机构的电机配合其X方向同步转动，未加工的板料将通过送料机构及齿条的滚动进入切割区域。通过滚齿式工作台与机身相连，加工好的产品会自动输送到至下料分拣装置上。

切割加工区域的板料采用滚动式随动托料进行支撑，能够有效避免加工过程中对板料的刮伤。若干齿条形成的托料板固定安装在由伺服电机驱动的环状的第一、二链条上，形状类似于坦克的履带，齿条的尖端竖直朝上与板料的下表面接触并起到支撑作用。

当送料机构输送板料进入加工区域时，托料板与板料同步运动，尖端与板料之间保持相对静止，确保对板料有效支撑的同时，避免了对板料表面的划伤。

还包括第一定位板538和第二定位板541，所述第一定位板和第二定位板分别一一对应连接在机台上，所述第一链条和第二链条上分别设有若干滚轮轴承，所述滚轮轴承位于第一定位板和第二定位板的内侧、且用于接触第一定位板和第二定位板；

这样，在链条转动带动齿条时，通过滚轮轴承与第一、二定位板之间的滚动运动，保证滚动齿条在运动中的左右定位。

所述齿条上设有对称设置的一对板料定位导向轮539，使得板料540位于一对板料定位导向轮之间。

板料定位导向轮安装与滚动齿条上，通过左右两个板料定位导向轮顶住板料的左右两侧。由于板料定位导向轮可以跟随滚动齿条的运动对板料进行定位，其保证了板料在切割区域的位置精度，使得板料的切割可以实现净料的切割方式，极大的增加了板料的材料利用率。

还包括尾料收集箱54，所述尾料收集箱位于滚齿式工作台的下方。通过设置尾料收集箱，便于收集尾料。

所述下料分拣装置6包括机器人61、铝合金架62和若干吸盘63，所述机器人位于滚齿式工作台伸出主机身的一侧，所述铝合金架连接在机器人上，若干吸盘连接在铝合金架上。

下料分拣装置在具体应用中，包括机器人、铝合金架、吸盘、真空发生器和电磁阀，具体步骤为：1、发出取料信号；2、机器人将铝合金架运行到滚齿式工作台上方；3、电磁阀控制真空发生器工作；4、吸盘吸起滚齿工作台上方的工件；5、确认工件吸取信号；6、机器人将工件按设定好的位置搬运堆垛摆放；7、电磁阀控制真空发生器关闭，吸盘与工件分开。

Claims (9)

1.滚齿式卷料激光切割自动化生产线，其特征在于，依次包括卷料矫平装置、激光切割装置和下料分拣装置；

所述卷料矫平装置包括依次设置的卷料架、矫平机构和送料机构，所述卷料架用于对卷料进行放卷，所述矫平机构用于对放卷后的卷料进行矫平形成待加工板料，所述送料机构用于传输板料；

所述激光切割装置用于对板料进行切割形成工件；

所述下料分拣装置用于抓取工件、堆放。

2.根据权利要求1所述的滚齿式卷料激光切割自动化生产线，其特征在于，所述卷料架包括架体，所述架体的一侧设有悬臂和压料臂，所述悬臂用于放置卷料，所述压料臂通过液压缸一连接在架体上，所述压料臂用于压住卷料；

所述液压缸一的缸体铰接在支座，所述支座设在架体上，所述液压缸一的推杆与压料臂铰接连接，所述压料臂上设有穿孔一，所述支座上设有穿孔二，所述穿孔一和穿孔二内设有定位轴。

3.根据权利要求1所述的滚齿式卷料激光切割自动化生产线，其特征在于，所述矫平机构包括机体，所述机体的顶部设有矫正辊，所述机体的两侧对称设有支撑组件，所述支撑组件包括支撑台和液压缸二，所述支撑台铰接设在机体上，所述液压缸二位于支撑台的下方，所述液压缸二的一端连接在机体上，另一端铰接连接支撑台。

4.根据权利要求1所述的滚齿式卷料激光切割自动化生产线，其特征在于，所述送料机构包括送料机身、支撑台面、滑块、送料小车、液压油缸、上压紧块和下压紧块，所示送料机身的四角端分别设有支柱，所述支撑台面设在四个支柱上，所述支撑台面上设有平行设置的滑孔；

所述滑块呈板状，所述滑块的中部设有穿孔，所述支撑台面位于穿孔内，

所述滑块位于穿孔上部的两侧分别设有第一连接块和第二连接块，所述上压紧块连接在第一连接块和第二连接块的底面；

所述送料机身上设有一对平行设置的滑轨，所述送料小车设在送料机身和支撑台面之间，所述送料小车包括立板和滑台，所述滑台滑动连接在一对滑轨上，

所述液压油缸设在立板的内侧，所述液压油缸的推杆通过油缸连接块连接滑块，

所述下压紧块连接在立板的顶面，所述下压紧块位于滑孔内，所述下压紧块位于上压紧块的正下方。

5.根据权利要求4所述的滚齿式卷料激光切割自动化生产线，其特征在于，还包括电机和丝杠，所述电机设在送料机身的顶面，所述电机驱动丝杠，所述滑台的底面中心设有丝母，所述丝杠位于丝母内。

6.根据权利要求1-5中任一所述的滚齿式卷料激光切割自动化生产线，其特征在于，所述激光切割装置包括主机身、横梁和滚齿输送机构，

所述主机身具有一对平行设置的机台，所述横梁滑动连接在一对机台上；所述横梁上设有切割头，

所述滚齿输送机构包括滚齿式工作台、伺服电机、减速机、四个链轮、第一链条和第二链条，所述滚齿式工作台位于一对机台之间且伸出主机身，所述横梁位于滚齿式工作台的上方；

四个链轮位于滚齿式工作台的四角，第一链条和第二链条平行设置，第一链条连接在一侧的两个链轮上，第二链条连接在另一侧的两个链轮上，所述第一链条和第二链条之间设有若干齿条，

所述伺服电机通过减速机驱动链轮，使得第一链条和第二链条动作。

7.根据权利要求6所述的滚齿式卷料激光切割自动化生产线，其特征在于，还包括第一定位板和第二定位板，所述第一定位板和第二定位板分别一一对应连接在机台上，所述第一链条和第二链条上分别设有若干滚轮轴承，所述滚轮轴承位于第一定位板和第二定位板的内侧、且用于接触第一定位板和第二定位板；

所述齿条上设有对称设置的一对板料定位导向轮，使得板料位于一对板料定位导向轮之间。

8.根据权利要求6所述的滚齿式卷料激光切割自动化生产线，其特征在于，还包括尾料收集箱，所述尾料收集箱位于滚齿式工作台的下方。

9.根据权利要求6所述的滚齿式卷料激光切割自动化生产线，其特征在于，所述下料分拣装置包括机器人、铝合金架和若干吸盘，所述机器人位于滚齿式工作台伸出主机身的一侧，所述铝合金架连接在机器人上，若干吸盘连接在铝合金架上。