CN210334788U - 一种激光切割设备 - Google Patents

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CN210334788U CN201920967975.XU CN201920967975U CN210334788U CN 210334788 U CN210334788 U CN 210334788U CN 201920967975 U CN201920967975 U CN 201920967975U CN 210334788 U CN210334788 U CN 210334788U
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赵世辉
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Zhengzhou Lifeng Automation Equipment Co ltd
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Abstract

本实用新型属于钣金生产设备技术领域,具体涉及一种激光切割设备。激光切割设备设有主床身(8)并从后至前设有送料机(3)、净料切割区(4)和转动工作台(5);送料机(3)设有送料轨道(314)、送料横梁(310)和浮动夹钳(312);净料切割区(4)设有净料切割支撑条(41)、净料切割伺服电机(42)和挡止;转动工作台(5)设有转动支撑条(51)、转动伺服电机(52)、链条托轨(53)和支撑托架(54)。该激光切割设备的送料机能够通过板材限位实现高精度定位和自动纠偏,实现自动送料;板材在净料切割区精确定位下先进行净料切割,之后输送至转动工作台完成工件切割;实现了自动上下料的激光切割,提高了生产效率。

Description

一种激光切割设备
技术领域
本实用新型属于钣金生产设备技术领域,具体涉及一种激光切割设备。
背景技术
激光切割机是在钣金加工行业用来切割下料的设备,近年来因为其切割速度快,生产效率高;切割质量好、切缝窄,无刀具磨损,不管是简单还是复杂零件,都可以用激光一次精密快速成形切割等优势在钣金加工领域得到迅速的普及应用。但是目前的普通激光切割机需要经过校平机校平,剪板机剪板成小块钢板后由人工搬运至激光切割机工作平台,定位切割,再由人工将切割完成的工件卸下,堆叠整齐,清理废料,再重复上料这一过程,并且在上下料过程中激光切割机必须停止切割,大大限制了激光切割机的生产效率,限制了激光切割速度快这一优势的发挥,同时上下料至少需要两个人同时工作,校平剪板均需要人工操作,浪费人力成本。
激光切割设备的改造升级,技术人员已经做了大量的工作,已经公开的技术主要涉及以下几个方面:
一、送料机实现自动送料
上海元阳金属制品有限公司公开一种板材激光切割设备及切割方法(CN201610535326.3),包括切割工作台、激光切割头和控制装置,所述切割工作台上设有竖直支撑板,并设有滚筒支架,所述滚筒支架安装顶升气缸上,所述滚筒支架位于初始状态时,滚筒支架上方的滚筒低于所述竖直支撑板的上端,所述滚筒支架位于高位时,滚筒支架上方的滚筒高出所述竖直支撑板上端,在所述切割工作台的一侧设置板材料带输入装置,所述板材料带输入装置将板材料带连续输入至所述切割工作台上进行激光切割;本设备通过料架和整平送料机连续给切割工作台送板,具体操作时,控制装置驱动顶升气缸上升使滚筒支架将滚筒提升至竖直支撑上端上方;控制装置驱动整平送料机将料架上的板材整平后向切割工作台传送,板板在所述滚筒上传送;板材输送至预定长度后,停止整平送料机;控制装置驱动顶升气缸下降使所述滚筒支架复位至初始状态,滚筒位于竖直支撑板上端的下方,板材定位于竖直支撑板上;控制装置驱动激光切割头按照设计要求对板材进行切割,切割工作台上的板材用完后,激光切割头对板材加工横向切痕;
袁媛公开一种自动切割机片材输送装置(CN201710047941.4),包括大底板、送料机构及两个夹料机构,送料机构安装在大底板上,两个夹料机构分别安装在送料机构前后两侧的大底板上,且正向相对。送料机构包括第一支架、主动辊及从动辊,主动辊的安装在第一支架的下部。从动辊位于主动辊的上方,其两端分别与设置在左支座和右支座上部的调整块连接。所述第一支架的横梁两侧均设置有第一气缸,两个第一气缸同步伸缩,控制从动辊上下移动。夹料机构包括夹料支架,夹料支架上设置有双向丝杠,双向丝杠上设置有导轨固定座,导轨固定座上安装有导轨;该输送装置通过上下布置的输送辊进行送料,同时送料机构前后两侧设置的夹料机构保证料材沿正向往前方向前进;
洛阳市优能自动化设备有限公司公开一种金属板材冲压剪切自动化设备的送料装置(CN201520601420.5),由料架、送料小车、导轨、导料架、压料轮、压滚、动力箱构成,在动力箱一侧设置料架,料架下方设置送料小车,送料小车下方设置导轨;料架一侧设置导料架,料架上方设置压料轮,料架上方前部设置压滚;导料架与压料轮和压滚对应料架的上方和前方设置;
梁溪区昊星工业设计工作室公开一种激光切割机的入料装置(201710808226.8),包括激光机主体、第一输送架和第二输送架,所述激光机主体的上端安装有机架,所述第一输送架和第二输送架分别安装在激光机主体的两侧,所述第一输送架和第二输送架的位置相互垂直,所述第一输送架和第二输送架的前端固定安装有上料台,所述第一输送架和第二输送架的两侧均固定安装有导向架,所述导向架的内腔安装有输送导轨,所述导向架的外侧固定安装有驱动电机,所述驱动电机与输送导轨转动连接,所述导向架的内侧固定安装有支撑架,所述第一输送架和第二输送架的上端均设置有送料车。该激光切割机的入料装置采用两侧面垂直方向送料,增加了占地面积;
陈动公开一种激光切割柔性线系统(201310257979.6)包括上料装置、控制工作台、激光切割机、自动接料平台、放料装置,所述上料装置包括板材库、自动吸料装置、自动升降装置,自动吸附装置的吸附端伸入板材库,固定端连接自动升降装置;控制工作台连接上料装置、激光切割机、放料装置;激光切割机上设有送料装置,滚动送料装置的外端处放置自动接料平台。该系统的送料装置为滚动送料装置,具体为锯齿形履带滚动送料装置;滚动送料装置包括安装在激光切割机上的固定板、滚动件、连接板、若干条形板、若干齿条,齿条固定在两个条形板之间且齿条的下端固定到滚动件上的链条上从而组合成履带式传送工作台,履带式传送工作台安装在滚动装置的表面,滚动件上安装连接板,连接板连接到固定板上;
武汉高能激光设备制造有限公司公开一种管材自动上料激光切割机(201420034057.9),包括自动上料装置、自动送料装置、激光系统、以及控制箱,所述自动上料装置包括自动上料机架及设于所述自动上料机架内的多个并排布置的推料机构,该激光切割机是利用推料机构沿导轨将管材自动上料;
奔腾激光(温州)有限公司公开一种激光切割机的上料结构(201820041257.5),包括框架和送料机构,框架上设置有转移工位,送料机构包括吸盘、送料电机、送料主动链轮、送料从动链轮、送料链条、第一工作台、第二工作台和转换机构,激光切割机床上设置有切割工位,送料电机设置在框架上,吸盘与送料链条固定连接。当料板放置到转移工位上后,送料电机驱动送料主动链轮转动,使吸盘下降,靠近料板,吸盘与料板接触后吸取料板,而后吸盘下降将料板放置到第二工作台上,转换机构将第一工作台和第二工作台转换位置,从而将料板放置的切割工位上,完成料板的自动上料,减少了人工操作。
上述公开的用于激光切割设备的送料或上料设备或上料装置,整体上实现了上料的自动化操作,但是,在采用激光切割设备加工工件过程中,常规手动操作的夹钳,费时费力,且夹持力度有限,板材在送料或切割时容易产生松动或偏斜,直接影响切割精度。
为解决上述问题,天津卓坤科技有限公司公开一种用于钣金加工的激光切割机定位夹钳(CN201610605272.3),包括固定块、气缸及长条形压板,在激光切割机工作台一侧间隔对称安装两固定块,在两固定块的顶面分别固装连接一气缸的活塞杆头部,在每一气缸缸体与固定块之间的活塞杆上均穿装一长条形压板的一端,在两长条形压板的另一端下方放置待切割的金属板材。该定位夹钳,能够将置于切割机工作台上金属板材的上方由长条形压板压紧,而金属板材的侧边由夹钳的定位块挡住,将金属板材定位在切割机工作台上;该气动夹钳取代了原始的需要手动操作的夹钳,提高了夹持的力度,避免了在激光切割过程中金属板材由于松动而造成的误差;
江苏亚威机床股份有限公司公开一种激光切割机自动夹钳装置(CN201721905958.0),包括旋转气缸,所述旋转气缸的侧壁下端设有气管接头,旋转气缸的活塞杆上端固定连接有上夹板,所述旋转气缸的缸体上端设有与上夹板相配合的下夹板,所述气管接头连接有气路连接件,所述气路连接件连接外部气路单元。该自动夹钳,采用上夹板和下夹板配合夹持,旋转气缸保持了夹持力度。
上述公开的夹钳,均存在加紧机构不能左右浮动的问题,在送料机夹紧板材时如果发生偏斜,将直接影响切割精度,并且会使钢板产生额外的应力,使钢板边缘发生弯曲褶皱等塑性变形,使设备的废品率大大增加;反而降低了生产效率。
二、激光切割机床上板材的定位
激光切割过程中,板材由激光切割头切割,首先将整块板材搬运输送至切割机床上,将整块待切割板材固定后,用激光切割头切下设定尺寸的板材制成要求的单片工件,切割完成后,单片工件从切割机床上取下,切割产生的小尺寸碎屑和大块废料收集。在工作过程中,以往的人工搬运和工件收取,工作量大,生产效率低。由于板材外形扁平,对板材切割生产过程中的移动输送提出了更多要求。武汉创恒世纪激光科技有限公司公开一种管板一体激光切割装置(CN201811582876.6),该装置设有切割工作装置,用于切割管材和板材;切割工作装置包括:切割工作台架、板材夹紧机构和激光切割机构。激光切割机构上设有激光切割头组件。板材夹紧机构可拆卸的安装在切割工作台架上,板材夹紧机构包括一对X轴导轨和一对板材搁置架,板材搁置架间隔设置在X轴导轨上,板材搁置架上可以设置压板和夹紧气缸用于固定板材,板材搁置架可在X轴导轨上滑动调整间隔距离以适应板材宽度;该激光切割装置切割板材时,将板材放置在板材夹紧机构上,激光切割头组件沿X轴和Y轴移动,对板材进行切割。
当采用自动输送激光切割板材时,板材的纵向移动、板材在切割机床上的定位、切割机床对板材宽度适应、板材切割后的输送,均是工程技术人员关注的问题。上述公开的技术,实现了激光切割的自动送料和切割,也考虑到了板材在切割机床上的定位问题;但是,在具体工程实践中,如果板材定位不精确,或者切割机床设置对板材宽度不适应,均会导致切割过程中工件废品率增加,板材切割后输送不及时,同样会降低生产效率,如陈动公开的激光切割柔性线系统(201310257979.6),忽略了板材移动切割过程中的定位问题。
三、激光切割完成后工件的输送
激光切割过程中,激光切割机床切割加工出各种不同形状大小的工件,往往需要人工将不同工件搬运码垛至码垛台上,再由叉车将堆叠好的工件放置到指定区域,人工码垛费时费力,工作效率低,码垛不整齐,且往往需要激光切割机床停机等待,影响生产进度。
扬州恒佳自动化设备有限公司(CN201710390869.5)公开一种激光切割机分拣机器人,Y轴支撑座包括Y轴纵向支撑座和Y轴横向支撑座,Y轴纵向支撑座通过滑动机构配合X轴支撑座上的轨道设置,Z轴支撑座和Y轴横向支撑座上通过连接件连接;Z轴支撑座上配合设置有C轴支撑座,C轴支撑座通过驱动装置驱动并与分拣工装连接;分拣工装包括主面板,主面板上阵列设置有若干气缸,每个气缸均独立连接吸盘,该分拣机器人,能根据电脑程序识别激光切割好的成品,并按要求对切割好的成品进行快速分拣、码垛。分拣机器人工作时,首先需要将吸盘需要吸取的各种不同的激光切割件的形状依次输入到电脑程序中,激光切割机开始工作依次切割电脑程序中的各种形状的切割件;当激光切割机完成一个切割件的切割时,激光切割机分拣机器人开始动作,通过x轴支撑座、Y轴支撑座和Z轴支撑座实现X轴方向、Y轴方向、Z轴方向的移动,到达成品工件的正上方,此时激光切割机分拣机器人根据激光切割机的切割程序,可获取切割好工件的外形轮廓、位姿状态等特征,然后进行零件匹配,实现零件识别,获取零件编号;将零件轮廓与吸盘布置图进行匹配,自动生成吸附模拟图,同时再通过C轴支撑座来实现C轴周向的旋转运动,最终达到吸取各种成品工件最佳的位置角度;由人工确认后即可进行抓取成品工件,并将其搬运至成品区;一旦激光切割未切透、零件形状复杂且切缝较小时,边框会卡住工件且无法分离;此时激光切割机分拣机器人在激光切割机交换工作台上抓取工件后抬至一定高度并高于对射光幕传感器检测区域就会阻挡对射光幕传感器,从而实现报警;报警之后,激光切割机分拣机器人会将废品工件放下,并跳过此废品工件,从而直接吸取其它的成品工件。为保证分拣工装对不同的成品工件进行高效率的吸附,节约成本,该分拣机器人在分拣工装的主面板上分为中心十字工作区域、左前工作区域、左后工作区域、右前工作区域和右后工作区域,所述吸盘分为大吸盘和小吸盘;所述十字工作区域的中心以及十字工作区域的最左边和最右边均设置有大吸盘,所述十字工作区域其它位置均设置有小吸盘;所述左前工作区域、左后工作区域、右前工作区域和右后工作区域均设置有大吸盘。
江苏金方圆数控机床有限公司(CN200910184073.X)公开一种激光切割自动上下料分选码垛系统,包括分选码垛机械手和上下料机械手,分选码垛机械手、上下料机械手与水平设置的横梁之间分别经导轨滑块机构相连,横梁上还设置有与导轨相平行的齿条,分选码垛机械手和上下料机械手上分别安装有电机,电机输出轴端设有齿轮,齿轮与齿条相啮合,分选码垛机械手比上下料机械手更靠近激光切割机的交互工作台,横梁下方并列设有码垛台、上料台和下料台,其中码垛台比上料台和下料台更靠近激光切割机的交互工作台。该装置工作时,上下料机械手上料,切割,分选码垛机械手将交换工作台上切割完的成品零件一个个抓取后放到码垛台上,同时将相同的零件码成垛,交换工作台和码垛台为其工作区域。
上述公开的技术,均实现了激光切割过程中的自动下料和码垛,减轻了工人劳动强度。但分拣机器人设备结构复杂,使用中每抓取一件成品工件均需人工确认,且设置的吸盘属于易耗品,需经常更换;而公开的自动上下料分选码垛系统中,切割完成的工件由分选码垛机械手一个个抓取后放到码垛台上,激光切割机床结构相对复杂,存在分选码垛系统不能很好识别不同成品零件的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是在现有技术的基础上,提供一种激光切割设备,该激光切割设备设置的送料机能够通过板材限位实现高精度定位,同时还能够在送料过程中自动纠偏,实现了板材自动送料;设置净料切割区和转动工作台,使板材在净料切割区精确定位下先进行净料切割,之后输送至转动工作台完成工件切割;实现了自动上下料的激光切割,提高了生产效率。
本实用新型提供了如下技术方案:
一种激光切割设备,设有主床身并从后至前设有以下工作单元即送料机、净料切割区和转动工作台,所述净料切割区和转动工作台一同固定在主床身上,送料机固定在地面上;主床身上还设有激光切割头组件,激光切割头组件设置于净料切割区和转动工作台上方;
所述送料机设有送料机床身和上料托辊,所述上料托辊设于送料机床身后端;所述上料托辊设有上料托辊支架、4-9个上料托辊轴和对应托辊轴数量的上料托辊管体;上料托辊支架弧形架设于送料机床身和地面之间,上料托辊支架的上端固定于送料机床身上,下端固定在地面上;上料托辊轴均匀设置于上料托辊支架上,各托辊管体穿设于上料托辊轴上;
在送料机床身上设有送料台面,在送料台面前后两端分别设置前部挡止和后部挡止,在送料台面下部分别设置送料伺服电机、送料滚珠丝杠;所述送料滚珠丝杠纵向设置,送料滚珠丝杠的前后两端分别与送料机床身相连,送料伺服电机设置在送料机床身上,送料伺服电机与送料滚珠丝杠连接;
所述后部挡止和前部挡止均位于送料台面上,后部挡止和前部挡止纵向对称布置;后部挡止和前部挡止设置有1-2对;前部挡止在送料台面上配套设置有前部挡止轨道、前部挡止滚珠丝杠,后部挡止在送料台面上配套设置有后部挡止轨道、后部挡止滚珠丝杠;所述前部挡止轨道和后部挡止轨道横向设置,前部挡止轨道和后部挡止轨道的左右两端分别与送料机床身相连;前部挡止滚珠丝杠穿过所述前部挡止并设置于前部挡止轨道上,每对前部挡止对中心设置于相应的前部挡止轨道上;后部挡止滚珠丝杠穿过所述后部挡止并设置于后部挡止轨道上,每对后部挡止对中心设置于相应的后部挡止轨道上;
所述送料机还设有送料轨道、送料横梁和浮动夹钳,送料横梁设于送料台面上方,工作时送料横梁可沿送料轨道前后移动;所述送料轨道纵向设置于送料台面下方,送料轨道为对称设于送料机床身纵向轴线两侧的并行轨道,所述送料轨道的前后两端分别与送料机床身相连,所述送料滚珠丝杠设置在送料轨道侧面或底部,在送料轨道上端设有溜板,所述溜板跨设在送料轨道的并行轨道上,溜板通过送料轨道与送料机床身相连,送料横梁左右两端向下延伸并对称螺栓固定于溜板上,溜板通过螺母与滚珠丝杠相连;
所述浮动夹钳设有上钳体、下钳体、连杆、偏心轮、摆动部件和基座,在下钳体和连杆间设有安装板;
在送料台面上纵向设置与送料轨道位置宽度匹配的轨道空间;所述浮动夹钳的基座安装在溜板上;
所述上钳体内设有弹簧柱塞,弹簧柱塞内部连接导轨,导轨螺栓固定于所述送料横梁中间位置;在弹簧柱塞底部固设有上钳口,上钳口底面平整,上钳口与弹簧柱塞螺栓固定;
所述下钳体内设有第二弹簧柱塞,第二弹簧柱塞内部连接滑块;所述滑块下部螺栓固定在所述安装板上;连杆设在所述安装板下部,安装板内部设有销块,连杆通过螺栓和销块连接安装板,连杆可上下移动从而带动下钳体上下移动;在连杆外部设置偏心轮,偏心轮设有中间轴,所述摆动部件的驱动轴与偏心轮通过平键连接;所述连杆底部连接在基座上;在第二弹簧柱塞顶部固设有下钳口,下钳口顶面平整,下钳口与第二弹簧柱塞螺栓固定;所述上钳口与所述下钳口上下相对;
所述净料切割区设有两个以上净料切割支撑条、净料切割伺服电机和挡止安装座;所述挡止安装座左右两端螺栓固定在主床身上,挡止安装座设有沿净料切割区纵向对称布置的两个,即前挡止安装座和后挡止安装座;所述的多个净料切割支撑条平行纵向固定于前挡止安装座和后挡止安装座上,所有净料切割支撑条设置在同一高度上,所有净料切割支撑条的上平面构成净料切割区的工作台主体,净料切割伺服电机设置于工作台主体后侧的主床身上;前挡止安装座设有1-2对前净料切割挡止,后挡止安装座设有后净料切割挡止,后净料切割挡止与前净料切割挡止前后对称;每对前净料切割挡止沿前挡止安装座对中心布置,每对后净料切割挡止沿后挡止安装座对中心布置;在前净料切割挡止下部安装前净料切割滚珠丝杆及螺母,螺母与前净料切割挡止连接,前净料切割滚珠丝杆与净料切割伺服电机连接;在后净料切割挡止下部安装后净料切割滚珠丝杆及螺母,螺母与后净料切割挡止连接,后净料切割滚珠丝杆与净料切割伺服电机连接;
所述转动工作台设有两个以上转动支撑条、转动伺服电机、链条托轨和支撑托架;支撑托架设有三个以上横向托架和三个纵向托架,横向托架和纵向托架高度相同,各横向托架左右两端螺栓固定于主床身上,三个纵向托架分别均匀设置于主床身的中间和左右两侧,左右两侧的纵向托架螺栓固定于主床身上,中间的纵向托架设置在各横向托架轴线上,各纵向托架与各横向托架一体焊接构成支撑托架,将支撑托架固定在主床身上;所述纵向托架上下分别设有链条托轨,在所述链条托轨上安装带耳滚子链,转动伺服电机设置在支撑托架前端的主床身上,转动伺服电机与带耳滚子链连接;所述的多个转动支撑条分别横向固定在带耳滚子链上,转动支撑条的左右两端分别固定于侧端链条托轨的带耳滚子链上,转动支撑条的中心固定于中间链条托轨的带耳滚子链上;所有转动支撑条的上平面构成转动工作台的转动工作台面,该转动工作台面与净料切割区的工作台主体高度一致;所述支撑托架后部的横向托架上设有后部链轮座。
上述的激光切割设备,优选地,所述上钳口与所述下钳口形状大小一致,工作状态下上钳口下沿和下钳口上沿与送料台面高度相当。
上述的激光切割设备,优选地,上钳口与所述下钳口采用超硬耐磨材料制成。更优选地,上钳口与所述下钳口采用模具钢材料制成。
上述的激光切割设备,优选地,所述摆动部件为摆动气缸、摆动液压缸或摆动电机。
上述的激光切割设备,优选地,所述送料机设有止退横梁,止退横梁下方设置有止退夹钳;止退横梁设在送料台面和上料托辊之间;止退横梁左右两端固定在单独的横梁架上,所述横梁架底部高度与上料托辊上沿及送料台面高度相适应,或者止退横梁设在送料台面后端,所述止退横梁左右两端分别螺栓固定于送料台面左右两侧;
所述止退夹钳设有止退上钳体、止退下钳体;止退下钳体对应固定于止退横梁下方的横梁架底部中心位置或送料台面横向中心位置上,止退上钳体内设有止退连杆,止退连杆下部连接活塞销,止退连杆外部连接曲轴,连杆顶部固定在止退横梁下方中心位置。
上述的激光切割设备,优选地,所述送料机的送料台面为毛刷板平面。
上述的激光切割设备,优选地,所述净料切割区的净料切割支撑条采用波浪板。
上述的激光切割设备,优选地,在前净料切割挡止和后净料切割挡止的垂直方向均设有凸轮随动器。
上述的激光切割设备,优选地,所述激光切割设备的转动工作台前端设置有输送机,在输送机前端设置码垛机;
所述码垛机设有机架和固定于机架上的码垛机托板组件,机架的前后两端分别设有前横梁和后横梁,前横梁和后横梁上分别对称设置有前横向导轨和后横向导轨,机架的左右两端对称设置有左纵向导轨和右纵向导轨;所述后横梁固定于机架后端,所述前横梁左右两端跨设于左纵向导轨和右纵向导轨上,前横梁可沿左纵向导轨和右纵向导轨前后移动;
在前横向导轨和后横向导轨上设置气缸安装板和码垛推板,码垛推板数量是气缸安装板的两倍,在气缸安装板上安装气缸;所述码垛推板成对设置,码垛推板至少设置有3对,每对码垛推板的其中一个连接气缸,另一个安装在前横向导轨或后横向导轨上;所述码垛推板,至少有一对对中心设置在前横向导轨上且两码垛推板板面垂直于前横向导轨,一对对中心设置于后横向导轨上且两码垛推板板面垂直于后横向导轨,一对分别设置于前横向导轨和后横向导轨上且两码垛推板板面分别平行于前横向导轨和后横向导轨,上述每对码垛推板的两个推板板面平行相对;
在码垛机托板组件上方设有落料平台,码垛机托板组件支撑落料平台;在落料平台下方设有传感器,码垛机托板组件上设有升降机和电机;
所述码垛机托板组件为沿机架纵向布置的3-8个横板,各横板左右两端固定于机架上;所述横板中至少有一个连接落料平台下方并支撑落料平台。
上述的激光切割设备,优选地,升降机为链条式升降机,设有滚子链和链轮,滚子链套设在链轮上,电机与链轮连接。
采用本实用新型的激光切割设备,进行成片板材激光切割,至少具有以下有益效果:
一、能够实现自动送料、精确切割和自动下料,实现连续性操作
激光切割设备的板材上料,由送料机沿送料台面纵向方向向切割机床进行送料,钢板由送料横梁和浮动夹钳夹持向前送料,配合后部挡止和前部挡止进行板材左右定位;具体地,由浮动夹钳的摆动部件驱动,连杆向上移动带动下钳体向上运动与上钳体上下夹持板材,配合送料横梁向送料机床身纵向方向送料,后部挡止和前部挡止同时左右对中心移动,进入送料台面的板材,其前端由前部挡止限定左右位置,其后端由后部挡止限定左右位置,由于前部挡止和后部挡止纵向对称布置,可将进入送料台面的板材沿纵向限止在确定的位置内,以适应板材切割时的位置要求,送料由送料伺服电机带动送料滚珠丝杠完成,定位精度高,送料不易发生偏斜,实现自动送料;
本实用新型的激光切割设备,由于在净料切割区设有前净料切割挡止和后净料切割挡止,能够将送料机精确定位上料而进入工作台主体的板材限止在确定的位置内,以适应板材切割时的位置要求;具体实施时,净料切割伺服电机通过带动前净料切割滚珠丝杆和后净料切割滚珠丝杆,使每对前净料切割挡止和后净料切割挡止分别左右对称移动,每对前净料切割挡止和后净料切割挡止间的宽度通过系统自动控制调节,向净料切割区输送的板材,其前端由前净料切割挡止限定左右位置,其后端由后净料切割挡止限定左右位置,对板材进行精确定位,减少板材实际位置与理论正确位置的偏差,进而保证净料切割的切割精度,解决了普通激光切割机无法切割净料的缺陷;而且,当切割后仍平整板材移动至转动工作台后,由于进入净料切割区的板材被精确定位,由整体移动而进入转动工作台的板面仍精确定位而不易发生偏斜;从而实现了精确切割,降低了工件废品率,提高了生产效率;
当送入净料切割区的成片板材,在净料切割区切割之后,板材仍为平整的板面;之后净料切割后的板材移动至转动工作台,完成工件切割,转动工作台转动,将转动工作台上的工件输送至下一单元,之后转动工作台恢复待机状态,再次将净料切割区未切割完成板材输送至转动工作台,板材被继续切割成单片工件,循环往复,实现了切割的连续性操作;此外,在转动工作台,板材被继续切割而成为形状、大小不规则的单片工件,单片工件不易输送,由于转动工作台能够整体向前移动,从而自动将不规则的单片工件向前输送,实现了切割工件的自动化输送,实现自动下料;
二、实现送料过程的自动纠偏
本激光切割设备,由于浮动夹钳升降为偏心连杆机构,由摆动部件驱动,夹钳可左右浮动;相对于普通加紧机构不能左右浮动,在送料机夹紧板材时如果发生偏斜,将直接影响切割精度,并且会使钢板两侧与前部挡止和后部挡止产生额外的应力,使钢板边缘发生弯曲褶皱等塑性变形,使设备的废品率大大增加;本实用新型送料机设置的浮动夹钳可大大降低废品率,并可以以较大速度送料,送料过程中,当板材前后移动送料发生偏斜时,浮动夹钳开始左右浮动,摆动部件驱动偏心轮沿中间轴旋转,通过弹簧柱塞、导轨和滑块实现左右浮动,自动消除前部挡止和/或后部挡止对板材的侧向作用力,避免板材在送料过程中卷曲,实现了送料过程中的自动纠偏,提高生产效率。
三、转动工作台同时实现了支撑工件和传送工件功能
本实用新型的激光切割设备,由于转动工作台与净料切割区同时设在主床身上,且转动工作台位于净料切割区前部,与净料切割区沿纵向方向布置;在净料切割区切割时,转动工作台静止,转动工作台支撑净料切割区的工件进行切割;当净料切割区完成净料切割后,板材移动至转动工作台完成工件切割,转动工作台转动,将转动工作台上的工件输送至下一单元;这样,转动工作台实现了集支撑工件和传送工件功能于一体。
附图说明
图1为本实用新型的激光切割设备实施方式一整体结构示意图;
图2为图1中送料机立体结构示意图;
图3为图2的纵向剖视图;
图4为图3中A-A向视图;
图5为图2中浮动夹钳设置位置局部结构放大图;
图6为图5中浮动夹钳整体结构放大图;
图7为图6中B-B向视图;
图8为图1中净料切割区和转动工作台立体结构示意图;
图9为图8的纵向剖视图;
图10为图8中转动工作台的支撑托架具体结构示意图;
图11图8中净料切割区前端局部放大图;
图12图8中转动工作台前端局部放大图。
图13为图1中输送机结构示意图;
图14为图1中码垛机整体结构示意图;
图15为图14中码垛机卸下落料平台的结构示意图;
图16为本实用新型的激光切割设备实施方式二整体结构示意图;
图17为图16中送料机立体结构示意图;
图18为图17的纵向剖视图;
图19为图17中止退横梁设置位置局部结构放大图;
图20为图19中止退夹钳整体结构放大图;
图21为图20中C-C向视图。
图中编号说明:
1料架;2 校平机;
3送料机;300送料伺服电机;301送料机床身;306溜板;307送料滚珠丝杠;302上料托辊;303上料托辊支架;304上料托辊轴;305上料托辊管体;313送料台面;314送料轨道;316轨道空间;310送料横梁 312浮动夹钳; 318上钳体;319下钳体;320偏心轮;321摆动气缸;322弹簧柱塞;323导轨;324上钳口;325第二弹簧柱塞;326滑块;327连杆;328安装板;329下钳口;330基座;308前部挡止;309后部挡止;3331前部挡止滚珠丝杠;3332后部挡止滚珠丝杠;3351前部挡止轨道;3352后部挡止轨道;3041挡止上料托辊轴;3051 挡止上料托辊管体;332止退横梁;336止退夹钳;337止退上钳体;止退下钳体338;339横梁架;止退连杆340;活塞销341;曲轴342;
4净料切割区;41净料切割支撑条;42净料切割伺服电机;431前挡止安装座;432后挡止安装座;44工作台主体;451前净料切割挡止;452后净料切割挡止;461前净料切割滚珠丝杆;462后净料切割滚珠丝杆;47凸轮随动器;48净料切割落料空间;
5转动工作台;51转动支撑条;52转动伺服电机;53链条托轨;531中间链条托轨;532侧端链条托轨;54支撑托架;横向托架541;纵向托架542;带耳滚子链55;转动工作台面56;后部链轮座57;58转动工作台落料空间;
6输送机;61支架;62输送带;63输送机滚子链;64伺服电机减速机;65前辊筒;66后辊筒;
7码垛机;700机架;701前横梁;702后横梁;前703横向导轨;704后横向导轨;705左纵向导轨;706右纵向导轨;71落料平台;72码垛推板;73气缸;74气缸安装板;75码垛机托板组件;76传感器;77升降机;78电机;79链轮;791滚子链;
8主床身;81激光切割头组件;82落料抽屉;83毛刷板。
具体实施方式
以下结合附图及实施例详细说明本实用新型的技术方案,本实用新型的保护范围包括但是不限于此。本实用新型中未详细提及的设备结构,均可采用所属领域的常规技术。
实施方式一:
本实用新型的激光切割设备整体结构如图1所示,激光切割设备设有主床身8并从后至前设有以下工作单元即送料机3、净料切割区4、转动工作台5、输送机6和码垛机7,所述净料切割区4和转动工作台5一同固定在主床身8上,其余各工作单元由地脚螺栓固定在地面上;主床身8上还设有激光切割头组件81,激光切割头组件81设置于净料切割区4和转动工作台5上方。具体实施时,在送料机3后部还设有校平机2和料架1,校平机2设有校平机托辊,能够将卷料板材滚压平整,利于送料和激光切割;关于料架和校平机的具体结构及使用方法,属于公知技术,以下不再赘述。激光切割设备的主体工作单元如下:
一、送料机3
如图2-3所示,如图3所示,所述送料机3设有送料机床身301和上料托辊302,所述上料托辊301设于送料机床身301后端;所述上料托辊301设有上料托辊支架303、4-9个上料托辊轴304和对应托辊轴数量的上料托辊管体305;上料托辊支架303弧形架设于送料机床身301和地面之间,上料托辊支架303的上端固定于送料机床身301上,下端固定在地面上;上料托辊轴304均匀设置于上料托辊支架303上,各托辊管体305穿设于上料托辊轴304上,工作状态下,上料托辊302通过板材与上料托辊管体305间的摩擦力带动板材向送料机床身301方向运动;
在送料机床身301上设有送料台面313,具体实施时,送料台面313优先采用毛刷板平面,该毛刷板平面工作面平整,光滑,与板材接触过程中,可避免板材的摩擦、磕碰和划伤,防止在送料过程中划伤板材;在送料台面313前后两端分别设置前部挡止308和后部挡止309,在送料台面313下部分别设置送料伺服电机300、送料滚珠丝杠307;所述送料滚珠丝杠307纵向设置,送料滚珠丝杠307的前后两端分别与送料机床身301相连,送料伺服电机300设置在送料机床身301上,送料伺服电机300与送料滚珠丝杠307连接;
如图2-3所示,后部挡止309和前部挡止308均位于送料台面313上,后部挡止309和前部挡止308纵向对称布置;后部挡止309和前部挡止308设置有1-2对;前部挡止308在送料台面313上配套设置有前部挡止轨道3351、前部挡止滚珠丝杠3331,后部挡止309在送料台面313上配套设置有后部挡止轨道3352、后部挡止滚珠丝杠3332;所述前部挡止轨道3351和后部挡止轨道3352横向设置,前部挡止轨道3351和后部挡止轨道3352的左右两端分别与送料机床身301相连;前部挡止滚珠丝杠3331穿过所述前部挡止308并设置于前部挡止轨道3351上,每对前部挡止308对中心设置于相应的前部挡止轨道3351上;后部挡止滚珠丝杠3332穿过所述后部挡止309并设置于后部挡止轨道3352上,每对后部挡止309对中心设置于相应的后部挡止轨道3352上;
本实用新型中,所述挡止为一种板式限位元件,具有贯通其内部的空腔,各元件内侧面为限位挡位;本方案中,前部挡止308或后部挡止309有一个空腔,每对挡止能够在挡止滚珠丝杠的带动下,沿挡止轨道分别左右对中心移动,前部挡止308和后部挡止309纵向对称布置,能同时对中心左右移动,以适应不同送料板材的宽度变化,工作时,后部挡止309和前部挡止308同时左右对中心移动,进入送料台面313的板材,其前端由前部挡止308限定左右位置,其后端由后部挡止309限定左右位置,由于前部挡止和后部挡止纵向对称布置,可将进入送料台面313的板材沿纵向限止在确定的位置内,以适应板材切割时的位置要求;
所述送料机3还设有送料轨道314、送料横梁310和浮动夹钳312;送料横梁310设于送料台面313上方,工作时送料横梁310可沿送料轨道314前后移动;如图4-5所示,送料轨道314纵向设置于送料台面313下方,送料轨道314为对称设于送料机床身301纵向轴线两侧的并行轨道,所述送料轨道314的前后两端分别与送料机床身301相连,所述送料滚珠丝杠307设置在送料轨道314侧面或底部,在送料轨道314上端设有溜板306,所述溜板306跨设在送料轨道314的并行轨道上,溜板306通过送料轨道314与送料机床身301相连,送料横梁310左右两端向下延伸并对称固定螺栓于溜板306上,溜板306通过螺母与送料滚珠丝杠307相连;工作状态下,送料伺服电机300带动送料滚珠丝杠307运动,从而带动溜板306运动,固定于溜板306上的送料横梁310同时随溜板306运动;
如图5-7所示,浮动夹钳312设有上钳体318、下钳体319、连杆327、偏心轮320、摆动部件和基座330,在下钳体319和连杆327间设有安装板328;
在送料台面313上纵向设置与送料轨道314位置宽度匹配的轨道空间316;浮动夹钳312的基座330安装在溜板306上,随溜板306一起前后运动;
在上钳体318内设有弹簧柱塞322,弹簧柱塞322内部连接导轨323,导轨323螺栓固定于所述送料横梁310中间位置,当浮动夹钳312不工作时,上钳体318吊垂在送料横梁310上;在弹簧柱塞322底部固设有上钳口324,上钳口324底面平整,上钳口324与弹簧柱塞322螺栓固定;
所述下钳体319内设有第二弹簧柱塞325,第二弹簧柱塞325内部连接滑块326;所述滑块326下部螺栓固定在所述安装板328上;连杆327设在所述安装板328下部,安装板328内部设有销块,连杆327通过螺栓和销块连接安装板328,连杆327可上下移动从而带动下钳体319上下移动;在连杆327外部设置偏心轮320,偏心轮320设有中间轴,所述摆动部件的驱动轴与偏心轮320通过平键连接;所述连杆327底部连接在基座330上;在第二弹簧柱塞325顶部固设有下钳口329,下钳口329顶面平整,下钳口329与第二弹簧柱塞325螺栓固定;本实用新型中,所述摆动部件321能够将不同驱动动力转换为机械能,从而通过驱动轴驱动相应连接部件或机构作直线、往复或摆动、旋转运动,摆动部件321可以为摆动气缸、摆动液压缸或摆动电机,其区别仅在于驱动动力不同,分别为气缸驱动、液压驱动或电力驱动,关于这些摆动部件的具体结构及安装使用方法,属于行业内公知的技术,此处不再赘述;
所述上钳口324与所述下钳口329上下相对且形状大小一致,工作状态下上钳口324下沿和下钳口329上沿与送料台面313高度相当;本实施方式中,上钳口324与下钳口329采用形状大小一致的圆形;
本实用新型中,在具体实施时,浮动夹钳312的上钳口324和下钳口329直接与板材接触夹持板材,所述的上钳口324下沿和下钳口329上沿与送料台面313“高度相当”,即上钳口324下沿和下钳口329上沿的高度设置,能够使浮动夹钳312配合送料横梁310带动板材正常沿送料台面313前后或左右移动,而不会产生板材压紧送料台面313难以移动或者板材脱离送料台面313悬空情况,上钳口324下沿和下钳口329上沿的高度,本领域技术人员可以根据具体实施情况实现;
另外,本实用新型中,由于浮动夹钳312的上钳口324和下钳口329直接与夹持板材接触,首先钳口应耐磨,在夹持有缺陷板材时不易损坏,其次钳口要超硬不易变形,在夹持平整板材时可避免把无缺陷板材夹伤,保证工件质量,具体实施时,上钳口324与下钳口329优先采用超硬耐磨材料制成,具体可采用模具钢,实践中优先采用SKD11模具钢材料。
二、净料切割区4和转动工作台5
如图8-9和图12所示,所述净料切割区4设有两个以上净料切割支撑条41、净料切割伺服电机42和挡止安装座;所述挡止安装座左右两端螺栓固定在主床身8上,挡止安装座设有沿净料切割区4纵向对称布置的两个,即前挡止安装座431和后挡止安装座432;所述的多个净料切割支撑条41平行纵向固定于前挡止安装座431和后挡止安装座432上,所有净料切割支撑条41设置在同一高度上,所有净料切割支撑条41的上平面构成净料切割区4的工作台主体44,净料切割伺服电机42设置于工作台主体44后侧的主床身8上;前挡止安装座431设有1-2对前净料切割挡止451,后挡止安装座432设有后净料切割挡止452,后净料切割挡止452与前净料切割挡止451前后对称;每对前净料切割挡止451沿前挡止安装座431对中心布置,每对后净料切割挡止452沿后挡止安装座432对中心布置;在前净料切割挡止451下部安装前净料切割滚珠丝杆461及螺母,螺母与前净料切割挡止451连接,前净料切割滚珠丝杆461与净料切割伺服电机42连接;在后净料切割挡止452下部安装后净料切割滚珠丝杆462及螺母,螺母与后净料切割挡止452连接,后净料切割滚珠丝杆462与净料切割伺服电机42连接;
本实施方式中,前净料切割挡止451和后净料切割挡止452均有一个空腔,每对挡止能够在挡止滚珠丝杠的带动下,沿挡止安装座别左右对中心移动,前净料切割挡止451和后净料切割挡止452纵向对称布置,能同时对中心左右移动,以适应不同切割板材的宽度变化;工作时,前净料切割挡止451和后净料切割挡止452同时左右对中心移动,进入工作台主体44的板材,其前端由前净料切割挡止451限定左右位置,其后端由后净料切割挡止452限定左右位置,由于前净料切割挡止451和后净料切割挡止452纵向对称布置,可将进入工作台主体44的板材限止在确定的位置内,以适应板材切割时的位置要求;具体实施时,工作过程中,向净料切割区4送料,工作台主体44固定不动,净料切割伺服电机42通过带动前净料切割滚珠丝杆461和后净料切割滚珠丝杆462,使每对前净料切割挡止451和后净料切割挡止452分别左右对称移动,每对前净料切割挡止4511和后净料切割挡止452间的宽度通过系统自动控制调节,对板材进行精确定位,减少板材实际位置与理论正确位置的偏差;
本实用新型中,所述净料切割,代表板材在该区仅进行工件形状大小初步切割而不切断板材,送入净料切割区4的成片板材,在净料切割区4切割之后,板材仍为平整的板面,未形成单片的工件;
本实用新型中,具体实施时,如图12所示,净料切割区4的净料切割支撑条41优先采用波浪板,波浪板的波浪面朝上安装,该波浪板结构可减少板材与工作台主体44的接触面积,利于板材的切割;
具体实施时,如图12所示,在前净料切割挡止451和后净料切割挡止452的垂直方向均设有凸轮随动器47,该凸轮随动器47可防止板材切割过程中翘起,减少板材实际位置与理论正确位置的偏差,进而保证净料切割的切割精度;
具体实施时,如图8-9所示,优选在净料切割区4后部设置毛刷板83,毛刷板83左右两端螺栓固定于主床身8上,毛刷板83前端固定于净料切割区4的工作台主体44后端,毛刷板83上平面与工作台主体44的高度一致;输送来的板材经毛刷板83移动至工作台主体44上,切割过程中,未进入工作台主体44的板材暂时由毛刷板83支撑待切割,防止切割过程中划伤板材;
如图8-10所示,所述转动工作台5位于净料切割区4前部,与净料切割区4沿纵向方向布置;转动工作台5设有两个以上转动支撑条51、转动伺服电机52、链条托轨53和支撑托架54;
支撑托架54如图13所示,设有三个以上横向托架541和三个纵向托架542,横向托架541和纵向托架542高度相同,各横向托架541左右两端螺栓固定于主床身8上,三个纵向托架542分别均匀设置于主床身8的中间和左右两侧,左右两侧的纵向托架螺栓固定于主床身8上,中间的纵向托架542设置在各横向托架541轴线上,各纵向托架与各横向托架541一体焊接构成支撑托架54,将支撑托架54固定在主床身8上;
如图11所示,纵向托架542上下分别设有链条托轨53,在所述链条托轨53上安装带耳滚子链55,转动伺服电机52设置在支撑托架54前端的主床身8上,转动伺服电机52与带耳滚子链55连接;所述的多个转动支撑条51分别横向固定在带耳滚子链55上,转动支撑条51的左右两端分别固定于侧端链条托轨532的带耳滚子链55上,转动支撑条51的中心固定于中间链条托轨531的带耳滚子链55上;所有转动支撑条51的上平面构成转动工作台5的转动工作台面56,该转动工作台面56与净料切割区4的工作台主体44高度一致;如图8-9,支撑托架54后部的横向托架541上设有后部链轮座57,实现带耳滚子链55的反向运动;
本实用新型中,转动工作台5集支撑工件和传送工件功能与一体,常规待机状态下,转动工作台5的转动支撑条51均位于转动工作台面56位置,转动工作台5静止,输送至净料切割区4的板材开始净料切割,转动工作台5支撑净料切割区4的板材工件进行净料切割;净料切割完成后,净料切割后的板材移动至转动工作台5的转动工作台面56,继续在激光切割头81切割下形成单片工件;单片工件切割完成后,转动工作台5开始传送,转动伺服电机52通过带耳滚子链55带动转动工作台面56上的转动支撑条51向前转动,将转动工作台面56上的单片工件向激光输送设备的前一工作单元如输送机6输送;单片工件输送完毕,转动伺服电机52通过后部链轮座57,使带耳滚子链55反向运动,转动支撑条51随带耳滚子链55反向运动返回常规待机状态;循环往复,不断在净料切割区4和转动工作台5上切割工件并向前输送;
本实用新型中,在净料切割区4切割后仍平整的板材移动至转动工作台5后,由于进入净料切割区4的板材被精确定位,由整体移动而进入转动工作台5的板面仍精确定位而不易发生偏斜;在转动工作台5,板材被继续切割而成为形状、大小不规则的单片工件,单片工件不易输送,由于转动工作台5能够整体向前移动,从而自动将不规则的单片工件向前输送,实现了切割工件的自动化输送。
具体实施时,在净料切割区4和转动工作台5下部均设有落料抽屉82,如图12,净料切割区4的净料切割支撑条41之间间隔的空间构成净料切割落料空间48,如图11,转动工作台5的转动支撑条51之间间隔的空间构成转动工作台落料空间58;所述净料切割落料空间48和转动工作台落料空间58位于所述落料抽屉82上方;在切割过程中,板材在净料切割区4进行净料切割时,切割产生的小尺寸废料经净料切割落料空间48下降进入净料切割区4下部的落料抽屉82中收集,保持工作台主体44的整洁,同时也利于净料切割区4在工作过程中的抽风除尘;当净料切割后仍未切断板材进入转动工作台5后,板材被继续切割成单片工件,剩余废料中尺寸小于转动工作台落料空间58的废料,下降进入转动工作台5下部的落料抽屉82中收集;大块未进入落料抽屉82的废料由人工收集,或者在转动工作台5前部侧面设置废料传送带,在转动工作台5输送切割工件过程中,大块未进入落料抽屉82的废料可经废料传送带带出激光切割设备;具体实施时,废料传送带采用皮带传送带。
本实用新型中,凸轮随动器47、带耳滚子链55和后部链轮座57,均属于本领域公知的设备零部件,能够从市场上按生产目的要求直接购买并安装于激光切割设备相应位置。
三、输送机6和码垛机7
在激光切割设备的转动工作台5前端设置有输送机6,在输送机6前端设置码垛机7;
如图13所示,输送机6设有输送机支架61、输送带62、输送机滚子链63、伺服电机减速机64、前辊筒65和后辊筒66,前辊筒65和后辊筒66分别安装在输送机支架61的前后两端,由伺服电机减速机64通过输送机滚子链63拖动前辊筒65和后辊筒66转动,输送带62缠绕在前辊筒65和后辊筒66上。输送机6能够暂时存料和毛料切割时大的废料的人工回收,具体工作时,输送机6由伺服电机拖动,系统控制使其动作和速度与转动工作台5相配合,程序编好后自动动作,不需人工操作,实现自动输送;
如图14-15所示,码垛机设有机架700和固定于机架700上的码垛机托板组件75,机架700的前后两端分别设有前横梁701和后横梁702,前横梁701和后横梁702上分别对称设置有前横向导轨703和后横向导轨704,机架的左右两端对称设置有左纵向导轨705和右纵向导轨706;所述后横梁702固定于机架700后端,所述前横梁701左右两端跨设于左纵向导轨705和右纵向导轨706上,前横梁701可沿左纵向导轨705和右纵向导轨706前后移动;
如图15所示,码垛机托板组件75为沿机架700纵向布置的3-8个横板,各横板左右两端固定于机架上;所述横板中至少有一个连接落料平台71下方并支撑落料平台71;
在前横向导轨703和后横向导轨704上设置气缸安装板74和码垛推板72,码垛推板72数量是气缸安装板74的两倍,在气缸安装板74上安装气缸73;所述码垛推板72成对设置,码垛推板72至少设置有3对,每对码垛推板72的其中一个连接气缸73,另一个安装在前横向导轨703或后横向导轨704上;所述码垛推板72,至少有一对对中心设置在前横向导轨703上且两码垛推板板面垂直于前横向导轨703,一对对中心设置于后横向导轨704上且两码垛推板板面垂直于后横向导轨704,一对分别设置于前横向导轨703和后横向导轨704上且两码垛推板板面分别平行于前横向导轨703和后横向导轨704,上述每对码垛推板72的两个推板板面平行相对;具体实施时,码垛推板72设置3对;
在码垛机托板组件75上方设有落料平台71,码垛机托板组件75支撑落料平台71;在落料平台71下方设有传感器76,码垛机托板组件75上设有升降机77和电机78;本实施方式中,升降机77为链条式升降机,设有滚子链791和链轮79,滚子链791套设在链轮79上,电机78与链轮79连接;
当码垛机工作时,后横向导轨704上的一对码垛推板72在气缸73驱动下,沿后横向导轨704对中心左右移动,推送工件后端的左右两侧,同时前横向导轨703上的一对码垛推板在气缸73驱动下,沿前横向导轨703对中心左右移动,推送工件前端的左右两侧,这样,两对码垛推板前后配合,使工件在落料平台71上沿落料平台71纵向排列整齐,码垛推板72之间的宽度能够调节,以适应宽度大小不同的工件;在码垛过程中,前横向导轨703与后横向导轨704之间的宽度也能够调节,以适应长度大小不同的工件,具体的,当输送入码垛机的工件长度变短或变长时时,前横梁701沿左纵向导轨705和右纵向导轨706向后或向前移动,前横向导轨703上的这对码垛推板随前横梁701向后或向前移动,继续配合后横向导轨704上的这对码垛推板,使工件在落料平台71上沿落料平台71纵向排列整齐;当工件在落料平台71上沿纵向排列发生偏斜时,前横梁701沿左纵向导轨705和右纵向导轨706向后移动,同时设置于前横向导轨703和后横向导轨704上的这对码垛推板距离变小,将发生偏斜的工件推送排列整齐;这样,落料平台71上的各对码垛推板72根据输送入码垛机的工件长度宽度变化,不断将工件推送码垛堆叠在落料平台71上;在码垛过程中,当落料平台71上的板料堆叠高度到达传感器76位置时,电机78通过滚子链791和链轮79将动力传递至升降机77,升降机77驱动落料平台71自动调节下降,达到码垛容量时,传感器76发出信号,码垛作业停机,使用叉车将堆叠好的工件放置到指定区域后;升降机77驱动落料平台71自动调节上升,码垛机7复位,码垛作业重新开始。
本实用新型的激光切割设备是这样工作的:
1、板材准备:将需切割成片板材卷设在料架1上,通过校平机2校平后,板材由上料托辊302支撑送入送料机3;
2、自动上料:送料机3上浮动夹钳312的摆动部件321驱动,连杆327向上移动带动下钳体319向上运动与上钳体318上下夹持板材前端;送料伺服电机300带动送料滚珠丝杠307运动,使溜板306带动送料横梁310沿送料机床身301纵向方向前后运动,浮动夹钳312配合送料横梁310在轨道空间316内移动,使浮动夹钳312和送料横梁310移动至送料台面313后端;上料托辊302通过板材与上料托辊管体305间的摩擦力带动板材向送料机床身301方向运动;此时,板材前端由前部挡止308限定左右位置,板材后端由后部挡止309限定左右位置,板材在送料台面313上精确定位,当送料发生偏斜时,浮动夹钳左右浮动自动纠偏;板材由送料机3进入净料切割区4;
3、净料切割:转动工作台5待机,转动工作台5的转动支撑条51均位于转动工作台面56位置,转动工作台5静止,输送至净料切割区4的板材开始净料切割,转动工作台5支撑净料切割区4的板材工件进行净料切割,板材进行工件形状大小初步切割而不切断板材;
4、转动工作台切割:送料机3继续送料,成片板材移动至净料切割区4,净料切割后的板材同时移动至转动工作台5的转动工作台面56,继续在激光切割头81切割下形成单片工件;
5、工件输送:转动工作台5开始传送,转动伺服电机52通过带耳滚子链55带动转动工作台面56上的转动支撑条51向前转动,将转动工作台面56上的单片工件输送至输送机6的输送带上;输送机6伺服电机拖动前辊筒和后辊筒转动,将输送带上工件运送至码垛机7;
6、工件码垛:码垛机7对切割好的工件进行码垛堆叠,堆叠达到码垛容量时,传感器发出信号,生产线暂时停机,使用叉车将堆叠好的工件放置到指定区域后,码垛机7复位,激光切割生产线重新开始生产。
本实用新型中,在具体实施时,料架、校平机、送料机、净料切割区、转动工作台、输送机和码垛机沿纵向方向布置,即各工作单元的轴线在同一条直线上;送料机、净料切割区、转动工作台和输送机中分别设置有伺服电机,由所述控制中心通过控制电路控制伺服电机运动从而控制各单元运动,净料切割区和转动工作台与激光切割头组件配合进行板材切割;需要说明的是,激光切割头组件在切割控制程序控制下进行工作,具体的,各伺服电机与控制系统电连接,切割控制程序可设定加工工件标准、激光切割头起刀点、切割时激光头距离板材高度、切割时使用辅助气体类型、辅助气体气压、激光切割头组件最大切割功率、切割停留时间等具体加工工艺参数,关于激光切割头组件的具体结构、安装使用方法,本领域技术人员可根据板材来源、需切割得到工件的形状、大小及厚度要求进行适应性选择,并根据加工工件需要选择适应的切割控制程序,能够在净料切割区和转动工作台上将板材切割为合格工件,此处不再赘述。
相对于现有的激光切割设备,本实用新型的激光切割设备采用设置浮动夹钳的送料机,自动送料的同时能自动纠偏,将板材精确输送至净料切割区;净料切割区,前净料切割挡止和后净料切割挡止实现板材精确定位,保证了净料切割的切割精度;转动工作台,集支撑工件和传送工件功能与一体,静止时支撑工件进行切割,转动时将切割好的工件输送至输送机,实现了自动下料;切割工件由输送机输送至码垛机,将切割好的工件自动堆叠,实现自动升降存料。因此,本实用新型的激光切割设备,上下料由设备自动完成,使激光切割设备可以连续工作,充分发挥激光切割速度快的优势,减少操作机器的人数,降低劳动强度,提高生产效率。
实施方式二:
图16显示出本实用新型的另一种激光切割设备整体结构,激光切割设备设有主床身8并从后至前设有以下工作单元即料架1、校平机2、送料机3、净料切割区4、转动工作台5、输送机6和码垛机7,所述净料切割区4和转动工作台5一同固定在主床身8上,其余各工作单元由地脚螺栓固定在地面上;主床身8上还设有激光切割头组件81,激光切割头组件81设置于净料切割区4和转动工作台5上方;
激光切割设备的送料机3如图17-18所示,送料机3设有送料机床身301和上料托辊302,所述上料托辊301设于送料机床身301后端;所述上料托辊301设有上料托辊支架303、4-9个上料托辊轴304和对应托辊轴数量的上料托辊管体305;上料托辊支架303弧形架设于送料机床身301和地面之间,上料托辊支架303的上端固定于送料机床身301上,下端固定在地面上;上料托辊轴304均匀设置于上料托辊支架303上,各托辊管体305穿设于上料托辊轴304上;
在送料机床身301上设有送料台面313,在送料台面313前后两端分别设置前部挡止308和后部挡止309,在送料台面313下部分别设置送料伺服电机300、送料滚珠丝杠307;所述送料滚珠丝杠307纵向设置,送料滚珠丝杠307的前后两端分别与送料机床身301相连,送料伺服电机300设置在送料机床身301上,送料伺服电机300与送料滚珠丝杠307连接;
后部挡止309和前部挡止308均位于送料台面313上,后部挡止309和前部挡止308纵向对称布置;后部挡止309和前部挡止308设置有1-2对;前部挡止308在送料台面313上配套设置有前部挡止轨道3351、前部挡止滚珠丝杠3331,后部挡止309在送料台面313上配套设置有后部挡止轨道3352、后部挡止滚珠丝杠3332;所述前部挡止轨道3351和后部挡止轨道3352横向设置,前部挡止轨道3351和后部挡止轨道3352的左右两端分别与送料机床身301相连;前部挡止滚珠丝杠3331穿过所述前部挡止308并设置于前部挡止轨道3351上,每对前部挡止308对中心设置于相应的前部挡止轨道3351上;后部挡止滚珠丝杠3332穿过所述后部挡止309并设置于后部挡止轨道3352上,每对后部挡止309对中心设置于相应的后部挡止轨道3352上;
所述送料机3还设有送料轨道314、送料横梁310和浮动夹钳312;送料横梁310设于送料台面313上方,工作时送料横梁310可沿送料轨道314前后移动;送料轨道314纵向设置于送料台面313下方,送料轨道314为对称设于送料机床身301纵向轴线两侧的并行轨道,所述送料轨道314的前后两端分别与送料机床身301相连,所述送料滚珠丝杠307设置在送料轨道314侧面或底部,在送料轨道314上端设有溜板306,所述溜板306跨设在送料轨道314的并行轨道上,溜板306通过送料轨道314与送料机床身301相连,送料横梁310左右两端向下延伸并对称螺栓固定于溜板306上,溜板306通过螺母与送料滚珠丝杠307相连;工作状态下,送料伺服电机300带动送料滚珠丝杠307运动,从而带动溜板306运动,固定于溜板306上的送料横梁310同时随溜板306运动;
浮动夹钳312设有上钳体和下钳体,在送料台面313上纵向设置与送料轨道314位置宽度匹配的轨道空间316;浮动夹钳312的基座安装在溜板306上,随溜板306一起前后运动;
上钳体的导轨螺栓固定于送料横梁310中间位置;
如图19所示,送料机3设有止退横梁332,止退横梁332下方设置有止退夹钳336;止退横梁332设在送料台面313和上料托辊301之间;止退横梁332左右两端固定在单独的横梁架339上,横梁架339底部高度与上料托辊301上沿及送料台面313高度相适应;
如图20-21所示,止退夹钳336设有止退上钳体337、止退下钳体338;如图19所示,止退下钳体338对应固定于止退横梁332下方的横梁架底部中心位置,止退上钳体337内设有止退连杆340,止退连杆340下部连接活塞销341,止退连杆340外部连接曲轴342,连杆顶部固定在止退横梁332下方中心位置;具体实施时,止退上钳体337下沿和止退下钳体338上沿与所处的送料面高度相当;工作时,活塞销341可驱动止退连杆340沿曲轴342上下移动从而带动止退上钳体337上下移动;
本激光切割设备的浮动夹钳312、净料切割区4、转动工作台5、输送机6和码垛机的结构和工作方式同实施方式一。
本激光切割设备是这样工作的:
1、板材准备:将需切割成片板材卷设在料架1上,通过校平机2校平后,板材由上料托辊302支撑送入送料机3;
2、自动上料:送料机3上浮动夹钳312的摆动部件321驱动,连杆327向上移动带动下钳体319向上运动与上钳体318上下夹持板材前端;送料伺服电机300带动送料滚珠丝杠307运动,使溜板306带动送料横梁310沿送料机床身301纵向方向前后运动,浮动夹钳312配合送料横梁310在轨道空间316内移动,使浮动夹钳312和送料横梁310移动至送料台面313后端;上料托辊302通过板材与上料托辊管体305间的摩擦力带动板材向送料机床身301方向运动;此时,板材前端由前部挡止308限定左右位置,板材后端由后部挡止309限定左右位置,板材在送料台面313上精确定位,当送料发生偏斜时,浮动夹钳左右浮动自动纠偏;板材由送料机3进入净料切割区4;
3、板材止退:由于板材是连续板面,后端未切割板材会拖曳前方板材导致板材后退,影响切割板材在切割机床上的精确定位,此时止退夹钳336启动工作,塞销341驱动止退连杆340沿曲轴342向下移动从而带动止退上钳体337下移,与止退下钳体338一起夹持板材,避免板材后退;
4、净料切割:输送至净料切割区4的板材开始净料切割,转动工作台5支撑净料切割区4的板材工件进行净料切割,板材进行工件形状大小初步切割而不切断板材;净料切割结束后,止退夹钳336的塞销341驱动止退连杆340沿曲轴342上移带动止退上钳体337上移,止退上钳体337与止退下钳体338上下分开;
5、转动工作台切割:送料机3继续送料,成片板材移动至净料切割区4,净料切割后的板材同时移动至转动工作台5的转动工作台面56,继续在激光切割头81切割下形成单片工件;
6、工件输送:转动工作台5开始传送,转动伺服电机52通过带耳滚子链55带动转动工作台面56上的转动支撑条51向前转动,将转动工作台面56上的单片工件输送至输送机6的输送带上;输送机6伺服电机拖动前辊筒和后辊筒转动,将输送带上工件运送至码垛机7;
7、工件码垛:码垛机7对切割好的工件进行码垛堆叠,堆叠达到码垛容量时,传感器发出信号,生产线暂时停机,使用叉车将堆叠好的工件放置到指定区域后,码垛机7复位,激光切割生产线重新开始生产。
本实施方式中,设置浮动夹钳的送料机,自动送料的同时能自动纠偏,将板材精确输送至净料切割区;净料切割区,前净料切割挡止和后净料切割挡止实现板材精确定位,并结合止退夹钳的止退工作,保证了净料切割的切割精度;转动工作台实现板材完全切割,并将切割好的工件输送至输送机,实现了自动下料;切割工件由输送机输送至码垛机,将切割好的工件自动堆叠,实现自动升降存料。

Claims (10)

1.一种激光切割设备,其特征在于:
所述激光切割设备设有主床身(8)并从后至前设有送料机(3)、净料切割区(4)和转动工作台(5),所述净料切割区(4)和转动工作台(5)一同固定在主床身(8)上,送料机(3)固定在地面上;主床身(8)上还设有激光切割头组件(81),激光切割头组件(81)设置于净料切割区(4)和转动工作台(5)上方;
所述送料机(3)设有送料机床身(301)和上料托辊(302),所述上料托辊(302)设于送料机床身(301)后端;所述上料托辊(302)设有上料托辊支架(303)、4-9个上料托辊轴(304)和对应托辊轴数量的上料托辊管体(305);上料托辊支架(303)弧形架设于送料机床身(301)和地面之间,上料托辊支架(303)的上端固定于送料机床身(301)上,下端固定在地面上;上料托辊轴(304)均匀设置于上料托辊支架(303)上,各托辊管体(305)穿设于上料托辊轴(304)上;
在送料机床身(301)上设有送料台面(313),在送料台面(313)前后两端分别设置前部挡止(308)和后部挡止(309),在送料台面(313)下部分别设置送料伺服电机(300)、送料滚珠丝杠(307);所述送料滚珠丝杠(307)纵向设置,送料滚珠丝杠(307)的前后两端分别与送料机床身(301)相连,送料伺服电机(300)设置在送料机床身(301)上,送料伺服电机(300)与送料滚珠丝杠(307)连接;
所述后部挡止(309)和前部挡止(308)均位于送料台面(313)上,后部挡止(309)和前部挡止(308)纵向对称布置;后部挡止(309)和前部挡止(308)设置有1-2对;前部挡止(308)在送料台面(313)上配套设置有前部挡止轨道(3351)、前部挡止滚珠丝杠(3331),后部挡止(309)在送料台面(313)上配套设置有后部挡止轨道(3352)、后部挡止滚珠丝杠(3332);所述前部挡止轨道(3351)和后部挡止轨道(3352)横向设置,前部挡止轨道(3351)和后部挡止轨道(3352)的左右两端分别与送料机床身(301)相连;前部挡止滚珠丝杠(3331)穿过所述前部挡止(308)并设置于前部挡止轨道(3351)上,每对前部挡止(308)对中心设置于相应的前部挡止轨道(3351)上;后部挡止滚珠丝杠(3332)穿过所述后部挡止(309)并设置于后部挡止轨道(3352)上,每对后部挡止(309)对中心设置于相应的后部挡止轨道(3352)上;
所述送料机(3)还设有送料轨道(314)、送料横梁(310)和浮动夹钳(312),送料横梁(310)设于送料台面(313)上方,工作时送料横梁(310)可沿送料轨道(314)前后移动;所述送料轨道(314)纵向设置于送料台面(313)下方,送料轨道(314)为对称设于送料机床身(301)纵向轴线两侧的并行轨道,所述送料轨道(314)的前后两端分别与送料机床身(301)相连,所述送料滚珠丝杠(307)设置在送料轨道(314)侧面或底部,在送料轨道(314)上端设有溜板(306),所述溜板(306)跨设在送料轨道(314)的并行轨道上,溜板(306)通过送料轨道(314)与送料机床身(301)相连,送料横梁(310)左右两端向下延伸并对称固定于溜板(306)上,溜板(306)通过螺母与滚珠丝杠相连;
所述浮动夹钳(312)设有上钳体(318)、下钳体(319)、连杆(327)、偏心轮(320)、摆动部件和基座(330),在下钳体(319)和连杆(327)间设有安装板(328);
在送料台面(313)上纵向设置与送料轨道(314)位置宽度匹配的轨道空间(316);所述浮动夹钳(312)的基座(330)安装在溜板(306)上;
所述上钳体(318)内设有弹簧柱塞(322),弹簧柱塞(322)内部连接导轨(323),导轨(323)螺栓固定于所述送料横梁(310)中间位置;在弹簧柱塞(322)底部固设有上钳口(324),上钳口(324)底面平整,上钳口(324)与弹簧柱塞(322)螺栓固定;
所述下钳体(319)内设有第二弹簧柱塞(325),第二弹簧柱塞(325)内部连接滑块(326);所述滑块(326)下部螺栓固定在所述安装板(328)上;连杆(327)设在所述安装板(328)下部,安装板(328)内部设有销块,连杆(327)通过螺栓和销块连接安装板(328);在连杆(327)外部设置偏心轮(320),偏心轮(320)设有中间轴,所述摆动部件的驱动轴与偏心轮(320)通过平键连接;所述连杆(327)底部连接在基座(330)上;在第二弹簧柱塞(325)顶部固设有下钳口(329),下钳口(329)顶面平整,下钳口(329)与第二弹簧柱塞(325)螺栓固定;所述上钳口(324)与所述下钳口(329)上下相对设置;
所述净料切割区(4)设有两个以上净料切割支撑条(41)、净料切割伺服电机(42)和挡止安装座;所述挡止安装座左右两端螺栓固定在主床身(8)上,挡止安装座设有沿净料切割区(4)纵向对称布置的两个,即前挡止安装座(431)和后挡止安装座(432);所述的多个净料切割支撑条(41)平行纵向固定于前挡止安装座(431)和后挡止安装座(432)上,所有净料切割支撑条(41)设置在同一高度上,所有净料切割支撑条(41)的上平面构成净料切割区(4)的工作台主体(44),净料切割伺服电机(42)设置于工作台主体(44)后侧的主床身(8)上;前挡止安装座(431)设有1-2对前净料切割挡止(451),后挡止安装座(432)设有后净料切割挡止(452),后净料切割挡止(452)与前净料切割挡止(451)前后对称;每对前净料切割挡止(451沿前挡止安装座(431)对中心布置,每对后净料切割挡止(452)沿后挡止安装座(432)对中心布置;在前净料切割挡止(451)下部安装前净料切割滚珠丝杆(461)及螺母,螺母与前净料切割挡止(451)连接,前净料切割滚珠丝杆(461)与净料切割伺服电机(42)连接;在后净料切割挡止(452)下部安装后净料切割滚珠丝杆(462)及螺母,螺母与后净料切割挡止(452)连接,后净料切割滚珠丝杆(462)与净料切割伺服电机(42)连接;
所述转动工作台(5)设有两个以上转动支撑条(51)、转动伺服电机(52)、链条托轨(53)和支撑托架(54);支撑托架(54)设有三个以上横向托架(541)和三个纵向托架(542),横向托架(541)和纵向托架(542)高度相同,各横向托架(541)左右两端螺栓固定于主床身(8)上,三个纵向托架(542)分别均匀设置于主床身(8)的中间和左右两侧,左右两侧的纵向托架螺栓固定于主床身(8)上,中间的纵向托架(542)设置在各横向托架(541)轴线上,各纵向托架与各横向托架(541)一体焊接构成支撑托架(54),将支撑托架(54)固定在主床身(8)上;所述纵向托架(542)上下分别设有链条托轨(53),在所述链条托轨(53)上安装带耳滚子链(55),转动伺服电机(52)设置在支撑托架(54)前端的主床身(8)上,转动伺服电机(52)与带耳滚子链(55)连接;所述的多个转动支撑条(51)分别横向固定在带耳滚子链(55)上,转动支撑条(51)的左右两端分别固定于侧端链条托轨(532)的带耳滚子链(55)上,转动支撑条(51)的中心固定于中间链条托轨(531)的带耳滚子链(55)上;所有转动支撑条(51)的上平面构成转动工作台(5)的转动工作台面(56),该转动工作台面(56)与净料切割区(4)的工作台主体(44)高度一致;所述支撑托架(54)后部的横向托架(541)上设有后部链轮座(57)。
2.根据权利要求1所述的激光切割设备,其特征在于:所述上钳口(324)与所述下钳口(329)形状大小一致。
3.根据权利要求1所述的激光切割设备,其特征在于:上钳口(324)与下钳口(329)采用超硬耐磨材料模具钢制成。
4.根据权利要求1所述的激光切割设备,其特征在于:所述摆动部件为摆动气缸(321)、摆动液压缸或摆动电机。
5.根据权利要求1所述的激光切割设备,其特征在于:所述送料机(3)设有止退横梁(332),止退横梁(332)下方设置有止退夹钳(336);止退横梁(332)设在送料台面(313)和上料托辊(302)之间;止退横梁(332)左右两端固定在单独的横梁架(339)上,所述横梁架(339)底部高度与上料托辊(302)上沿及送料台面(313)高度相适应,或者止退横梁(332)设在送料台面(313)后端,所述止退横梁(332)左右两端分别螺栓固定于送料台面(313)左右两侧;
所述止退夹钳(336)设有止退上钳体(337)、止退下钳体(338);止退下钳体(338)对应固定于止退横梁(332)下方的横梁架底部中心位置或送料台面(313)横向中心位置上,止退上钳体(337)内设有止退连杆(340),止退连杆(340)下部连接活塞销(341),止退连杆(340)外部连接曲轴(342),连杆顶部固定在止退横梁(332)下方中心位置。
6.根据权利要求1所述的激光切割设备,其特征在于:所述送料机(3)的送料台面(313)为毛刷板平面。
7.根据权利要求1所述的激光切割设备,其特征在于:所述净料切割区(4)的净料切割支撑条(41)采用波浪板。
8.根据权利要求1所述的激光切割设备,其特征在于:所述前净料切割挡止(451)和后净料切割挡止(452)的垂直方向均设有凸轮随动器(47)。
9.根据权利要求1所述的激光切割设备,其特征在于:所述激光切割设备的转动工作台(5)前端设置有输送机(6),在输送机(6)前端设置码垛机(7);
所述码垛机(7)设有机架(700)和固定于机架(700)上的码垛机托板组件(75),机架(700)的前后两端分别设有前横梁(701)和后横梁(702),前横梁(701)和后横梁(702)上分别对称设置有前横向导轨(703)和后横向导轨(704),机架的左右两端对称设置有左纵向导轨(705)和右纵向导轨(706);所述后横梁(702)固定于机架(700)后端,所述前横梁(701)左右两端跨设于左纵向导轨(705)和右纵向导轨(706)上,前横梁(701)可沿左纵向导轨(705)和右纵向导轨(706)前后移动;
在前横向导轨(703)和后横向导轨(704)上设置气缸安装板(74)和码垛推板(72),码垛推板(72)数量是气缸安装板(74)的两倍,在气缸安装板(74)上安装气缸(73);所述码垛推板(72)成对设置,码垛推板(72)至少设置有3对,每对码垛推板(72)的其中一个连接气缸(73),另一个安装在前横向导轨(703)或后横向导轨(704)上;所述码垛推板(72),至少有一对对中心设置在前横向导轨(703)上且两码垛推板板面垂直于前横向导轨(703),一对对中心设置于后横向导轨(704)上且两码垛推板板面垂直于后横向导轨(704),一对分别设置于前横向导轨(703)和后横向导轨(704)上且两码垛推板板面分别平行于前横向导轨(703)和后横向导轨(704),上述每对码垛推板(72)的两个推板板面平行相对;
在码垛机托板组件(75)上方设有落料平台(71),码垛机托板组件(75)支撑落料平台(71);在落料平台(71)下方设有传感器(76),码垛机托板组件(75)上设有升降机(77)和电机(78);
所述码垛机托板组件(75)为沿机架(700)纵向布置的3-8个横板,各横板左右两端固定于机架上;所述横板中至少有一个连接落料平台(71)下方并支撑落料平台(71)。
10.根据权利要求9所述的激光切割设备,其特征在于:升降机(77)为链条式升降机,设有滚子链(791)和链轮(79),滚子链(791)套设在链轮(79)上,电机(78)与链轮(79)连接。
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