CN211708334U - 坡口切割系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种坡口切割系统，涉及钢板加工设备技术领域，本实用新型提供的坡口切割系统包括搬运装置、切割装置以及与切割装置连接的传感器，搬运装置用于将工件搬运至切割工位的固定位置，传感器用于实时获取切割工位上的工件的第一位置并将第一位置信息发送至切割装置，切割装置用于接收第一位置信息并对切割工位上的工件进行切割。本实用新型提供的坡口切割系统能够通过搬运装置将工件搬运至切割工位的固定位置，并采用传感器实时引导切割，工件位置准确，即使同种工件的一致性低，也能切割出相对标准的坡口，有效提高切割精度，满足后序焊接需求。

Description

坡口切割系统

技术领域

本实用新型涉及钢板加工设备技术领域，尤其是涉及一种坡口切割系统。

背景技术

随着工业4.0时代推进，工业制造领域正快速向智能化、柔性化发展。当前国内工程机械行业中，自动化、智能化程度普遍不高，其中钢板的坡口加工大多为人工示教机器人切割的半自动操作形式，而且由于工件需要加工的位置不同、加工的角度不同而需要采用不同形状的定位夹具，这样不仅增加了制造成本，而且由于要更换定位装置使得生产过程变得复杂缓慢，为此设计一种可以实现任意形状、任意角度的火焰切割破口系统是十分重要的。

现阶段存在多种装置及使用方法，已将视觉和切割工具进行结合，实现自动火焰切割。

该种视觉引导火焰切割，采用的是通过相机拍照，识别出工件位置，机器人再根据预定程序完成坡口切割工作的形式。

目前该种视觉引导坡口切割装置存在以下不足：

1.加工范围与精度互相制约：现有装置由于相机视野大小和识别精度互相制约，加工长度超过0.8米的工件时，精度较低。

2.工件一致性容忍度低：现有装置采用标定工件特征点拟合工件外形的方式进行引导，对于待加工工件与理论尺寸的一致性容忍度低。

3.设备利用率低：现有装置切割机器人工作时搬运机器人需要进行等待，设备利用率较低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种坡口切割系统，有效提高切割精度，满足后序焊接需求。

为实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

本实用新型提供一种坡口切割系统，包括搬运装置、切割装置以及与所述切割装置连接的传感器，所述搬运装置用于将工件搬运至切割工位的固定位置，所述传感器用于实时获取所述切割工位上的工件的第一位置并将第一位置信息发送至所述切割装置，所述切割装置用于接收所述第一位置信息并对所述切割工位上的工件进行切割。

进一步地，所述搬运装置包括相机和转运机构，所述转运机构和所述切割装置均与所述相机连接，所述相机用于识别所述工件的第二位置和种类，并将第二位置信息发送至所述转运机构和将种类信息发送至所述切割装置，所述转运机构用于接收所述第二位置信息并将所述工件转运至所述切割工位的固定位置。

进一步地，所述转运机构包括拾取组件以及与所述拾取组件连接的第一移动组件，所述相机设置于所述拾取组件，所述拾取组件用于取放所述工件，所述第一移动组件与所述相机连接，所述第一移动组件用于接收所述第二位置信息以调整所述拾取组件的取放件位置。

进一步地，所述切割装置包括第二移动组件以及与所述第二移动组件连接的切割本体，所述传感器设置于所述切割本体，所述第二移动组件与所述传感器连接，所述第二移动组件用于接收所述第一位置信息以调整所述切割本体的切割位置。

进一步地，所述传感器与所述切割本体之间设有角度调整件，所述角度调整件用于调整所述传感器的安装角度。

进一步地，所述切割装置还包括与所述第二移动组件连接的防撞传感器。

进一步地，所述坡口切割系统还包括行走轨道，所述搬运装置滑动配置于所述行走轨道。

进一步地，所述坡口切割系统还包括多个工作台，每一个所述工作台形成一个切割工位，所述搬运装置能够依次将多个工件一一对应放置在多个所述工作台的固定位置。

进一步地，多个所述工作台分布于所述行走轨道的一侧，且多个所述工作台沿着所述行走轨道的延伸方向依次分布。

进一步地，还包括至少一个用于存放所述工件的工件存放台。

本实用新型提供的坡口切割系统能产生如下有益效果：

在使用时，首先搬运装置将工件搬运至切割工位的固定位置，随后切割装置上的传感器实时获取切割工位上工件的位置信息并将位置信息发送至切割装置，切割装置一边接收位置信息一边对切割工位上的工件进行切割。

相对于现有技术来说，本实用新型提供的坡口切割系统能够通过搬运装置将工件搬运至切割工位的固定位置，并采用传感器实时引导切割，工件位置准确，即使同种工件的一致性低，也能切割出相对标准的坡口，有效提高切割精度，满足后序焊接需求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的坡口切割系统的三维结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的切割装置与传感器连接时的爆炸图。

图标：1－搬运装置；11－相机；12－拾取组件；13－第一移动组件；2－切割装置；21－第二移动组件；22－切割本体；221－安装支架；3－传感器；31－绝缘垫板；32－安装板；4－角度调整件；41－安装底座；5－防撞传感器；6－行走轨道；7－工作台；8－工件存放台；9－控制系统；10－法兰。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

图1为本实用新型实施例提供的坡口切割系统的三维结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的切割装置与传感器连接时的爆炸图。

本实施例在于提供一种坡口切割系统，如图1所示，包括搬运装置1、切割装置2以及与切割装置2连接的传感器3，搬运装置1用于将工件搬运至切割工位的固定位置，传感器3用于实时获取切割工位上的工件的第一位置并将第一位置信息发送至切割装置2，切割装置2用于接收第一位置信息并对切割工位上的工件进行切割。

在使用时，首先搬运装置1将工件搬运至切割工位的固定位置，随后切割装置2上的传感器3实时获取切割工位上工件的位置信息并将位置信息发送至切割装置2，切割装置2一边接收位置信息一边对切割工位上的工件进行切割。

其中，传感器3可以选用现有的视觉激光器。

上述坡口切割系统中搬运装置1解决了人工放件位置的随机性，为激光视觉引导切割提供先决条件，搬运装置1与激光视觉实时引导切割相结合，有效提高切割效率，不受相机拍照范围与精度相互的制约，即使同种工件的一致性低，也能切割出相对标准的坡口。

在一些实施例中，如图1所示，搬运装置1包括相机11和转运机构，转运机构和切割装置2均与相机11连接，相机11用于识别工件的第二位置和种类，并将第二位置信息发送至转运机构引导转运机构将工件转运至切割工位的固定位置，相机11还将种类信息发送至切割装置2，以使得切割装置2运行对应的切割程序。

具体操作时，相机11获取工件的第二位置信息和种类信息，并将第二位置信息发送至转运机构，引导转运机构以固定姿态对工件进行抓取，并放置在切割台的固定位置上，同时将种类信息发送至切割装置2，切割装置2运行对应切割程序，并在传感器3的实时引导下完成坡口切割。

需要说明的是，上述相机11为智能相机，具体型号可以为CS7403、FHV7，等等。

具体地，如图1所示，转运机构包括拾取组件12以及与拾取组件12连接的第一移动组件13，相机11设置于拾取组件12，拾取组件12用于取放工件，第一移动组件13与相机11连接，第一移动组件13用于接收第二位置信息以调整拾取组件12的取放件位置。

当第一移动组件13接收第二位置信息后，第一移动组件13带动拾取组件12以固定姿态对工件进行抓取，拾取组件12抓取工件后，第一移动组件13带动拾取组件12移动至切割工位固定位置的上方，随后拾取组件12释放工件，切割装置2对工件进行切割。

拾取组件12可以采用多种结构形式，其可以通过气力拾取、磁力拾取、卡爪拾取等等。

在至少一个实施例中，拾取组件12通过磁力拾取，当拾取组件12拾取工件时，其内部电路导通产生磁力吸附工件；工件到位后，电路断开，磁力消失，实现工件的释放。采用磁力拾取的优点在于拾取以及释放速度快，拾取稳定性好。

另外，第一移动组件13也可以采用多种结构形式，具体可以为六轴搬运机器人、四轴搬运机器人、自动桁架等移动设备。

在至少一个实施例中，第一移动组件13为六轴搬运机器人。

在一些实施例中，如图1所示，切割装置2包括第二移动组件21以及与第二移动组件21连接的切割本体22，传感器3设置于切割本体22，第二移动组件21与传感器3连接，第二移动组件21用于接收第一位置信息以调整切割本体22的切割位置。

具体在作业时，传感器3可以对工件边线进行实时追踪获取第一位置信息，第二移动组件21收到第一位置信息后对切割本体22的切割位置进行微调，只要在第二移动组件21移动范围内，就可以加工各种不同大小的工件，摆脱了相机视野的限制，提升系统可加工工件尺寸和工件一致性容忍度。

切割本体22包括火焰割炬和安装支架221，火焰割炬安装在安装支架221上，安装支架221与第二移动组件21的顶端连接。

上述火焰割炬也可以替换为等离子割炬。

另外，第二移动组件21可以采用多种结构形式，具体可以为六轴切割机器人、五轴切割机器人、五轴切割机床等移动设备。

在至少一个实施例中，第二移动组件21为六轴切割机器人。

在一些实施例中，为了使得传感器3能够更准确的获取工件位置信息，传感器3与切割本体22之间设有角度调整件4，角度调整件4用于调整传感器3的安装角度。

角度调整件4可以安装在切割本体22上，传感器3与角度调整件4转动连接。具体地，传感器3与角度调整件4之间可以具有较大的摩擦，以使传感器3需要在外力下才可以转动，或者传感器3与角度调整件4之间设有锁紧件，锁紧件可以用来锁紧以及解锁传感器3相对于角度调整件4的位置。

具体地，角度调整件具有安装底座41，安装底座41安装在切割本体22上。传感器3上设有绝缘垫板31以及安装板32，安装板32安装在角度调整件4上，绝缘垫板31夹设于传感器3和安装板32之间。

在一些实施例中，为了避免切割装置2与其他物体发生撞击，切割装置2还包括与第二移动组件21连接的防撞传感器5。

防撞传感器5可以为力传感器，当防撞传感器5与外界物体之间的接触力大于设定值时，防撞传感器5可以控制第二移动组件21停止动作。防撞传感器5可以通过法兰10与第二移动组件21连接。

在一些实施例中，为了便于上述搬运装置1将工件逐个搬运至各个工位上，坡口切割系统还包括行走轨道6，搬运装置1滑动配置于行走轨道6。

由于工件切割过程要慢于工件搬运过程，当某一个切割工位上的工件正在切割时，搬运装置1可以将其他工件搬运至其他切割工位上进行切割，减少了搬运机器人的等待时间，提高设备利用率。

当搬运装置1包括拾取组件12和第一移动组件13时，第一移动组件13的底端与行走轨道6滑动连接，扩大拾取组件12的运动范围。

如图1所示，第一位置信息、第二位置信息以及种类信息可以发送至控制系统9，由控制系统9控制各个结构进行动作。

在一些实施例中，坡口切割系统还包括多个工作台7，每一个工作台7形成一个切割工位，搬运装置1能够依次将多个工件一一对应放置在多个工作台7的固定位置。上述设置采用多工位切割的方式，减少了搬运机器人等待，提高设备利用率。

具体地，可以设置一个工作台7，也可以设置两个、三个、四个等多个工作台7。对应地，可以设置一个切割装置，也可以设置两个、三个、四个等多个切割装置。

如图1所示，可以设置四个工作台7，两个切割装置2，一个搬运装置1。搬运装置1可以将工件轮流放置在四个工作台7上，每个切割装置2对应两个工作台7，对各自对应的两个工作台7上的工件轮流进行切割。

需要说明的是，当切割装置2为多个时，搬运装置1可以将各个工件的种类信息分别发送至对应的切割装置2中，使得切割装置2能够启动对应的切割程序。

工作台7、切割装置2以及搬运装置1的个数可以根据实际加工情况进行调整。

在一些实施例中，多个工作台7分布于行走轨道6的一侧，且多个工作台7沿着行走轨道6的延伸方向依次分布。上述设置更便于搬运装置1的操作，加工过程更有序。

在一些实施例中，如图1所示，上述坡口切割系统还包括至少一个用于存放工件的工件存放台8，待加工的工件可以放置在工件存放台8上，等待搬运装置1的拾取。

具体地，上述坡口切割系统可以包括一个工件存放台8，也可以包括两个，三个、四个等工件存放台8。每一个工件存放台8可以放置至少一个工件。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种坡口切割系统，其特征在于，包括搬运装置(1)、切割装置(2)以及与所述切割装置(2)连接的传感器(3)，所述搬运装置(1)用于将工件搬运至切割工位的固定位置，所述传感器(3)用于实时获取所述切割工位上的工件的第一位置并将第一位置信息发送至所述切割装置(2)，所述切割装置(2)用于接收所述第一位置信息并对所述切割工位上的工件进行切割。

2.根据权利要求1所述的坡口切割系统，其特征在于，所述搬运装置(1)包括相机(11)和转运机构，所述转运机构和所述切割装置(2)均与所述相机(11)连接，所述相机(11)用于识别所述工件的第二位置和种类，并将第二位置信息发送至所述转运机构和将种类信息发送至所述切割装置(2)，所述转运机构用于接收所述第二位置信息并将所述工件转运至所述切割工位的固定位置。

3.根据权利要求2所述的坡口切割系统，其特征在于，所述转运机构包括拾取组件(12)以及与所述拾取组件(12)连接的第一移动组件(13)，所述相机(11)设置于所述拾取组件(12)，所述拾取组件(12)用于取放所述工件，所述第一移动组件(13)与所述相机(11)连接，所述第一移动组件(13)用于接收所述第二位置信息以调整所述拾取组件(12)的取放件位置。

4.根据权利要求1所述的坡口切割系统，其特征在于，所述切割装置(2)包括第二移动组件(21)以及与所述第二移动组件(21)连接的切割本体(22)，所述传感器(3)设置于所述切割本体(22)，所述第二移动组件(21)与所述传感器(3)连接，所述第二移动组件(21)用于接收所述第一位置信息以调整所述切割本体(22)的切割位置。

5.根据权利要求4所述的坡口切割系统，其特征在于，所述传感器(3)与所述切割本体(22)之间设有角度调整件(4)，所述角度调整件(4)用于调整所述传感器(3)的安装角度。

6.根据权利要求4所述的坡口切割系统，其特征在于，所述切割装置(2)还包括与所述第二移动组件(21)连接的防撞传感器(5)。

7.根据权利要求1－6任一项所述的坡口切割系统，其特征在于，所述坡口切割系统还包括行走轨道(6)，所述搬运装置(1)滑动配置于所述行走轨道(6)。

8.根据权利要求7项所述的坡口切割系统，其特征在于，所述坡口切割系统还包括多个工作台(7)，每一个所述工作台(7)形成一个切割工位，所述搬运装置(1)能够依次将多个工件一一对应放置在多个所述工作台(7)的固定位置。

9.根据权利要求8所述的坡口切割系统，其特征在于，多个所述工作台(7)分布于所述行走轨道(6)的一侧，且多个所述工作台(7)沿着所述行走轨道(6)的延伸方向依次分布。

10.根据权利要求1－6任一项所述的坡口切割系统，其特征在于，还包括至少一个用于存放所述工件的工件存放台(8)。

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