CN213945328U - 一种工件自动切割打孔系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种工件自动切割打孔系统。包括旋转台装置，在旋转台装置的外部设置有第一机械臂和第二机械臂，第一机械臂和第二机械臂分别设置在旋转台装置的两侧；在第一机械臂的旋转端部连接有激光切割头，在第二机械臂的旋转端部连接有用于抓取工件的工件抓取装置；旋转台装置包括安装转台，在安装转台上固接有两组用于装夹工件的装夹机构，两组装夹机构关于安装转台对称设置；在安装转台的底部连接有用于驱动安装转台旋转的回转驱动。本实用新型可对工件进行装夹固定并交换工位，进而方便在打孔作业的同时进行上下料作业，极大的提高了生产效率。

Description

一种工件自动切割打孔系统

技术领域

本实用新型属于激光切割技术领域，尤其涉及一种工件自动切割打孔系统。

背景技术

激光切割是应用激光聚焦后产生的高功率密度能量来实现的，可广泛应用于金属材料加工中，具有切口宽度窄、热影响区小、切口光洁、切割速度高、可随意切割任意形状的特点。

传统的激光切割机的工作台为固定设置的单工作台，因此，对工作台上的工件完成切割打孔操作后，需要把工件从工作台上取下，然后才能把新的工件运上工作台，进而开始进行新一轮的加工操作。

但是，需要加工的工件的质量往往比较大，上下料的过程耗时比较长，且此期间激光切割机只能处于待加工状态，浪费了时间，使得切割效率大大降低。

实用新型内容

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种切割效率高且可循环加工的工件自动切割打孔系统。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种工件自动切割打孔系统包括旋转台装置，在旋转台装置的外部设置有第一机械臂和第二机械臂，第一机械臂和第二机械臂分别设置在旋转台装置的两侧；在第一机械臂的旋转端部连接有激光切割头，在第二机械臂的旋转端部连接有用于抓取工件的工件抓取装置；旋转台装置包括安装转台，在安装转台上固接有两组用于装夹工件的装夹机构，两组装夹机构关于安装转台对称设置；在安装转台的底部连接有用于驱动安装转台旋转的回转驱动。

本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型提供了一种工件自动切割打孔系统，通过设置两组装夹机构可对工件进行精准的装夹固定，通过设置回转驱动可带动两组装夹机构交换工位，进而带动其上装夹的两组工件交换工位；通过设置激光切割头可对位于加工工位的工件进行打孔操作，通过设置第一机械臂可驱动激光切割头在三维空间里内进行移动，方便打孔操作；通过设置工件抓取装置和第二机械臂，可抓取工件并对其进行转移，进而实现上下料操作。本实用新型的旋转台装置可对工件进行装夹固定并交换工位，进而方便在打孔作业的同时进行上下料作业，极大的提高了生产效率。

优选地：装夹机构包括与安装转台的侧壁相固接的安装底座，在安装底座上固接有两组相对设置的用于对工件进行限位的侧夹持件，在安装底座上固接有多组用于支撑工件的工件支撑件；还包括用于按压夹持工件的按压元件，在按压元件的下方设置有与安装底座相固接的用于支撑工件的按压支撑件。

优选地：在第一机械臂的外部罩设有切割防护罩，切割防护罩的一侧呈敞口状，在敞口处设置有可纵向移动的升降门结构，安装转台位于升降门结构的下方，在切割防护罩上连接有可驱动升降门结构纵向移动的升降驱动件。

优选地：安装转台呈中空状态，在安装转台的顶部以及安装有装夹机构的侧壁上均开设有多组透气孔。

优选地：升降门结构包括升降门本体，在升降门本体的下部开设有可避让安装转台的槽口，在槽口处固接有可遮挡安装转台的顶部的遮挡挡板；在升降门本体上固接有集气罩，在遮挡挡板上开设有与集气罩的内腔相连通的槽口；还包括通过气体管路与集气罩相连接的风机。

优选地：在第一机械臂的旋转端部连接有纵向驱动件，激光切割头与纵向驱动件的活动端相连接。

优选地：工件抓取装置包括与第二机械臂的旋转端相连接的抓取安装座，在抓取安装座上连接有多组气缸夹爪。

优选地：在第二机械臂的作业空间内设置有用于放置工件的第一工件架和第二工件架。

附图说明

图1是本实用新型的立体结构示意图；

图2是本实用新型的旋转台装置的立体结构示意图；

图3是本实用新型的升降门结构和旋转台装置的配合示意图；

图4是本实用新型的工件抓取装置的立体结构示意图；

图5是本实用新型的纵向驱动件和激光切割头的装配示意图。

图中：1、第一机械臂；2、切割防护罩；3、升降门结构；3-1、升降门本体；3-2、集气罩；3-3、遮挡挡板；4、旋转台装置；4-1、安装转台；4-2、装夹机构；4-2-1、侧夹持件；4-2-2、按压元件；4-2-3、工件支撑件；4-2-4、按压支撑件；4-2-5、安装底座；4-3、回转驱动；4-4、回转防护罩；5、第二机械臂；6、工件抓取装置；6-1、气缸夹爪；6-2、抓取安装座；7、第一工件架；8、工件；9、第二工件架；10、纵向驱动件；11、激光切割头。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹举以下实施例详细说明如下：

请参见图1，本实用新型的工件自动切割打孔系统包括旋转台装置4，如图2所示，在本实施例中，旋转台装置4包括安装转台4-1，在安装转台4-1上固接有两组用于装夹工件8的装夹机构4-2，两组装夹机构4-2关于安装转台4-1对称设置。在安装转台4-1的底部连接有用于驱动安装转台4-1旋转的回转驱动4-3，回转驱动4-3可驱动安装转台4-1 旋转，进而交换装夹机构4-2的工位。在回转驱动4-3的外部罩设有对其起到保护作用的回转防护罩4-4。

在本实施例中，装夹机构4-2包括与安装转台4-1的侧壁相固接的安装底座4-2-5，进一步的，安装底座4-2-5包括与安装转台4-1的侧壁相固接的两组相对设置的角钢，在两组角钢的中部横跨固接有桥式安装板。

在安装底座4-2-5上固接有两组相对设置的用于对工件8进行限位的侧夹持件4-2-1，在本实施例中，侧夹持件4-2-1采用具有弹性的板件，为了方便对工件8进行夹持，侧夹持件4-2-1的上端部向外弯折。在安装底座4-2-5上固接有多组用于支撑工件8的工件支撑件4-2-3，在本实施例中，工件支撑件4-2-3的顶部边缘呈与支撑工件8的底面形状相适配的起伏状。

装夹机构4-2还包括用于按压夹持工件8的按压元件4-2-2，在本实施例中，按压元件4-2-2采用转角下压气缸；在按压元件4-2-2的下方设置有与安装底座4-2-5相固接的用于支撑工件8的按压支撑件4-2-4。在实际的工作过程中，工件8夹持于两组侧夹持件4-2-1之间，进而对工件8进行初步的定位；同时，由于工件支撑件4-2-3的顶部边缘呈起伏状，所以工件支撑件4-2-3在支撑工件8的同时也可对工件8进行再次的定位，最终完成对工件8的精准定位限定。工件8完成定位时，按压元件4-2-2穿设于工件8上开设的通孔处，并将工件8按压夹持于按压元件4-2-2上。通过上述设置可将工件8进行精准的夹持固定，方便后续的打孔加工操作，提高了加工的精度。

如图1所示，在旋转台装置4的外部设置有第一机械臂1和第二机械臂5，第一机械臂1和第二机械臂5分别设置在旋转台装置4的两侧。

进一步的参见图5，在第一机械臂1的旋转端部连接有纵向驱动件10，纵向驱动件10采用电缸，在纵向驱动件10的活动端连接有激光切割头11。进一步的参见图4，在第二机械臂5的旋转端部连接有用于抓取工件8的工件抓取装置6。工件抓取装置6包括与第二机械臂5的旋转端相连接的抓取安装座6-2，在抓取安装座6-2上连接有多组气缸夹爪6-1。

如图1所示，在本实施例中，在第一机械臂1的外部罩设有切割防护罩2，切割防护罩2的一侧呈敞口状，在敞口处设置有可纵向移动的升降门结构3，升降门结构3通过导向轨和滑块与切割防护罩2滑动连接，安装转台4-1位于升降门结构3的下方，在切割防护罩2上连接有可驱动升降门结构3纵向移动的升降驱动件，在本实施例中，升降驱动件采用油缸。

由于打孔操作过程中会产生烟尘，部分切割机未对烟尘进行有效的处理，污染环境的同时也会对操作人员的健康带来危害，针对上述问题，本实施例进行了相关的改进：如图 2所示，在本实施例中，安装转台4-1呈中空状态，在安装转台4-1的顶部以及安装有装夹机构4-2的侧壁上均开设有多组透气孔。进一步的参见图3，升降门结构3包括升降门本体3-1，在升降门本体3-1的下部开设有可避让安装转台4-1的槽口，在槽口处固接有可遮挡安装转台4-1的顶部的遮挡挡板3-3。在升降门本体3-1上固接有集气罩3-2，在遮挡挡板3-3上开设有与集气罩3-2的内腔相连通的槽口；还包括通过气体管路与集气罩3-2 相连接的风机。

如图1所示，为了方便上下料操作，本实施例在第二机械臂5的作业空间内设置有用于放置工件8的第一工件架7和第二工件架9。第二工件架9可多层防放置未被加工的工件8，在第一工件架7上放置完成加工的工件8。

工作过程：

(1)开始工作时，两组装夹机构4-2分别位于切割防护罩2内外两侧；第二机械臂5驱动工件抓取装置6移动，进而抓取第二工件架9上的待加工的工件8，并将其放置在位于切割防护罩2的外部的装夹机构4-2上，然后装夹机构4-2对工件8进行精准的装夹固定，装夹机构4-2的装夹操作如前文，此处不赘述。完成装夹操作后，升降门本体3-1被驱动上升至预设位置，进而使得装夹机构4-2能够自由的转动，升降门本体3-1上升至预设的位置后，回转驱动4-3启动驱动安装转台4-1旋转，进而带动两组装夹机构4-2旋转，完成位置交换，使得装夹有待加工的工件8被转移至切割防护罩2内的加工工位处。

(2)两组装夹机构4-2的工位交换后，驱动升降门本体3-1下降，直至遮挡挡板3-3与安装转台4-1的顶部接触；同时，位于切割防护罩2外部的装夹机构4-2释放其上夹持的工件8，第二机械臂5再次驱动工件抓取装置6移动，进而抓取处于装夹机构4-2上的完成打孔操作的工件8，并将其移动至第一工件架7上然后释放，实现下料操作；完成下料操作后，第二机械臂5再次驱动工件抓取装置6移动，进而抓取位于第二工件架9上的待加工的工件8，并将其放置在位于切割防护罩2的外部的装夹机构4-2上，然后装夹机构4-2对工件8进行精准的装夹固定。

(3)待两组装夹机构4-2的工位交换后、遮挡挡板3-3与安装转台4-1的顶部接触后，启动与集气罩3-2相连接的风机，同时启动激光切割头11，开始对位于切割防护罩2内部的工件8进行打孔操作，打孔过程中产生的烟尘在风机的作用下流经透气孔、安装转台 4-1内腔和集气罩3-2，然后在气体管路的传输作用下被输送至废气处理处。完成打孔操作后，升降门本体3-1被驱动上升至预设位置，然后回转驱动4-3启动驱动安装转台4-1旋转，进而带动两组装夹机构4-2旋转，完成位置交换。

(4)重复步骤(2)、(3)和(4)的操作，进而实现循环的加工操作，直至全部的工件8完成加工操作。

Claims (8)

1.一种工件自动切割打孔系统，其特征是：包括旋转台装置(4)，在旋转台装置(4)的外部设置有第一机械臂(1)和第二机械臂(5)，第一机械臂(1)和第二机械臂(5)分别设置在旋转台装置(4)的两侧；在第一机械臂(1)的旋转端部连接有激光切割头(11)，在第二机械臂(5)的旋转端部连接有用于抓取工件(8)的工件抓取装置(6)；

旋转台装置(4)包括安装转台(4-1)，在安装转台(4-1)上固接有两组用于装夹工件(8)的装夹机构(4-2)，两组装夹机构(4-2)关于安装转台(4-1)对称设置；在安装转台(4-1)的底部连接有用于驱动安装转台(4-1)旋转的回转驱动(4-3)。

2.如权利要求1所述的工件自动切割打孔系统，其特征是：装夹机构(4-2)包括与安装转台(4-1)的侧壁相固接的安装底座(4-2-5)，在安装底座(4-2-5)上固接有两组相对设置的用于对工件(8)进行限位的侧夹持件(4-2-1)，在安装底座(4-2-5)上固接有多组用于支撑工件(8)的工件支撑件(4-2-3)；还包括用于按压夹持工件(8)的按压元件(4-2-2)，在按压元件(4-2-2)的下方设置有与安装底座(4-2-5)相固接的用于支撑工件(8)的按压支撑件(4-2-4)。

3.如权利要求1所述的工件自动切割打孔系统，其特征是：在第一机械臂(1)的外部罩设有切割防护罩(2)，切割防护罩(2)的一侧呈敞口状，在敞口处设置有可纵向移动的升降门结构(3)，安装转台(4-1)位于升降门结构(3)的下方，在切割防护罩(2)上连接有可驱动升降门结构(3)纵向移动的升降驱动件。

4.如权利要求3所述的工件自动切割打孔系统，其特征是：安装转台(4-1)呈中空状态，在安装转台(4-1)的顶部以及安装有装夹机构(4-2)的侧壁上均开设有多组透气孔。

5.如权利要求4所述的工件自动切割打孔系统，其特征是：升降门结构(3)包括升降门本体(3-1)，在升降门本体(3-1)的下部开设有可避让安装转台(4-1)的槽口，在槽口处固接有可遮挡安装转台(4-1)的顶部的遮挡挡板(3-3)；在升降门本体(3-1)上固接有集气罩(3-2)，在遮挡挡板(3-3)上开设有与集气罩(3-2)的内腔相连通的槽口；还包括通过气体管路与集气罩(3-2)相连接的风机。

6.如权利要求1所述的工件自动切割打孔系统，其特征是：在第一机械臂(1)的旋转端部连接有纵向驱动件(10)，激光切割头(11)与纵向驱动件(10)的活动端相连接。

7.如权利要求1所述的工件自动切割打孔系统，其特征是：工件抓取装置(6)包括与第二机械臂(5)的旋转端相连接的抓取安装座(6-2)，在抓取安装座(6-2)上连接有多组气缸夹爪(6-1)。

8.如权利要求1所述的工件自动切割打孔系统，其特征是：在第二机械臂(5)的作业空间内设置有用于放置工件(8)的第一工件架(7)和第二工件架(9)。

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