CN217749936U - 一种激光切管机上料装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种激光切管机上料装置，属于激光加工设备领域。其技术方案为，一种激光切管机上料装置，包括桁架，桁架顶部设有水平驱动装置，水平驱动装置上安装有升降装置，升降装置的底端设有吸盘转换器，吸盘转换器的内部设有吸盘驱动组件，吸盘转换器的外周设有多个吸盘，吸盘驱动组件能够驱动多个吸盘沿吸盘转换器的周侧面转动。本实用新型的有益效果为，能够根据型材型号自动切换对应的吸盘进行抓取，实现了多型号型材的自动上料，一次存料后无需人工辅助，大大提高了生产效率，对不同形状的型材均能实现牢固抓取。

Description

一种激光切管机上料装置

技术领域

本实用新型涉及激光加工设备领域，特别是涉及一种激光切管机上料装置。

背景技术

激光切割是利用经聚焦后的高功率密度激光束照射金属板材，使金属迅速熔化、气化、烧蚀或达到燃点，同时借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质，从而实现金属的切割。与等离子切割、火焰切割、线切割等方法相比，激光切割具有热影响区小，切割速度快，切割质量好等优点，在金属切割加工中迅速得到了广泛应用。

目前在激光切管机切割型材时，需要人工辅助上料，利用人力或借助吊具将型材依次放入传送带形式的上料装置，再依次输送入激光切管机，操作人员劳动强度大，生产效率低，而且一次加工只能实现单一类型型材的上料，上料装置对应不同截面形状的型材兼容性差。

发明内容

本实用新型针对目前激光切管机上料需要人工辅助，且上料装置对型材兼容性差的问题，提供了一种自动上料，自动适应多种型材的激光切管机上料装置。

为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案为，一种激光切管机上料装置，包括桁架，桁架顶部设有水平驱动装置，水平驱动装置上安装有升降装置，升降装置的底端设有吸盘转换器，吸盘转换器的内部设有吸盘驱动组件，吸盘转换器的外周设有多个吸盘，吸盘驱动组件能够驱动多个吸盘沿吸盘转换器的周侧面转动。将型材存放在桁架底部，上料时通过预设的型材形状，吸盘转换器将对应的吸盘移动到下端，吸取型材并通过驱动装置进行上料；本装置能够自动根据型材型号切换对应的吸盘进行抓取，实现了多型号型材的自动上料，一次存料后无需人工辅助，大大提高了生产效率，对不同形状的型材均能实现牢固抓取。

优选的，吸盘转换器包括前壳体和后壳体，前壳体和后壳体之间具有一定间隔，吸盘驱动组件包括主动链轮和从动链轮，主动链轮和从动链轮安装在前壳体和后壳体之间，后壳体的后侧设有第一驱动电机，第一驱动电机的输出轴穿过后壳体并与主动链轮固定连接，主动链轮与从动链轮之间通过链条传动，多个吸盘均固定安装在链条的外周，吸盘伸出前壳体和后壳体之间的间隔。采用链条驱动吸盘运动，能够适配较小的横向空间，增加横向排列的吸盘数量，同时链条链轮刚性啮合，能够保证吸盘定位准确。

优选的，吸盘转换器的前侧设有清洁组件，清洁组件用于清洁型材的抓取位置，吸盘转换器的后侧固定安装有第二驱动电机，第二驱动电机的输出轴穿过吸盘转换器，第二驱动电机的输出轴前端与清洁组件固定连接，用以驱动清洁组件转动。对于长时间存放的型材可以预设清洁选项，清洁组件转动扫过抓取位置，使抓取位置表面光洁便于抓取。

优选的，清洁组件包括激光枪和/或风刀。能够分别清除型材表面锈迹和灰尘，二者共同使用时能够通过第二驱动电机快速切换或连续工作。

优选的，前壳体和后壳体的内侧面分别设有与链条运行形状适配的凹槽，链条上固定安装有与吸盘数量相同的吸盘座，吸盘分别安装在吸盘座背向链条的一面，吸盘座的前后两侧分别设有导向轮，导向轮位于凹槽中。设置吸盘座实现辅助导向，使吸盘运动更加顺畅，定位更加准确。

优选的，后壳体的后侧下部设有伸缩气缸，伸缩气缸的气缸杆前端设有导气管，导气管与气源连接，吸盘的气管上设有与导气管相适配的输气孔，伸缩气缸伸长时，导气管前端插入输气孔中。导气管插入吸盘，通气的同时还能够通过导气管与吸盘的插接实现吸盘的固定。

优选的，水平驱动装置包括平行设置的第一横梁、第二横梁以及设置在第一横梁和第二横梁之间的移动梁，第一横梁和第二横梁上沿其长度方向分别设置有滚珠丝杠，移动梁的两端分别与滚珠丝杠的运动部连接，升降装置间隔设置在移动梁上。

优选的，升降装置包括升降电机、升降驱动齿轮和升降立柱，升降驱动齿轮安装在升降电机的输出轴上，升降立柱上沿其长度方向设置有与升降驱动齿轮配合的竖向齿条；升降立柱上设有竖向导轨，移动梁上对应升降立柱安装的位置设有固定滑块，固定滑块与竖向导轨配合安装。

优选的，桁架上还设有视觉相机，视觉相机与吸盘驱动组件信号连接，视觉相机包括横向视觉相机和竖向视觉相机，横向视觉相机设置在桁架的竖直立柱上，竖向视觉相机设置在桁架顶部横梁上。通过视觉相机自动判断型材形状，更加智能化。

优选的，第一横梁的滚珠丝杠的丝母座上安装有第一底座，第二横梁的滚珠丝杠的丝母座上安装有第二底座，移动梁的一端与第一底座铰接，移动梁与第一底座之间的铰接轴为竖直轴，第二底座底面设有转动座，转动座的顶面与第二底座转动连接，转动座中设有水平导孔，移动梁的另一端与水平导孔插接并滑动配合。移动梁两端能够不同步运行，即能够在水平面内倾斜移动，适应不同的型材摆放角度，并在抓取移动过程中自动摆正，使型材适配激光切管机的固定装置。

通过以上技术方案可以看出，本实用新型的优点为：一次存料即可持续自动上料，设有吸盘转换器，并能够通过视觉相机自动判断型材形状并切换为对应的吸盘，更加智能化，兼容多种不同形状的型材，抓取效果好，吸盘转换器结构巧妙，吸盘实现竖向排列存放，实现更多吸盘的横向并列设置增加抓取力；带有清洁组件，能够清除灰尘与锈迹，提高抓取位置的光洁度；移动梁角度可变，适应不同的型材摆放角度，且能够在抓取搬运过程中调整型材的角度；本实用新型提供的上料装置实现了全自动化上料，大大提高了生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型具体实施方式的结构示意图。

图2为本实用新型具体实施方式的侧视示意图。

图3为本实用新型具体实施方式中升降装置的结构示意图。

图4为本实用新型具体实施方式中吸盘转换器的结构示意图。

图5为本实用新型具体实施方式中移动横梁的结构示意图。

图中：1.桁架，2.前壳体，3.后壳体，4.主动链轮，5.从动链轮，6.吸盘，7.链条，8.输气管，9.吸盘转换器，10.空心轴，11.清洁组件，12，激光枪，13.风刀，14.吸盘座，15.导向轮，16.伸缩气缸，17.第一驱动电机，18.第二驱动电机，19.导气管，20.横向横梁，21.移动横梁，22.升降立柱，23.竖向导轨，24.竖向齿条，25.固定滑块，26.升降电机，27.升降驱动齿轮，28.横向视觉相机，29.竖向视觉相机，30-1.第一底座，30-2.第二底座，31.转动座，32.横向滚珠丝杠，33.横向导轨，34.固定装置。

具体实施方式

为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本具体实施例中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，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它实施例，都属于本专利保护的范围。

如图1-5所示，一种激光切管机上料装置，包括桁架1，桁架1顶部设有第一横梁20-1和第二横梁20-2，两条横梁底面分别设有横向导轨33，侧面设有分别滚珠丝杠32，两条横梁上分别安装有底座，底座的顶面安装有与横向导轨33配合的横向导轨座，底座的侧面设有竖直板并通过该竖直板与滚珠丝杠32的丝母座固定连接，两个底座的下方共同安装有移动梁21，设两个底座分别为第一底座30-1和第二底座30-2，移动梁21的一端铰接安装在第一底座30-1的底面，移动梁21与第一底座30-1之间的铰接轴为竖直轴，第二底座30-2的底面设有转动座31，转动座31的顶面与第二底座30-2的底面通过推力轴承转动连接，转动座31的侧面设有水平导孔，移动梁21的另一端与水平导孔插接并滑动配合，两个底座能够不同步运行，当两个底座位于不同位置时，移动梁21绕铰接端转动，同时另一端在水平导孔中轴向滑动，实现移动梁21的角度变化；

移动梁21上沿其长度方向间隔设有多个升降装置，升降装置包括升降电机26、升降驱动齿轮27和升降立柱22，升降驱动齿轮27安装在升降电机26的输出轴上，升降立柱22上沿其长度方向设置有与升降驱动齿轮27配合的竖向齿条24；升降立柱22上设有竖向导轨23，移动梁21上对应升降立柱22安装的位置设有固定滑块25，固定滑块25与竖向导轨23配合安装；升降立柱22的下部安装有吸盘转换器9，吸盘转换器9的内部设有吸盘驱动组件，吸盘转换器的外周设有多个吸盘6，吸盘驱动组件能够驱动多个吸盘6沿吸盘转换器9的周侧面共同转动；吸盘的形状可根据型材的截面进行适配设置，以适应多种截面的型材上料要求。

如图4所示，吸盘转换器9包括前壳体2和后壳体3，前壳体2和后壳体3之间具有一定间隔，吸盘驱动组件包括主动链轮4和从动链轮5，主动链轮4和从动链轮5安装在前壳体2和后壳体3之间，后壳体3的后侧设有第一驱动电机17，第一驱动电机17的输出轴穿过后壳体3并与主动链轮4固定连接，第一驱动电机17驱动主动链轮4转动，从动链轮位于主动链轮4的下方，从动链轮5的链轮轴10设置为空心轴；主动链轮4和从动链轮5的外周共同环绕有链条7，主动链轮4驱动链条7转动，从动链轮5将链条7张紧，链条7的外周设有多个吸盘座14，吸盘座14背向链条7的一面安装有吸盘6，多个吸盘6的形状不同且分别与一种型材形状相适配，吸盘6的吸气口通过一段硬质气管与吸盘座14连接，前壳体2和后壳体3的内侧面分别设有与链条7形状适配的“跑道”型凹槽，吸盘座14的前后两侧(即分别面向前壳体和后壳体的两侧)分别设有导向轮15，导向轮15位于凹槽中，在链条7运行时进行吸盘座的辅助导向；后壳体3的后侧面下部设有伸缩气缸16，伸缩气缸16的气缸杆前端设有硬质的导气管19，导气管19优选为锥形管，导气管19的侧面连接有输气管8，输气管8与外部气源连接，吸盘6的硬质气管靠近后壳体3的一侧设有输气孔，输气孔与导气管19的前端形状配合，伸缩气缸16伸长时，导气管19前端插入输气孔中，将吸盘6与外部气源连接实现抽气，同时还能够通过导气管19和输气孔的插接配合实现对吸盘位置的锁定；

前壳体2的前侧还设有清洁组件11，后壳体3的后侧面还安装有第二驱动电机18，第二驱动电机18的输出轴穿过后壳体3和前壳体2，第二驱动电机的输出轴穿过空心轴10，从动链轮能够相对于第二驱动电机的输出轴自由转动，第二驱动电机输出轴前端与清洁组件11固定连接，第二驱动电机18能够驱动清洁组件11转动，清洁组件11包括激光枪12和/或风刀13。

如图2所示，在桁架1的竖直立柱上设有横向视觉相机28，在桁架1顶部平行于第一横梁的边框梁底面设有竖向视觉相机29，横向视觉相机识别型材截面形状，竖向视觉相机识别型材实际方向和位置，两个视觉相机与吸盘转换器9以及滚珠丝杠的驱动电机信号连接。

上述装置的工作过程为：桁架1的下方存放有一定量的型材，两个视觉相机获取型材的截面形状和位置后将相关信息上传至控制系统，控制系统控制第一驱动电机17运行，通过链传动机构将对应型材形状的吸盘6转动至吸盘转换器9的下端位置，然后伸缩气缸16伸长，导气管19前端插入吸盘气管侧面的输气孔中，将吸盘位置锁定，同时控制系统控制两个滚珠丝杠的驱动电机运行，使移动梁的角度位置与型材对应；然后升降电机26控制多个升降立柱22下降，外部气源抽气使多个吸盘共同吸附抓取型材，并通过滚珠丝杠32和升降电机26配合将所抓取型材移送至切割机的固定装置34处；如此循环工作即可实现连续自动上料，在上料过程中能够自行判断是否存在当前加工不需要的型材型号并避开该型材抓取其他型材，或根据抓取的型材不同实时改变加工程序，实现多种型材的混合加工；

进一步的，工作人员可根据型材的表面光洁度判断是否影响抓取效果，如果型材表面存在积尘或锈迹，可通过控制系统设置型材为“生锈”状态，此时在吸盘转换器下降至设定位置时(此时吸盘未与型材接触)，第二驱动电机运行，使风刀或激光枪或二者依次转动到朝向型材的位置，对型材的抓取位置进行除尘和/或除锈；清洁完成后，吸盘转换器继续下降抓取型材，保证吸附抓取的效果。

本实用新型中，滚珠丝杠也可采用齿轮齿条机构或如无杆气缸等其他形式的直线驱动元件作为水平驱动装置实现替代；竖向齿轮齿条也可采用滚珠丝杠或如无杆气缸等其他直线驱动元件作为升降装置实现替代；吸盘驱动组件也可采用电机直驱的转盘形式。

通过以上实施方式可以看出，本实用新型的有益效果在于，一次存料即可持续自动上料，设有吸盘转换器，并能够通过视觉相机自动判断型材形状并切换为对应的吸盘，更加智能化，兼容多种不同形状的型材，抓取效果好，吸盘转换器结构巧妙，吸盘实现竖向排列存放，实现更多吸盘的横向并列设置增加抓取力；带有清洁组件，能够清除灰尘与锈迹，提高抓取位置的光洁度；移动梁角度可变，适应不同的型材摆放角度，且能够在抓取搬运过程中调整型材的角度；本实用新型提供的上料装置实现了全自动化上料，能够实现型材分选加工和混合加工，大大提高了生产效率与智能化程度。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种激光切管机上料装置，其特征在于，包括桁架(1)，所述桁架(1)顶部设有水平驱动装置，所述水平驱动装置上安装有升降装置，所述升降装置的底端设有吸盘转换器(9)，所述吸盘转换器(9)的内部设有吸盘驱动组件，所述吸盘转换器的外周设有多个吸盘(6)，所述吸盘驱动组件能够驱动多个所述吸盘(6)沿所述吸盘转换器(9)的周侧面转动。

2.根据权利要求1所述的激光切管机上料装置，其特征在于，所述吸盘转换器(9)包括前壳体(2)和后壳体(3)，所述前壳体(2)和所述后壳体(3)之间具有一定间隔，所述吸盘驱动组件包括主动链轮(4)和从动链轮(5)，所述主动链轮(4)和所述从动链轮(5)安装在所述前壳体(2)和所述后壳体(3)之间，所述后壳体(3)的后侧设有第一驱动电机(17)，所述第一驱动电机(17)的输出轴穿过所述后壳体(3)并与所述主动链轮(4)固定连接，所述主动链轮(4)与所述从动链轮(5)之间通过链条(7)传动，多个所述吸盘(6)均固定安装在所述链条(7)的外周，所述吸盘(6)伸出所述前壳体(2)和所述后壳体(3)之间的间隔。

3.根据权利要求2所述的激光切管机上料装置，其特征在于，所述吸盘转换器(9)的前侧设有清洁组件(11)，所述清洁组件(11)用于清洁型材的抓取位置，所述吸盘转换器(9)的后侧固定安装有第二驱动电机(18)，所述第二驱动电机(18)的输出轴穿过所述吸盘转换器(9)，所述第二驱动电机(18)的输出轴前端与所述清洁组件(11)固定连接，用以驱动所述清洁组件(11)转动。

4.根据权利要求3所述的激光切管机上料装置，其特征在于，所述清洁组件(11)包括激光枪(12)和/或风刀(13)。

5.根据权利要求2所述的激光切管机上料装置，其特征在于，所述前壳体(2)和所述后壳体(3)的内侧面分别设有与所述链条(7)运行形状适配的凹槽，所述链条(7)上固定安装有与所述吸盘(6)数量相同的吸盘座(14)，所述吸盘(6)分别安装在所述吸盘座(14)背向所述链条(7)的一面，所述吸盘座(14)的前后两侧分别设有导向轮(15)，所述导向轮(15)位于所述凹槽中。

6.根据权利要求2-5任一所述的激光切管机上料装置，其特征在于，所述后壳体(3)的后侧下部设有伸缩气缸(16)，所述伸缩气缸(16)的气缸杆前端设有导气管(19)，所述导气管(19)与气源连接，所述吸盘(6)的气管上设有与所述导气管(19)相适配的输气孔，所述伸缩气缸(16)伸长时，所述导气管(19)前端插入所述输气孔中。

7.根据权利要求1-5任一所述的激光切管机上料装置，其特征在于，所述水平驱动装置包括平行设置的第一横梁(20-1)、第二横梁(20-2)以及设置在第一横梁和第二横梁之间的移动梁(21)，所述第一横梁(20-1)和第二横梁(20-2)上沿其长度方向分别设置有滚珠丝杠(32)，所述移动梁(21)的两端分别与滚珠丝杠(32)的丝母座连接，所述升降装置间隔设置在所述移动梁上。

8.根据权利要求7所述的激光切管机上料装置，其特征在于，所述升降装置包括升降电机(26)、升降驱动齿轮(27)和升降立柱(22)，所述升降驱动齿轮(27)安装在升降电机(26)的输出轴上，所述升降立柱(22)上沿其长度方向设置有与所述升降驱动齿轮(27)配合的竖向齿条(24)；所述升降立柱(22)上设有竖向导轨(23)，所述移动梁(21)上对应升降立柱(22)安装的位置设有固定滑块(25)，所述固定滑块(25)与所述竖向导轨(23)配合安装。

9.根据权利要求1-5任一所述的激光切管机上料装置，其特征在于，所述桁架(1)上还设有视觉相机，所述视觉相机与所述吸盘驱动组件信号连接，所述视觉相机包括横向视觉相机(28)和竖向视觉相机(29)，所述横向视觉相机(28)设置在所述桁架(1)的竖直立柱上，所述竖向视觉相机(29)设置在所述桁架(1)顶部横梁上。

10.根据权利要求7所述的激光切管机上料装置，其特征在于，所述第一横梁的滚珠丝杠(32)的丝母座上安装有第一底座(30-1)，所述第二横梁的滚珠丝杠(32)的丝母座上安装有第二底座(30-2)，所述移动梁(21)的一端与所述第一底座(30-1)铰接，所述移动梁(21)与所述第一底座(30-1)之间的铰接轴为竖直轴，所述第二底座(30-2)底面设有转动座(31)，所述转动座(31)的顶面与所述第二底座(30-2)转动连接，所述转动座(31)中设有水平导孔，所述移动梁(21)的另一端与所述水平导孔插接并滑动配合。

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