CN219597393U - 一种激光切割件分拣装置及激光切割装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种激光切割件分拣装置及激光切割装置，其中激光切割件分拣装置包括分拣平台，在所述分拣平台的第一导轨、第二导轨上均设置有可滑动的支撑架，两个所述支撑架之间设置有水平的横梁；在所述横梁上设置有可沿所述第三导轨滑动的捡料机构；所述捡料机构内部设置有可编程控制器及阀岛；所述捡料机构向所述横梁一侧外延有捡料部；所述捡料部内部设置有可垂直升降的升降轴，所述升降轴下端固定连接有捡料终端。本实用新型的激光切割件分拣装置，通过可编程控制器实现自动控制捡取，可快速精准分拣收集激光切割件，降低生产成本。

Description

一种激光切割件分拣装置及激光切割装置

技术领域

本实用新型涉及物料输送设备技术领域，具体涉及一种激光切割件分拣装置及激光切割装置。

背景技术

随着现代化工业的迅猛发展，越来越多的生产企业将目光聚焦到生产成本的降低上，以期提高市场竞争力。对于生产企业而言，其加工、转运、流通等各个环节都离不开物料的输送操作。因此，物料输送工作的高效与否将直接影响企业的生产效率，进而影响生产成本。

产品在生产过程中，中间物料的品质都无法保证全都为合格，在物料输送过程中，通常需要进行分拣，将不合格的产品剔除，合格的产品输送到下个工序，最终的分拣工作采用人工及半人工搬运分拣的方式，这种方法通常会造成人员设备投资高、利用率低下。

目前，人工捡取金属板材激光切割件费时费力。大臂展捡料机器人捡取金属板材成本较高，且往往只能适用于大型工件。小型捡料机器人本身臂展无法覆盖激光切割机的下料平台，需要辅助移动机构配合机器人移动才能全平台捡料，不利于快速移动、快节拍捡料。此外，基于激光切割套料定位工件位置的捡料系统，难以处理中小料金属板材在下料平台上常见的“工件偏移、漏料、捡料带板、叠压、个别件微连接”等异常情况。因此，需要一种可靠的相对低成本的自动分拣装置及激光切割装置，智能化处理上述异常情况，以便能够对中小料金属板材快速分拣。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本实用新型提供一种激光切割件分拣装置及激光切割装置，以解决上述背景技术中的问题。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本实用新型采用的主要技术方案：

第一方面，本实用新型实施例提供一种激光切割件分拣装置，包括分拣平台，还包括支座和捡料机构；

所述支座位于所述分拣平台的上方且能沿所述分拣平台的延伸方向双向移动；

所述捡料机构可双向移动的支承在所述支座上，所述捡料机构沿所述支座的移动方向垂直于所述分拣平台的延伸方向；

所述捡料机构包括辅助光源、采集相机以及可垂直升降的捡料终端。

优选的，所述捡料机构包括可双向移动的支承在所述支座上的支承件以及从所述支承件侧向延伸出的捡料部；

所述辅助光源和所述采集相机固定在所述捡料部外部；

所述捡料部内部设置有可垂直升降的升降轴，所述捡料终端固定在所述升降轴的下端。

本实用新型的激光切割件分拣装置，通过设置在分拣平台上方可滑动的支座及捡料机构，可实现捡料终端在分拣平台上部的全方位移动，可实现全方位捡料，设置的采集相机拍照捕捉到激光切割件位置，捡料终端升降捡拾激光切割件，所述辅助光源在昏暗环境下进行光源补充，保证采集相机拍照的清晰度。

优选的，所述捡料终端包括从上至下依次固定连接的缓冲弹簧、力传感器及捡料吸盘阵列；

所述缓冲弹簧的上端与所述升降轴下端固定连接。

所述捡料终端的缓冲弹簧提升捡料终端机械结构上的“柔性”，可防止捡料终端长时间受力过猛产生损坏。

优选的，所述分拣平台的两侧分别设置第一导轨和第二导轨；

所述支座包括两个支撑架，两个所述支撑架能够分别通过第一导轨和第二导轨沿所述分拣平台的延伸方向同步双向移动，所述支撑架为可竖向伸缩式架体，采用调节螺栓调节；

所述支座还包括连接于两个所述支撑架之间的横梁，所述捡料机构可双向移动的支承在所述支座的横梁上；

所述第一导轨侧边设置有第一伺服电机，所述横梁底部设置有第二伺服电机。

优选的，所述第一伺服电机还与第一伺服驱动器电连接；

所述第二伺服电机还与第二伺服驱动器电连接；

所述捡料机构还包括电连接的可编程控制器及阀岛；

所述第一伺服驱动器、所述第二伺服驱动器均与所述可编程控制器电连接。

本实用新型的两个支撑架为可竖向伸缩式架体，两个支撑架由调节螺栓同步调节高度，可调节所述捡料终端距离所述分拣平台的高度，根据不同的激光切割件设置不同的支撑架高度，使本实用新型的激光切割件分拣装置适应性更广，可适用多种激光切割件的捡拾。

所述第一伺服电机用于驱动所述支座的滑动，所述第二伺服电机用于驱动所述捡料机构的滑动，通过设置在捡料机构内部的可编程控制器控制激光切割件分拣装置中各个构件的配合，实现捡料终端位置的精准调节。

优选的，所述阀岛通过气压管路与所述捡料吸盘阵列连接，所述可编程控制器与所述力传感器、所述辅助光源、所述采集相机电连接。

本实用新型激光切割件分拣装置的捡料吸盘阵列通过捡料机构的阀岛控制，所述阀岛通过气压管路控制所述捡料吸盘阵列的吸气与放气，进而捡拾或放开激光切割件。

所述力传感器用于采集捡料吸盘阵列受到的力，并传送到可编程控制器，所述辅助光源、采集相机均与可编程控制器电连接，实现通过可编程控制器控制激光切割件分拣装置的全部动作，实现所有机构的工作配合。

优选的，所述横梁的宽度大于所述分拣平台的宽度。

所述横梁的宽度大于所述分拣平台的宽度，可在分拣平台的两侧设置接料装置，捡料机构可通过延伸出分拣平台的横梁将激光切割件移动到接料装置的上方，进行放料。

优选的，所述力传感器为S型的双向力探测传感器。

所述力传感器为双向力探测传感器，可实时将捡料过程中捡料终端负载的重力变化，或下探过程中捡料终端受到压力的变化反馈到可编程控制器，当拉力或压力异常时，激光切割件分拣装置会及时停止动作，避免破坏性捡料、升降轴受损。

优选的，所述捡料吸盘阵列下端为多个圆形捡料吸盘，呈阵列分布。

本实用新型的捡料吸盘阵列下端为多个圆形的捡料吸盘，呈阵列分布，呈阵列分布的多个圆形捡料吸盘可保证激光切割件被捡拾时周向受力均匀，抓取稳定。

第二方面，本实用新型实施例提供一种激光切割装置，包括激光切割件承载平台、激光切割系统和上述激光切割件分拣装置；

激光切割系统和激光切割件分拣装置依次设置，激光切割件承载平台位于激光切割系统和激光切割件分拣装置的下方，激光切割件承载平台中对应于激光切割件分拣装置的区域构成所述分拣平台。

(三)有益效果

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的激光切割件分拣装置，能替代人工捡取金属板材激光切割件。采用龙门结构，以及安装有拉压双向力传感器与缓冲弹簧具有“柔性”与探测能力的捡料终端，能够处理捡取中小型中薄金属板材激光切割件常见的“工件偏移、漏料、捡料带板、叠压、个别件微连接”等异常情况，可实现金属板材激光切割件的快速精准分拣收集，降低生产成本。

此外，该分拣装置的接料装置具有开放式，可由用户相对自由的设定接料装置的位置以及接料装置的尺寸大小，提高了该分拣装置对不同用户、不同激光切割机的适用性。

附图说明

图1为本实用新型的一种激光切割件分拣装置的一个实施例的结构示意图；

图2为图1中横梁及捡料机构结构示意图；

图3为图2中捡料终端结构示意图。

【附图标记说明】

1：分拣平台；

2：第一导轨；21：第一伺服电机；

3：第二导轨；

4：支撑架；

5：横梁；51：第二伺服电机；

6：捡料机构；61：捡料部；62：支承件；

7：升降轴；

8：辅助光源；

9：采集相机；

10：捡料终端；

11：缓冲弹簧；

12：力传感器；

13：捡料吸盘阵列；

14：切割平台；

15：激光切割器。

具体实施方式

为了更好的解释本实用新型，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本实用新型作详细描述。

实施例

如图1-图3所示，本实施例公开了一种激光切割件分拣装置，包括分拣平台1，支座和捡料机构6，支座位于分拣平台1的上方且能沿分拣平台1的延伸方向双向移动，捡料机构6可双向移动的支承在支座上，捡料机构6沿支座的移动方向垂直于分拣平台1的延伸方向，捡料机构6包括辅助光源8、采集相机9以及可垂直升降的捡料终端10；

分拣平台1的两侧分别设置第一导轨2和第二导轨3，支座包括两个支撑架4，两个支撑架4能够分别通过第一导轨2和第二导轨3沿分拣平台1的延伸方向同步双向移动，支撑架4为可竖向伸缩式架体，采用调节螺栓调节；

支座还包括连接于两个支撑架4之间的横梁5，捡料机构6可双向移动的支承在支座上；

捡料机构6包括可双向移动的支承在支座上的支承件62以及从支承件62侧向延伸出的捡料部61，辅助光源8和采集相机9固定在捡料部61外部，捡料部61内部设置有可垂直升降的升降轴7，捡料终端10固定在升降轴7的下端；

捡料终端10包括从上至下依次固定连接的缓冲弹簧11、力传感器12及捡料吸盘阵列13，缓冲弹簧11的上端与升降轴7下端固定连接。

本实用新型的激光切割件分拣装置，分拣平台1表面为均匀转动的传动带，带动激光切割件匀速运行，在分拣平台1两侧分别设置有第一导轨2及第二导轨3，在第一导轨2、第二导轨3上均设置有一个可滑动的支撑架4，两个支撑架4之间设置有水平的横梁5，横梁5上设置有可滑动的捡料机构6，通过两个支撑架4及横梁5配合可实现捡料机构6在分拣平台1上方全方位的移动，将捡料终端10移动到需要捡拾的激光切割件上方。

本实用新型的两个支撑架4为可竖向伸缩式架体，采用调节螺栓调节，两个支撑架4通过调节螺栓调节，两个支撑架4的高度调节带动横梁5的高度变化，可根据不同的切割工件设置不同的支撑架4高度，使本实用新型的激光切割件分拣装置适应性更广，可适用多种切割工件的捡拾。

升降轴7带动捡料终端10作升降运动，用于捡拾激光切割件，采集相机9为高频拍照相机，不间断的对分拣平台1上表面拍照，进行视觉搜索及视觉定位，采集相机9用于拍照收集分拣平台1上表面激光切割件的位置分布信息，辅助光源8与采集相机9配套使用，当光线条件不好时，打开辅助光源8进行光线补充，保证采集相机9采拍照片的清晰度，确保激光切割件在分拣平台1表面位置信息的清楚。

本实用新型的采集相机9安装在捡料部61上，属于随动式安装，本实用新型的另一种设计，可以是在分拣平台1上方设置支架，在支架上安装1个或多个采集相机9，通过气缸或伺服电机定位，实现分拣平台的视野全覆盖。

第一导轨2侧边设置有第一伺服电机21，横梁5底部设置有第二伺服电机51；

第一伺服电机21还与第一伺服驱动器电连接，第二伺服电机51还与第二伺服驱动器电连接，捡料机构6还包括电连接的可编程控制器及阀岛，第一伺服驱动器、第二伺服驱动器均与可编程控制器电连接；

阀岛通过气压管路与捡料吸盘阵列13连接，可编程控制器与力传感器12、辅助光源8、采集相机9电连接。

第一伺服电机21用于驱动支座在分拣平台1上方的滑动，第二伺服电机用于驱动捡料机构6在支座的横梁5上滑动，第一伺服电机21受第一伺服驱动器控制，第二伺服电机51受第二伺服驱动器控制；

捡料机构6内还设置有电连接的可编程控制器及阀岛，阀岛通过气压管路与捡料吸盘阵列13连接，阀岛控制捡料吸盘阵列13的吸气与放气，进而使捡料吸盘阵列13捡拾或松开激光切割件，可编程控制器可通过阀岛控制捡料吸盘阵列13的运行或停止；

可编程控制器与辅助光源8、采集相机9、力传感器12、第一伺服驱动器、第二伺服驱动器均电连接。

本实用新型的各个机构均通过可编程控制器控制，实现各个机构的相互配合，进行激光切割件的分拣作业。

如图1所示，横梁5的宽度大于分拣平台1的宽度。

横梁5的宽度大于分拣平台1的宽度，可在分拣平台1的两侧设置接料装置，捡料机构6可通过延伸出分拣平台1的横梁5将激光切割件移动到接料装置的上方，将激光切割件放入接料装置内。

本实用新型的力传感器12为S型的双向力探测传感器。

在捡料终端10下降捡拾激光切割件时，缓冲弹簧11能极大提升捡料终端10机械结构上的“柔性”，力传感器12为双向力探测传感器，是一种具备快速响应特性的“S型”弹性体并贴装了四片高性能电阻应变计以及补偿镍片以惠思登电桥的方式采集金属形变量的传感部件，然后经过微信号放大、AD采集与数字信号处理实现的数字化高精度双向力学传感器。力传感器12能实时探测捡料终端10承受的力学变化。

可实时将捡料过程中捡料终端10负载的重力变化，或下探过程中捡料终端10受到压力的变化反馈到可编程控制器，当捡料终端10受到的拉力或压力异常时，激光切割件分拣装置会及时停止动作，避免破坏性捡料、升降轴受损。

本实用新型的捡料吸盘阵列13下端为多个圆形捡料吸盘，呈阵列分布，呈阵列分布的多个圆形捡料吸盘可保证激光切割件被捡拾时周向受力均匀，抓取稳定。

本实用新型的分拣平台1的前侧还设置有切割平台14，切割平台14上方设置有激光切割器15，切割平台14与分拣平台1紧邻且等高。

切割平台14表面为匀速运行的传动带，工件在切割平台14表面传动带的带动下，由激光切割器15进行加工，激光切割工件继续被传送到分拣平台1表面。

本实用新型还包括接料装置，用于放置从分拣平台1上捡拾下来的激光切割件。接料装置可以是固定的放置筐或者是流水线的传送带，每个接料装置所在区域对应一个接料装置编号，提前设定，不同工件对应不同的接料装置编号。由可编程控制器控制捡料终端10捡拾激光切割件，并将激光切割件运送至预先设定的接料装置位置。

一种激光切割装置，包括激光切割件承载平台、激光切割系统和上述激光切割件分拣装置；

激光切割系统和激光切割件分拣装置依次设置，激光切割件承载平台位于激光切割系统和激光切割件分拣装置的下方，激光切割件承载平台中对应于激光切割件分拣装置的区域构成分拣平台1。

工作原理：

在切割平台14上的待加工工件，经激光切割器15加工后的激光切割件被传送到分拣平台1上，可编程控制器控制采集相机9到达预定位置，拍照定位待捡拾的激光切割件，然后可编程控制器控制第一伺服电机21及第二伺服电机51将捡料终端10移动至待捡拾激光切割件的上方，接着可编程控制器控制升降轴7带动捡料终端10下降，当捡料吸盘阵列13接触到激光切割件后，可编程控制器控制捡料吸盘阵列13吸气，形成真空，吸附激光切割件，然后可编程控制器控制升降轴7预抬起，并控制第一伺服电机21及第二伺服电机51将激光切割件移送至接料装置的上方，并下落至放料高度，可编程控制器控制捡料吸盘阵列13放气，捡料吸盘阵列13放松激光切割件，将激光切割件放入接料装置内，然后可编程控制器控制各机构开始下一个激光切割件的捡料工作。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理，这些描述只是为了解释本实用新型的原理，不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种激光切割件分拣装置，包括分拣平台(1)，其特征在于：还包括支座和捡料机构(6)；

所述支座位于所述分拣平台(1)的上方且能沿所述分拣平台(1)的延伸方向双向移动；

所述捡料机构(6)可双向移动的支承在所述支座上，所述捡料机构(6)沿所述支座的移动方向垂直于所述分拣平台(1)的延伸方向；

所述捡料机构(6)包括辅助光源(8)、采集相机(9)以及可垂直升降的捡料终端(10)。

2.根据权利要求1所述的激光切割件分拣装置，其特征在于，

所述捡料机构(6)包括可双向移动的支承在所述支座上的支承件(62)以及从所述支承件(62)侧向延伸出的捡料部(61)；

所述辅助光源(8)和所述采集相机(9)固定在所述捡料部(61)外部；

所述捡料部(61)内部设置有可垂直升降的升降轴(7)，所述捡料终端(10)固定在所述升降轴(7)的下端。

3.根据权利要求2所述的激光切割件分拣装置，其特征在于，所述捡料终端(10)包括从上至下依次固定连接的缓冲弹簧(11)、力传感器(12)及捡料吸盘阵列(13)；

所述缓冲弹簧(11)的上端与所述升降轴(7)下端固定连接。

4.根据权利要求3所述的激光切割件分拣装置，其特征在于，所述分拣平台(1)的两侧分别设置第一导轨(2)和第二导轨(3)；

所述支座包括两个支撑架(4)，两个所述支撑架(4)能够分别通过第一导轨(2)和第二导轨(3)沿所述分拣平台(1)的延伸方向同步双向移动，所述支撑架(4)为可竖向伸缩式架体，采用调节螺栓调节；

所述支座还包括连接于两个所述支撑架(4)之间的横梁(5)，所述捡料机构(6)可双向移动的支承在所述支座上；

所述第一导轨(2)侧边设置有第一伺服电机(21)，所述横梁(5)底部设置有第二伺服电机(51)。

5.根据权利要求4所述的激光切割件分拣装置，其特征在于，所述第一伺服电机(21)还与第一伺服驱动器电连接；

所述第二伺服电机(51)还与第二伺服驱动器电连接；

所述捡料机构(6)还包括电连接的可编程控制器及阀岛；

所述第一伺服驱动器、所述第二伺服驱动器均与所述可编程控制器电连接。

6.根据权利要求5所述的激光切割件分拣装置，其特征在于，所述阀岛通过气压管路与所述捡料吸盘阵列(13)连接，所述可编程控制器与所述力传感器(12)、所述辅助光源(8)、所述采集相机(9)电连接。

7.根据权利要求4所述的激光切割件分拣装置，其特征在于，所述横梁(5)的宽度大于所述分拣平台(1)的宽度。

8.根据权利要求3所述的激光切割件分拣装置，其特征在于，所述力传感器(12)为S型的双向力探测传感器。

9.根据权利要求3所述的激光切割件分拣装置，其特征在于，所述捡料吸盘阵列(13)下端为多个圆形的捡料吸盘，呈阵列分布。

10.一种激光切割装置，其特征在于，包括激光切割件承载平台、激光切割系统和上述权利要求1至9任一所述的激光切割件分拣装置；

激光切割系统和激光切割件分拣装置依次设置，激光切割件承载平台位于激光切割系统和激光切割件分拣装置的下方，激光切割件承载平台中对应于激光切割件分拣装置的区域构成所述分拣平台(1)。