激光切割柔性生產(chǎn)線板材上料定位系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了板材加工【技術(shù)領(lǐng)域】?jī)?nèi)的一種激光切割柔性生產(chǎn)線板材上料定位系統(tǒng)，包括上料機(jī)械手和工作臺(tái)，工作臺(tái)上設(shè)置有定位銷和定位夾鉗，所述上料機(jī)械手上鉸接有旋轉(zhuǎn)支架，旋轉(zhuǎn)支架兩端分別與上料機(jī)械手之間設(shè)有拉簧，旋轉(zhuǎn)支架上設(shè)有定位氣缸和導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上配合設(shè)置有滑塊，定位氣缸的活塞桿伸出端設(shè)有連接座，連接座與滑塊相連，連接座上還連接有真空吸盤；定位銷為一個(gè)，定位夾鉗至少有兩個(gè)并分布于一直線上；當(dāng)真空吸盤處于自由狀態(tài)時(shí)，導(dǎo)軌軸線方向與定位夾鉗所在直線方向的夾角為30°~60°。該裝置使得板材能準(zhǔn)確定位，為后續(xù)的廢料分離及分批釋放進(jìn)行精確分選提供了保證。其特別適合應(yīng)用在激光切割自動(dòng)板材加工柔性生產(chǎn)線上。
【專利說(shuō)明】激光切割柔性生產(chǎn)線板材上料定位系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種激光切割板材加工裝置，特別涉及一種激光切割生產(chǎn)線上的 板材上料裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 激光切割由于具有高柔性、高精度等特點(diǎn)，在鈑金加工中占據(jù)越來(lái)越重要的地位， 更有取代傳統(tǒng)鈑金加工方法的趨勢(shì)。隨著人力成本的上升，對(duì)機(jī)械加工的自動(dòng)化程度也提 出了更高的要求。激光切割柔性生產(chǎn)線系統(tǒng)能夠有效地降低人力成本，提高生產(chǎn)效率。具 有自動(dòng)上下料和自動(dòng)零件分選功能的自動(dòng)激光切割柔性生產(chǎn)線系統(tǒng)，能夠更加有效地降低 生產(chǎn)過(guò)程對(duì)人的依賴程度。為了能實(shí)現(xiàn)激光切割后零件的準(zhǔn)確分選，需要對(duì)切割時(shí)上料的 板材進(jìn)行精確定位。尤其是在一套激光切割柔性生產(chǎn)線有多臺(tái)激光切割機(jī)時(shí)，不僅要讓板 材在單臺(tái)激光切割機(jī)上定位，還需要保證切割板材能在每臺(tái)激光切割機(jī)定位的一致性，這 樣才能為后續(xù)零件分選創(chuàng)造條件。由于料庫(kù)內(nèi)板材位置的不確定性，在上料機(jī)械手將板材 放置在激光切割機(jī)上后，板材的位置也有不確定性。傳統(tǒng)的激光切割機(jī)，其上料的位置的準(zhǔn) 確性要求不高，一般只需要你有一個(gè)粗略的定位，而難以做到精確定位，為后續(xù)的分選、廢 料的分離帶來(lái)一定的困難。難以滿足自動(dòng)化生產(chǎn)的要求。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0003] 本實(shí)用新型的目的是提供一種激光切割柔性生產(chǎn)線板材上料定位系統(tǒng)，可以有效 的實(shí)現(xiàn)板材精確定位，尤其能實(shí)現(xiàn)當(dāng)激光切割柔性生產(chǎn)線配置多臺(tái)激光切割機(jī)時(shí)的板材精 確定位。
[0004] 本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種激光切割柔性生產(chǎn)線板材上料定位系統(tǒng)， 包括上料機(jī)械手和工作臺(tái)，工作臺(tái)上設(shè)置有定位銷和定位夾鉗，所述上料機(jī)械手上鉸接有 旋轉(zhuǎn)支架，旋轉(zhuǎn)支架與上料機(jī)械手的鉸接點(diǎn)位于旋轉(zhuǎn)支架的中部，旋轉(zhuǎn)支架兩端分別與上 料機(jī)械手之間設(shè)有拉簧，拉簧位于旋轉(zhuǎn)支架的同一側(cè)，旋轉(zhuǎn)支架的另一側(cè)一端設(shè)有定位氣 缸，旋轉(zhuǎn)支架另一側(cè)的另一端設(shè)有導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上配合設(shè)置有滑塊，定位氣缸的活塞桿伸出端 設(shè)有連接座，連接座與滑塊相連，所述連接座上還連接有真空吸盤；所述定位銷為一個(gè)，所 述定位夾鉗至少有兩個(gè)并分布于一直線上；當(dāng)真空吸盤處于自由狀態(tài)時(shí)，所述導(dǎo)軌軸線方 向與定位夾鉗所在直線方向的夾角為30°飛0°。
[0005] 該裝置工作時(shí)，上料機(jī)械手將板材從料庫(kù)取出并放置在激光切割機(jī)工作臺(tái)上。由 于板材的位置不確定，放置后，無(wú)法與工作臺(tái)上的定位夾鉗和定位銷對(duì)齊，也與激光切割機(jī) 的坐標(biāo)原點(diǎn)不對(duì)齊。此時(shí)，真空吸盤開(kāi)始工作，吸住板材后,定位氣缸動(dòng)作，其活塞桿伸出端 沿導(dǎo)軌滑動(dòng)，真空吸盤帶動(dòng)板材移動(dòng)，旋轉(zhuǎn)支架可服拉簧的拉力作適應(yīng)性轉(zhuǎn)動(dòng)，使板材的一 條邊靠在定位銷上，另一邊靠在位于同一直線上的兩個(gè)定位夾鉗上，通過(guò)三點(diǎn)定位，使得板 材能準(zhǔn)確定位，當(dāng)板材靠在定位銷和定位夾鉗上時(shí)，板材上的某一點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)相對(duì)應(yīng)，在 后續(xù)的工作流程中，該點(diǎn)可作為定位點(diǎn)。本實(shí)用新型通過(guò)旋轉(zhuǎn)支架的轉(zhuǎn)動(dòng)配合定位氣缸活 塞桿的伸縮，能快速將板材移動(dòng)到定位位置，隨后通過(guò)定位夾鉗夾緊板材進(jìn)行進(jìn)一步加工。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型保證了板材在每臺(tái)激光切割機(jī)上料定位方式相同，在每臺(tái)激 光切割機(jī)上都能精確定位。這樣，在隨后的下料中，通過(guò)單一的下料機(jī)械手才能在不同激光 切割機(jī)上準(zhǔn)確抓取工件及廢料，為后續(xù)的廢料分離及分批釋放進(jìn)行精確分選提供保證。該 裝置特別適合應(yīng)用在多臺(tái)激光切割機(jī)公用上料、下料和分選機(jī)構(gòu)的自動(dòng)化板材加工柔性生 產(chǎn)線上。
[0006] 作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述定位夾鉗包括固定在上料機(jī)械手上的下壓板 和旋轉(zhuǎn)夾緊氣缸，下壓板上固定有定位板，旋轉(zhuǎn)夾緊氣缸的活塞桿向上穿過(guò)下壓板和定位 板，旋轉(zhuǎn)夾緊氣缸的活塞桿上端連接有與下壓板相對(duì)應(yīng)的上壓板。工作時(shí)，上壓板和下壓板 之間形成鉗口，可夾緊板材的邊緣，通過(guò)氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)氣缸夾緊板材進(jìn)行進(jìn)一步加工，保證了板 材加工過(guò)程中的定位準(zhǔn)確。
[0007] 為避免在板材放置在工作臺(tái)上時(shí)與上壓板產(chǎn)生干涉，所述上壓板呈矩形，旋轉(zhuǎn)夾 緊氣缸的旋轉(zhuǎn)角度為90°。矩形的上壓板旋轉(zhuǎn)90°后，可讓出供板材向下放置到
[0008] 其進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述定位板朝向工件一側(cè)的工作面為弧形。板材在移動(dòng)時(shí)，其 邊緣貼靠在弧形面上，一方面定位準(zhǔn)確，另一方面可以減小滑動(dòng)阻力，便于板材的移動(dòng)。
[0009] 為減小板材移動(dòng)定位時(shí)的阻力，所述工作臺(tái)上設(shè)有若干導(dǎo)向鋼球。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010] 圖1為采用兩臺(tái)激光切割機(jī)的柔性生產(chǎn)線結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011] 圖2為本實(shí)用新型工作原理圖。
[0012] 圖3為圖2的俯視圖。
[0013] 圖4為定位夾鉗結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014] 圖5為旋轉(zhuǎn)支架結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015] 其中，1料庫(kù)，2工作臺(tái)，3坐標(biāo)原點(diǎn)，4激光切割機(jī)，5定位銷，6定位夾鉗，601上壓 板，602旋轉(zhuǎn)夾緊氣缸的活塞桿，603定位板，603a工作面，604下壓板，605旋轉(zhuǎn)夾緊氣缸， 606安裝座，7旋轉(zhuǎn)支架，701、707拉簧，702滑塊，703定位氣缸，704連接座，705真空吸盤， 706導(dǎo)軌，8鉸接點(diǎn)，9上料機(jī)械手，10板材，11導(dǎo)向鋼球，12廢料分離臺(tái)，13下料機(jī)械手，14 分揀工作臺(tái)，15桁架。

【具體實(shí)施方式】
[0016] 如圖1所示，為帶有兩臺(tái)激光切割機(jī)的激光切割柔性生產(chǎn)線結(jié)構(gòu)示意圖，其激光 切割機(jī)4兩臺(tái)并列設(shè)置，料庫(kù)1位于其一側(cè)，廢料分離臺(tái)12、分揀工作臺(tái)14位于其另一側(cè)， 上料機(jī)械手9、下料機(jī)械手13設(shè)置在桁架15上，可沿桁架15作直線運(yùn)動(dòng)，兩臺(tái)激光切割機(jī) 4共用上料機(jī)械手9、下料機(jī)械手13、廢料分離臺(tái)12和分揀工作臺(tái)14 ;因此，兩臺(tái)激光切割 機(jī)4需要坐標(biāo)原點(diǎn)3的連線與上料機(jī)械手9、下料機(jī)械手13的運(yùn)動(dòng)軌跡相平行，當(dāng)有兩臺(tái)以 上的激光切割機(jī)時(shí)，各激光切割機(jī)的坐標(biāo)原點(diǎn)3應(yīng)在一條直線上。
[0017] 如圖2-5所示，為能準(zhǔn)確上料和下料，激光切割柔性生產(chǎn)線板材上料定位系統(tǒng)，包 括上料機(jī)械手9和工作臺(tái)2,工作臺(tái)2上設(shè)置有定位銷5和定位夾鉗6,上料機(jī)械手9上鉸接 有旋轉(zhuǎn)支架7,旋轉(zhuǎn)支架7與上料機(jī)械手9的鉸接點(diǎn)8位于旋轉(zhuǎn)支架7的中部，旋轉(zhuǎn)支架7 兩端分別與上料機(jī)械手9之間設(shè)有拉簧701、707,拉簧701、707位于旋轉(zhuǎn)支架7的同一側(cè)， 旋轉(zhuǎn)支架7的另一側(cè)一端設(shè)有定位氣缸703,旋轉(zhuǎn)支架7另一側(cè)的另一端設(shè)有導(dǎo)軌706,導(dǎo) 軌706上配合設(shè)置有滑塊702,定位氣缸703的活塞桿伸出端設(shè)有連接座704,連接座704 與滑塊702相連，連接座704上還連接有真空吸盤705 ;定位銷5為一個(gè)，定位夾鉗6至少 有兩個(gè)并分布于一直線上；當(dāng)真空吸盤705處于自由狀態(tài)時(shí)，導(dǎo)軌706軸線方向與定位夾鉗 6所在直線方向的夾角為30°?60°，優(yōu)選為45°角。
[0018] 定位夾鉗6包括固定在上料機(jī)械手9上的下壓板604和旋轉(zhuǎn)夾緊氣缸605,下壓板 604上固定有定位板603,旋轉(zhuǎn)夾緊氣缸的活塞桿602向上穿過(guò)下壓板604和定位板603,旋 轉(zhuǎn)夾緊氣缸的活塞桿602上端連接有與下壓板604相對(duì)應(yīng)的上壓板601。上壓板601呈矩 形，旋轉(zhuǎn)夾緊氣缸605的旋轉(zhuǎn)角度為90°。定位板603朝向工件一側(cè)的工作面603a為弧 形。下壓板604經(jīng)安裝座606安裝在工作臺(tái)2上。
[0019] 為減小板材10移動(dòng)定位時(shí)的阻力，工作臺(tái)2上設(shè)有若干導(dǎo)向鋼球11。
[0020] 由于板材位置的不確定，而定位氣缸703的行程為一定，在板材在定位時(shí)，板材邊 界到達(dá)原點(diǎn)位置時(shí)，定位氣缸703推動(dòng)真空吸盤繼續(xù)移動(dòng)，使得板材靠實(shí)定位銷5時(shí)還繼續(xù) 運(yùn)動(dòng)，出現(xiàn)板材翹曲的情況。為解決該問(wèn)題，可在移動(dòng)真空吸盤705之前通過(guò)減壓閥控制調(diào) 節(jié)真空吸盤705的真空壓力，使得板材在靠實(shí)定位銷時(shí)，真空吸盤705沿板材表面繼續(xù)移 動(dòng)，真空吸盤與板材出現(xiàn)打滑，從而使板材還能保持在原來(lái)位置，不會(huì)發(fā)生翹曲。
[0021] 該裝置工作時(shí)，上料機(jī)械手9將板材10從料庫(kù)1中取出并放置在激光切割機(jī)4的 工作臺(tái)2上；然后，真空吸盤705開(kāi)始工作，吸住板材10后，定位氣缸703動(dòng)作，定位氣缸活 塞桿伸出端沿導(dǎo)軌706滑動(dòng)，真空吸盤705帶動(dòng)板材10移動(dòng)，旋轉(zhuǎn)支架7可服拉簧701或 拉簧702的拉力作適應(yīng)性轉(zhuǎn)動(dòng)，使板材10的一條邊靠在定位銷5上，另一邊靠在位于同一 直線上的兩個(gè)定位夾鉗6上，通過(guò)三點(diǎn)定位，使得板材10能準(zhǔn)確定位，當(dāng)板材10靠在定位 銷5和定位夾鉗6上時(shí)，板材10上的某一點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)3相對(duì)應(yīng)，在后續(xù)的工作流程中，該 點(diǎn)可作為定位點(diǎn)。板材10切割時(shí)，板材10上的廢料和工件之間保持微連接，切割完成后， 下料機(jī)械手13抓取板材10,移動(dòng)到廢料分離臺(tái)12位置，將廢料和工件分離，下料機(jī)械手13 帶著工件繼續(xù)移動(dòng)到分揀工作臺(tái)14上方，分批將工件釋放，相同規(guī)格的工件在同一批中釋 放，實(shí)現(xiàn)不同規(guī)格工件的分揀。該板材上料定位系統(tǒng)，為其后的廢料分離、分揀等后續(xù)工作 提供了保障和基礎(chǔ)。
[0022] 本實(shí)用新型并不局限于上述實(shí)施例，在本實(shí)用新型公開(kāi)的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本 領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)所公開(kāi)的技術(shù)內(nèi)容，不需要?jiǎng)?chuàng)造性的勞動(dòng)就可以對(duì)其中的一些技術(shù)特 征作出一些替換和變形，這些替換和變形均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種激光切割柔性生產(chǎn)線板材上料定位系統(tǒng)，包括上料機(jī)械手和工作臺(tái)，工作臺(tái)上 設(shè)置有定位銷和定位夾鉗，其特征在于：所述上料機(jī)械手上鉸接有旋轉(zhuǎn)支架，旋轉(zhuǎn)支架與上 料機(jī)械手的鉸接點(diǎn)位于旋轉(zhuǎn)支架的中部，旋轉(zhuǎn)支架兩端分別與上料機(jī)械手之間設(shè)有拉簧， 拉簧位于旋轉(zhuǎn)支架的同一側(cè)，旋轉(zhuǎn)支架的另一側(cè)一端設(shè)有定位氣缸，旋轉(zhuǎn)支架另一側(cè)的另 一端設(shè)有導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上配合設(shè)置有滑塊，定位氣缸的活塞桿伸出端設(shè)有連接座，連接座與滑 塊相連，所述連接座上還連接有真空吸盤；所述定位銷為一個(gè)，所述定位夾鉗至少有兩個(gè)并 分布于一直線上；當(dāng)真空吸盤處于自由狀態(tài)時(shí)，所述導(dǎo)軌軸線方向與定位夾鉗所在直線方 向的夾角為30°?60°。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光切割柔性生產(chǎn)線板材上料定位系統(tǒng)，其特征在于： 所述定位夾鉗包括固定在上料機(jī)械手上的下壓板和旋轉(zhuǎn)夾緊氣缸，下壓板上固定有定位 板，旋轉(zhuǎn)夾緊氣缸的活塞桿向上穿過(guò)下壓板和定位板，旋轉(zhuǎn)夾緊氣缸的活塞桿上端連接有 與下壓板相對(duì)應(yīng)的上壓板。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種激光切割柔性生產(chǎn)線板材上料定位系統(tǒng)，其特征在于： 所述上壓板呈矩形，旋轉(zhuǎn)夾緊氣缸的旋轉(zhuǎn)角度為90°。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種激光切割柔性生產(chǎn)線板材上料定位系統(tǒng)，其特征在于： 所述定位板朝向工件一側(cè)的工作面為弧形。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的一種激光切割柔性生產(chǎn)線板材上料定位系統(tǒng)，其 特征在于：所述工作臺(tái)上設(shè)有若干導(dǎo)向鋼球。
【文檔編號(hào)】B23K37/04GK203843378SQ201420263572
【公開(kāi)日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2014年5月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月22日
【發(fā)明者】歐陽(yáng)斌, 周慶, 岳俊強(qiáng), 張禮峰, 鄭東, 桑偉峰 申請(qǐng)人:江蘇金方圓數(shù)控機(jī)床有限公司