激光切割柔性制造系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及板材切割裝置領(lǐng)域內(nèi)的一種激光切割柔性制造系統(tǒng)，包括桁架下方并列設(shè)置的至少兩臺(tái)激光切割機(jī)，桁架前端連接有料庫，桁架下方設(shè)置有上料導(dǎo)軌，上料導(dǎo)軌上設(shè)有上料小車；料庫側(cè)面設(shè)有進(jìn)庫導(dǎo)軌，與桁架相平行設(shè)置有兩根轉(zhuǎn)運(yùn)導(dǎo)軌，轉(zhuǎn)運(yùn)導(dǎo)軌上安裝有轉(zhuǎn)運(yùn)車，進(jìn)庫導(dǎo)軌和轉(zhuǎn)運(yùn)導(dǎo)軌之間設(shè)有轉(zhuǎn)臺(tái)，轉(zhuǎn)臺(tái)上設(shè)有轉(zhuǎn)臺(tái)導(dǎo)軌，轉(zhuǎn)臺(tái)導(dǎo)軌能分別與進(jìn)庫導(dǎo)軌和轉(zhuǎn)運(yùn)導(dǎo)軌相接軌；桁架上設(shè)有可沿桁架移動(dòng)的上、下料機(jī)械手，位于激光切割機(jī)后部設(shè)有與下料機(jī)械手位置相對應(yīng)的廢料分離裝置，廢料分離裝置側(cè)面設(shè)有廢料箱，廢料分離裝置后側(cè)設(shè)有分揀輸送裝置，分揀輸送裝置側(cè)面設(shè)有零件緩存箱。該裝置整體協(xié)同性好，可大幅提高生產(chǎn)效率。
【專利說明】激光切割柔性制造系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種板材切割加工系統(tǒng)，特別涉及一種激光切割系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 激光切割是將激光作為一種加工手段對金屬或非金屬板材進(jìn)行切割加工，可在平 面板材上加工直線和任意形狀的曲線。為了提升激光切割的效率和自動(dòng)化水平，減輕工人 的勞動(dòng)強(qiáng)度，激光切割柔性柔性制造系統(tǒng)（Flexible Manufacture System,簡稱FMS)應(yīng)運(yùn) 而生，其廣泛應(yīng)用于電氣制造、汽車、儀表開關(guān)、紡織機(jī)械、運(yùn)輸機(jī)械、家電制造、電梯設(shè)備制 造、食品工業(yè)、裝飾裝潢與廣告以及激光加工站等。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中，激光切割FMS大多針對單臺(tái)激光切割機(jī)，且并未很好地結(jié)合生產(chǎn)車 間狀況，造成效率提升不明顯，自動(dòng)化程度不夠高。由于激光切割的板材大多為金屬材質(zhì)， 其中尤以碳鋼板材為主，其對原料入庫、出庫、自動(dòng)上下料、激光切割主機(jī)結(jié)構(gòu)、零件分選等 環(huán)節(jié)未能整體統(tǒng)籌考慮，導(dǎo)致局部生產(chǎn)效率高，但其他位置的生產(chǎn)效率、自動(dòng)化程度不高， 基于瓶頸效應(yīng)，其整體生產(chǎn)效率的高低取決于效率最差的環(huán)節(jié)，因此，現(xiàn)有的激光切割系統(tǒng) 的生廣效率有待進(jìn)一步提升。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0004] 本實(shí)用新型的目的是提供一種激光切割柔性制造系統(tǒng)，使其能對原料的入庫、出 庫、切割、分選統(tǒng)籌安排，大幅提高生產(chǎn)效率。
[0005] 本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種激光切割柔性制造系統(tǒng)，包括至少兩臺(tái)并 列設(shè)置的激光切割機(jī)，所述激光切割機(jī)的工作臺(tái)上方設(shè)有桁架，所述桁架前端連接有料庫， 桁架下方設(shè)置有兩根延伸至料庫內(nèi)的上料導(dǎo)軌，上料導(dǎo)軌上設(shè)有上料小車；料庫側(cè)面設(shè)有 兩根延伸到料庫內(nèi)的進(jìn)庫導(dǎo)軌，與桁架相平行設(shè)置有兩根轉(zhuǎn)運(yùn)導(dǎo)軌，轉(zhuǎn)運(yùn)導(dǎo)軌上安裝有轉(zhuǎn) 運(yùn)車，進(jìn)庫導(dǎo)軌和轉(zhuǎn)運(yùn)導(dǎo)軌之間設(shè)有轉(zhuǎn)臺(tái)，轉(zhuǎn)臺(tái)上設(shè)有轉(zhuǎn)臺(tái)導(dǎo)軌，所述轉(zhuǎn)臺(tái)導(dǎo)軌、進(jìn)庫導(dǎo)軌 和轉(zhuǎn)運(yùn)導(dǎo)軌相對應(yīng)，轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)后，轉(zhuǎn)臺(tái)導(dǎo)軌能分別與進(jìn)庫導(dǎo)軌和轉(zhuǎn)運(yùn)導(dǎo)軌相接軌；桁架上還 設(shè)有可沿桁架移動(dòng)的上料機(jī)械手和下料機(jī)械手，下料機(jī)械手位于上料機(jī)械手后側(cè)，位于激 光切割機(jī)后部設(shè)有與下料機(jī)械手位置相對應(yīng)的廢料分離裝置，廢料分離裝置側(cè)面設(shè)有廢料 箱，廢料分離裝置后側(cè)設(shè)有分揀輸送裝置，分揀輸送裝置側(cè)面設(shè)有零件緩存箱。
[0006] 本實(shí)用新型工作時(shí)，首先使轉(zhuǎn)臺(tái)導(dǎo)軌與轉(zhuǎn)運(yùn)導(dǎo)軌接軌，在轉(zhuǎn)運(yùn)車上放置一垛原始 板材，轉(zhuǎn)運(yùn)車沿轉(zhuǎn)運(yùn)導(dǎo)軌到達(dá)轉(zhuǎn)臺(tái)上的轉(zhuǎn)臺(tái)導(dǎo)軌上后停止，轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)一定角度，使轉(zhuǎn)臺(tái)導(dǎo)軌 與進(jìn)庫導(dǎo)軌接軌，轉(zhuǎn)運(yùn)車可進(jìn)入料庫，在料庫內(nèi)將整垛板材放置到料庫內(nèi)的貨架上，同時(shí)轉(zhuǎn) 運(yùn)車回到轉(zhuǎn)運(yùn)導(dǎo)軌上，完成入庫過程。上料小車沿上料導(dǎo)軌進(jìn)入料庫，料庫按切割需求將指 定的一垛板材從貨架上取出并放到上料小車上，上料小車沿上料導(dǎo)軌將板材運(yùn)出料庫，到 達(dá)上料位置，完成出庫過程；隨后，上料機(jī)械手從上料小車上吸起一張板材，運(yùn)送到各激光 切割機(jī)工作臺(tái)上，激光切割機(jī)工作臺(tái)帶動(dòng)板材移動(dòng)到切割區(qū)域完成板材切割，此時(shí)上料機(jī) 械手回到上料位置繼續(xù)吸起一張板材等待上料，完成一個(gè)上料過程；板材切割完成后，激光 切割機(jī)工作臺(tái)移出切割區(qū)域，下料機(jī)械手運(yùn)動(dòng)到激光切割機(jī)工作臺(tái)上方，將切割后的板材 整體吸起，然后下料機(jī)械手運(yùn)動(dòng)到廢料分離裝置的位置，通過廢料分離裝置，將微連接的廢 料邊框去除并轉(zhuǎn)至廢料箱中，完成廢料分離處理流程；下料機(jī)械手將零件帶到分揀輸送裝 置位置并將同種零件逐批釋放，實(shí)現(xiàn)零件分選，分選后的零件可由人工碼放或由機(jī)器人碼 放，來不及分選的小零件落入零件緩存箱中，后續(xù)由人工處理，完成零件下料分選流程。上 述工作過程充分考慮了板材送料、入庫、出庫、上料、切割、分選等工作流程，均采用自動(dòng)控 制方式進(jìn)行加工，各功能裝置的整體協(xié)同性好，可大幅提高生產(chǎn)效率。該裝置可廣泛應(yīng)用在 各種板材的切割加工中。
[0007] 作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，相鄰兩臺(tái)激光切割機(jī)之間設(shè)有備用上料車。在上 料小車工作不能及時(shí)完成時(shí)，通過備用上料小車可以上料。
[0008] 為便于分揀分類后的零件，在零件緩存箱前側(cè)和后側(cè)分別設(shè)有分揀臺(tái)。
[0009] 為便于清理切割廢料，相鄰兩臺(tái)激光切割機(jī)之間設(shè)有切割廢料車。
[0010] 為便于控制及空間布置，所述進(jìn)庫導(dǎo)軌和轉(zhuǎn)運(yùn)導(dǎo)軌相垂直設(shè)置。
[0011] 作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述零件緩存箱、廢料箱和激光切割機(jī)的主機(jī)位 于桁架的同一側(cè)。該方案使得整個(gè)系統(tǒng)操作人員位于同一側(cè)，方便了操作。
[0012] 為進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率，所述每臺(tái)激光切割機(jī)上帶有交換工作臺(tái)。兩個(gè)工作臺(tái)可 以互換位置，激光切割機(jī)在其中一個(gè)工作臺(tái)上進(jìn)行切割加工時(shí)，另一個(gè)工作臺(tái)可完成上下 料。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013] 圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014] 其中，1轉(zhuǎn)運(yùn)車，2轉(zhuǎn)臺(tái)，3轉(zhuǎn)臺(tái)導(dǎo)軌，4上料小車，5上料機(jī)械手，6轉(zhuǎn)運(yùn)導(dǎo)軌，7桁架， 8廢料分離裝置，9下料機(jī)械手，10分揀輸送裝置，11分揀臺(tái)，12零件緩存箱，13廢料箱，14 激光切割機(jī)二，15備用上料車，16切割廢料車，17激光切割機(jī)一，18上料導(dǎo)軌，19料庫，20 進(jìn)庫導(dǎo)軌。

【具體實(shí)施方式】
[0015] 如圖1所示，為激光切割柔性制造系統(tǒng)，包括兩臺(tái)并列設(shè)置的激光切割機(jī)，分別為 激光切割機(jī)一 17和激光切割機(jī)二14,激光切割機(jī)一的工作臺(tái)17a和激光切割機(jī)二的工作臺(tái) 14a上方設(shè)有桁架7,桁架7前端連接有料庫19,桁架7下方設(shè)置有兩根延伸至料庫19內(nèi)的 上料導(dǎo)軌18,上料導(dǎo)軌18上設(shè)有上料小車4 ;料庫19側(cè)面設(shè)有兩根延伸到料庫19內(nèi)的進(jìn) 庫導(dǎo)軌20,與桁架7相平行設(shè)置有兩根轉(zhuǎn)運(yùn)導(dǎo)軌6,轉(zhuǎn)運(yùn)導(dǎo)軌6上安裝有轉(zhuǎn)運(yùn)車1，進(jìn)庫導(dǎo)軌 20和轉(zhuǎn)運(yùn)導(dǎo)軌6之間設(shè)有轉(zhuǎn)臺(tái)2,轉(zhuǎn)臺(tái)2上設(shè)有轉(zhuǎn)臺(tái)導(dǎo)軌3,所述轉(zhuǎn)臺(tái)導(dǎo)軌3、進(jìn)庫導(dǎo)軌20 和轉(zhuǎn)運(yùn)導(dǎo)軌6相對應(yīng)，進(jìn)庫導(dǎo)軌20和轉(zhuǎn)運(yùn)導(dǎo)軌6相垂直設(shè)置，轉(zhuǎn)臺(tái)2旋轉(zhuǎn)90°后，轉(zhuǎn)臺(tái)導(dǎo)軌 3能分別與進(jìn)庫導(dǎo)軌20和轉(zhuǎn)運(yùn)導(dǎo)軌6相接軌；桁架7上還設(shè)有可沿桁架7移動(dòng)的上料機(jī)械 手5和下料機(jī)械手9,下料機(jī)械手9位于上料機(jī)械手5后側(cè)，位于激光切割機(jī)后部設(shè)有與下 料機(jī)械手9位置相對應(yīng)的廢料分離裝置8,廢料分離裝置8側(cè)面設(shè)有廢料箱13,廢料分離裝 置8后側(cè)設(shè)有分揀輸送裝置10,分揀輸送裝置10側(cè)面設(shè)有零件緩存箱12。相鄰兩臺(tái)激光 切割機(jī)之間設(shè)有備用上料車15。零件緩存箱12前側(cè)和后側(cè)分別設(shè)有分揀臺(tái)11。相鄰兩臺(tái) 激光切割機(jī)之間設(shè)有切割廢料車16。零件緩存箱12、廢料箱13和激光切割機(jī)的主機(jī)位于 桁架7的同一側(cè)。所述激光切割機(jī)上帶有交換工作臺(tái)。
[0016] 工作時(shí)，首先使轉(zhuǎn)臺(tái)導(dǎo)軌3與轉(zhuǎn)運(yùn)導(dǎo)軌6接軌，在轉(zhuǎn)運(yùn)車1上放置一垛原始板材， 轉(zhuǎn)運(yùn)車1沿轉(zhuǎn)運(yùn)導(dǎo)軌6到達(dá)轉(zhuǎn)臺(tái)2上的轉(zhuǎn)臺(tái)導(dǎo)軌3上后停止，轉(zhuǎn)臺(tái)2旋轉(zhuǎn)90°度，使轉(zhuǎn)臺(tái)導(dǎo) 軌3與進(jìn)庫導(dǎo)軌20接軌，轉(zhuǎn)運(yùn)車1可進(jìn)入料庫19,在料庫19內(nèi)將整垛板材放置到料庫19 內(nèi)的貨架上，同時(shí)轉(zhuǎn)運(yùn)車1回到轉(zhuǎn)運(yùn)導(dǎo)軌6上，完成入庫過程。上料小車4沿上料導(dǎo)軌18進(jìn) 入料庫19,料庫19按切割需求將指定的一垛板材從貨架上取出并放到上料小車4上，上料 小車4沿上料導(dǎo)軌18將板材運(yùn)出料庫19,到達(dá)上料位置，完成出庫過程；隨后，上料機(jī)械手 5從上料小車4上吸起一張板材，運(yùn)送到激光切割機(jī)一的工作臺(tái)17a或激光切割機(jī)二的工作 臺(tái)14a上，激光切割機(jī)一的工作臺(tái)17a或激光切割機(jī)二的工作臺(tái)14a帶動(dòng)板材移動(dòng)到切割 區(qū)域完成板材切割，板材切割時(shí)，保持零件和廢料邊框之間有微連接，其余直接切割下來的 廢料落入切割廢料車16 ;上料機(jī)械手5回到上料位置繼續(xù)吸起一張板材等待上料，完成一 個(gè)上料過程。板材切割完成后，激光切割機(jī)工作臺(tái)移出切割區(qū)域，下料機(jī)械手9運(yùn)動(dòng)到激光 切割機(jī)工作臺(tái)上方，將切割后的板材整體吸起，然后下料機(jī)械手9運(yùn)動(dòng)到廢料分離裝置8的 位置，通過廢料分離裝置8,將微連接的廢料邊框去除并轉(zhuǎn)至廢料箱13中，完成廢料分離處 理流程；下料機(jī)械手9將零件帶到分揀輸送裝置10位置并將同種零件逐批釋放，實(shí)現(xiàn)零件 分選，分選后的零件可由人工碼放或由機(jī)器人碼放，來不及分選的小零件落入零件緩存箱 12中，后續(xù)由人工處理，完成零件下料分選流程。
[0017] 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)所公開的技術(shù)內(nèi)容，不需要?jiǎng)?chuàng)造性的勞動(dòng)就可以對其中的一些技術(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)。例如激光切割機(jī) 可以設(shè)置兩臺(tái)以上；進(jìn)庫導(dǎo)軌和轉(zhuǎn)運(yùn)導(dǎo)軌之間的角度也不限于90°，只要滿足兩者能夠轉(zhuǎn) 運(yùn)對接即可。
【權(quán)利要求】
1. 一種激光切割柔性制造系統(tǒng)，包括至少兩臺(tái)并列設(shè)置的激光切割機(jī)，其特征在于： 所述激光切割機(jī)的工作臺(tái)上方設(shè)有桁架，所述桁架前端連接有料庫，桁架下方設(shè)置有兩根 延伸至料庫內(nèi)的上料導(dǎo)軌，上料導(dǎo)軌上設(shè)有上料小車；料庫側(cè)面設(shè)有兩根延伸到料庫內(nèi)的 進(jìn)庫導(dǎo)軌，與桁架相平行設(shè)置有兩根轉(zhuǎn)運(yùn)導(dǎo)軌，轉(zhuǎn)運(yùn)導(dǎo)軌上安裝有轉(zhuǎn)運(yùn)車，進(jìn)庫導(dǎo)軌和轉(zhuǎn)運(yùn) 導(dǎo)軌之間設(shè)有轉(zhuǎn)臺(tái)，轉(zhuǎn)臺(tái)上設(shè)有轉(zhuǎn)臺(tái)導(dǎo)軌，所述轉(zhuǎn)臺(tái)導(dǎo)軌、進(jìn)庫導(dǎo)軌和轉(zhuǎn)運(yùn)導(dǎo)軌相對應(yīng)，轉(zhuǎn) 臺(tái)旋轉(zhuǎn)后，轉(zhuǎn)臺(tái)導(dǎo)軌能分別與進(jìn)庫導(dǎo)軌和轉(zhuǎn)運(yùn)導(dǎo)軌相接軌；桁架上還設(shè)有可沿桁架移動(dòng)的 上料機(jī)械手和下料機(jī)械手，下料機(jī)械手位于上料機(jī)械手后側(cè)，位于激光切割機(jī)后部設(shè)有與 下料機(jī)械手位置相對應(yīng)的廢料分離裝置，廢料分離裝置側(cè)面設(shè)有廢料箱，廢料分離裝置后 側(cè)設(shè)有分揀輸送裝置，分揀輸送裝置側(cè)面設(shè)有零件緩存箱。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光切割柔性制造系統(tǒng)，其特征在于：相鄰兩臺(tái)激光切割機(jī) 之間設(shè)有備用上料車。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的激光切割柔性制造系統(tǒng)，其特征在于：零件緩存箱前側(cè) 和后側(cè)分別設(shè)有分揀臺(tái)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的激光切割柔性制造系統(tǒng)，其特征在于：相鄰兩臺(tái)激光切 割機(jī)之間設(shè)有切割廢料車。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的激光切割柔性制造系統(tǒng)，其特征在于：所述進(jìn)庫導(dǎo)軌和 轉(zhuǎn)運(yùn)導(dǎo)軌相垂直設(shè)置。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的激光切割柔性制造系統(tǒng)，其特征在于：所述零件緩存箱、 廢料箱和激光切割機(jī)的主機(jī)位于桁架的同一側(cè)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的激光切割柔性制造系統(tǒng)，其特征在于：所述激光切割機(jī) 上帶有交換工作臺(tái)。
【文檔編號(hào)】B23K26/70GK203845377SQ201420263501
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年5月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月22日
【發(fā)明者】周慶, 歐陽斌, 張禮峰, 岳俊強(qiáng), 桑偉峰, 鄭東, 陳樹明, 何承義, 夏建斌 申請人:江蘇金方圓數(shù)控機(jī)床有限公司