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】本實用新型公開了板材加工【技術領域】內(nèi)的一種激光切割柔性生產(chǎn)線板材上料定位系統(tǒng)，包括上料機械手和工作臺，工作臺上設置有定位銷和定位夾鉗，所述上料機械手上鉸接有旋轉支架，旋轉支架兩端分別與上料機械手之間設有拉簧，旋轉支架上設有定位氣缸和導軌，導軌上配合設置有滑塊，定位氣缸的活塞桿伸出端設有連接座，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，定位夾鉗至少有兩個并分布于一直線上；當真空吸盤處于自由狀態(tài)時，導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確定位，為后續(xù)的廢料分離及分批釋放進行精確分選提供了保證。其特別適合應用在激光切割自動板材加工柔性生產(chǎn)線上。
【專利說明】激光切割柔性生產(chǎn)線板材上料定位系統(tǒng)

【技術領域】
[0001] 本實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】
[0002] 激光切割由于具有高柔性、高精度等特點，在鈑金加工中占據(jù)越來越重要的地位， 更有取代傳統(tǒng)鈑金加工方法的趨勢。隨著人力成本的上升，對機械加工的自動化程度也提 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 有自動上下料和自動零件分選功能的自動激光切割柔性生產(chǎn)線系統(tǒng)，能夠更加有效地降低 生產(chǎn)過程對人的依賴程度。為了能實現(xiàn)激光切割后零件的準確分選，需要對切割時上料的 板材進行精確定位。尤其是在一套激光切割柔性生產(chǎn)線有多臺激光切割機時，不僅要讓板 材在單臺激光切割機上定位，還需要保證切割板材能在每臺激光切割機定位的一致性，這 樣才能為后續(xù)零件分選創(chuàng)造條件。由于料庫內(nèi)板材位置的不確定性，在上料機械手將板材 放置在激光切割機上后，板材的位置也有不確定性。傳統(tǒng)的激光切割機，其上料的位置的準 確性要求不高，一般只需要你有一個粗略的定位，而難以做到精確定位，為后續(xù)的分選、廢 料的分離帶來一定的困難。難以滿足自動化生產(chǎn)的要求。 實用新型內(nèi)容
[0003] 本實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 的實現(xiàn)板材精確定位，尤其能實現(xiàn)當激光切割柔性生產(chǎn)線配置多臺激光切割機時的板材精 確定位。
[0004] 本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的：一種激光切割柔性生產(chǎn)線板材上料定位系統(tǒng)， 包括上料機械手和工作臺，工作臺上設置有定位銷和定位夾鉗，所述上料機械手上鉸接有 旋轉支架，旋轉支架與上料機械手的鉸接點位于旋轉支架的中部，旋轉支架兩端分別與上 料機械手之間設有拉簧，拉簧位于旋轉支架的同一側，旋轉支架的另一側一端設有定位氣 缸，旋轉支架另一側的另一端設有導軌，導軌上配合設置有滑塊，定位氣缸的活塞桿伸出端 設有連接座，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，所 述定位夾鉗至少有兩個并分布于一直線上；當真空吸盤處于自由狀態(tài)時，所述導軌軸線方 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，上料機械手將板材從料庫取出并放置在激光切割機工作臺上。由 于板材的位置不確定，放置后，無法與工作臺上的定位夾鉗和定位銷對齊，也與激光切割機 的坐標原點不對齊。此時，真空吸盤開始工作，吸住板材后,定位氣缸動作，其活塞桿伸出端 沿導軌滑動，真空吸盤帶動板材移動，旋轉支架可服拉簧的拉力作適應性轉動，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定位夾鉗上，通過三點定位，使得板 材能準確定位，當板材靠在定位銷和定位夾鉗上時，板材上的某一點與坐標原點相對應，在 后續(xù)的工作流程中，該點可作為定位點。本實用新型通過旋轉支架的轉動配合定位氣缸活 塞桿的伸縮，能快速將板材移動到定位位置，隨后通過定位夾鉗夾緊板材進行進一步加工。 與現(xiàn)有技術相比，本實用新型保證了板材在每臺激光切割機上料定位方式相同，在每臺激 光切割機上都能精確定位。這樣，在隨后的下料中，通過單一的下料機械手才能在不同激光 切割機上準確抓取工件及廢料，為后續(xù)的廢料分離及分批釋放進行精確分選提供保證。該 裝置特別適合應用在多臺激光切割機公用上料、下料和分選機構的自動化板材加工柔性生 產(chǎn)線上。
[0006] 作為本實用新型的進一步改進，所述定位夾鉗包括固定在上料機械手上的下壓板 和旋轉夾緊氣缸，下壓板上固定有定位板，旋轉夾緊氣缸的活塞桿向上穿過下壓板和定位 板，旋轉夾緊氣缸的活塞桿上端連接有與下壓板相對應的上壓板。工作時，上壓板和下壓板 之間形成鉗口，可夾緊板材的邊緣，通過氣動旋轉氣缸夾緊板材進行進一步加工，保證了板 材加工過程中的定位準確。
[0007] 為避免在板材放置在工作臺上時與上壓板產(chǎn)生干涉，所述上壓板呈矩形，旋轉夾 緊氣缸的旋轉角度為90°。矩形的上壓板旋轉90°后，可讓出供板材向下放置到
[0008] 其進一步改進在于，所述定位板朝向工件一側的工作面為弧形。板材在移動時，其 邊緣貼靠在弧形面上，一方面定位準確，另一方面可以減小滑動阻力，便于板材的移動。
[0009] 為減小板材移動定位時的阻力，所述工作臺上設有若干導向鋼球。

【專利附圖】

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

【具體實施方式】
[0016] 如圖1所示，為帶有兩臺激光切割機的激光切割柔性生產(chǎn)線結構示意圖，其激光 切割機4兩臺并列設置，料庫1位于其一側，廢料分離臺12、分揀工作臺14位于其另一側， 上料機械手9、下料機械手13設置在桁架15上，可沿桁架15作直線運動，兩臺激光切割機 4共用上料機械手9、下料機械手13、廢料分離臺12和分揀工作臺14 ;因此，兩臺激光切割 機4需要坐標原點3的連線與上料機械手9、下料機械手13的運動軌跡相平行，當有兩臺以 上的激光切割機時，各激光切割機的坐標原點3應在一條直線上。
[0017] 如圖2-5所示，為能準確上料和下料，激光切割柔性生產(chǎn)線板材上料定位系統(tǒng)，包 括上料機械手9和工作臺2,工作臺2上設置有定位銷5和定位夾鉗6,上料機械手9上鉸接 有旋轉支架7,旋轉支架7與上料機械手9的鉸接點8位于旋轉支架7的中部，旋轉支架7 兩端分別與上料機械手9之間設有拉簧701、707,拉簧701、707位于旋轉支架7的同一側， 旋轉支架7的另一側一端設有定位氣缸703,旋轉支架7另一側的另一端設有導軌706,導 軌706上配合設置有滑塊702,定位氣缸703的活塞桿伸出端設有連接座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，定位夾鉗6至少 有兩個并分布于一直線上；當真空吸盤705處于自由狀態(tài)時，導軌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包括固定在上料機械手9上的下壓板604和旋轉夾緊氣缸605,下壓板 604上固定有定位板603,旋轉夾緊氣缸的活塞桿602向上穿過下壓板604和定位板603,旋 轉夾緊氣缸的活塞桿602上端連接有與下壓板604相對應的上壓板601。上壓板601呈矩 形，旋轉夾緊氣缸605的旋轉角度為90°。定位板603朝向工件一側的工作面603a為弧 形。下壓板604經(jīng)安裝座606安裝在工作臺2上。
[0019] 為減小板材10移動定位時的阻力，工作臺2上設有若干導向鋼球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，板材邊 界到達原點位置時，定位氣缸703推動真空吸盤繼續(xù)移動，使得板材靠實定位銷5時還繼續(xù) 運動，出現(xiàn)板材翹曲的情況。為解決該問題，可在移動真空吸盤705之前通過減壓閥控制調 節(jié)真空吸盤705的真空壓力，使得板材在靠實定位銷時，真空吸盤705沿板材表面繼續(xù)移 動，真空吸盤與板材出現(xiàn)打滑，從而使板材還能保持在原來位置，不會發(fā)生翹曲。
[0021] 該裝置工作時，上料機械手9將板材10從料庫1中取出并放置在激光切割機4的 工作臺2上；然后，真空吸盤705開始工作，吸住板材10后，定位氣缸703動作，定位氣缸活 塞桿伸出端沿導軌706滑動，真空吸盤705帶動板材10移動，旋轉支架7可服拉簧701或 拉簧702的拉力作適應性轉動，使板材10的一條邊靠在定位銷5上，另一邊靠在位于同一 直線上的兩個定位夾鉗6上，通過三點定位，使得板材10能準確定位，當板材10靠在定位 銷5和定位夾鉗6上時，板材10上的某一點與坐標原點3相對應，在后續(xù)的工作流程中，該 點可作為定位點。板材10切割時，板材10上的廢料和工件之間保持微連接，切割完成后， 下料機械手13抓取板材10,移動到廢料分離臺12位置，將廢料和工件分離，下料機械手13 帶著工件繼續(xù)移動到分揀工作臺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。
[0022] 本實用新型并不局限于上述實施例，在本實用新型公開的技術方案的基礎上，本 領域的技術人員根據(jù)所公開的技術內(nèi)容，不需要創(chuàng)造性的勞動就可以對其中的一些技術特 征作出一些替換和變形，這些替換和變形均在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
【權利要求】
1. 一種激光切割柔性生產(chǎn)線板材上料定位系統(tǒng)，包括上料機械手和工作臺，工作臺上 設置有定位銷和定位夾鉗，其特征在于：所述上料機械手上鉸接有旋轉支架，旋轉支架與上 料機械手的鉸接點位于旋轉支架的中部，旋轉支架兩端分別與上料機械手之間設有拉簧， 拉簧位于旋轉支架的同一側，旋轉支架的另一側一端設有定位氣缸，旋轉支架另一側的另 一端設有導軌，導軌上配合設置有滑塊，定位氣缸的活塞桿伸出端設有連接座，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，所述定位夾鉗至少有兩個并 分布于一直線上；當真空吸盤處于自由狀態(tài)時，所述導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械手上的下壓板和旋轉夾緊氣缸，下壓板上固定有定位 板，旋轉夾緊氣缸的活塞桿向上穿過下壓板和定位板，旋轉夾緊氣缸的活塞桿上端連接有 與下壓板相對應的上壓板。
3. 根據(jù)權利要求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，旋轉夾緊氣缸的旋轉角度為90°。
4. 根據(jù)權利要求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的工作面為弧形。
5. 根據(jù)權利要求1-4任意一項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：所述工作臺上設有若干導向鋼球。
【文檔編號】B23K37/04GK203843378SQ201420263572
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年5月22日 優(yōu)先權日:2014年5月22日
【發(fā)明者】歐陽斌, 周慶, 岳俊強, 張禮峰, 鄭東, 桑偉峰 申請人:江蘇金方圓數(shù)控機床有限公司