專利名稱：激光切割機單機自動上下料裝置及方法
激光切割機單機自動上下料裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于激光切割機應(yīng)用領(lǐng)域，尤其涉及一種激光切割機單機自動上下料裝置及方法。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)的激光切割機使用過程中，操作者需要將激光切割機待加工的切割工件放置到激光切割機工作臺指定位置上，然后激光切割機工作臺自動將待加工的切割工件運送到切割機加工區(qū)域進行激光加工，切割工件加工好后(切割工件即加工成了零件)，激光切割機工作臺會從加工區(qū)域運出來(這是激光切割機的自動運行步驟)，然后，操作者需要將工件從激光切割機工作臺上放置到地面指定位置上，這兩項工作多數(shù)采用人工操作，靠幾個人抬板到激光切割機工作臺上，這叫上料(將待加工的切割工件放置到切割機工作臺指定位置上待加工稱為上料)，操作者還需將激光切割機工作臺加工好的工件轉(zhuǎn)移到地面其它裝置上，這叫下料(將激光切割機加工好的工件從激光切割機工作臺上轉(zhuǎn)移到地面其它裝置上稱為下料)，上料和下料這兩項工作基本是靠人工操作，靠幾個人抬(正常切割工件范圍切割工件尺寸為3米*1. 5米，厚度在I 16mm，重量在36kg 576kg)，既影響切割機生產(chǎn)效率，又增加操作者勞動負擔(dān)，部分激光切割機使用簡易的吸料裝置，基本是靠人工操作，很不方便。此外，很多用戶由于受廠房及生產(chǎn)線的制約，有的適合垂直布局上下料方法，有的適合平行布局上下料方法，有的只需上料操作，下料由操作者人工完成。

發(fā)明內(nèi)容鑒于上述狀況，有必要提供一種激光切割機單機自動上下料的裝置及方法，即根據(jù)用戶擁有的廠房及生產(chǎn)線所處實際`條件，可合理選擇與激光切割機工作臺運動方向垂直布局及平行布局的方式實現(xiàn)單機自動上下料的方法，垂直布局還可拆去下料部分，可單獨實現(xiàn)自動上料的操作，豐富用戶選擇合理的上下料方法。一種激光切割機單機自動上下料裝置，其包括機架機構(gòu)；吸料裝置，設(shè)于所述機架機構(gòu)上，所述吸料裝置包括多個真空吸盤及用于驅(qū)動所述多個真空吸盤上下運動的第一氣缸，所述多個真空吸盤通過氣路產(chǎn)生真空實現(xiàn)對切割工件的吸附；叉料裝置，設(shè)于所述機架機構(gòu)上，所述叉料裝置包括多個叉齒，通過所述多個叉齒實現(xiàn)對所述切割工件的叉起及放下；及激光切割機工作臺，設(shè)于所述機架機構(gòu)的下方，所述吸料裝置及叉料裝置沿所述機架機構(gòu)可移動至所述激光切割機工作臺的上方；其中，所述吸料裝置、叉料裝置及激光切割機工作臺呈垂直布局或水平布局；當(dāng)所述吸料裝置、叉料裝置及激光切割機工作臺呈垂直布局時，所述吸料裝置及叉料裝置的水平運動方向與所述激光切割機工作臺運動方向垂直；當(dāng)所述吸料裝置、叉料裝置及激光切 割機工作臺呈水平布局時，所述吸料裝置及叉料裝置的水平運動方向與所述激光切割機工 作臺運動方向平行。
用戶可根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場的具體條件靈活選擇單機自動上下料的方法，可實現(xiàn)上料和 下料的自動化、提高勞動效率、減輕操作者負擔(dān)，可以充分利用切割機的占地空間，工步數(shù) 量少，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡單，易于操作，效率高。上料和下料的水平運動，通過滾輪在工字鋼上的滾 動，左右及上下由滾動軸承限位，即可實現(xiàn)上下料位置精度的需要，避免采用直線導(dǎo)軌、齒 輪齒條等安裝及加工所產(chǎn)生的費用，使結(jié)構(gòu)成本降低。尤其兩條縱向?qū)к壙缇啻?，使放料臺 的上方空間開闊，更容易采用行車吊放切割工件于放料臺上，還可去除叉料裝置、分揀臺、 右側(cè)立柱及右側(cè)縱向?qū)к墸勺鳛閱螜C吸料裝置使用，可為用戶提供另一種選擇。
在其中一個實施例中，其中，當(dāng)所述吸料裝置、叉料裝置及激光切割機工作臺呈垂 直布局時，所述吸料裝置還包括吸料臺、第一小車及多個第一導(dǎo)柱，所述多個真空吸盤固定 在所述吸料臺上，所述吸料臺與所述第一氣缸連接，所述第一氣缸固定在可水平運動的第 一小車上，所述第一氣缸帶動所述吸料臺做上下運動，并由所述多個第一導(dǎo)柱導(dǎo)向，所述第 一小車設(shè)有滾輪，所述滾輪沿所述機架機構(gòu)滾動。
在其中一個實施例中，所述叉料裝置還包括叉料臺、第二小車及多個第二導(dǎo)柱，所 述多個叉齒固定在所述叉料臺上，所述叉料臺與所述第二氣缸連接，所述第二氣缸固定在 可水平運動的所述第二小車上，所述第二氣缸帶動所述叉料臺做上下運動，并由所述多個第二導(dǎo)柱導(dǎo)向。
在其中一個實施例中，所述機架機構(gòu)包括傳動機構(gòu)、底座、調(diào)整螺絲、縱向?qū)к墶⒘?柱、鏈輪及鏈條，所述底座固定在地面上，所述立柱固定在所述底座上，并由所述調(diào)整螺絲 調(diào)整所述立柱與地面的垂直度，所述縱向?qū)к壒潭ㄔ谒隽⒅?，所述傳動機構(gòu)固定在所 述縱向?qū)к壍囊欢?，用于同時驅(qū)動兩端的所述鏈輪及鏈條，帶動所述吸料裝置及叉料裝置 同時水平運動。
在其中一個實施例中，還包括設(shè)于所述機架機構(gòu)的下方、并位于所述激光切割機 工作臺的相對兩側(cè)的放料臺及分揀臺，所述放料臺及分揀臺與所述激光切割機工作臺之間 的間距滿足
L1=L2=L3
其中，LI為所述放料臺中心與所述激光切割機工作臺中心的距離，L2為所述分揀 臺中心至所述激光切割機工作臺中心的距離，L3為所述吸料裝置的工作中心與所述叉料裝 置的工作中心的距離。
在其中一個實施例中，當(dāng)所述吸料裝置、叉料裝置及激光切割機工作臺呈水平布 局時，所述吸料裝置還包括吸料臺、第一小車及導(dǎo)向軸承，所述多個真空吸盤固定在所述吸 料臺上，所述吸料臺與所述第一氣缸連接，所述第一氣缸固定在可水平運動的所述第一小 車上，所述第一氣缸帶動所述吸料臺做上下運動，并且由所述導(dǎo)向軸承導(dǎo)向，所述小車設(shè)有 支撐滾輪，所述第一小車通過所述支撐滾輪沿所述機架機構(gòu)水平運動。
在其中一個實施例中，所述叉料裝置與吸料裝置組成一個整體，所述多個叉齒分 為兩組，所述叉料裝置還包括相對間隔設(shè)置的左叉料臺及右叉料臺，所述兩組叉齒分別焊 接固定在所述左叉料臺及所述右叉料臺上。
在其中一個實施例中，還包括分揀臺及放料臺，所述分揀臺及放料臺與所述激光 切割機工作臺呈直線排列，并且所述分揀臺的運行方向垂直于吸料裝置及叉料裝置的水平 運行方向；
所述機架機構(gòu)還包括底座、立柱、調(diào)整螺絲、C型架及縱向?qū)к?，所述底座固定在?面上，所述立柱及所述C型架固定在所述底座上，并由所述調(diào)整螺絲調(diào)整所述立柱及C型架 與地面的垂直度，所述縱向?qū)к壒潭ㄔ谒隽⒅癈型架上。
一種激光切割機單機自動上下料方法，其采用上述的激光切割機單機自動上下 料，所述激光切割機單機自動上下料方法包括
(a)上料過程
步驟一，所述機架機構(gòu)的傳動機構(gòu)通過聯(lián)軸器及傳動軸驅(qū)動兩端所述鏈輪及鏈條 運動，所述鏈條帶動所述縱向?qū)к壣系奈涎b置及叉料裝置同時水平運動，通過限位開關(guān) 使所述吸料裝置運行至所述放料臺正上方；
步驟二，所述第一氣缸下行使所述多個真空吸盤落到所述放料臺上的所述切割工 件上，再由氣路系統(tǒng)使所述真空吸盤產(chǎn)生真空，所述真空吸盤吸住所述切割工件，所述第一 氣缸上行使所述真空吸盤吊起所述切割工件至所述第一氣缸上止點；
步驟三，所述傳動機構(gòu)驅(qū)動所述鏈輪及鏈條帶動所述叉料裝置及吸料裝置水平運 動，由系統(tǒng)控制使所述吸料裝置落到所述激光切割機工作臺正上方，所述第一氣缸下行，使 所述切割工件落到所述激光切割機工作臺上，通過氣路系統(tǒng)使所述真空吸盤真空消失，失 去吸力，所述第一氣缸上行，完成上料的工作，激光切割機自動將所述切割工件從所述激光 切割機工作臺上送進主機切割區(qū)域；
(b)下料過程
步驟一，當(dāng)所述激光切割機切完所述切割工件后，所述激光切割機自動將所述切 割工件從切割區(qū)域送到所述激光切割機工作臺區(qū)域，所述機架機構(gòu)的傳動機構(gòu)驅(qū)動所述鏈 輪及鏈條帶動所述叉料裝置運行至所述激光切割機工作臺一側(cè)，所述叉料裝置的所述第二 氣缸帶動所述叉齒下行至所述第二氣缸下止點，所述傳動機構(gòu)驅(qū)動所述鏈輪及鏈條繼續(xù)向 左移動，使所述叉齒完全插入所述切割工件時為止，所述叉料裝置中的第二氣缸提升所述 切割工件至第二氣缸上止點，使所述吸料裝置恰好同時運行到了所述放料臺正上方；
步驟二，待吸料及叉料動作完成后，所述傳動機構(gòu)驅(qū)動所述鏈輪及鏈條帶動所述 叉料裝置及吸料裝置向右運動至所述叉料裝置處于所述分揀臺正上方時停止，此時，所述 吸料裝置也恰好處于所述激光切割機工作臺正上方，所述吸料裝置通過所述第一氣缸下行 至所述激光切割機工作臺，所述真空吸盤失去真空，放下所述切割工件，所述第一氣缸帶動 所述真空吸盤上行至上止點，再一次完成上料過程；同時，所述叉料裝置下行至所述第二氣 缸下止點，所述傳動機構(gòu)驅(qū)動所述鏈輪及鏈條，帶動所述叉料裝置及吸料裝置同時向右移 動，所述叉料裝置上的切割工件在所述分揀臺上的擋料板作用下，將所述叉齒上的切割工 件擋在所述分揀臺上，待所述叉料裝置的叉齒完全離開所述分揀臺后，所述傳動機構(gòu)停止 傳動，所述叉料裝置的第二氣缸帶動所述叉齒上行至所述第二氣缸上止點，完成下料的工 作，需上料時重復(fù)上料過程的循環(huán)；
一種激光切割機單機自動上下料方法，其特征在于，其采用上述的激光切割機單 機自動上下料置，所述激光切割機單機自動上下料方法包括
(a)上料過程
步驟一、所述放料臺沿道軌從工作位置運動至上板位置，所述切割工件被吊運到所述放料臺上；
步驟二、所述吸料裝置及叉料裝置上的電機驅(qū)動減速機并通過聯(lián)軸器及傳動軸驅(qū)動兩側(cè)的所述鏈輪及鏈條轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)同時驅(qū)動多個所述支撐滾輪，使所述吸料裝置及叉料裝置水平運動至所述放料臺位置正上方，所述第一氣缸下行，使所述真空吸盤落到所述放料臺上的待加工切割工件上，再由氣路系統(tǒng)使所述真空吸盤產(chǎn)生真空，所述真空吸盤吸住所述切割工件，所述第一氣缸上行，所述真空吸盤吊起所述切割工件至所述第一氣缸的上止點；
步驟三、所述吸料裝置及叉料裝置上的電機、減速機驅(qū)動所述鏈輪及鏈條及支撐滾輪帶動所述吸料裝置及叉料裝置水平運動至所述激光切割機工作臺正上方，所述第一氣缸下行，使所述切割工件落到所述激光切割機工作臺，通過氣路系統(tǒng)使所述真空吸盤真空消失，失去吸力，所述第一氣缸上行，完成上料的工作，所述激光切割機自動將所述切割工件從所述激光切割機工作臺區(qū)域送進主機切割區(qū)域；
(b)下料過程
步驟一，當(dāng)所述激光切割機切完所述切割工件后，所述激光切割機自動將所述切割工件從切割區(qū)域送出所述激光切割機工作臺區(qū)域，所述叉料裝置的第一氣缸下行至下止點，所述吸料裝置及叉料裝置上的驅(qū)動齒輪減速機驅(qū)動兩側(cè)聯(lián)軸器、傳動軸及齒輪轉(zhuǎn)動，使所述導(dǎo)向軸承的齒條產(chǎn)生左右運動，從而帶動導(dǎo)向軸承、左叉料臺、右叉料臺、左叉齒組、右叉齒組在已加工的切割工件的下部向中間移動，待兩側(cè)叉齒接近對接狀態(tài)時停止，所述第一氣缸上行至上止點，帶動吸料裝置及叉料裝置吸料上行至最高點；
步驟二，所述吸料裝置及叉料裝置上的傳動機構(gòu)驅(qū)動所述多個支撐滾輪沿所述縱向?qū)к夁\行至所述分揀臺正上方，所述驅(qū)動齒輪減速機驅(qū)動兩側(cè)聯(lián)軸器、傳動軸及齒輪轉(zhuǎn)動，使所述導(dǎo)向軸承的齒條產(chǎn)生左右運動，從而帶動所述導(dǎo)向軸承、左叉料臺、右叉料臺、左叉齒組、右叉齒組向兩側(cè)移動，待兩側(cè)叉齒完全與已加工的切割工件分開時停止，使已加工的切割工件完全放置于所述分揀臺上，所述第一氣缸上行至上止點，完成下料的操作，待需上料時重復(fù)上料過程的循環(huán)。

圖1為本發(fā)明實施方式的垂直局部的激光切割機單機自動上下料裝置的結(jié)構(gòu)示意圖2為圖1 所示的激光切割機單機自動上下料裝置的吸料裝置的立體圖3為圖1所示的激光切割機單機自動上下料裝置的叉料裝置的立體圖4為圖1所示的激光切割機單機自動上下料裝置的機架機構(gòu)的立體圖5為圖1所示的激光切割機單機自動上下料裝置的放料臺的立體圖6為圖1所示的激光切割機單機自動上下料裝置的分揀臺的立體圖7為本發(fā)明實施方式的平行局部的激光切割機單機自動上下料裝置的結(jié)構(gòu)示意圖8為圖7所示的激光切割機單機自動上下料裝置的吸料裝置與叉料裝置的立體
圖9為圖7所示的激光切割機單機自動上下料裝置的機架機構(gòu)的立體圖。具體實施方式

為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對本發(fā)明進行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的較佳的實施例。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本發(fā)明的公開內(nèi)容的理解更加透徹全面。
需要說明的是，當(dāng)元件被稱為“固定于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當(dāng)一個元件被認為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。本文所使用的術(shù)語“垂直的”、“水平的”、“左”、 “右”以及類似的表述只是為了說明的目的。
除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語“及/或”包括一個或多個相關(guān)的所列項目的任意的和所有的組合。
本發(fā)明提供一種用于激光切割機單機自動上下料方法，其采用激光切割機單機自動上下料裝置，該方法可根據(jù)激光切割機所處空間大小及方向采用與激光切割機工作臺運動方向垂直布局的方式或是平行布局的方式，選擇吸料裝置及叉料裝置，實現(xiàn)單機自動上下料。垂直布局方式還可去除下料部分，可單獨實現(xiàn)自動上料的操作，具有結(jié)構(gòu)簡單、用戶選擇方便、提高生產(chǎn)效率，減輕操作者勞動強度的特點。
本發(fā)明實施方式的激光切割機單機自動上下料裝置，包括機架機構(gòu)、吸料裝置、叉料裝置及激光切割機工作臺。吸料裝置設(shè)于機架機構(gòu)上，吸料裝置包括多個真空吸盤及用于驅(qū)動多個真空吸盤上下運動的第一氣缸，多個真空吸盤通過氣路產(chǎn)生真空實現(xiàn)對切割工件的吸附。叉料裝置設(shè)于機架機構(gòu)上，叉料裝置包括多個叉齒，通過多個叉齒實現(xiàn)對切割工件的叉起及放下。激光切割機工作臺設(shè)于機架機構(gòu)的下方，吸料裝置及叉料裝置沿機架機構(gòu)可移動至激光切割機工作臺的上方。
其中，吸料裝置、叉料裝置及激光切割機工作臺呈垂直布局或水平布局；當(dāng)吸料裝置、叉料裝置及激光切割機工作臺呈垂直布局時，吸料裝置及叉料裝置的水平運動方向與激光切割機工作臺運動方向垂直；當(dāng)吸料裝置、叉料裝置及激光切割機工作臺呈水平布局時，吸料裝置及叉料裝置的水平運動方向與激光切割機工作臺運動方向平行。
上述激光切割機單機自動上下料裝置的上下料方法大致分為兩種，一種是垂直布局單機自動上下料方法，一種是平行布局單機自動上下料方法，兩種布局方法的激光切割機單機自動上下料裝置的結(jié)構(gòu)有相同之處，也有不同之處。
其中，兩種布局方式的激光切割機單機自動上下料裝置的相同之處如下
(a)上料的手段基本相同，即用多個真空吸盤通過氣路產(chǎn)生真空實現(xiàn)對切割工件的吸附，即抓起、放下切割工件；
(b)下料的手段基本相同，即通過多個叉齒實現(xiàn)對切割工件的叉起及放下；
(c)支撐機構(gòu)基本 相同，即通過機架機構(gòu)支撐吸料裝置及叉料裝置上的滾輪，實現(xiàn)水平運動，其中左右限位及水平限位均設(shè)置滾動軸承，用于限位吸料裝置及叉料裝置；
(d)吸料裝置及叉料裝置的升降驅(qū)動方式基本相同，即通過氣缸實現(xiàn)吸料裝置及 叉料裝置的上下運動；
(e)分揀臺的結(jié)構(gòu)基本相同，可升降、可移動。
兩種布局方式的激光切割機單機自動上下料裝置的不同之處如下
(a)垂直布局中的吸料裝置與叉料裝置是分開的，平行布局中的吸料裝置與叉料 裝置組成一個整體；
(b)垂直布局中的吸料裝置及叉料裝置的水平運動是傳動機構(gòu)驅(qū)動鏈輪及鏈條拉 動吸料裝置和叉料裝置實現(xiàn)的，平行布局中的吸料裝置及叉料裝置的水平運動是通過自行 驅(qū)動機構(gòu)實現(xiàn)；
(C)垂直布局中的放料臺可以是固定的，平行布局中的放料臺由于受縱向?qū)к壍?遮擋，必須是水平移動的。
以下結(jié)合

垂直布局及水平布局中的激光切割機單機自動上下料裝置的 結(jié)構(gòu)。
所謂垂直布局就是吸料裝置、叉料裝置的水平運動方向與激光切割機工作臺運動 方向垂直。
請參閱圖1及圖2，當(dāng)吸料裝置110、叉料裝置120及激光切割機工作臺130呈垂 直布局時，吸料裝置110包括真空吸盤111、第一氣缸112、吸料臺113、第一小車114及多個 第一導(dǎo)柱115，多個真空吸盤111固定在吸料臺113上，吸料臺113與第一氣缸112連接， 第一氣缸112固定在可水平運動的第一小車114上，第一氣缸112帶動吸料臺113做上下 運動，并由多個第一導(dǎo)柱115導(dǎo)向，第一小車114設(shè)有滾輪114a，滾輪114a沿機架機構(gòu)140 滾動。第一小車114上還設(shè)有水平限位軸承114b。
請參閱圖3，叉料裝置120包括叉齒121、第二氣缸123、叉料臺124、第二小車125 及多個第二導(dǎo)柱126，多個叉齒121固定在叉料臺124上，叉料臺124與第二氣缸123連接， 第二氣缸123固定在可水平運動的第二小車125上，第二氣缸123帶動叉料臺124做上下 運動，并由多個第二導(dǎo)柱126導(dǎo)向。第二小車125設(shè)有滾輪125a及水平限位軸承125b。
請參閱圖4，機架機構(gòu)140包括傳動機構(gòu)141、底座142、調(diào)整螺絲143、縱向?qū)к?144、立柱145、鏈輪146及鏈條147，底座142固定在地面上，立柱145固定在底座142上， 并由調(diào)整螺絲143調(diào)整立柱145與地面的垂直度，縱向?qū)к?44固定在立柱145上，傳動機 構(gòu)141固定在縱向?qū)к?44的一端，用于同時驅(qū)動兩端的鏈輪146及鏈條147，帶動吸料裝 置110及叉料裝置120同時水平運動。縱向?qū)к?44上設(shè)有限位塊144a，限位塊144a用于 與第一小車114的水平限位軸承114b及第二小車125的水平限位軸承125b相配合。
請再次參閱圖1，激光切割機單機自動上下料裝置100還包括設(shè)于機架機構(gòu)140的 下方、并位于激光切割機工作臺130的相對兩側(cè)的放料臺150及分揀臺160，放料臺150及 分揀臺160與激光切割機工作臺130之間的間距滿足
L1=L2=L3
其中，LI為放料臺150中心與激光切割機工作臺130中心的距離，L2為分揀臺160 中心至激光切割機工作臺130中心的距離，L3為吸料裝置110的工作中心與叉料裝置120 的工作中心的距離。
請參閱圖5，放料臺150包括機架151、氣缸153、分板器154、多個定位方通155及 多個定位軸156。氣缸153及分板器154設(shè)于機架151的一端,氣缸153用于驅(qū)動分板器 154。多個定位方通155垂直地設(shè)于機架151的頂部的邊緣。多個定位軸156分別設(shè)于位 于機架151的邊緣。
請參閱圖6，分揀臺160包括料臺161、驅(qū)動輪163、升降電機165、機架166及擋料 板167。分揀臺160的動作過程
A、水平運動當(dāng)叉料裝置120將切割完的成品件放置分揀臺160上的厚度累計達 到150mm厚度時，由水平驅(qū)動電機驅(qū)動減速機、兩側(cè)聯(lián)軸器、傳動軸及驅(qū)動輪163沿軌道開 出，用行吊通過料臺161吊耳將料臺161吊下，放置地面合適位置分揀成品件，然后再吊上 一個空的料臺161，導(dǎo)向軸起定位導(dǎo)向作用。
B、上下運動由升降電機165驅(qū)動換向器，通過換向器兩邊的輸出軸、聯(lián)軸器、傳 動軸驅(qū)動兩邊絲桿升降機，絲桿升降機再通過輸出軸、聯(lián)軸器、傳動軸驅(qū)動另兩個絲桿升降 機，四角上的四個絲桿升降機同步轉(zhuǎn)動驅(qū)動各自的絲桿同步升降，使料臺161升降。當(dāng)切割 開始工作時，升降電機165會將其料臺161提升至最高點(上下行程150mm)，叉料裝置120 將切割完的板料放置到分揀臺160料臺161后，板料會擋住激光對射儀，通過電控會啟動升 降電機165下行一定距離(可預(yù)先設(shè)定)，當(dāng)板料累計一定高度再次擋住激光對射儀時，通過 電控會再次啟動升降電機165下行，當(dāng)降到最低點時，會啟動水平驅(qū)動電機，使分揀臺160 沿軌道移出，重復(fù)前面的工作。
具體在圖示的實施方式中，吸料裝置110采用多個真空吸盤111，真空吸盤111固 定在由方通焊接而成的吸料臺113上，此吸料臺113與第一氣缸112連接，第一氣缸112固 定在能水平運動的第一小車114上，第一氣缸112帶動吸料臺113做上下運動，由四個第一 導(dǎo)柱115導(dǎo)向，第一小車114水平運動由滾輪114a支撐；叉料裝置120采用多個叉齒121， 多個叉齒121焊接固定在叉料臺124上，此叉料臺124與第二氣缸123連接，第二氣缸123 固定在能水平運動的第二小車125上，第二氣缸123帶動叉料臺124做上下運動，由兩個第 二導(dǎo)柱126導(dǎo)向；機架機構(gòu)140是支撐吸料裝置110、叉料裝置120、傳動機構(gòu)141的骨架， 其中，底座142固定在地面上，立柱145固定在底座142上，并由調(diào)整螺絲143調(diào)整立柱145 與地面的垂直度，四根縱向?qū)к?44固定在六根立柱145上，并保證上平面及內(nèi)側(cè)面平齊， 傳動機構(gòu)141位于在機架機構(gòu)140的右端，同時驅(qū)動兩端的鏈輪146及鏈條147，帶動吸料 裝置110及叉料裝置120同時水平運動。
需要說明的是為了使該上下料方法簡單，運行步驟少，需應(yīng)保證以下條件放料 臺150中心與激光切割機工作臺130中心的距離LI與分揀臺160中心至激光切割機工作 臺130中心L2的距離應(yīng)相等，吸料裝置110的工作中心與叉料裝置120的工作中心的距離 L3與L1、L2應(yīng)保證L1=L2=L3，這樣既可保證上下料運行步驟只有三步，實現(xiàn)控制簡單，運行 高效。叉料裝置120和吸料裝置110共同使用一個機架機構(gòu)140，但有各自的鏈條147驅(qū) 動，L1=L2可使得吸料和叉料同時進行。
在其中一個實施例中，垂直布局中的激光切割機單機自動上下料裝置的運行過程 如下
( I)等待狀態(tài)，該狀態(tài)為切割機在切割狀態(tài)下，上料或下料處于等待位置；
(2)叉料狀態(tài)第一步，吸料裝置110及叉料裝置120在鏈條147帶動下同時運行，叉料裝置120等待下行叉料；
(3)叉料狀態(tài)第二步，叉料裝置120下行，準(zhǔn)備叉料；
(4)叉料狀態(tài)第三步，叉料裝置120繼續(xù)運行，叉齒121已運行至切割成品料下部， 吸料裝置Iio同時運行至放料臺150上部，準(zhǔn)備下行吸料；
(5)叉料狀態(tài)第四步，叉料裝置120將成品料通過叉齒121抬起，吸料裝置110下行使真空吸盤111下行至切割工件表面，準(zhǔn)備吸料；
(6)吸料狀態(tài)，該步驟為吸料裝置110通過真空吸盤111將切割工件吸起；
(7)上料狀態(tài)，上料和下料系統(tǒng)通過鏈條147帶動，上料系統(tǒng)準(zhǔn)備放料，下料系統(tǒng)也準(zhǔn)備放料
(8)放料狀態(tài)，此狀態(tài)為吸料裝置110將帶加工切割工件放到交換激光切割機工作臺130上，準(zhǔn)備送進機床加工；
(9)切割成品料放料，為吸料裝置110已完成上料，各真空吸盤111抬起；
(10)切割成品料放料，該狀態(tài)為叉料裝置120下行，準(zhǔn)備將成品料放至分揀臺160上；
(11)下料裝態(tài)，吸料裝置110及叉料裝置120水平向左運動，使成品料放至分揀臺 160 上；
(12)叉料裝置120上行，此時吸料裝置110及叉料裝置120完成了一個循環(huán)，等待下次上下料；
(13)上下料步驟
①叉料裝置120 (在交換工作臺上)叉料；
②到位后、叉料裝置120上行，同時吸料裝置110 (在料臺上)下行；
③吸料裝置110吸料，完成后吸料裝置110上行；
④送料至激光切割機工作臺130正上方(叉料裝置120同時運行至分揀臺160正上方)
⑤吸料裝置110下行放料然后上行，同時叉料裝置120下行；
⑥整個裝置右移至原點位置(右側(cè)極限位置)，叉料裝置120上行；
⑦回至叉料狀態(tài)
例如，上下料節(jié)拍可以為
權(quán)利要求
1.一種激光切割機單機自動上下料裝置，其特征在于，包括 機架機構(gòu)； 吸料裝置，設(shè)于所述機架機構(gòu)上，所述吸料裝置包括多個真空吸盤及用于驅(qū)動所述多個真空吸盤上下運動的第一氣缸，所述多個真空吸盤通過氣路產(chǎn)生真空實現(xiàn)對切割工件的吸附； 叉料裝置，設(shè)于所述機架機構(gòu)上，所述叉料裝置包括多個叉齒，通過所述多個叉齒實現(xiàn)對所述切割工件的叉起及放下；及 激光切割機工作臺，設(shè)于所述機架機構(gòu)的下方，所述吸料裝置及叉料裝置沿所述機架機構(gòu)可移動至所述激光切割機工作臺的上方； 其中，所述吸料裝置、叉料裝置及激光切割機工作臺呈垂直布局或水平布局；當(dāng)所述吸料裝置、叉料裝置及激光切割機工作臺呈垂直布局時，所述吸料裝置及叉料裝置的水平運動方向與所述激光切割機工作臺運動方向垂直；當(dāng)所述吸料裝置、叉料裝置及激光切割機工作臺呈水平布局時，所述吸料裝置及叉料裝置的水平運動方向與所述激光切割機工作臺運動方向平行。
2.如權(quán)利要求1所述的激光切割機單機自動上下料裝置，其特征在于，其中，當(dāng)所述吸料裝置、叉料裝置及激光切割機工作臺呈垂直布局時，所述吸料裝置還包括吸料臺、第一小車及多個第一導(dǎo)柱，所述多個真空吸盤固定在所述吸料臺上，所述吸料臺與所述第一氣缸連接，所述第一氣缸固定在可水平運動的第一小車上，所述第一氣缸帶動所述吸料臺做上下運動，并由所述多個第一導(dǎo)柱導(dǎo)向，所述第一小車設(shè)有滾輪，所述滾輪沿所述機架機構(gòu)滾動。
3.如權(quán)利要求2所述的激光切割機單機自動上下料裝置，其特征在于，所述叉料裝置還包括叉料臺、第二小車及多個第二導(dǎo)柱，所述多個叉齒固定在所述叉料臺上，所述叉料臺與所述第二氣缸連接，所述第二氣缸固定在可水平運動的所述第二小車上，所述第二氣缸帶動所述叉料臺做上下運動，并由所述多個第二導(dǎo)柱導(dǎo)向。
4.如權(quán)利要求2所述的激光切割機單機自動上下料裝置，其特征在于，所述機架機構(gòu)包括傳動機構(gòu)、底座、調(diào)整螺絲、縱向?qū)к?、立柱、鏈輪及鏈條，所述底座固定在地面上，所述立柱固定在所述底座上，并由所述調(diào)整螺絲調(diào)整所述立柱與地面的垂直度，所述縱向?qū)к壒潭ㄔ谒隽⒅?，所述傳動機構(gòu)固定在所述縱向?qū)к壍囊欢?，用于同時驅(qū)動兩端的所述鏈輪及鏈條，帶動所述吸料裝置及叉料裝置同時水平運動。
5.如權(quán)利要求2 4任一項所述的激光切割機單機自動上下料裝置，其特征在于，還包括設(shè)于所述機架機構(gòu)的下方、并位于所述激光切割機工作臺的相對兩側(cè)的放料臺及分揀臺，所述放料臺及分揀臺與所述激光切割機工作臺之間的間距滿足L1=L2=L3 其中，LI為所述放料臺中心與所述激光切割機工作臺中心的距離，L2為所述分揀臺中心至所述激光切割機工作臺中心的距離，L3為所述吸料裝置的工作中心與所述叉料裝置的工作中心的距離。
6.如權(quán)利要求1所述的激光切割機單機自動上下料裝置，其特征在于，當(dāng)所述吸料裝置、叉料裝置及激光切割機工作臺呈水平布局時，所述吸料裝置還包括吸料臺、第一小車及導(dǎo)向軸承，所述多個真空吸盤固定在所述吸料臺上，所述吸料臺與所述第一氣缸連接，所述第一氣缸固定在可水平運動的所述第一小車上，所述第一氣缸帶動所述吸料臺做上下運動，并且由所述導(dǎo)向軸承導(dǎo)向，所述小車設(shè)有支撐滾輪，所述第一小車通過所述支撐滾輪沿所述機架機構(gòu)水平運動。
7.如權(quán)利要求6所述的激光切割機單機自動上下料裝置，其特征在于，所述叉料裝置與吸料裝置組成一個整體，所述多個叉齒分為兩組，所述叉料裝置還包括相對間隔設(shè)置的左叉料臺及右叉料臺，所述兩組叉齒分別焊接固定在所述左叉料臺及所述右叉料臺上。
8.如權(quán)利要求7所述的激光切割機單機自動上下料裝置，其特征在于，還包括分揀臺及放料臺，所述分揀臺及放料臺與所述激光切割機工作臺呈直線排列，并且所述分揀臺的運行方向垂直于吸料裝置及叉料裝置的水平運行方向； 所述機架機構(gòu)還包括底座、立柱、調(diào)整螺絲、C型架及縱向?qū)к?，所述底座固定在地面上，所述立柱及所述C型架固定在所述底座上，并由所述調(diào)整螺絲調(diào)整所述立柱及C型架與地面的垂直度，所述縱向?qū)к壒潭ㄔ谒隽⒅癈型架上。
9.一種激光切割機單機自動上下料方法，其特征在于，其采用如權(quán)利要求5所述的激光切割機單機自動上下料，所述激光切割機單機自動上下料方法包括 (a)上料過程 步驟一，所述機架機構(gòu)的傳動機構(gòu)通過聯(lián)軸器及傳動軸驅(qū)動兩端所述鏈輪及鏈條運動，所述鏈條帶動所述縱向?qū)к壣系奈涎b置及叉料裝置同時水平運動，通過限位開關(guān)使所述吸料裝置運行至所述放料臺正上方； 步驟二，所述第一氣缸下行使所述多個真空吸盤落到所述放料臺上的所述切割工件上，再由氣路系統(tǒng)使所述真空吸盤產(chǎn)生真空，所述真空吸盤吸住所述切割工件，所述第一氣缸上行使所述真空吸盤吊起所述切割工件至所述第一氣缸上止點； 步驟三，所述傳動機構(gòu)驅(qū)動所述鏈輪及鏈條帶動所述叉料裝置及吸料裝置水平運動，由系統(tǒng)控制使所述吸料裝置落到所述激光切割機工作臺正上方，所述第一氣缸下行，使所述切割工件落到所述激光切割機工作臺上，通過氣路系統(tǒng)使所述真空吸盤真空消失，失去吸力，所述第一氣缸上行，完成上料的工作，激光切割機自動將所述切割工件從所述激光切割機工作臺上送進主機切割區(qū)域； (b)下料過程 步驟一，當(dāng)所述激光切割機切完所述切割工件后，所述激光切割機自動將所述切割工件從切割區(qū)域送到所述激光切割機工作臺區(qū)域，所述機架機構(gòu)的傳動機構(gòu)驅(qū)動所述鏈輪及鏈條帶動所述叉料裝置運行至所述激光切割機工作臺一側(cè)，所述叉料裝置的所述第二氣缸帶動所述叉齒下行至所述第二氣缸下止點，所述傳動機構(gòu)驅(qū)動所述鏈輪及鏈條繼續(xù)向左移動，使所述叉齒完全插入所述切割工件時為止，所述叉料裝置中的第二氣缸提升所述切割工件至第二氣缸上止點，使所述吸料裝置恰好同時運行到了所述放料臺正上方； 步驟二，待吸料及叉料動作完成后，所述傳動機構(gòu)驅(qū)動所述鏈輪及鏈條帶動所述叉料裝置及吸料裝置向右運動至所述叉料裝置處于所述分揀臺正上方時停止，此時，所述吸料裝置也恰好處于所述激光切割機工作臺正上方，所述吸料裝置通過所述第一氣缸下行至所述激光切割機工作臺，所述真空吸盤失去真空，放下所述切割工件，所述第一氣缸帶動所述真空吸盤上行至上止點，再一次完成上料過程；同時，所述叉料裝置下行至所述第二氣缸下止點，所述傳動機構(gòu)驅(qū)動所述鏈輪及鏈條，帶動所述叉料裝置及吸料裝置同時向右移動，所述叉料裝置上的切割工件在所述分揀臺上的擋料板作用下，將所述叉齒上的切割工件擋在所述分揀臺上，待所述叉料裝置的叉齒完全離開所述分揀臺后，所述傳動機構(gòu)停止傳動，所述叉料裝置的第二氣缸帶動所述叉齒上行至所述第二氣缸上止點，完成下料的工作，需上料時重復(fù)上料過程的循環(huán)。
10.一種激光切割機單機自動上下料方法，其特征在于，其采用如權(quán)利要求8所述的激光切割機單機自動上下料置，所述激光切割機單機自動上下料方法包括 (a)上料過程 步驟一、所述放料臺沿道軌從工作位置運動至上板位置，所述切割工件被吊運到所述放料臺上； 步驟二、所述吸料裝置及叉料裝置上的電機驅(qū)動減速機并通過聯(lián)軸器及傳動軸驅(qū)動兩側(cè)的所述鏈輪及鏈條轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)同時驅(qū)動多個所述支撐滾輪，使所述吸料裝置及叉料裝置水平運動至所述放料臺位置正上方，所述第一氣缸下行，使所述真空吸盤落到所述放料臺上的待加工切割工件上，再由氣路系統(tǒng)使所述真空吸盤產(chǎn)生真空，所述真空吸盤吸住所述切割工件，所述第一氣缸上行，所述真空吸盤吊起所述切割工件至所述第一氣缸的上止占. 步驟三、所述吸料裝置及叉料裝置上的電機、減速機驅(qū)動所述鏈輪及鏈條及支撐滾輪帶動所述吸料裝置及叉料裝置水平運動至所述激光切割機工作臺正上方，所述第一氣缸下行，使所述切割工件落到所述激光切割機工作臺，通過氣路系統(tǒng)使所述真空吸盤真空消失，失去吸力，所述第一氣缸上行，完成上料的工作，所述激光切割機自動將所述切割工件從所述激光切割機工作臺區(qū)域送進主機切割區(qū)域； (b)下料過程 步驟一，當(dāng)所述激光切割機切完所述切割工件后，所述激光切割機自動將所述切割工件從切割區(qū)域送出所述激光切割機工作臺區(qū)域，所述叉料裝置的第一氣缸下行至下止點，所述吸料裝置及叉料裝置上的驅(qū)動齒輪減速機驅(qū)動兩側(cè)聯(lián)軸器、傳動軸及齒輪轉(zhuǎn)動，使所述導(dǎo)向軸承的齒條產(chǎn)生左右運動，從而帶動導(dǎo)向軸承、左叉料臺、右叉料臺、左叉齒組、右叉齒組在已加工的切割工件的下部向中間移動，待兩側(cè)叉齒接近對接狀態(tài)時停止，所述第一氣缸上行至上止點，帶動吸料裝置及叉料裝置吸料上行至最高點； 步驟二，所述吸料裝置及叉料裝置上的傳動機構(gòu)驅(qū)動所述多個支撐滾輪沿所述縱向?qū)к夁\行至所述分揀臺正上方，所述驅(qū)動齒輪減速機驅(qū)動兩側(cè)聯(lián)軸器、傳動軸及齒輪轉(zhuǎn)動，使所述導(dǎo)向軸承的齒條產(chǎn)生左右運動，從而帶動所述導(dǎo)向軸承、左叉料臺、右叉料臺、左叉齒組、右叉齒組向兩側(cè)移動，待兩側(cè)叉齒完全與已加工的切割工件分開時停止，使已加工的切割工件完全放置于所述分揀臺上，所述第一氣缸上行至上止點，完成下料的操作，待需上料時重復(fù)上料過程的循環(huán)。
全文摘要
一種激光切割機單機自動上下料裝置，其包括機架機構(gòu)、設(shè)于機架機構(gòu)上的吸料裝置、叉料裝置及設(shè)于機架機構(gòu)下方的激光切割機工作臺；吸料裝置包括多個真空吸盤及第一氣缸，多個真空吸盤通過氣路產(chǎn)生真空實現(xiàn)對切割工件的吸附；叉料裝置包括多個叉齒，通過多個叉齒實現(xiàn)對切割工件的叉起及放下；吸料裝置及叉料裝置沿機架機構(gòu)可移動至激光切割機工作臺的上方；其中，吸料裝置、叉料裝置及激光切割機工作臺呈垂直布局或水平布局。上述激光切割機單機自動上下料裝置可合理選擇垂直布局及平行布局的方式實現(xiàn)單機自動上下料的方法，垂直布局還可拆去下料部分，可單獨實現(xiàn)自動上料的操作。本發(fā)明還提供一種激光切割機單機自動上下料方法。
文檔編號B23K26/42GK103056532SQ20131002342
公開日2013年4月24日 申請日期2013年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月22日
發(fā)明者王觀東, 趙劍, 羅貴長, 陳根余, 陳燚, 高云峰 申請人:深圳市大族激光科技股份有限公司