一种用于多阶梯厚度金属板加工的自动化设备的制作方法

本发明属于螺杆泵技术领域，具体涉及一种用于多阶梯厚度金属板加工的自动化设备。

背景技术：

对于多阶梯厚度金属板的制作，一般需要运用金属板的焊接和切割操作，例如印刷锡膏阶梯掩膜版的制作等，但是目前没有一款设备能做到又能切割，又能将切割后的金属板实现自动化焊接，形成阶梯状的金属板成品的设备。

因此本发明所要解决的技术问题为多阶梯厚度板制作，特别是解决化学蚀刻和电铸方法的弊端，比如产生大量的水污染、重金属污染，效率低下，固定资产投资大等问题的用于多阶梯厚度金属板加工的自动化设备，集切割、对位、焊接一体的全自动设备。

技术实现要素：

本发明提供了如下的技术方案：

一种用于多阶梯厚度金属板加工的自动化设备，包括控制系统、与控制系统电性连接的产品吸附升降治具、x轴传动系统、y轴传动系统以及激光焊接切割头，其特征在于，还包括设置在所述激光焊接切割头两侧的产品吸附系统和ccd图像采集模块，所述产品升降治具用于带动金属板沿z轴方向往返运动，所述x轴传动系统用于带动所述激光焊接切割头沿x轴方向往返运动，所述y轴传动系统用于带动所述激光焊接切割头沿y轴方向往返运动，所述产品吸附系统包括固定底板、气缸、电机固定板、微调电机、抓取吸附头以及真空泵，所述x轴传动系统包括一滑动块，所述固定底板固定在所述滑动块上，且所述激光焊接切割头通过所述固定底板实现在所述x轴传动系统上的移动，所述气缸固定在所述固定底板上，所述气缸的活塞杆端部连接所述电机固定板，所述微调电机固定在所述电机固定板上，且所述微调电机的电机轴端部与所述抓取吸附头相连，所述抓取吸附头通过管道与所述真空泵相连，所述ccd图像采集模块包括一固定在所述固定底板上的相机，用于拍摄获取金属板的若干位置点图像，并传输给控制系统，由控制系统将金属板位置点图像与标准位置点图像进行比较，确定误差值，在所述激光焊接切割头进行多阶梯厚度金属板焊接时，控制系统控制所述x轴传动系统、所述y轴传动系统以及所述产品吸附升降治具对误差值进行补偿。

优选的，所述x轴传动系统和所述y轴传动系统为长行程丝杆传动装置。

优选的，所述y轴传动系统包括两个平行设置的y轴电动丝杆以及与所述电动丝杆相配合的y轴丝杠螺母，两个所述y轴丝杠螺母之间架设有一横梁，所述x轴传动系统架设在所述横梁上随所述横梁在y轴方向往返运动，所述x轴传动系统包括一x轴电动丝杆以及与所述x轴电动丝杆相配合的x轴丝杠螺母，所述滑动块固定在所述x轴丝杠螺母上。

优选的，所述产品吸附升降治具包括横向驱动装置、纵向驱动装置、升降平台以及真空吸附平台，所述横向驱动装置包括横向支撑板、设置在所述横向支撑板上的滑轨以及与所述滑轨配合的滑块，所述升降平台底部固定在所述滑块上，所述纵向驱动装置包括传送带、带动所述传动带运动的驱动电机以及固定在所述传送带上架设所述横向支撑板运动的驱动平台，所述升降平台内设有微行程丝杆传动装置，所述微行程丝杆传动装置包括z轴电机、套设在所述z轴电机上的斜齿轮、与所述z轴电机的电机轴通过齿轮传动连接的z轴丝杠、套设在所述z轴丝杠上的吸附平台z轴丝杠螺母以及支撑所述z轴丝杠的轴承支撑座，所述真空吸附平台固定在所述z轴丝杠螺母做升降运动，从而使得升降运动更加稳定。

优选的，所述抓取吸附头包括真空吸嘴、连接管件以及气管接头，所述连接管件上设有三个接口，分别与所述真空吸嘴、所述气管接头以及所述微调电机的电机轴相连。

优选的，还包括产品夹持治具，所述产品夹持治具包括两个支撑滑道、位于任一所述支撑滑道上的两个滑槽块以及架设在两个所述支撑滑槽上的两个所述滑槽块上的夹板，可以实现对于产品的加持固定的作用。

本发明的有益效果是：通过在激光焊接切割头的分别设置用于产品定位的ccd图像采集模块和产品吸附的产品吸附系统，在使用激光焊接切割头在产品吸附升降治具对于金属板切割完成后，直接通过产品吸附系统将切割后的半成品吸附住，进而移动激光焊接切割头的位置，由ccd图像采集模块采集位置信息，由控制系统控制将半成品移动到待焊接的位置，且气缸以及微调电机，可以实现对于吸附的半成品的位置的微调，实现对于金属板的多阶梯厚度成品的焊接操作。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的待加工多阶梯厚度金属板的成品的结构示意图；

图2是图1的a-a方向的截面剖视图；

图3是本发明的立体结构示意图；

图4是产品吸附升降治具的立体结构示意图；

图5是产品吸附系统和ccd图像采集模块的立体结构示意图；

图6是产品吸附系统的主视图；

图7是产品吸附系统的侧视图；

图8是产品吸附系统的侧视图；

图9是图3中f部分的局部放大图；

图10是图4中g部分的局部放大图；

图中的标记：10为产品吸附升降治具，20为x轴传动系统，30为y轴传动系统，40为激光焊接切割头，50为产品吸附系统，60为ccd图像采集模块，51为固定底板，52为气缸，53为电机固定板，54为微调电机，55为抓取吸附头，1为滑动块，2为升降平台，3为真空吸附平台，4为横向支撑板，5为滑轨，6为滑块，7为传送带，8为驱动电机，9为驱动平台，551为真空吸嘴，552为气管接头，553为连接管件。

具体实施方式

结合图1至图2所示的一种用于多阶梯厚度金属板加工的自动化设备，在本实施例中，c为放置在真空吸附平台3上的金属板基板，d为需要形成阶梯焊接在c上的第一块切割块，b为需要焊接在d上的第二块切割块。

结合图3至图10所示的一种用于多阶梯厚度金属板加工的自动化设备，在本实施例中，包括控制系统、与控制系统电性连接的产品吸附升降治具10、x轴传动系统20、y轴传动系统30、激光焊接切割头40、设置在激光焊接切割头40两侧的产品吸附系统50和ccd图像采集模块60，产品升降治具10用于带动金属板沿z轴方向往返运动，x轴传动系统20用于带动激光焊接切割头40沿x轴方向往返运动，y轴传动系统30用于带动激光焊接切割头40沿y轴方向往返运动，产品吸附系统50包括固定底板51、气缸52、电机固定板53、微调电机54、抓取吸附头55以及真空泵，x轴传动系统20包括一滑动块1，固定底板51固定在滑动块1上，且激光焊接切割头40通过固定底板51实现在x轴传动系统上的移动，气缸52固定在固定底板51上，气缸52的活塞杆端部连接电机固定板53，微调电机54固定在电机固定板53上，且微调电机54的电机轴端部与抓取吸附头55相连，抓取吸附头55通过管道与真空泵相连，ccd图像采集模块60包括一固定在固定底板51上的相机，用于拍摄获取金属板的若干位置点图像，并传输给控制系统，由控制系统将金属板位置点图像与标准位置点图像进行比较，确定误差值，在所述激光焊接切割头进行多阶梯厚度金属板焊接时，控制系统控制x轴传动系统、y轴传动系统以及所述产品吸附升降治具对误差值进行补偿。

优选的，x轴传动系统20和y轴传动系统30为长行程丝杆传动装置，产品吸附升降治具10包括横向驱动装置、纵向驱动装置、升降平台2以及真空吸附平台3，横向驱动装置包括横向支撑板4、设置在横向支撑板4上的滑轨5以及与滑轨5配合的滑块6，升降平台2底部固定在滑块6上，纵向驱动装置包括传送带7、带动传动带7运动的驱动电机8以及固定在传送带7上架设横向支撑板4运动的驱动平台9，升降平台2内设有微行程丝杆传动装置，微行程丝杆传动装置包括z轴电机、套设在z轴电机上的斜齿轮、与z轴电机的电机轴通过齿轮传动连接的z轴丝杠、套设在z轴丝杠上的吸附平台z轴丝杠螺母以及支撑z轴丝杠的轴承支撑座，所述真空吸附平台固定在所述z轴丝杠螺母做升降运动。

优选的，抓取吸附头55包括真空吸嘴551、连接管件553以及气管接头552，连接管件553上设有三个接口，分别与真空吸嘴551、气管接头552以及微调电机54的电机轴相连。

本发明的有益效果是：通过在激光焊接切割头的分别设置用于产品定位的ccd图像采集模块和产品吸附的产品吸附系统，在使用激光焊接切割头在产品吸附升降治具对于金属板切割完成后，直接通过产品吸附系统将切割后的半成品吸附住，进而移动激光焊接切割头的位置，由ccd图像采集模块采集位置信息，由控制系统控制将半成品移动到待焊接的位置，实现对于金属板的多阶梯厚度成品的焊接操作。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。