一种基于物联网的智能全自动切割机的制作方法

本发明是一种基于物联网的智能全自动切割机，属于自动化设备领域。

背景技术：

切割机常用于切割石材、瓷砖、铝型材及木材等等，是工业上常见的加工机械，随着现代机械加工业地发展，对切割的质量、精度要求的不断提高，对提高生产效率、降低生产成本、具有高智能化的自动切割功能的要求也在提升。

现有的切割机虽然切割精度越来越高，但是仍需要人工操作，根据需要切割的形状、角度人工调整切割机的角度以及行走轨迹，操作起来还是很麻烦，且经常需要根据切割的需求，调整切割物品的位置，使用费力费时，浪费人力物力。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种切割精度高、自动化程度高、操作非常方便、切割效率高的基于物联网的智能全自动切割机。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种基于物联网的智能全自动切割机，其结构包括机床以及设于机床上方的切割机，所述机床上设有龙门支架，所述切割机吊装于龙门支架上，所述龙门支架上设有带动切割机沿龙门支架上沿做横向移动的第一行走机构，所述设于机床两侧设有带动龙门支架沿机床两侧水平移动的第二行走机构，所述切割机包括设于切割机底部的切割头以及设于切割头上方的可带动切割头升降的升降机构，所述切割头可720°旋转地设于升降机构底部，还包括智能终端，所述切割机、第一行走机构、第二行走机构以及升降机构均连接并受控于智能终端。

进一步改进的是，所述第一行走机构包括设于龙门支架上沿的第一滑轨、设于切割机上方的与第一滑轨相适配的第一滑块、设于第一滑轨侧面的第一齿排、设于第一滑块上的与第一齿排相啮合的第一齿轮以及带动第一齿轮转动的第一驱动机构，所述第一驱动机构包括第一电机和连接第一电机的第一减速机，通过第一驱动机构带动第一齿轮的转动，从而使得第一齿轮在第一齿排上行走，从而带动第一滑块在第一滑轨上滑动，从而实现切割机沿龙门支架上沿做横向移动。

进一步改进的是，所述第二行走机构包括包括设于机床两侧的第二滑轨、设于龙门支架两侧底面的与第二滑轨相适配的第二滑块、设于第二滑轨侧面的第二齿排、设于第二滑块上的与第二齿排相啮合的第二齿轮以及带动第二齿轮转动的第二驱动机构，所述第二驱动机构包括第二电机和连接第二电机的第二减速机，通过第二驱动机构带动第二齿轮的转动，从而使得第二齿轮在第二齿排上行走，从而带动第一滑块在第一滑轨上滑动，从而龙门支架沿机床两侧水平移动，带动切割机沿该方向移动。

进一步改进的是，所述切割头包括切割盘以及带动切割盘转动的第三电机。

进一步改进的是，所述升降机构包括设于切割机顶部的螺杆、带动螺杆转动的第四驱动机构、连接切割头的复数根丝杆，所述第四驱动机构带动螺杆的转动从而带动各根丝杆实现切割头的升降，所述第四驱动机构包括第四电机和第四减速机，切割头的升降可以针对不同厚度的材料进行升降切割。

进一步改进的是，所述切割头与升降机构的连接处还设有转盘，所述切割头侧边设有第五驱动机构，所述第五驱动机构包括第五电机和第五减速机，还包括设于切割头侧面的手摇杆，所述手摇杆连接有连接有蜗杆，所述蜗杆传动连接有涡轮，所述涡轮啮合连接有输出齿轮，所述转盘带动切割头沿横向转动、所述输出齿轮带动切割头沿纵向转动从而实现切割头的720°旋转，720°旋转使得切割头可以从各种角度对材料进行切割。

进一步改进的是，还包括水循环系统，所述机床侧边设有储水箱，所述切割头侧边设有喷水枪，所述储水箱通过水管连接于喷水枪，所述喷水枪上设有控制阀，所述储水箱外壁设有水泵，所述控制阀及水泵均电连接并受控于智能终端，所述控制阀电连接并受控于智能终端，所述储水箱内设有滤网，所述机床上表面设有复数个导水槽，所述机床上表面为沿储水箱方向倾斜的倾斜面，喷水枪喷射切割盘可以对切割盘进行降温处理，同时喷水可以抑制切割时粉尘的飞扬，而且喷出来的水将粉尘通过导水槽冲到储水箱，储水箱的滤网将粉尘过滤后，再通过水泵抽到喷水枪供喷水枪使用，实现了水的循环利用，节约了水资源。

进一步改进的是，所述第一行走机构和第二行走机构上还设有用来包住电线的拖链，设计拖链将电线包住，防止电线凌乱的走位干扰了机器的工作。

进一步改进的是，所述机床底部设有复数根支撑腿，所述支撑腿底部设有调节机床高度的高度调节机构，所述高度调节结构为螺杆调节装置，可根据需要调整机床的高度，方便操作。

进一步改进的是，所述控制系统采用国际标准ethercat总线技术，配以多轴运动控制算法，数据采集io控制板。

进一步改进的是，所述智能终端设有控制系统，所述控制系统首先获取cad文件的切割轨迹，然后以路径最短为目标，使用并行粒子群算法对切割轨迹进行序列优化，获得切割机序列后，采用ethercat总线进行切割机、第一行走机构、第二行走机构以及升降机构的控制，从而带动切割头沿着预定轨迹进行切割，使切割机以最优轨迹进行材料切割，从而达到运行时间最短的目标。

进一步改进的是，所述切割机、龙门架以及机床的外包结构均为铝型材制成，采用轻质的铝型材，使得整个装置较为轻便，且不会因为生锈导致机器故障，使用寿命长。

进一步改进的是，所述智能终端为pc端、平板电脑或手机中的一种。

进一步改进的是，所述第一滑轨、第二滑轨上还设有可折叠的防尘罩。

本发明的有益效果是：本发明提供的一种基于物联网的智能全自动切割机，通过第一行走机构、第二行走机构以及升降机构控制切割机往6个方向移动，实现切割机的全方位移动切割，可适应各种形状、厚度材料的切割，切割头可720°旋转，从而使得切割头可以从各种角度对材料进行切割，使用起来非常方便，大大提升了切割的效率，且第一行走机构、第二行走机构、升降机构以及切割机都连接并受控于智能终端，通过智能终端即可控制切割机的行走、升降、旋转以及行走轨迹，使用起来非常方便，预计能产生很高的社会效益及经济效益，应该在市场上广泛地推广使用。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明的整机结构示意图；

图2为本发明整机的侧视图；

图3为本发明第一行走机构的结构示意图；

图4为本发明第一行走机构的侧视图；

图5为本发明第二行走机构的结构示意图；

图6为本发明切割机的结构示意图；

图7为本发明切割头的结构示意图；

图8为本发明切割头的侧视图；

图9为本发明机床的结构示意图。

图中：机床-1、切割机-2、龙门支架-3、第一行走机构-4、第二行走机构-5、拖链-8、防尘罩-9、支撑腿-11、高度调节机构-12、切割头21、升降机构-22、第一滑轨-41、第一滑块-42、第一齿排-43、第一齿轮-44、第一电机-45、第一减速机-46、第二滑轨-51、第二滑块-52、第二齿排-53、第二齿轮-54、第二电机-55、第二减速机-56、转盘-61、第五电机-62、第五减速机-63、手摇杆-64、储水箱-71、喷水枪-72、导水槽-73、切割盘-210、第三电机-211、螺杆-220、丝杆-221、第四电机-222、第四减速机-223、滤网-710。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

请参阅图1-图9，本发明提供一种基于物联网的智能全自动切割机，其结构包括机床1以及设于机床上方的切割机2，所述机床1上设有龙门支架3，所述切割机2吊装于龙门支架3上，所述龙门支架3上设有带动切割机2沿龙门支架3上沿做横向移动的第一行走机构4，所述设于机床1两侧设有带动龙门支3架沿机床1两侧水平移动的第二行走机构5，所述切割机2包括设于切割机2底部的切割头21以及设于切割头21上方的可带动切割头21升降的升降机构22，所述切割头21可720°旋转地设于升降机构22底部，还包括智能终端，所述切割机2、第一行走机构4、第二行走机构5以及升降机构22均连接并受控于智能终端，所述第一行走机构4包括设于龙门支架3上沿的第一滑轨41、设于切割机2上方的与第一滑轨41相适配的第一滑块42、设于第一滑轨41侧面的第一齿排43、设于第一滑块42上的与第一齿排43相啮合的第一齿轮44以及带动第一齿轮44转动的第一驱动机构，所述第一驱动机构包括第一电机45和连接第一电机45的第一减速机46，所述第二行走机构5包括包括设于机床3两侧的第二滑轨51、设于龙门支架3两侧底面的与第二滑轨51相适配的第二滑块52、设于第二滑轨51侧面的第二齿排53、设于第二滑块52上的与第二齿排53相啮合的第二齿轮54以及带动第二齿轮54转动的第二驱动机构，所述第二驱动机构包括第二电机55和连接第二电机55的第二减速机56，所述切割头21包括切割盘210以及带动切割盘210转动的第三电机211，所述升降机构22包括设于切割机2顶部的螺杆220、带动螺杆220转动的第四驱动机构、连接切割头21的复数根丝杆221，所述第四驱动机构带动螺杆220的转动从而带动各根丝杆221实现切割头21的升降，所述第四驱动机构包括第四电机222和第四减速机223，所述切割头21与升降机构22的连接处还设有转盘61，所述切割头21侧边设有第五驱动机构，所述第五驱动机构包括第五电机62和第五减速机63，还包括设于切割头21侧面的手摇杆64，所述手摇杆64连接有连接有蜗杆，所述蜗杆传动连接有涡轮，所述涡轮啮合连接有输出齿轮，所述转盘61带动切割头21沿横向转动、所述输出齿轮带动切割头21沿纵向转动从而实现切割头21的720°旋转，还包括水循环系统，所述机床侧边设有储水箱71，所述切割头21侧边设有喷水枪72，所述储水箱71通过水管连接于喷水枪72，所述喷水枪72上设有控制阀，所述储水箱外壁设有水泵，所述控制阀及水泵均电连接并受控于智能终端，所述储水箱71内设有滤网710，所述机床1上表面设有复数个导水槽73，所述所述机床1上表面为沿储水箱71方向倾斜的倾斜面，所述第一行走机构4和第二行走机构5上还设有用来包住电线的拖链8，所述机床1底部设有复数根支撑腿11，所述支撑腿11底部设有调节机床高度的高度调节机构12，所述高度调节结构12为螺杆调节装置，所述切割机2、龙门架3以及机床1的外包结构均为铝型材制成，所述智能终端为pc端、平板电脑或手机中的一种，所述第一滑轨41、第二滑轨51上还设有可折叠的防尘罩9。

工作原理：通过第一行走机构4、第二行走机构5以及升降机构22控制切割机2往六个方向移动，实现切割机2的全方位移动切割，可适应各种形状、厚度材料的切割，切割头21可720°旋转，从而使得切割头21可以从各种角度对材料进行切割，使用起来非常方便，大大提升了切割的效率，且第一行走机构4、第二行走机构5、升降机构22以及切割机2都连接并受控于智能终端，通过智能终端即可控制切割机的行走、升降、旋转以及行走轨迹，所述智能终端设有控制系统，所述控制系统首先获取cad文件的切割轨迹，然后以路径最短为目标，使用并行粒子群算法对切割轨迹进行序列优化，获得切割机序列后，采用ethercat总线进行切割机2、第一行走机构4、第二行走机构5以及升降机构22的控制，从而带动切割头沿着预定轨迹进行切割，使切割机以最优轨迹进行材料切割，从而达到运行时间最短的目标。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。