厚板材料激光切割生产线的制作方法

1.本实用新型涉及激光切割领域，尤其涉及一种厚板材料激光切割生产线。


背景技术：

2.激光切割是利用高能量密度的激光束加热工件，使温度迅速上升，在非常短的时间内达到材料的沸点，材料开始汽化，形成蒸气，在材料上形成切口。其具有切割精度高、切割速度快，切割面光滑以及不易损伤工件等优点，特别是降低了后续工艺处理的成本，在大生产中优点尤为明显，因此得到越来越多的行业和企业的认可和运用。
3.目前，大多数激光切割机都由数控程序进行控制操作或做成切割机器人，其通过人工上料或机器人上料的方式将待切割的薄板板材放入激光切割机上，进行切割加工，激光切割后再将板料取出分拣，这种操作方式适用于切割4mm以下的薄板，这些薄板由于质量比较轻便，方便取放。而对于厚度较厚、面积较大的板材，由于质量比较重，因此大多通过人工上料的方式进行激光切割，效率比较低下。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种能够对厚板材进行自动化流水线切割加工，人工干预少，且能够提高切割效率的厚板材的厚板材料激光切割生产线。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种厚板材料激光切割生产线，包括由前向后依次设置的立体板料库、前出料小车、激光加工料区和辊筒分拣台，其中激光加工料区的一端连接有激光切割机；所述立体板料库由设置有多层库位的料架构成，每个库位上嵌入有用于堆放同种材料板材的支撑架，立体板料库的前端设置有升降机，升降机上设置有能够前后移动的叉架，叉架可以将支撑架从料架库位内取出或将支撑架放入料架库位内；所述立体板料库后端与激光加工料区之间纵向设置有两根与前出料小车底部车轮滚动配合的下导轨，前出料小车可以在下导轨上前后移动，从而将升降机取出的板材从立体板料库处运送至激光加工料区处；所述激光加工料区包括能够向激光切割机移动的切割工作台，所述切割工作台能够将顶部放置的板材送至激光切割机内并通过设置在激光切割机内的激光切割头对板材进行激光切割加工；所述前出料小车、激光加工料区和辊筒分拣台的外部设置有架空式的机架，所述两根下导轨分别固定设置在机架内靠近底部的内侧，所述机架顶部顺着前出料小车、激光加工料区和辊筒分拣台的排列方向纵向设置有两根相互对称的上导轨，所述前出料小车、激光加工料区和辊筒分拣台的两端均介于两根上导轨之间，对称设置的两根上导轨上横向设置有移动梁，所述移动梁的正面固定设置有能够上下移动的z杆，所述z杆底部固定设置有用于抓放板材的上下料机器人，上下料机器人通过移动梁能够前后移动，能够实现对前出料小车、激光加工料区和辊筒分拣台上板材的抓取和放置工作。
6.作为优选，所述下导轨前端与立体板料库的后端之间设有间距，该间距之间设置有横向布置的轨道，该轨道的一端位于下导轨与立体板料库的间距之间，另一端与设置在
外围的剪板机连接，所述轨道上设置有剪板机电动小车。
7.作为优选，所述切割工作台通过横向设置在激光加工料区内电动传送带传动，切割工作台对应激光切割机的一端其两侧与对称设置在激光切割机两侧的导向槽滑动配合，另一端固定在电动传送带上。
8.作为优选，所述z杆底部的上下料机器人由若干通过气缸控制的上下料吸盘组成。
9.作为优选，所述上下料吸盘正下方设置有叉齿，所述叉齿通过气缸能够前后移动，其与上下料吸盘通过集成板连接在z杆底部。
10.作为优选，所述激光切割机包括用于连接z轴的y轴以及设置在y轴下方的废料槽，所述z轴上设置有激光切割头，所述废料槽顶部前后两侧对称设置有用于架设y轴的x轴，所述y轴与x轴滑动配合。
11.作为优选，所述移动梁与上导轨之间通过滑块滑动连接，所述移动梁上固定设置有伺服电机，伺服电机上连接有驱动齿轮，该驱动齿轮与设置在机架顶部上导轨一侧的齿条啮合，移动梁通过伺服电机带动驱动齿轮在齿条上滚动，实现其前后移动。
12.作为优选，所述前出料小车的底部设置有用于驱动车轮转动的伺服电机。
13.与现有技术相比，本实用新型的有益之处是：这种厚板材料激光切割生产线可以实现厚板材料从堆放、选料、下料、切割可以实现一体式流水线激光切割加工，加工效率高，人工干预少，降低了成本，同时提高了生产环境的安全性，适用于各类厚板材零件的自动化切割加工，便于推广普及。
附图说明
14.下面结合附图对本实用新型进一步说明。
15.图1是本实用新型厚板材料激光切割生产线俯视结构示意图。
16.图中：1、立体板料库；11、支撑架；2、升降机；21、叉架；3、剪板机电动小车；4、前出料小车；5、激光加工料区；51、切割工作台；6、辊筒分拣台；7、机架；71、上导轨；72、z杆；73、上下料机器人；74、移动梁；8、激光切割机；81、y轴；82、废料箱；83、x轴；9、轨道。
具体实施方式
17.下面结合附图及具体实施方式对本实用新型进行详细描述：
18.图1所示一种厚板材料激光切割生产线，包括由前向后依次设置的立体板料库1、前出料小车4、激光加工料区5和辊筒分拣台6，其中激光加工料区5的一端连接有激光切割机8；所述立体板料库1由设置有多层库位的料架构成，每个库位上嵌入有用于堆放同种材料板材的支撑架11，立体板料库1的前端设置有升降机2，升降机2上设置有能够前后移动的叉架21，叉架21可以将支撑架11从料架库位内取出或将支撑架11放入料架库位内；所述立体板料库1后端与激光加工料区5之间纵向设置有两根与前出料小车4底部车轮滚动配合的下导轨，所述前出料小车4的底部设置有用于驱动车轮转动的伺服电机，伺服电机驱动前出料小车4在下导轨上前后移动，方便将升降机2取出的板材从立体板料库1处运送至激光加工料区5处；所述激光加工料区5包括能够向激光切割机8移动的切割工作台51，所述切割工作台51能够将顶部放置的板材送至激光切割机8内并通过设置在激光切割机8内的激光切割头对板材进行激光切割加工；所述前出料小车4、激光加工料区5和辊筒分拣台6的外部设
置有架空式的机架7，所述两根下导轨分别固定设置在机架7内靠近底部的内侧，所述机架7顶部顺着前出料小车4、激光加工料区5和辊筒分拣台6的排列方向纵向设置有两根相互对称的上导轨71，所述前出料小车4、激光加工料区5和辊筒分拣台6的两端均介于两根上导轨71之间，对称设置的两根上导轨71上横向设置有移动梁74，所述移动梁74的正面固定设置有能够上下移动的z杆72，所述z杆72底部固定设置有用于抓放板材的上下料机器人73，上下料机器人73通过移动梁74能够前后移动，能够实现对前出料小车4、激光加工料区5和辊筒分拣台6上板材的抓取和放置工作。
19.为了提高立体板料架的使用率，可以堆放不同类材料的板件，同时方便板件进入激光切割机8或剪板机进行加工，所述下导轨前端与立体板料库1的后端之间设有间距，该间距之间设置有横向布置的轨道9，该轨道9的一端位于下导轨与立体板料库1的间距之间，另一端与设置在外围的剪板机连接，所述轨道9上设置有剪板机电动小车3，升降机2从立体板料库1中取出规定的板材，下降后移动到剪板机电动小车3上，并件承载有规定板材堆垛的支撑架11放置在剪板机电动小车3上，通过剪板机电动小车3送至剪板机进行加工。
20.为了可以将激光加工料区5内的切割工作台51向激光切割机8内驱送和退回，所述切割工作台51通过横向设置在激光加工料区5内电动传送带传动；为了保证切割工作台51沿着指定位置进入激光切割机8内，同时通过激光切割机对其具有一定的支撑力，且不妨碍激光切割时废料或粉尘收集，切割工作台51对应激光切割机8的一端其两侧与对称设置在激光切割机8两侧的导向槽滑动配合，另一端固定在电动传送带上。
21.为了保证移动梁74高速运行时，其下方的上下料机器人具有优越的稳定性，所述z杆72具有两根，横向并列设置在移动梁74上，其底部的上下料机器人73由若干通过气缸控制的上下料吸盘组成。
22.为了保证上下料机器人73在运动的过程中，不会因为断电导致上下料吸盘底部的板材掉落而损坏设备，所述上下料吸盘正下方设置有叉齿，所述叉齿通过气缸能够前后移动，其与上下料吸盘通过集成板连接在z杆72底部，上下料机器人73移动到规定位置后下降，同时叉齿开启，低于板材底面后关闭，叉接住板材，同时上下料吸盘吸住板材，z杆72上述，并通过移动梁74移动到指定区域下料。
23.为了可以加工根据程序要求对激光切割机8内切割工作台51上的板材进行灵活切割，所述激光切割机8包括用于连接z轴的y轴81以及设置在y轴下方的废料槽82，所述废料槽82用于激光切割时废料或粉尘的落入收集，所述z轴上设置有激光切割头，所述废料槽82顶部前后两侧对称设置有用于架设y轴81的x轴83，所述y轴81与x轴83滑动配合。
24.为了使移动梁能够74能够在上导轨71进行移动，所述移动梁74与上导轨71之间通过滑块滑动连接，所述移动梁74上固定设置有伺服电机，伺服电机上连接有驱动齿轮，该驱动齿轮与设置在机架7顶部上导轨71一侧的齿条啮合，移动梁74通过伺服电机带动驱动齿轮在齿条上滚动，实现其前后移动。
25.其具体工作方式如下：首先是原材料厚板材的存储，操作工通过叉车或行车等方法，将板材放置在立体板料库1的支撑架11上，且需要和设置在支撑架11上的定位销对齐，再由升降机2将堆垛有板材的支撑架11送入立体板料库1规定的分层库位内，操作工在与立体板料库1智能控制的操作台上进行对板材的出入库控制，板材入库后在立体板料库1操作台系统界面手动录入当前库位的板材信息，确保立体板料库1中存有生产排程中所需要的
板材；当板材需要出库加工时，升降机2根据激光切割机8发出的板材需求进入立体板料库1指定一层，通过叉架21取出整垛板材后，下降至出料层，并通过叉架21将整垛板材移动至前出料小车4上，并放置在前出料小车4上，前出料小车4检测板材到位后通过下导轨移动至激光加工料区5边侧；接着上下料机器人73通过移动梁74移动到前出料小车4的上方，打开叉齿和吸盘抓取板材，前出料小车4上设有磁铁分层、吹气、测厚等功能，由气缸控制吸盘吸取板材后，进行板材测厚，可实现消除吸多层问题，抓取完成后，上下料机器人73通过移动梁74移动将板材送激光加工料区5上方，并将板材放置在切割工作台51上，然后上下料机器人73移动至安全位置，切割工作台51通过传送带送入激光切割机8内，通过激光切割机8内在x轴83上移动的y轴81和在y轴81上移动的z轴控制激光切割头对板材进行切割加工，激光切割机开始工作；待激光切割机8完成切割后, 切割工作台51通过传送带退回至激光加工料区5内，接着上下料机器人73移动到切割工作台51上方，打开叉齿至切割工作台51，利用叉齿叉取切割完成后的板材，并将切割完成后的板材送至辊筒分拣台6上，辊筒分拣台6将切割后的板材移至外侧，进行人工分拣。
26.当激光切割机8需要更换不同的板材进行加工时，升降机2将原出料层的板材放置立体板料库1的空位内，并根据加工需求信息，从对应库位取出激光切割机8需求的板材并运送至出料层。
27.当需要向剪板机供料时，剪板机需求的原材料由人工在立体板料库1操作台上输入原材料规格，完成后升降机2将指定库位内的板材取出，下降至出料层后通过叉架21移动至剪板机电动小车3上方并放置在剪板机电动小车3上，接着剪板机电动小车3将板材运送至剪板机旁，板材的使用数量由人工计算。激光切割机8工作时，剪板机电动小车3不在立体板料库1和前出料小车4之间，以免影响前出料小车4的运行。
28.这种厚板材料激光切割生产线可以实现厚板材料从堆放、选料、下料、切割可以实现一体式流水线激光切割加工，加工效率高，人工干预少，降低了成本，同时提高了生产环境的安全性，适用于各类厚板材零件的自动化切割加工，便于推广普及。
29.需要强调的是：以上仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。