一种板材自动上下料装置的制作方法

1.本实用新型涉及激光切割技术领域，尤其涉及一种板材自动上下料装置。


背景技术：

2.激光切板机具有高精度、高切割速度、低加工成本、可切割任意图案等特点，在板材切割领域应用越来越广泛。随着对高效率、低人工成本、低劳动强度需求的日益增加，板材自动上下料设备的应用也越来越多，但目前市面上的重型板材自动上下料设备普遍占地面积大，占用了用户很大的厂房空间，既不方便用户采用叉车填料，又浪费了宝贵的厂房空间。


技术实现要素：

3.(一)要解决的技术问题
4.鉴于现有技术的上述缺点和不足，本实用新型提供一种板材自动上下料装置，其解决了现有上下料装置占地面积大的技术问题。
5.(二)技术方案
6.为了达到上述目的，本实用新型的板材自动上下料装置包括：
7.主框架，所述主框架设置于地面上，所述主框架包括相互连接且并排设置的第一安装架和第二安装架；
8.轨道机构，所述轨道机构水平设置，所述轨道机构的一端与所述第一安装架连接，所述轨道机构的另一端与所述第二安装架连接；
9.第一提升机构，所述第一提升机构设置于所述第一安装架；
10.第二提升机构，所述第二提升机构滑动设置于所述轨道结构上，所述第二提升机构能够沿所述轨道机构运动至所述第一提升机构的下方；
11.第一托盘机构，所述第一托盘机构设置于所述第二安装架上，且位于所述第二提升机构的下方；
12.第二托盘机构，所述第二托盘机构设置于所述第二提升机构上。
13.可选地，所述第一提升机构包括提升框架、叉子组件以及第一升降组件；
14.所述提升框架设置于所述第一安装架上，所述第一升降组件设置于所述提升框架上；
15.所述叉子组件设置于所述第一升降组件的下方，所述第一升降组件与所述叉子组件连接，所述第一升降组件能够驱动所述叉子组件在竖直方向上往复运动。
16.可选地，所述第一升降组件包括第一驱动电机、第一传动单元以及第一升降单元；
17.所述第一驱动电机和所述第一传动单元均设置于所述提升框架上，所述第一驱动电机的转轴与所述第一传动单元连接以驱动所述第一传动单元旋转；
18.所述第一升降单元包括回转链条和成对的升降链条，所述回转链条套设在第一对设置于所述提升框架上的链轮上形成闭环旋转回路，一对链轮的其中一个链轮与所述传动
单元连接，成对的所述升降链条的第一端分别绕过第二对设置于所述提升框架上的链轮后与所述回转链条连接。
19.可选地，所述叉子组件包括叉子框架、动力单元、第一运动横杆、第二运动横杆、第一叉杆以及第二叉杆；
20.所述动力单元设置于所述叉子框架上，所述叉子框架与所述升降链条的第二端端连接；
21.所述第一运动横杆和第二运动横杆均滑动设置于所述叉子框架上，所述第一运动横杆和所述第二运动横杆均与所述动力单元连接，所述第一运动横杆和所述第二运动横杆能够在所述动力单元的驱动下相向运动或相背运动，所述第一叉杆通过第一安装臂设置于所述第一运动横杆上，所述第二叉杆通过第二安装臂设置于所述第二运动横杆上，所述第一安装臂与所述第二安装臂平行。
22.可选地，所述第二提升机构包括运动小车、吸盘组件以及第二升降组件；
23.所述运动小车滑动设置于所述轨道机构上，所述运动小车上设置有小车驱动电机，所述小车驱动电机能够驱动所述运动小车在所述轨道机构上运动；
24.所述第二托盘机构和所述第二升降组件均设置于所述运动小车上，所述第二升降组件位于所述第二托盘机构的下方；
25.所述吸盘组件设置于所述第二升降组件的下方，所述第二升降组件与所述吸盘组件连接，所述第二升降组件能够驱动所述吸盘组件在竖直方向上往复运动。
26.可选地，所述吸盘组件包括吸盘框架、掀边分张单元以及多个真空吸盘；
27.所述吸盘框架与所述第二升降组件连接，所述吸盘框架的下表面水平设置，多个所述真空吸盘阵列设置于所述吸盘框的下表面；
28.所述掀边分张单元设置于所述吸盘框架的侧边上。
29.可选地，所述掀边分张单元包括掀边框架、气缸以及多个掀边吸盘；
30.多个所述掀边吸盘均设置于所述掀边框架的上；
31.所述掀边框架与所述吸盘框架的侧边铰接，所述气缸的缸体与所述吸盘框架铰接，所述气缸的活塞杆的顶端与所述掀边框架铰接，所述掀边框架能够在所述气缸的驱动下绕所述掀边框架与所述吸盘框架的侧边的铰接轴旋转。
32.可选地，所述第一托盘机构包括托盘框架、托盘、多个第一定位柱以及多个第二定位柱；
33.所述托盘框架设置于所述第二安装架上，所述托盘设置于所述托盘框架上；
34.多个所述第一定位柱和多个所述第二定位柱均竖直设置于所述托盘框架上，多个所述第一定位柱均与所述托盘的第一侧边抵接，多个所述第二定位柱均与所述托盘的第二侧边抵接，所述托盘的第一侧边和第二侧边为一组相邻的侧壁。
35.可选地，所述板材自动上下料装置还包括磁力分张机构，所述磁力分张机构设置于所述第一托盘机构上，所述磁力分张机构能够磁化放置在所述第一托盘机构上的板材。
36.可选地，所述板材自动上下料装置还包括电控柜，所述电控柜设置于所述第二安装架上。
37.(三)有益效果
38.第一托盘机构设置于第二安装架上，且位于第二提升机构的下方，第一托盘机构
用于放置待切割的板材，第二提升机构用于抓取并垂直提升第一托盘机构上待切割的板材。第二托盘机构设置于第二提升机构上，第二托盘机构能够随第二提升机构运动至第一提升机构的正下方。当第二提升机构沿轨道机构运动至第一提升机构的正下方后，第二提升机构将抓取的待切割的板材放置在激光切割机台面上，完成上料过程，第一提升机构将抓取的切割后的板材放置在第二托盘机构上，完成下料过程。板材自动上下料装置在上料的同时完成下料过程，上下料范围广且速度快；一套装置同时具有上下料功能，并且采用第一提升机构和第二提升机构上下叠置的设计，结构紧凑占地小，有效地节约了空间。
附图说明
39.图1为本实用新型的板材自动上下料装置的结构示意图；
40.图2为本实用新型的板材自动上下料装置的叉子组件的结构示意图；
41.图3为本实用新型的板材自动上下料装置的运动小车的结构示意图；
42.图4为本实用新型的板材自动上下料装置的吸盘组件的结构示意图；
43.图5为本实用新型的板材自动上下料装置的第一托盘机构的结构示意图。
44.【附图标记说明】
45.11：第一安装架；12：第二安装架；
46.2：轨道机构；
47.30：叉子组件；31：提升框架；32：第一驱动电机；33：第一传动单元；34：第一升降单元；35：升降链条；36：叉子框架；37：动力单元；381：第一运动横杆；382：第二运动横杆；391：第一叉杆；392：第二叉杆；
48.41：运动小车；42：吸盘组件；421：吸盘框架；422：真空吸盘；423：掀边框架；424：气缸；425：掀边吸盘；43：第二升降组件；44：小车驱动电机；
49.5：第一托盘机构；51：托盘框架；52：托盘；53：第一定位柱；54：第二定位柱；
50.6：第二托盘机构；7：磁力分张机构；8：电控柜。
具体实施方式
51.为了更好地解释本实用新型，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本实用新型作详细描述。其中，本文所提及的“上”、“下”......等方位名词以图1的定向为参照。
52.虽然附图中显示了本实用新型的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更清楚、透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。
53.如图1所示，本实用新型提供了一种板材自动上下料装置，其包括主框架、轨道机构2、第一提升机构、第二提升机构、第一托盘机构5以及第二托盘机构6。主框架设置于地面上，主框架包括相互连接且并排设置的第一安装架11和第二安装架12，第一安装架11和第二安装架12均为方形框架，并且第一安装架11的上端的水平高度大于第二安装架12的上端的水平高度，两者形成阶梯状。轨道机构2水平设置，轨道机构2有两根相互平行的轨道组成，每根轨道均包括依次连接的第一轨道和第二轨道，第一轨道安装在第一安装架11，第二
轨道安装在第二安装架12。第一提升机构设置于第一安装架11的上端，用于抓取并垂直提升激光切割后的板材。第二提升机构的两端分别与第一轨道和第二轨道一一对应滑动连接，第二提升机构能够沿轨道机构2运动至第一提升机构的正下方。第一托盘机构5设置于第二安装架12上，且位于第二提升机构的下方，第一托盘机构5用于放置待切割的板材，第二提升机构用于抓取并垂直提升第一托盘机构5上待切割的板材。第二托盘机构6设置于第二提升机构上，第二托盘机构6能够随第二提升机构运动至第一提升机构的正下方。当第二提升机构沿轨道机构2运动至第一提升机构的正下方后，第二提升机构将抓取的待切割的板材放置在激光切割机台面上，完成上料过程，第一提升机构将抓取的切割后的板材放置在第二托盘机构6上，完成下料过程。板材自动上下料装置在上料的同时完成下料过程，上下料范围广且速度快；一套装置同时具有上下料功能，并且采用第一提升机构和第二提升机构上下叠置的设计，结构紧凑占地小，有效地节约了空间。
54.如图1所示，第一提升机构包括提升框架31、叉子组件30以及第一升降组件。提升框架31设置于第一安装架11的上端面上，第一升降组件设置于提升框架31上。叉子组件30设置于第一升降组件的下方，第一升降组件与叉子组件30连接，第一升降组件能够驱动叉子组件30在竖直方向上往复运动。具体地，第一升降组件包括第一驱动电机32、第一传动单元33以及第一升降单元34。第一传动单元33优选为传动轴，第一驱动电机32和第一传动单元33均设置于提升框架31上，第一驱动电机32的转轴与第一传动单元33连接以驱动第一传动单元33旋转。第一升降单元34包括回转链条和成对的升降链条35，回转链条套设在一对设置于提升框架31上的链轮上形成闭环旋转回路，一对链轮的其中一个链轮与传动单元连接，成对的升降链条35的第一端分别绕过一组设置于提升框架31上的链轮后与回转链条连接。优选地，第一驱动电机32采用变频电机蜗轮蜗杆减速机，变频电机蜗轮蜗杆减速机通过第一传动单元33来实现双输出轴的机构形式，整体布局为对称布置。现在只陈述布局的一半：变频电机蜗轮蜗杆减速机安装在提升框架31上，万向联轴器连接到变频电机蜗轮蜗杆减速机的输出轴上，同时万向联轴器另一端通过法兰连接到提升框架31上的链轮上，链轮与链轮通过回转链条连接；回转链条上安装有连接块，升降链条35的一端通过连接块连接到回转链条上。第一升降组件的传动原理如下：控制变频电机蜗轮蜗杆减速机逆时针旋转，带动万向联轴器逆时针旋转，同时链轮逆时针旋转，回转链条的上层链条左右移动时，通过链轮的导向作用，升降链条35的另一端实现上下往复运动。
55.如图2所示，叉子组件30包括叉子框架36、动力单元37、第一运动横杆381、第二运动横杆382、第一叉杆391以及第二叉杆392。其中，动力单元37设置于叉子框架36上，动力单元37优选为电机，叉子框架36与升降链条35的第二端端连接，通过升降链条35的上下往复运动带动叉子框架36上下往复运动，升降链条35成对设置，从而带动叉子框架36能够上下往复运动的同时保持水平。第一运动横杆381和第二运动横杆382均滑动设置于叉子框架36上，第一运动横杆381和第二运动横杆382均与动力单元37连接，第一运动横杆381和第二运动横杆382能够在动力单元37的驱动下相向运动运动或相背运动，第一叉杆391安装在与第一运动横杆381固定连接的第一安装臂上，第二叉杆392安装在与第二运动横杆382固定连接的第二安装臂上。优选地，动力单元37对第一运动横杆381和第二运动横杆382的控制方式与如上所描述的第一升降组件的控制方式相同，在动力单元37的驱动下，第一运动横杆381和第二运动横杆382分别相向运动或相背离运动，进而实现第一叉杆391和第二叉杆392
之间的相向运动或相背离运动。可以通过设置多组第一运动横杆381和第二运动横杆382来提高运动的稳定性。第一叉杆391和第二叉杆392相背运动打开，叉子组件30下放抵接在板材上表面，第一叉杆391和第二叉杆392相向运动闭合第一叉杆391和第二叉杆392叠置于板材的下表面并包裹住板材，第一升降组件提升叉子组件30时将板材提升，实际使用中根据板材幅面的大小调节来第一叉杆391和第二叉杆392的宽度，进而实现对不同幅面的板材进行下料。
56.如图3所示，第二提升机构包括运动小车41、吸盘组件42以及第二升降组件43。运动小车41通过多对行走轮滑动设置于轨道机构2上，运动小车41上设置有小车驱动电机44，小车驱动电机44通过驱动行走轮或者通过驱动与轨道机构2啮合的齿轮来驱动运动小车41在轨道机构2上运动，轨道机构2上设置有齿条，齿轮成对设置，一对齿轮分别与两个轨道上的齿条一一对应啮合，小车驱动电机44同时驱动两个齿轮旋转，或者小车驱动电机44同时驱动一对行走轮，以提高小车运行的稳定性。第二托盘机构6和第二升降组件43均设置于运动小车41上，第二托盘机构6设置在运动小车41的上表面，运动小车41带动第二托盘沿轨道机构2运动，承接加工后的板材，实现板材的下料；第二升降组件43位于第二托盘机构6的下方，用于抓取第一托盘机构5上待加工的板材，并通过运动小车41将待加工的板材运送至激光切割机台面，实现板材的上料。吸盘组件42设置于第二升降组件43的下方，第二升降组件43与吸盘组件42连接，第二升降组件43能够驱动吸盘组件42在竖直方向上往复运动。第二升降组件43的结构与第一升降组件的结构相同，在此不再赘述。
57.如图4所示，吸盘组件42包括吸盘框架421、掀边分张单元以及多个真空吸盘422。吸盘框架421与第二升降组件(43)连接，通过第二升降组件(43)来控制吸盘框架421的升降。吸盘框架421的下表面水平设置，多个真空吸盘422阵列设置于吸盘框的下表面，真空吸盘422的开口朝下，真空吸盘422与真空发生装置连接，通过多个阵列设置的真空吸盘422来吸附第一托盘机构5上待加工的板材，适用于不同幅面大小的板材。掀边分张单元包括掀边框架423、气缸424以及多个掀边吸盘425。其中，多个掀边吸盘425均设置于掀边框架423的上，掀边框架423与吸盘框架421的侧边通过多个铰接件铰接，气缸424的缸体与吸盘框架421铰接，气缸424的活塞杆的顶端与掀边框架423铰接，掀边框架423能够在气缸424的驱动下绕掀边框架423与吸盘框架421的侧边的铰接轴旋转。通过调节气缸424的活塞杆的伸出长度来调节掀边框架423的水平，掀边框架423在水平状态下，活塞杆伸出时，掀边框架423以铰接轴为轴心沿水平面向下旋转，活塞杆缩回时，掀边框架423以铰接轴为轴心沿水平面向上旋转，设置多个气缸424能有效的提高运行的稳定性。在上料前，掀边吸盘425和真空吸盘422的下表面均位于同一平面内，上料时，掀边吸盘425和真空吸盘422同时接触板材上表面并吸附住板材，活塞杆缩回，掀边框架423向上旋转，掀边吸盘425向上拉板材的一侧，而板材的其他部分被真空吸盘422压住无法被抬起，板材的一侧被掀起，实现分张功能。
58.如图5所示，第一托盘机构5包括托盘框架51、托盘52、多个第一定位柱53以及多个第二定位柱53。托盘框架51设置于第二安装架12上，托盘52设置于托盘框架51上，用于放置待切割的板材。多个第一定位柱53和多个第二定位柱53均竖直设置于托盘框架51上，多个第一定位柱53均与托盘52的第一侧边抵接，多个第二定位柱53均与托盘52的第二侧边抵接，托盘52的第一侧边和第二侧边为一组相邻的侧壁。向第一托盘机构5上放置待加工的板材时，多个第一定位柱53均与板材的第一侧边抵接，多个第二定位柱53均与板材的第二侧
边抵接，第一侧边与第二侧边相邻，则证明板材已经放到位，便于上料时吸盘组件42准确的抓取板材并将板材放置到激光切割机台面上。
59.参见图1，板材自动上下料装置还包括磁力分张机构7，磁力分张机构7为常规设备，磁力分张机构7设置于第一托盘机构5上，磁力分张机构7可以设置多个，且位于板材的一端，磁力分张机构7将放置在第一托盘机构5上的板材磁化为同极，相互排斥进行分张。板材自动上下料装置还包括电控柜8，电控柜8设置于第二安装架12上，使设备的机构更加紧凑，进一步缩小设备的体积。
60.第二提升机构沿轨道机构2运动至第一提升机构的正下方后，第二提升机构将抓取的待切割的板材放置在激光切割机台面上，完成上料过程，第一提升机构将抓取的切割后的板材放置在第二托盘机构6上，完成下料过程。板材自动上下料装置在上料的同时完成下料过程，上下料范围广且速度快；一套装置同时具有上下料功能，并且采用第一提升机构和第二提升机构上下叠置的设计，结构紧凑占地小，有效地节约了空间。叉杆39打开，叉子组件30下放抵接在板材上表面，叉杆39闭合，叉杆39将板材包裹住，第一升降组件提升叉子组件30时将板材提升，叉子组件30能够根据板材幅面的大小调节叉杆39的宽度，进而实现对不同幅面的板材进行下料。在上料前，掀边吸盘425和真空吸盘422的下表面均位于同一平面内，上料时，掀边吸盘425和真空吸盘422同时接触板材上表面并吸附住板材，活塞杆缩回，掀边框架423向上旋转，掀边吸盘425向上拉板材的一侧，而板材的其他部分被真空吸盘422压住无法被抬起，板材的一侧被掀起，实现分张功能。
61.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
62.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
63.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”，可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”，可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”，可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。
64.在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，是指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
65.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行改动、修改、替换和变型。