专利名称：全自动板材双向锯切装置及其锯切方法
技术领域：
本发明涉及机械设备技术领域，特别是涉及一种结合机械、数控技术和信息技术的全自动板材双向锯切装置及其锯切方法。
背景技术：
随着人造板加工工艺技术的进步，人造板在板式家具、建筑装修等行业的大量使用，促进了板材锯切设备的快速发展。我国的板材加工业从20世纪90年代初开始引进国外的数控板材加工设备，但是成本较高，只有少数规模较大的木工机械制造厂近年来添置 了少量的精密机床外，绝大多数企业仍在使用传统的较陈旧的锯切加工设备。但传统的锯切设备存在着技术落后、出材率低、精度低、自动化程度低等诸多问题。锯切是板材加工的首道下料工序，板材锯切类设备主要包括细木工带锯机、板材下料锯床、带移动工作台的木工锯板机、木工线锯机等。目前国内电子(电脑)裁板锯，只是在原有电气控制机构上的改良，主要是通过PLC控制实现更加精确的切割。但是其本质上仍为半自动裁板锯，即不能实现无人工配合下对任意锯切刀路图的全自动切割，不实现裁板的全自动化也难以实现后续工序的自动化管理。半自动的方式不仅无法与现有信息化系统联网实现制造执行，而且板材进给方式需要人工搬运，整版的切割需要人工不断转换板材方向，才能实现纵横向切割，其切割层数通常在f 3层次，高于3层的复杂切割难以完成。此外，也无法实现条码标签的实时打印和自动张贴，进而无从对工序的监控跟踪，增加了人工工作量，也增加了工作时间，操作难度高，上料劳动强度大，出错率高。现有的半自动裁板锯设备锯切装置暴露在外，粉尘和噪音污染严重，且存在一定的操作安全隐患。有的厂家参考豪迈、SCM等国外品牌自动化生产线的方式，研制出了纵横裁板锯，即以由两个半自动裁板锯呈90度连接的方式，一台锯床切割后自动传送到下一台裁板锯切割。但是，这样两台设备只能实现两级切割，每增加一级就要增加一台裁板锯，其成本和不稳定性大大增加，而且占用大量厂房空间。
发明内容
基于此，有必要针对现有技术的缺点和问题，提供一种全自动板材双向锯切装置及其锯切方法，其结构设计简单、合理，整板切割全自动化，操作方便，出材率高，降低劳动强度，经济效益高。一种全自动板材双向锯切装置，包括机台本体和设置于所述机台本体上的控制单元，所述机台本体包括换向台、夹送机构、推送机构和锯切机构；所述夹送机构包括第一夹送机构和第二夹送机构，所述第一夹送机构和第二夹送机构分别设置于所述换向台相邻的两侧部位置，所述第一夹送机构和第二夹送机构之间的夹角为直角；所述推送机构包括第一推送机构和第二推送机构，所述第二推送机构设置于换向台的侧部，所述第二推送机构与第一夹送机构的夹角为直角，所述第一推送机构设置于所述第二推送机构上；所述锯切机构包括第一锯切机构和第二锯切机构，所述第一锯切机构设置于所述换向台和第一夹送机构之间位置，所述第二锯切机构设置于所述换向台和第二夹送机构之间位置；
所述控制单元包括电脑主机系统和与所述电脑主机系统电性连接的显示屏，所述电脑主机系统包括优化排样模块、数据库模块、运动控制模块，所述数据库模块和运动控制模块均电性连接于所述优化排样模块；所述优化排样模块电性连接于ERP/CAD系统，并接收ERP/CAD系统的生产订单、产品零件清单和板材库存数据，进行智能优化切割排样而形成优化排样图，所述运动控制模块接收优化排样模块传送的优化排样图，并控制所述机台本体运作；所述数据库模块实时存储所述优化排样模块传送的板材数据、优化排样数据和产品数据。在其中一个实施例中，所述第一夹送机构包括第一托架、第一夹送梁和设于所述第一夹送梁上的复数第一气动夹钳，所述第一托架的两侧部的内侧分别设有一第一导轨，所述第一夹送梁的两端部分别设有一第一夹送滑轮，所述第一夹送滑轮沿所述第一导轨滑动；所述第一夹送梁上设有第一步进电机，所述第一步进电机带动所述第一夹送滑轮转动，所述第一夹送滑轮沿第一导轨直线移动，所述第一夹送梁与所述第一导轨之间设有位移传 感器。在其中一个实施例中，所述第二夹送机构包括第二托架、第二夹送梁和设于所述第二夹送梁上的复数第二气动夹钳，所述第二托架的两侧部的内侧分别设有一第二导轨，所述第二夹送梁的两端部分别设有一第二夹送滑轮，所述第二夹送滑轮沿所述第二导轨滑动；所述第二夹送梁上设有第二步进电机，所述第二步进电机带动所述第二夹送滑轮转动，所述第二夹送滑轮沿第二导轨直线移动，所述第二夹送梁与所述第二导轨之间设有位移传感器。在其中一个实施例中，所述第二推送机构包括承料架、推送横梁和设置于所述推送横梁内的推送柱，所述第二推送机构的两侧部的内侧分别设有一滑轨，所述滑轨向所述换向台方向延伸，并与所述第二导轨连接；所述承料架下部设有支撑脚，所述支撑脚带动所述承料架上下升降；所述推送横梁的一侧设有推送步进电机，所述推送横梁的两端部分别设有一推送滑轮，所述推送步进电机带动所述所述推送滑轮沿滑轨直线运动，所述推送横梁下部开设有复数容置槽，所述推送柱容置于容置槽中，推送柱上安装有压力传感器。在其中一个实施例中，所述第一推送机构为推送滑块，所述推送滑块设于所述推送横梁上，所述推送滑块沿所述推送横梁滑动。在其中一个实施例中，所述第一锯切机构包括第一锯座、第一主锯片、第一副锯片和第一电机，所述第一主锯片、第一副锯片和第一电机均设于所述第一锯座上，所述第一电机带动所述第一主锯片和第一副锯片转动，所述第一锯座设于所述换向台和第一托架下部，所述第一锯切机构设有同步电机，同步电机带动所述第一锯座沿换向台和第一托架滑动，所述第一锯切机构上方设有第一压梁，所述第一压梁下部开设有第一凹槽；所述第二锯切机构包括第二锯座、第二主锯片、第二副锯片和第二电机，所述第二主锯片、第二副锯片和第二电机均设于所述第二锯座上，所述第二电机带动所述第二主锯片和第二副锯片转动，所述第二锯座设于所述换向台和第二托架下部，所述第二锯切机构设有同步电机，同步电机带动所述第二锯座沿换向台和第二托架滑动，所述第二锯切机构上方设有第二压梁，所述第二压梁下部开设有第二凹槽。
在其中一个实施例中，所述换向台上设有复数浮动滚珠，所述换向台的一侧部设有出料台，所述换向台的台面为钢板或钢化玻璃面板。在其中一个实施例中，所述运动控制模块电性连接有自动贴标机构、锯切机构、夹送机构和推送机构，所述自动贴标机构电性连接于ERP/CAD系统，所述运动控制模块控制所述锯切机构、夹送机构和推送机构协同进行切割操作，完成切割操作后，所述自动贴标机构为切割后的毛坯张贴对应的产品零件条码标签；所述控制单元设有监控摄像头，所述监控摄像头电性连接于所述运动控制模块。在其中一个实施例中，所述自动贴标机构包括条码打印机、气缸、换向轮和回转轮，所述条码打印机经标签附着带连接换向轮和回转轮，所述气缸设有标签吸附头。在其中一个实施例中，一种全自动板材双向锯切装置的锯切方法，包括以下几个步骤 (1)、上板材所述承料架上升一张或多张板料厚度的高度，所述第二推送机构移动到承料架上的板料外侧，所述推送横梁上的推送柱向下伸出至所述推送横梁外，以接触板料侧边，使之在所述推送横梁的运动下推送板料至锯切装置中部的换向台的台面上，置板料为当前板材；
(2)、记忆当前层次为第一层；
(3)、当前板材层次是否为纵向锯切，是纵向锯切，则进入步骤(4)中，否则，进入步骤
(13)中；
(4)、判断所述第一夹送机构的第一夹送梁是否夹取有板材，若有，则所述第一夹送梁向后移动，移动距离超过已夹取的板材长度与当前板材长度之和时停止移动，并放开已夹取的板材，再进入步骤(5);否则，直接进入步骤(5)；
(5)、所述第一夹送机构的第一夹送梁随着所述第一滑轮沿第一导轨向换向台方向移动，所述第一气动夹钳准备夹取当前板材；
(6)、所述第一夹送梁在当前板材侧边处停止，并通过第一气动夹钳夹取；
(7)、所述第一夹送机构夹送当前板材移动，直至当前板材位于所述第一锯切机构正上方位置；
(8)、启动所述第一锯切机构，开始纵向锯切当前板材；
(9)、锯切得到的板材是否是最终的毛坯，是，则进入步骤(10)中，否则，置锯切得到的板材为当前板材，层次加1，转至步骤(3)中；
(10)、把所述第二推送机构移动至板材的侧边，启动所述第一推送机构，把最终的毛坯向外推出所述换向台；
(11)、判断所述第一夹送梁所夹取板材的剩余部分是否是最终毛坯，若是，则把板材的剩余部分推送至所述换向台的台面上，然后松开所述第一气动夹钳，把所述第二推送机构移动至板材的侧边，启动所述第一推送机构，把最终的毛坯向外推出所述换向台，再进入下一步骤(12);否则，置板材的剩余部分为当前板材，转入步骤(7)中；
(12)、判断所述第一夹送机构的第一夹送梁的后方是否有放置板材，若有，则所述第一夹送梁移动到所放置板材的后方，并夹取放置的板材，移动至所述第一锯切机构处待命，再转至步骤(22);否则，直接转至步骤(22)；
(13)、判断所述第二夹送机构的第二夹送梁是否夹取有板材，若有，则所述第二夹送梁向后移动，移动距离超过已夹取的板材宽度与当前板材宽度之和时停止移动，并放开已夹取的板材，再进入步骤(14);否则，直接进入步骤(14)；
(14)、所述第二夹送机构的第二夹送梁随着所述第二滑轮沿第二导轨向换向台方向移动，所述第二气动夹钳准备夹取当前板材；
(15)、所述第二夹送梁在当前板材侧边处停止，并通过第二气动夹钳夹取；
(16)、所述第二夹送机构夹送当前板材移动，直至当前板材位于所述第二锯切机构正上方位置；
(17)、启动所述第二锯切机构，开始横向锯切板材；
(18)、锯切得到的板材是否是最终的毛坯，是，则进入步骤(19)中，否则，置锯切得到的板材为当前板材，层次加1，转至步骤(3)中；· (19)、把所述第二推送机构移动至板材的侧边，启动所述第一推送机构，把最终的毛坯推出所述换向台；
(20)、判断所述第二夹送梁所夹取板材的剩余部分是否是最终毛坯，若是，则把板材的剩余部分推送至所述换向台的台面上，然后松开所述第二气动夹钳，把所述第二推送机构移动至板材的侧边，启动所述第一推送机构，把最终的毛坯推出所述换向台，再进入下一步骤(21);否则，置板材的剩余部分为当前板材，转入步骤(16)中；
(21)、判断所述第二夹送机构的第二夹送梁的后方是否有放置板材，若有，则所述第二夹送梁移动到所放置板材的后方，并夹取放置的板材，移动至所述第二锯切机构处待命，再转至步骤(22);否则，直接转至步骤(22)；
(22)、当前层次是否为I，是，则进入步骤(23)中，否则层次减I，转至步骤(3)中；
(23)、锯切完成。
上述全自动板材双向锯切装置及其锯切方法，本锯切装置结构设计合理，操作方便，实现全自动化锯切，全面提高板材锯切的自动化水平和生产效率。本锯切装置集成了智能优化排样软件，可根据订单、产品零件清单和板材库存生成切割板材的优化排样图，实现了对复杂排样图进行逐层分解锯切的方法及自动贴标签，从而实现全自动生产的自动化控制和
信息化管理。本发明通过所述控制单元控制推送机构、夹送机构、锯切机构和自动贴标机构，全自动完成整个板材的锯切和毛坯信息化管理，出材率高，极低误差，杜绝人工失误，大大提高了板材的利用率，节约了资源，解决了当前板材锯切数控化程度低的问题，有助于提升国内数控裁板锯设备的技术含量，具有很大的市场空间和经济效益。本发明切割方法新颖，实现了单台设备、批量板材的高速全自动锯切，将任何一刀切排样图进行递归层次分解，把任何复杂的锯切图形转化为可互相独立的纵向和横向切割步骤，且结合智能排样和自动贴标机构，实现高效可控的生产。
图I为本发明结构示意图。图2为本发明结构分解图。图3为本发明控制单元原理方框图。图4为本发明自动贴标机构示意图。
图5为本发明实施例中一层锯切不意图。图6为本发明实施例中二层锯切示意图。图7为本发明实施例中三层锯切示意图。以下是本发明零部件符号标记说明
机台本体100、换向台110、浮动滚珠111、夹送机构120、第一夹送机构121、第一托架1211、第一夹送梁1212、第一气动夹钳1213、第一导轨1214、第一夹送滑轮1215、第一步进电机1216、第二夹送机构122、第二托架1221 、第二夹送梁1222、第二气动夹钳1223、第二导轨1224、第二夹送滑轮1225、第二步进电机1226、推送机构130、第一推送机构131、第二推送机构132、承料架1321、支撑脚1322、推送横梁1323、推送柱1324、滑轨1325、推送滑轮1326、锯切机构140、第一锯切机构141、第一锯座1411、第一主锯片1412、第一副锯片1413、第一压梁142、第一凹槽1421、第二锯切机构143、第二锯座1431、第二主锯片1432、第二副锯片1433、第二压梁144、第二凹槽1441、控制单元200、优化排样模块210、数据库模块220、运动控制模块230、自动贴标机构240、条码打印机241、气缸242、换向轮243、回转轮244、标签附着带245、标签吸附头246、显示屏250、监控摄像头260、ERP/CAD系统270、毛坯300。
具体实施例方式为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，解析本发明的优点与精神，藉由以下结合附图与具体实施方式
对本发明的详述得到进一步的了解。一种全自动板材双向锯切装置，包括机台本体100和设置于所述机台本体100上的控制单元200，所述控制单元200控制机台本体100运作。所述机台本体100包括换向台110、夹送机构120、推送机构130和锯切机构140。所述夹送机构120包括第一夹送机构121和第二夹送机构122,所述第一夹送机构121和第二夹送机构122分别设置于所述换向台110相邻的两侧部位置，所述第一夹送机构121和第二夹送机构122之间的夹角为直角。所述推送机构130包括第一推送机构131和第二推送机构132，所述第二推送机构132设置于换向台110的侧部，所述第二推送机构132与第一夹送机构121的夹角为直角，所述第一推送机构131设置于所述第二推送机构132上。所述机台本体100整体呈T形布局，所述第二夹送机构122和第二推送机构132位置相对。所述第一夹送机构121包括第一托架1211、第一夹送梁1212和设于所述第一夹送梁1212上的复数第一气动夹钳1213。所述第一托架1211用于承托板材，所述第一气动夹钳1213用于夹持板材。所述第一托架1211的两侧部的内侧分别设有一第一导轨1214，所述第一夹送梁1212的两端部分别设有一第一夹送滑轮1215，所述第一夹送滑轮1215沿所述第一导轨1214滑动。所述第一夹送梁1212上设有第一步进电机1216，所述第一步进电机1216带动所述第一夹送滑轮1215往复转动，所述第一夹送滑轮1215沿第一导轨1214可来回直线移动，进而带动板材根据具体的需要来回移动。所述第一夹送梁1212与所述第一导轨1214之间设有位移传感器，所述位移传感器可实现所夹持的板材相对于本锯切装置的精确定位。所述第二夹送机构122包括第二托架1221、第二夹送梁1222和设于所述第二夹送梁1222上的复数第二气动夹钳1223。所述第二托架1221用于承托板材，所述第二气动夹钳1223用于夹持板材。所述第二托架1221的两侧部的内侧分别设有一第二导轨1224，所述第二夹送梁1222的两端部分别设有一第二夹送滑轮1225，所述第二夹送滑轮1225沿所述第二导轨1224滑动。所述第二夹送梁1222上设有第二步进电机1226，所述第二步进电机1226带动所述第二夹送滑轮1225往复转动，所述第二夹送滑轮1225沿第二导轨1224可来回直线移动，进而带动板材根据具体的需要来回移动。所述第二夹送梁1222与所述第二导轨1224之间设有位移传感器，所述位移传感器可实现所夹持的板材相对于本锯切装置的精确定位。所述第二推送机构132包括承料架1321、推送横梁1323和设置于所述推送横梁1323内的推送柱1324。所述第二推送机构132的两侧部的内侧分别设有一滑轨1325，所述滑轨1325向所述换向台110方向延伸，并与所述第二导轨1224连接形成一体。所述承料架1321下部设有支撑脚1322，用于支撑所述承料架1321，所述支撑脚1322与所述承料架1321之间设有螺杆(图中未标示)，所述螺杆由电机带动而上下直线运 动，进而使所述承料架具有升降功能，能够将承料架1321上层叠的板料升举一张或多张板材厚度，便于所述第二推送机构132推送一块或多块板材。所述推送横梁1323的一侧设有推送步进电机，所述推送横梁1323的两端部分别设有一推送滑轮1326，所述推送步进电机带动所述推送滑轮1326沿滑轨1325作往复直线运动。所述推送横梁1323下部开设有复数容置槽，所述推送柱1324容置于容置槽中，所述推送柱1324可上下伸出或缩回，在使用时，可根据所述推送柱1324伸出至推送横梁1323外的程度来推送一张或者多张板材移动。所述推送柱1324上安装有压力传感器。所述压力传感器可检测出推送柱1324推送板材时所施加的压力大小。所述第一推送机构131为推送滑块，所述推送滑块设于所述推送横梁1323上，所述推送滑块沿所述推送横梁1323滑动，所述第一推送机构131和第二推送机构132可相互推送，结合所述第一压梁142和第二压梁144可使板材紧靠所述第一压梁142或者第二压梁144进行纵向或横向推送，以便保证锯切的精度。所述锯切机构140包括第一锯切机构141和第二锯切机构143，所述第一锯切机构141设置于所述换向台110和第一夹送机构121之间位置，所述第二锯切机构143设置于所述换向台110和第二夹送机构122之间位置。所述第一锯切机构141和第二锯切机构143分别用于在横向或者纵向上对板材进行锯切。所述第一锯切机构141包括第一锯座1411、第一主锯片1412、第一副锯片1413和第一电机。所述第一主锯片1412、第一副锯片1413和第一电机均设于所述第一锯座1411上，所述第一电机带动所述第一主锯片1412和第一副锯片1413旋转。所述第一锯座1411设于所述换向台110—侧边和第一托架1211 —侧边的下部，所述第一主锯片1412和第一副锯片1413处于所述第一托架1211和换向台110之间的空隙中，并凸出于所述换向台110的台面，以实施对板材的锯切。所述第一锯切机构141设有同步电机，同步电机带动所述第一锯座1411沿换向台110和第一托架1211滑动。所述第一锯切机构141上方设有第一压梁142，所述第一压梁142下部开设有第一凹槽1421，所述第一主锯片1412和第一副锯片1413的上部置于所述第一凹槽1421中，所述第一凹槽1421保证所述第一锯座1411滑动时所述第一主锯片1412和第一副锯片1413在第一凹槽1421内移动，所述第一压梁142在锯切过程中向下压紧板材，减少了锯切时的震动，提高了锯切的精度，且所述第一压梁142在非锯切过程中作为板材推送时的靠板使用。所述第二锯切机构143包括第二锯座1431、第二主锯片1432、第二副锯片1433和第二电机，所述第二主锯片1432、第二副锯片1433和第二电机均设于所述第二锯座1431上，所述第二电机带动所述第二主锯片1432和第二副锯片1433旋转。所述第二锯座1431设于所述换向台110另一侧边和第二托架1221 —侧边的下部，所述第二主锯片1432和第二副锯片1433处于所述第二托架1221和换向台110之间的空隙中。所述第二锯切机构143设有同步电机，同步电机带动所述第二锯座1431沿换向台110和第二托架1221滑动。所述第二锯切机构143上方设有第二压梁144，所述第二压梁144下部开设有第二凹槽1441，所述第二主锯片1432和第二副锯片1433的上部置于所述第二凹槽1441中，所述第二凹槽1441保证所述第二锯座1431滑动时所述第二主锯片1432和第二副锯片1433在第二凹槽1441内移动，所述第二压梁144在锯切过程中向下压紧板材，减少了锯切时的震动，提高了锯切的精度，且所述第二压梁144在非锯切过程中作为板材推送时的靠板使用。所述换向台110上设有复数浮动滚珠111，其台面采用钢板或钢化玻璃面板制作。 所述浮动滚珠111呈矩阵式排列，用于承托板材向任意方向移动。所述换向台110的一侧部设有出料台，锯切后的毛坯300从所述出料台送出。所述控制单元200包括电脑主机系统和与所述电脑主机系统电性连接的显示屏250，以提供人机交互界面。所述电脑主机系统包括优化排样模块210、数据库模块220、运动控制模块230。所述数据库模块220和运动控制模块230均电性连接于所述优化排样模块210 ;所述优化排样模块210电性连接于ERP/CAD系统270，并接收ERP/CAD系统270的生产订单和产品板材数据，进行智能优化切割排样而形成优化排样图，所述运动控制模块230接收优化排样模块210传送的优化排样图，并控制所述机台本体100运作。所述数据库模块220实时存储所述优化排样模块210传送的板材数据、优化排样数据和产品数据，其具有一定的记忆和管理功能，可对板材和余料进行简单的管理，存储多款产品的切割排样图，可供重复再次生产使用。所述运动控制模块230电性连接有自动贴标机构240、锯切机构140、夹送机构120和推送机构130。所述自动贴标机构240电性连接于ERP/CAD系统270，所述运动控制模块230接收优化排样模块210传送的优化排样图后，控制所述锯切机构140、夹送机构120和推送机构130根据优化排样图进行切割操作，完成切割操作后，所述自动贴标机构240为切割后的毛坯300张贴对应的条码标签。所述控制单元200设有监控摄像头260，所述监控摄像头260电性连接于所述运动控制模块230。所述监控摄像头260通过机器视觉检测被切割的板材的移动过程，从而保证切割操作的准确性。所述自动贴标机构240位于所述出料台上方位置,所述自动贴标机构240包括条码打印机241、气缸242、换向轮243和回转轮244，所述回转轮244给予标签附着带245 —个恒定的力，用于收回标签附着带245。所述条码打印机241经标签附着带245连接换向轮243和回转轮244，所述气缸242设有标签吸附头246。所述自动贴标机构240运用真空吸附向锯切后的毛坯300自动张贴条码标签。当锯切后的毛坯300经过所述自动贴标机构240时，所述运动控制模块230控制条码打印机241打印该毛坯300对应的标签信息，所述标签附着带245移出一个条码标签的宽度，回转轮244收回一个条码标签宽度附着带，条码标签在所述换向轮243处被大部分剥离。此时，所述标签吸附头246吸气，被剥离的条码标签被完全吸附到标签吸附头246上，所述气缸242向下压出活塞，使标签吸附头246上的条码标签迅速张贴到毛坯300上，完成一次贴标操作，所述气缸242向上收回活塞，准备下一次贴标。一种全自动板材双向锯切装置的锯切方法，包括以下几个步骤
(1)、上板材所述承料架1321升举一张或多张板料厚度的高度，所述第二推送机构132移动承料架1321上的板料外侧，所述推送横梁1323上的推送柱1324向下伸出至所述推送横梁1323外，以接触板料侧边，使之在所述推送横梁1323的运动下推送板料至锯切装置中部的换向台110的台面上，置板料为当前板材；
(2)、记忆当前层次为第一层；
(3)、当前板材层次是否为纵向锯切，是纵向锯切，则进入步骤(4)中，否则，进入步骤
(13)中；
(4)、判断所述第一夹送机构121的第一夹送梁1212是否夹取有板材，若有，则所述第一夹送梁1212向后移动,移动距离超过已夹取的板材长度与当前板材长度之和时停止移动，并放开已夹取的板材，再进入步骤(5);否则，直接进入步骤(5)；
(5)、所述第一夹送机构121的第一夹送梁1212随着所述第一滑轮沿第一导轨1214向换向台110方向移动，所述第一气动夹钳1213准备夹取当前板材；
(6)、移动所述第一夹送梁1212在当前板材侧边处停止，并通过第一气动夹钳1213夹
取；
(7)、所述第一夹送机构121夹送当前板材移动，直至当前板材位于所述第一锯切机构141正上方位置；至锯切尺寸位置；
(8)、启动所述第一锯切机构141，开始纵向锯切当前板材；
(9)、锯切得到的板材是否是最终的毛坯300，是，则进入步骤(10)中，否则，置锯切得到的板材为当前板材，层次加1，转至步骤(3)中；
(10)、把所述第二推送机构132移动至板材的侧边，启动所述第一推送机构131，把最终的毛坯300向外推出所述换向台110 ；
(11)、判断所述第一夹送梁1212所夹取板材的剩余部分是否是最终毛坯300，若是，则把板材的剩余部分推送至所述换向台110的台面上，然后松开所述第一气动夹钳1213，把所述第二推送机构132移动至板材的侧边，启动所述第一推送机构131，把最终的毛坯300向外推出所述换向台110，再进入下一步骤(12);否则，置板材的剩余部分为当前板材，转入步骤(7)中；
(12)、判断所述第一夹送机构121的第一夹送梁1212的后方是否有放置板材，若有，则所述第一夹送梁1212移动到所放置板材的后方，并夹取放置的板材，移动至所述第一锯切机构141处待命，再转至步骤(22);否则，直接转至步骤(22)；
(13)、判断所述第二夹送机构122的第二夹送梁1222是否夹取有板材，若有，则所述第二夹送梁1222向后移动,移动距离超过已夹取的板材宽度与当前板材宽度之和时停止移动，并放开已夹取的板材，再进入步骤(14);否则，直接进入步骤(14)；
(14)、所述第二夹送机构122的第二夹送梁1222随着所述第二滑轮沿第二导轨1224向换向台110方向移动，所述第二气动夹钳1223准备夹取当前板材；(15)、移动所述第二夹送梁1222在当前板材侧边处停止，并通过第二气动夹钳1223夹
取；
(16)、所述第二夹送机构122夹送当前板材移动，直至当前板材位于所述第二锯切机构143正上方位置；
(17)、启动所述第二锯切机构143，开始横向锯切板材；
(18)、锯切得到的板材是否是最终的毛坯300，是，则进入步骤(19)中，否则，置锯切得到的板材为当前板材，层次加1，转至步骤(3)中；
(19)、把所述第二推送机构132移动至板材的侧边，启动所述第一推送机构131，把最终的毛坯300推出所述换向台110 ；
(20)、判断所述第二夹送梁1222所夹取板材的剩余部分是否是最终毛坯300，若是，则 把板材的剩余部分推送至所述换向台110的台面上，然后松开所述第二气动夹钳1223，把所述第二推送机构132移动至板材的侧边，启动所述第一推送机构131，把最终的毛坯300推出所述换向台110，再进入下一步骤(21);否则，置板材的剩余部分为当前板材，转入步骤(16)中；
(21)、判断所述第二夹送机构122的第二夹送梁1222的后方是否有放置板材，若有，则所述第二夹送梁1222移动到所放置板材的后方，并夹取放置的板材，移动至所述第二锯切机构143处待命，再转至步骤(22);否则，直接转至步骤(22)；
(22)、当前层次是否为I，是，则进入步骤(23)中，否则层次减I，转至步骤(3)中；
(23)、锯切完成。如说明书附5所示，一层锯切方式只需进行3次纵向切割即可切割出四块最终毛坯300。如说明书附6所示，二层锯切则分“横向-纵向”两层切割出九块最终毛坯300，即分别是首先纵向切割I次，横向切割3次；再次纵向切割I次，横向切割2次；最后横向切割I次即可。如说明书附7所示，三层锯切则分“纵向-横向-纵向”三层切割出十七块最终毛坯300，即分别是首先纵向切割I次，横向切割3次，纵向切割I次；再次纵向切割I次，横向切割I次，纵向切割I次，横向切割I次，纵向切割3次；最后横向切割I次，纵向切割2次，纵向切割I次，完成切割。依次类推，层次越高则切割步骤越多，板材所能切割出的毛坯300种类越多，出材率更高。本发明只需按层次由外到内进行逐层分解剥离的方法进行单一的纵切和横切即可。综上所述，本发明所述的锯切装置结构设计合理，操作方便，实现全自动化锯切，全面提高板材锯切的自动化水平和生产效率。本锯切装置集成了智能优化排样软件，可根据订单、产品零件清单和板材库存生成切割板材的优化排样图，实现了对复杂排样图进行逐层分解锯切的方法及自动贴标签，从而实现全自动生产的自动化控制和信息化管理。其通过所述控制单元200控制推送机构130、夹送机构120、锯切机构140和自动贴标机构240，全自动完成整个板材的锯切和毛坯信息化管理，出材率高，极低误差、零误差，大大提高了板材的利用率，节约了资源，解决了当前板材锯切数控化程度低的问题，有助于提升国内数控裁板锯设备的技术含量，具有很大的市场空间和经济效益。本发明切割方法新颖，实现了单台设备、批量板材的高速全自动锯切，将任何一刀切排样图进行递归层次分解，把任何复杂的锯切图形转化为可互相独立的纵向和横向切害I]，且结合智能排样和自动贴标机构240，实现高效可控的生产。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形 和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求
1.一种全自动板材双向锯切装置，其特征在于，包括机台本体和设置于所述机台本体上的控制单元，所述机台本体包括换向台、夹送机构、推送机构和锯切机构；所述夹送机构包括第一夹送机构和第二夹送机构，所述第一夹送机构和第二夹送机构分别设置于所述换向台相邻的两侧部位置，所述第一夹送机构和第二夹送机构之间的夹角为直角；所述推送机构包括第一推送机构和第二推送机构，所述第二推送机构设置于换向台的侧部，所述第二推送机构与第一夹送机构的夹角为直角，所述第一推送机构设置于所述第二推送机构上；所述锯切机构包括第一锯切机构和第二锯切机构，所述第一锯切机构设置于所述换向台和第一夹送机构之间位置，所述第二锯切机构设置于所述换向台和第二夹送机构之间位置； 所述控制单元包括电脑主机系统和与所述电脑主机系统电性连接的显示屏，所述电脑主机系统包括优化排样模块、数据库模块、运动控制模块，所述数据库模块和运动控制模块均电性连接于所述优化排样模块；所述优化排样模块电性连接于ERP/CAD系统，并接收ERP/CAD系统的生产订单、产品零件清单和板材库存数据，进行智能优化切割排样而形成优化排样图，所述运动控制模块接收优化排样模块传送的优化排样图，并控制所述机台本体运作；所述数据库模块实时存储所述优化排样模块传送的板材数据、优化排样数据和产品数据。
2.根据权利要求I所述的全自动板材双向锯切装置，其特征在于，所述第一夹送机构包括第一托架、第一夹送梁和设于所述第一夹送梁上的复数第一气动夹钳，所述第一托架的两侧部的内侧分别设有一第一导轨，所述第一夹送梁的两端部分别设有一第一夹送滑轮，所述第一夹送滑轮沿所述第一导轨滑动；所述第一夹送梁上设有第一步进电机，所述第一步进电机带动所述第一夹送滑轮转动，所述第一夹送滑轮沿第一导轨直线移动，所述第一夹送梁与所述第一导轨之间设有位移传感器。
3.根据权利要求I所述的全自动板材双向锯切装置，其特征在于，所述第二夹送机构包括第二托架、第二夹送梁和设于所述第二夹送梁上的复数第二气动夹钳，所述第二托架的两侧部的内侧分别设有一第二导轨，所述第二夹送梁的两端部分别设有一第二夹送滑轮，所述第二夹送滑轮沿所述第二导轨滑动；所述第二夹送梁上设有第二步进电机，所述第二步进电机带动所述第二夹送滑轮转动，所述第二夹送滑轮沿第二导轨直线移动，所述第二夹送梁与所述第二导轨之间设有位移传感器。
4.根据权利要求I所述的全自动板材双向锯切装置，其特征在于，所述第二推送机构包括承料架、推送横梁和设置于所述推送横梁内的推送柱，所述第二推送机构的两侧部的内侧分别设有一滑轨，所述滑轨向所述换向台方向延伸，并与所述第二导轨连接；所述承料架下部设有支撑脚，所述支撑脚带动所述承料架上下升降；所述推送横梁的一侧设有推送步进电机，所述推送横梁的两端部分别设有一推送滑轮，所述推送步进电机带动所述所述推送滑轮沿滑轨直线运动，所述推送横梁下部开设有复数容置槽，所述推送柱容置于容置槽中，推送柱上安装有压力传感器。
5.根据权利要求I所述的全自动板材双向锯切装置，其特征在于，所述第一推送机构为推送滑块，所述推送滑块设于所述推送横梁上，所述推送滑块沿所述推送横梁滑动。
6.根据权利要求I所述的全自动板材双向锯切装置，其特征在于，所述第一锯切机构包括第一锯座、第一主锯片、第一副锯片和第一电机，所述第一主锯片、第一副锯片和第一电机均设于所述第一锯座上，所述第一电机带动所述第一主锯片和第一副锯片转动，所述第一锯座设于所述换向 台和第一托架下部，所述第一锯切机构设有同步电机，同步电机带动所述第一锯座沿换向台和第一托架滑动，所述第一锯切机构上方设有第一压梁，所述第一压梁下部开设有第一凹槽；所述第二锯切机构包括第二锯座、第二主锯片、第二副锯片和第二电机，所述第二主锯片、第二副锯片和第二电机均设于所述第二锯座上，所述第二电机带动所述第二主锯片和第二副锯片转动，所述第二锯座设于所述换向台和第二托架下部，所述第二锯切机构设有同步电机，同步电机带动所述第二锯座沿换向台和第二托架滑动，所述第二锯切机构上方设有第二压梁，所述第二压梁下部开设有第二凹槽。
7.根据权利要求I所述的全自动板材双向锯切装置，其特征在于，所述换向台上设有复数浮动滚珠，所述换向台的一侧部设有出料台，所述换向台的台面为钢板或钢化玻璃面板。
8.根据权利要求I所述的全自动板材双向锯切装置，其特征在于，所述运动控制模块电性连接有自动贴标机构、锯切机构、夹送机构和推送机构，所述自动贴标机构电性连接于ERP/CAD系统，所述运动控制模块控制所述锯切机构、夹送机构和推送机构协同进行切割操作，完成切割操作后，所述自动贴标机构为切割后的毛坯张贴对应的产品零件条码标签；所述控制单元设有监控摄像头，所述监控摄像头电性连接于所述运动控制模块。
9.根据权利要求8所述的全自动板材双向锯切装置，其特征在于，所述自动贴标机构包括条码打印机、气缸、换向轮和回转轮，所述条码打印机经标签附着带连接换向轮和回转轮，所述气缸设有标签吸附头。
10.一种全自动板材双向锯切装置的锯切方法，其特征在于，本锯切方法包括以下几个步骤 (1)、上板材所述承料架上升一张或者多张板料厚度的高度，所述第二推送机构移动到承料架上的板料外侧，所述推送横梁上的推送柱向下伸出至所述推送横梁外，以接触板料侧边，使之在所述推送横梁的运动下推送板料至锯切装置中部的换向台的台面上，置板料为当前板材； (2)、记忆当前层次为第一层； (3)、当前板材层次是否为纵向锯切，是纵向锯切，则进入步骤(4)中，否则，进入步骤(13)中； (4)、判断所述第一夹送机构的第一夹送梁是否夹取有板材，若有，则所述第一夹送梁向后移动，移动距离超过已夹取的板材长度与当前板材长度之和时停止移动，并放开已夹取的板材，再进入步骤(5);否则，直接进入步骤(5)； (5)、所述第一夹送机构的第一夹送梁随着所述第一滑轮沿第一导轨向换向台方向移动，所述第一气动夹钳准备夹取当前板材； (6)、所述第一夹送梁在当前板材侧边处停止，并通过第一气动夹钳夹取； (7)、所述第一夹送机构夹送当前板材移动，直至当前板材位于所述第一锯切机构正上方位置； (8)、启动所述第一锯切机构，开始纵向锯切当前板材； (9)、锯切得到的板材是否是最终的毛坯，是，则进入步骤(10)中，否则，置锯切得到的板材为当前板材，层次加1，转至步骤(3)中；(10)、把所述第二推送机构移动至板材的侧边，启动所述第一推送机构，把最终的毛坯向外推出所述换向台； (11)、判断所述第一夹送梁所夹取板材的剩余部分是否是最终毛坯，若是，则把板材的剩余部分推送至所述换向台的台面上，然后松开所述第一气动夹钳，把所述第二推送机构移动至板材的侧边，启动所述第一推送机构，把最终的毛坯向外推出所述换向台，再进入下一步骤(12);否则，置板材的剩余部分为当前板材，转入步骤(7)中； (12)、判断所述第一夹送机构的第一夹送梁的后方是否有放置板材，若有，则所述第一夹送梁移动到所放置板材的后方，并夹取放置的板材，移动至所述第一锯切机构处待命，再转至步骤(22);否则，直接转至步骤(22)； (13)、判断所述第二夹送机构的第二夹送梁是否夹取有板材，若有，则所述第二夹送梁向后移动，移动距离超过已夹取的板材宽度与当前板材宽度之和时停止移动，并放开已夹取的板材，再进入步骤(14);否则，直接进入步骤(14)； (14)、所述第二夹送机构的第二夹送梁随着所述第二滑轮沿第二导轨向换向台方向移动，所述第二气动夹钳准备夹取当前板材； (15)、所述第二夹送梁在当前板材侧边处停止，并通过第二气动夹钳夹取； (16)、所述第二夹送机构夹送当前板材移动，直至当前板材位于所述第二锯切机构正上方位置； (17)、启动所述第二锯切机构，开始横向锯切板材； (18)、锯切得到的板材是否是最终的毛坯，是，则进入步骤(19)中，否则，置锯切得到的板材为当前板材，层次加1，转至步骤(3)中； (19)、把所述第二推送机构移动至板材的侧边，启动所述第一推送机构，把最终的毛坯推出所述换向台； (20)、判断所述第二夹送梁所夹取板材的剩余部分是否是最终毛坯，若是，则把板材的剩余部分推送至所述换向台的台面上，然后松开所述第二气动夹钳，把所述第二推送机构移动至板材的侧边，启动所述第一推送机构，把最终的毛坯推出所述换向台，再进入下一步骤(21);否则，置板材的剩余部分为当前板材，转入步骤(16)中； (21)、判断所述第二夹送机构的第二夹送梁的后方是否有放置板材，若有，则所述第二夹送梁移动到所放置板材的后方，并夹取放置的板材，移动至所述第二锯切机构处待命，再转至步骤(22);否则，直接转至步骤(22)； (22)、当前层次是否为I，是，则进入步骤(23)中，否则层次减I，转至步骤(3)中； (23)、锯切完成。
全文摘要
本发明公开了一种全自动板材双向锯切装置及其锯切方法，包括机台本体和控制单元，机台本体包括换向台、夹送机构、推送机构和锯切机构。夹送机构、推送机构和锯切机构均设置于换向台的侧部，整体呈T形布局。控制单元包括电脑主机系统和显示屏，电脑主机系统包括优化排样模块、数据库模块、运动控制模块，优化排样模块优化切割排样形成优化排样图，运动控制模块控制机台本体运作，数据库模块实时存储产品数据。本发明结构设计简单、合理，全自动化控制，操作方便，安全性好，出材率高，其切割方法新颖，实现了单台设备、批量板材的全自动锯切，且结合智能排样和自动贴标机构，实现生产过程的信息化和智能化。
文档编号B27B5/29GK102873718SQ20121042007
公开日2013年1月16日 申请日期2012年10月29日 优先权日2012年10月29日
发明者王石, 施松新, 张国军 申请人:王石, 东莞迅科信息技术有限公司