一种板材开料机的制作方法

本发明涉及板材切割设备技术领域，尤其涉及一种板材开料机。

背景技术：

现有的新型板材开料机是根据电脑上的图样来实现将大块板材切割成若干小块板材。市面上板材开料机包括工作台、xyz轴机械手、机头、刀具和压板装置，为保证板材切割到位，操作员会将一块底板放置在工作台与加工板材之间，然后刀具由机头驱动转动，并机头在xyz轴机械手的驱动下按照电脑上的控制路线来规划机头的移动路线，以使刀具按照移动路线来切割板材，压板装置则用于在切割过程中压紧板件，以免加工板件移位，切割完成后，操作员手动将加工好的板件捡起，并与另一个的操作员将底板抬离工作台，然后对底板上的碎屑进行清扫。

存在的缺陷在于：切割过程中的所产生的部分粉尘会飞扬到环境中，操作员容易吸入粉尘，进而影响身体健康，以及清理残留在底板上的碎屑时需要先将底板手动抬离工作台再进行清扫，工作量大。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种板材开料机，实现了减少切割过程中所产生的碎屑以及自动清理底板上的碎屑，提高了作业环境中的空气质量以及降低操作员的工作量。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种板材开料机，包括机架、xyz轴机械手、机头、压板装置、工作台、吸屑装置和扫屑装置，所述xyz轴机械手安装在机架上，所述机头和压板装置分别安装在xyz轴机械手上，机头的输出端转动连接有刀具，所述工作台安装在机架上，工作台上设置有用于固定底板位置的限位机构，所述吸屑装置包括安装板、吹扫装置和吸附装置，所述安装板安装在所述机头上，所述吹扫装置安装在安装板上，吹扫装置的输出端设置有若干可吹出压缩气体的风嘴，以使碎屑飞扬，所述吸附装置安装在安装板上，并用于吸附风嘴所吹起的碎屑，所述扫屑装置包括平移组件、刷辊、第一驱动电机、第一风管、布袋除尘器、鼓风机和吸屑罩，两个平移组件分别安装在所述工作台的两侧，平移组件的输出端设置有第一升降组件，所述刷辊的两末端和吸屑罩两末端安装在第一升降组件的输出端，且刷辊位于吸屑罩内，所述第一驱动电机驱动刷辊转动，吸屑罩与第一风管一端连通，第一风管另一端通过布袋除尘器和鼓风机的进风口连通。

其中，所述限位机构包括若干l型角铁和紧固螺钉，若干所述l型角铁对称设置在所述工作台的两侧，l型角铁开有腰槽，腰槽通过紧固螺钉安装在工作台上，以使若干l型角铁限定底板的位置。

其中，所述吹扫装置还包括安装在安装板上的摆动机构，所述摆动机构包括第二升降组件和拐杆，所述第二升降组件安装在所述安装板上，其输出端与拐杆一端滑动连接，拐杆中部与安装板转动连接，拐杆另一端与所述风嘴固定连接。

其中，所述第二升降组件包括第二驱动气缸、导杆和环形板，所述第二驱动气缸缸体安装在所述安装板上，并第二驱动气缸的伸出杆与所述环形板连接，所述导杆与安装板滑动连接，并下端与环形板固定连接，所述环形板底部安装有与所述拐杆相对应的顶杆，顶杆的下末端与所述拐杆滑动连接。

其中，所述吸附装置包括风罩和第二风管，所述风罩为中空结构，并安装在所述安装板上，以将若干所述风嘴包裹在内，风罩的下部连接有毛刷，所述第二风管一端与安装板连通，其另一端与所述布袋除尘器连通。

其中，还包括倾斜装置和排屑装置，所述倾斜装置安装在所述机架上，所述工作台安装在所述倾斜装置的输出端，以使工作台可在水平摆放状态和倾斜摆放状态相互转变，所述排屑装置安装在机架上，并位于工作台在倾斜摆放状态时的倾斜末端，用于承接底板上的碎屑。

其中，所述倾斜装置包括立柱、活动杆和第一驱动气缸，所述立柱底部固定在所述机架上，立柱顶部与所述工作台一侧铰接，所述活动杆一端与机架铰接，活动杆另一端与工作台另一侧滑动连接，所述第一驱动气缸缸体与机架铰接，第一驱动气缸的伸出杆末端与活动杆中部铰接。

其中，所述倾斜装置还包括辅助支撑机构，所述辅助支撑机构包括支撑架、支撑块和插销，所述支撑架竖直固定在所述机架远离所述立柱的一侧，所述支撑块为l型结构，支撑块的中部与支撑架转动连接，支撑块的一端可通过插销与支撑架连接，以使支撑块的另一端可支撑位于水平摆放状态的工作台。

其中，所述排屑装置包括下料槽、推料螺杆、第二驱动电机和收集箱，所述下料槽安装在所述机架远离所述立柱的一侧，下料槽上设置有出料口，所述推料螺杆与所述下料槽下部转动连接，所述第二驱动电机驱动推料螺杆转动以使推料螺杆将碎屑推送至出料口，所述收集箱安装在机架上，并与出料口连通。

实施本发明的有益效果在于：设置吹扫装置和吸附装置安装在机头上，以使吹扫装置随机头移动时吹气碎屑以及吸附装置随机头移动时吸附所扬起的碎屑，实现预先清理在切割过程中所产生的碎屑，大大减少残留在底板上的碎屑；此外，在工作台上还设置有扫屑装置，在切割工作完成后，实现自动清理底板上的碎屑，降低操作员的工作量。

附图说明

图1为本发明提出的一种板材开料机的主视图；

图2为本发明提出的一种板材开料机的俯视图；

图3为本发明提出的一种板材开料机中第二驱动气缸伸出杆在缩回状态下的主剖视图；

图4为本发明提出的一种板材开料机中第二驱动气缸伸出杆在伸出状态下的主剖视图；

图5为本发明提出的一种板材开料机中工作台在水平摆放状态下的侧剖视图；

图6为本发明提出的一种板材开料机中工作台在水平倾斜状态下的侧剖视图；

图7为图5的a处放大图；

图8为本发明提出的一种板材开料机中清扫装置在清扫状态中的主视图；

图9为本发明提出的一种板材开料机中排屑装置的侧视图；

图10为本发明提出的一种板材开料机中排屑装置的俯视图。

图中：1、工作台；2、限位机构；21、l型角铁；22、紧固螺钉；4、安装板；5、吹扫装置；51、风嘴；52、摆动机构；521、第二升降组件；5211、第二驱动气缸；5212、导杆；5213、环形板；5214、顶杆；522、拐杆；523、竖杆；6、吸附装置；61、风罩；62、第二风管；63、毛刷；7、扫屑装置；71、平移组件；72、刷辊；73、第一驱动电机；74、第一风管；75、布袋除尘器；76、鼓风机；77、第一升降组件；78、吸屑罩；8、倾斜装置；81、立柱；82、活动杆；83、第一驱动气缸；84、辅助支撑机构；841、支撑架；842、支撑块；843、插销；9、排屑装置；91、下料槽；911、出料口；92、推料螺杆；93、第二驱动电机；94、收集箱；95、落料斗；96、挡料板；10、机架；20、xyz轴机械手；30、机头；301、刀具；40、压板装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-10，本发明一种板材开料机，包括机架10、xyz轴机械手20、机头30、压板装置40、工作台1、吸屑装置和扫屑装置7，所述xyz轴机械手20安装在机架10上，所述机头30和压板装置40分别安装在xyz轴机械手20上，机头30的输出端转动连接有刀具301，具体地，所述机头30在xyz轴机械手20的驱动下，能够在x轴方向和y轴方向进行平移运动，并在z轴方向进行升降运动，如图2所示，x轴正方向为图中水平向右的方向，y轴正方向为图中水平向下的方向，z轴方向为x轴与y轴的正交方向。机头30驱动刀具301转动，实现可按照加工要求来对加工板件进行切割，所述压板装置40安装在xyz轴机械手20中的y轴方向输出端，以使压板装置40沿y轴方向平移，使得在刀具301切割加工板材时始终压紧板材，以免发生移位，其中xyz轴机械手20、机头30和压板装置40均为现有技术，不再赘述其工作原理和具体结构。所述工作台1安装在机架10上，工作台1上设置有用于固定底板位置的限位机构2，以避免底板的位置发生偏移。所述吸屑装置包括安装板4、吹扫装置5和吸附装置6，所述安装板4安装在所述机头30上，所述吹扫装置5安装在安装板4上，吹扫装置5的输出端设置有若干可吹出压缩气体的风嘴51，以使碎屑飞扬，所述吸附装置6安装在安装板4上，并用于吸附风嘴51所吹起的碎屑。在切割的过程中，吹扫装置5将碎屑吹起，以使大部分的碎屑由吸屑装置进行吸附，能够给减少切割加工板材所产生的大部分碎屑，从而降低残留在底板上的碎屑。所述扫屑装置7包括平移组件71、刷辊72、第一驱动电机73、第一风管74、布袋除尘器75和鼓风机76，两个平移组件71分别安装在所述工作台1的左右两侧，两个平移组件71的输出端分别设置有第一升降组件77，所述刷辊72的两末端和吸屑罩78两末端分别安装在第一升降组件77的输出端，且刷辊72位于吸屑罩78内，第一升降组件77驱动刷辊72和吸屑罩78作下降运动时，以使吸屑罩78和刷辊72位于工作台1所在平面的下方，以避免吸屑罩78、刷辊72与压辊装置、机头30发生位置干涉；需要清扫底板碎屑时，第一升降组件77驱动刷辊72和吸屑罩78作上升运动，并刷辊72和吸屑罩78在平移组件71的驱动下沿底板板面作平移运动，所述第一驱动电机73安装在吸屑罩78上，第一驱动电机73的输出端可通过同步带传动机构驱动刷辊72转动，吸屑罩78与第一风管74一端连通，第一风管74另一端通过布袋除尘器75和鼓风机76的进风口连通。刷辊72在第一驱动电机73的驱动下将底板上的碎屑扫起，其中第一风管74可为波纹管，布袋除尘器75为现有技术，其具体结构和工作原理不再赘述，鼓风机76启动吸风，吸屑罩78内的碎屑随气体进入第一风管74内，并经过布袋除尘器75进行过滤，过滤后的气体由鼓风机76的出风口排出。相比于现有技术，无需人工进行清扫，减轻操作员的劳动强度。

需要说明的是，所述平移组件71可为滚珠丝杠传动副，两个滚珠丝杠传动副配合实现两个第一升降组件77作同步移动，以使滚刷可在底板上作平移，以及第一升降组件77可为电动推杆，电动推杆可控制其伸出杆的伸出长度，以保证刷辊72可与底板接触。

本发明中的工作原理如下：底板在限位机构2的作用下固定在工作台1上，然后操作员将加工板材放置在底板上。切割工作开始，压板装置40压在加工板材上，机头30驱动刀具301旋转，并刀具301在xyz轴机械手20的驱动下按照所规划的路线对加工板材进行切割，吹扫装置5和吸附装置6启动，吹扫装置5将切割时产生碎屑吹起，吸附装置6将吹气的碎屑吸附，大大地减少了残留在底板上的碎屑。切割完成后，操作员将加工后的板材搬运至成品区，然后第一升降组件77驱动刷辊72、吸屑罩78作上升运动，平移组件71、第一驱动电机73和鼓风启动，第一驱动电机73驱动刷辊72转动，并刷辊72在平移组件71的驱动下沿底板板面往复平移，吸屑罩78内的碎屑随气体进入第一风管74，并进入布袋除尘器75进行过滤，过滤后的洁净气体则经鼓风机76的出风口排出。实现了减少切割过程中所产生的碎屑以及自动清理底板上的碎屑，提高了作业环境中的空气质量以及降低操作员的工作量。

为保证底板的位置发生偏移，参照图2、5、7，所述限位机构2包括若干l型角铁21和紧固螺钉22，本实施例中，l型角铁21的数量为四个，四个所述l型角铁21对称设置在所述工作台1的前后两侧，其中前后两侧是以图2俯视图为参考系，l型角铁21开有腰槽，腰槽通过紧固螺钉22安装在工作台1上，通过调节紧固螺钉22在腰槽上的位置，以使相对应的两个l型角铁21之间的距离为底板的长度，进而达到四个l型角铁21限定底板的位置的目的。

为实现吹扫装置5能够吹起更多的碎屑，参照图3、4，所述吹扫装置5还包括安装在安装板4上的摆动机构52，所述摆动机构52包括第二升降组件521和拐杆522，所述第二升降组件521安装在所述安装板4上，其输出端与拐杆522一端滑动连接，拐杆522中部与安装板4转动连接，具体地，拐杆522中部转动连接有一竖杆523，竖杆523的另一端固定在安装板4的底部，拐杆522另一端与风嘴51固定连接。第二升降组件521的输出端作用在拐杆522的一端上，以实现向下压或向上拉动拐杆522的一端，从而使得拐杆522绕拐杆522与竖杆523的转动中心线转动，达到风嘴51随拐杆522的另一端上下摆动，从而增大了风嘴51的吹扫范围。需要说明的是，为到达风嘴51能够吹出压缩气体，风嘴51可外接空气压缩机，空气压缩机为现有技术，空气压缩机实现产生压缩气体，并通过风嘴51可吹向碎屑。

进一步地，所述拐杆522的数量为四个，并均布所述安装板4上，四个风嘴51一一对应安装在拐杆522上，以保证刀具301的四周上的碎屑均被压缩气体吹气。

为实现第二升降组件521向下压或向上拉拐杆522的一端，参照图3、4，所述第二升降组件521包括第二驱动气缸5211、导杆5212和环形板5213，所述第二驱动气缸5211缸体安装在所述安装板4上，并第二驱动气缸5211的伸出杆与所述环形板5213连接，且环形板5213的中心轴与所述刀具301的中心轴同轴，所述导杆5212与安装板4滑动连接，并下端与环形板5213固定连接，导杆5212起到导向的作用，所述环形板5213底部安装有与所述拐杆522相对应的顶杆5214，顶杆5214的下末端与所述拐杆522滑动连接。第二驱动气缸5211的伸出杆伸出或缩回驱动顶杆5214作升降运动。

需要说明的是，所述第二驱动气缸5211可为带磁性开关的驱动气缸，能够准确地控制伸出杆的伸出长度。

具体地，参照图3、4，所述拐杆522安装有第一滑槽，所述顶杆5214下末端转动连接有第一滑轮，第一滑轮与第一滑槽滑动连接。顶杆5214作升降运动时带动第一滑轮在滑槽内移动，从而实现拐杆522绕拐杆522与竖杆523转动中心线往复转动，达到驱动风嘴51作小角度的上下摆动。

为保证将扬起的碎屑和粉尘被吸附干净，参照图3，避免飞扬到作业现场中，所述吸附装置6包括风罩61和第二风管62，所述风罩61为中空结构，并安装在所述安装板4上，以将四个所述风嘴51包裹在内，风罩61起到屏蔽的作用，以将飞扬的碎屑限制在风罩61内，且风罩61的下部连接有毛刷63，以保证风罩61随机头30移动的过程中不会刮伤加工板材，并且毛刷63具有柔软性，对风罩61底部和加工板材之间具有密封作用，所述第二风管62一端与安装板4连通，其另一端与所述布袋除尘器75连通，其中第二风管62可为波纹管，风罩61内的碎屑随气体进入第二风管62内，并经过布袋除尘器75进行过滤，过滤后的气体由鼓风机76的出风口排出。

需要说明的是，第一风管74和第二风管62上分别设有开关阀，实现分别控制第一风管74和第二风管62的通断。

为实现进一步加快扫屑装置7清理底板上碎屑的效率，参照图2、5、6，还包括倾斜装置8和排屑装置9，所述倾斜装置8安装在所述机架10上，所述工作台1安装在所述倾斜装置8的输出端，以使工作台1可在水平摆放状态和倾斜摆放状态相互转变，工作台1在水平摆放状态时，刀具301在机头30的驱动下切割板材，工作台1在倾斜摆放状态时，部分残留在底板上的碎屑随底板板面滑落，进一步减少残留在底板上的碎屑，减少了扫屑装置7的任务量，所述排屑装置9安装在机架10上，并位于工作台1在倾斜摆放状态时的倾斜末端，用于承接底板上的碎屑，实现对滑落的碎屑进行统一收集。

为实现工作台1在水平摆放状态和倾斜摆放状态相互转变，参照图5、6，所述倾斜装置8包括立柱81、活动杆82和第一驱动气缸83，所述立柱81底部固定在所述机架10上，立柱81顶部与所述工作台1前侧铰接，所述活动杆82一端与机架10铰接，活动杆82另一端与工作台1后侧滑动连接，其中，此处的工作台1的前侧为图5的右边，工作台1的后侧为图5的左边，所述第一驱动气缸83缸体与机架10铰接，第一驱动气缸83的伸出杆末端与活动杆82中部铰接。如图5所示，第一驱动气缸83的伸出杆为伸出状态，工作台1处于水平摆放状态；如图6所示，第一驱动气缸83的伸出杆为缩回状态，工作台1处于倾斜摆放状态。第一驱动气缸83的伸出杆伸出或缩回驱动活动杆82绕活动杆82与机架10的铰接中心线摆动，以使活动杆82的上末端在工作台1上作滑动，进而使得工作台1绕工作台1与立柱81的铰接中心线摆动，即工作台1可朝向左下方方向倾斜。实现了工作台1在水平摆放状态和倾斜摆放状态相互转换。

具体地，所述活动杆82的上末端转动连接有第二滑轮821，所述工作台1设置有第二滑槽11，第二滑轮821与第二滑槽11滑动连接，以实现活动杆82与工作台1为滑动连接。

需要说明的是，参照图2，为保证倾斜装置8能够支撑起工作台1，所述倾斜装置8设置有两组，两组倾斜装置8分别对称设置在工作台1的左侧和右侧，以保证工作台1由四个支撑点来支撑。

为保证工作台1在切割过程中仍处于水平摆放状态，参照图5、6、7，所述倾斜装置8还包括辅助支撑机构84，所述辅助支撑机构84包括支撑架841、支撑块842和插销843，所述支撑架841竖直固定在机架10远离所述立柱81的一侧，所述支撑块842为l型结构，支撑块842的中部与支撑架841顶部转动连接，支撑块842的一端可通过插销843与支撑架841连接，以使支撑块842的另一端可支撑位于水平摆放状态的工作台1。在倾斜驱动工作台1处于水平摆放状态下时，操作员可手动转动支撑块842，以使支撑块842转动至工作台1下方，并支撑块842可支撑工作台1，最后将插销843插入支撑块842与支撑架841，以锁定支撑块842的位置。具体地，支撑块842用于支撑工作台1的一端长度应比支撑块842用于与插销843连接的一端长度长，以使得支撑块842在未锁定位置的情况下，支撑块842用于支撑工作台1的一端朝向下摆动，以避免支撑块842与工作台1转变成倾斜摆动状态的过程中发生位置干涉。

优选地，参照图9、10，所述排屑装置9包括下料槽91、推料螺杆92、第一驱动电机73和收集箱94，所述下料槽91安装在所述机架10远离所述立柱81的一侧，下料槽91上设置有出料口911，所述推料螺杆92与所述下料槽91下部转动连接，所述第一驱动电机73安装在下料槽91外壁，第一驱动电机73的输出端可通过同步带传动机构驱动推料螺杆92转动，以使推料螺杆92将碎屑推送至出料口911，所述收集箱94安装在机架10上，并与出料口911连通，实现将掉落的碎屑进行统一收集整理。

具体地，参照图10，所述下料槽91上部并列设置有八个漏斗型的落料斗95。漏斗形的落料斗95结构为上端进料孔大，下端出料孔小，可防止落入下料槽91的碎屑弹出下料槽91外。

具体地，参照图9，所述下料槽91远离所述工作台1倾斜末端的一侧设置有挡料板96。挡料板96具有阻碍碎屑的作用，避免从底板上滑落速度较快的碎屑直接飞出下料槽91外。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。