专利名称：一种工作台交换装置、包含工作台交换装置的激光切割机及工作方法
技术领域：
本发明涉及工作台交换装置及包含工作台交换装置的激光切割机及工作方法，尤其涉及一种双工作台激光切割机的仓储式自动上下料装置及工作方法。
背景技术：
随着用户对板料加工提出精度化、高效化的要求，激光切割机被广泛应用于板料加工行业。激光切割机在由大、精、稀设备向通用化设备转变的过程中，使用者对其自动化程度的要求也逐步提高。现有技术中，激光切割机的坯板上料、成品下料这两工序一般由人工完成，使得劳动强度大、时间长，而且人工装坯板的精度较低，会导致成品板料质量受到影响。
国家知识产权局2011. 10. 19.公开的CN102218601A，名称“激光切割机”的专利文献，公开了一种具有上、下两套料架的激光切割机(说明书第41段落，图1、13、14)，该专利技术采用两套料架，采用两套料架可以使得一套料架在线加工时，工作人员能在另一套料架上进行装卸料作业，“因此可以在切割作业的同时进行上下料作业，极大地提高了生产效
率 O也就是说该技术措施是以人工装卸料为基础，效果是一个工作台工作时，另一工作台可以进行装卸料，起到节约时间的作业。
发明内容
本发明针对以上问题，提供了一种实现全自动装卸料，且结构紧凑、占地面积小的工作台交换装置、包含工作台交换装置的激光切割机及工作方法。本发明工作台交换装置的技术方案是包括具有四根立柱的框架和两只工作台，所述框架X向的顶端面具有工作台进出口，与所述框架Y向的正面具有工作台上下料口 ；所述两只工作台通过所述交换装置活动连接在所述框架内，所述交换装置包括工作台升降架和一对顶架；所述两只工作台上分别设有X向滚轮组和Y向滚轮组；所述四根立柱的上分别设有Z向的工作台升降架导轨，所述工作台升降架与所述框架上的工作台升降架导轨活动连接，实现工作台升降架的Z向升降动作；所述四根立柱上还分别设有Z向的顶架导轨，一对顶架分别设置在所述工作台进出口的端面和所述进出口端面的相对面上、且与所述顶架导轨活动连接，实现所述顶架的Z向升降动作；工作台升降架为双层结构，两层结构的工作台升降架上分别设有X向的工作台导轨，用于活动连接所述两只工作台的X向滚轮组；所述工作台升降架朝向所述工作台上下料口的方向设有窗口；所述顶架的顶面设有Y方向的顶架导轨，用于活动连接所述两只工作台的Y向滚轮组。
所述双层结构的工作台升降架包括一对截面为槽钢形的架体，一对槽钢形架体的槽口相对设置，使得两槽边分别形成所述两层结构的上层和下层，所述上层X向的工作台导轨设在所述槽钢形架体的上槽口边缘、下层X向的工作台导轨设在所述槽钢形架体的下槽口边缘；所述窗口开设在朝向所述上下料口方向架体的槽底上。包含本发明交换装置的激光切割机，所述激光切割机包括基座，所述基座上设有X向的基座导轨，所述两只工作台包括由立板构成的面板，所述两只工作台朝向所述上下料口方向的正面还分别设有挂钩；所述激光切割机还包括升降装置、板料中转装置和储料装置；所述储料装置包括若干托盘，所述托盘底面设有Y方向运动的托盘滚轮，托盘朝向所述升降装置的方向的两端分别设有托盘挂钩；所述若干托盘分别设在所述框架立柱的 上部；所述板料中转装置包括过渡横杆、吸盘座、吸盘升降板、升降导向柱和若干吸盘；所述若干吸盘设在所述吸盘升降板的底面上，所述升降导向柱设在所述吸盘升降板的顶面上；所述吸盘座上设有导向套，所述吸盘升降板通过所述升降导向柱连接吸盘座上的导向套；所述板料中转装置中的吸盘座位于所述若干托盘中最底层托盘的下方，固定连接在框架上；所述过渡横杆上设有Y向过渡导轨；所述过渡横杆呈Y向固定连接在所述框架的立柱上、且处于所述若干吸盘的下部；所述升降装置包括升降台和拖梁，所述升降台顶面设有Y向的拖梁导轨，所述拖梁通过所述拖梁导轨活动连接在所述升降台顶面；所述拖梁朝向所述框架的正面伸出有一对拖钩；所述升降装置活动连接在所述框架Y向具有工作台上下料口的正面。所述板料中转装置还包括梳齿板和梳齿板两向驱动机构；在所述框架背面的一对立柱上、在所述吸盘座下方的位置设有梳齿板升降导轨；所述梳齿板两向驱动机构包括梳齿板升降架、梳齿板X向移动架和梳齿板X轴转动驱动缸；所述梳齿板升降架的正面的两端设有一对升降架滑枕、一对升降架滑枕的内侧设有滑道；所述梳齿板升降架通过所述一对升降架滑枕与所述框架背面的梳齿板升降导轨活动连接；所述梳齿板X向移动架为杆状，杆状梳齿板X向移动架的背面设有X向移动架滑枕，杆状梳齿板X向移动架的正面两端设有一对支撑耳、一对支撑耳内侧设有一对驱动缸支架；所述梳齿板X向移动架通过X向移动架滑枕与所述梳齿板升降架内侧的滑道活动连接，相对于所述梳齿板升降架做X向往复运动；所述梳齿板包括驱动杆、转轴、一对驱动缸和若干带轮单元；所述带轮单元包括带轮机构和一对带轮机构支撑架；所述带轮机构包括带轮一、带轮二、传动带和短轴；所述带轮机构支撑架呈长片状，所述带轮机构支撑架上设有三个孔，分别为轴线为X方向的朝向所述框架正面的端头的短轴连接孔、朝向所述梳齿板X向移动架的端头的驱动杆连接孔、距离所述驱动杆连接孔O. 2/10-3/10长度位置的转轴连接孔；所述带轮机构设置在所述一对长片状带轮机构支撑架之间，构成一个带轮单元；所述带轮机构中的带轮二通过所述短轴活动连接在一对带轮机构支撑架的短轴连接孔上；所述驱动杆与各带轮单元中带轮机构支撑架上的驱动杆连接孔相连；所述转轴活动连接在所述一对支撑耳之间；所述各带轮单元中的带轮机构支撑架的转轴连接孔与所述转轴活动连接，所述的带轮一与所述的转轴活动相连；
所述驱动缸的一端连接所述驱动杆、另一端连接所述杆状梳齿板X向移动架正面的驱动缸支架；各所述带轮单元一一对应地设至在所述工作台相邻立板的间隙之间。所述杆状梳齿板X向移动架正面的一对驱动缸支架朝向下方倾斜30-60° ;使得所述驱动缸的向下的一端与所述驱动杆铰接、驱动缸向上的一端与所述驱动缸支架铰接。本发明激光切割机的工作方法，包括装料、进坯板和出成品板工序；所述两只工作台分别为工作台一和工作台二 ；A、所述装料工序为将坯板装在所述储料装置的若干托盘中、一半的托盘内放置坯板，另一半空置、待装成品板；B、所述进板工序包括以下步骤 I)根据加工需要，将所述升降台上升至其中一托盘高度，停止；然后，拖梁朝向所述托盘运动，至所述拖钩与所述托盘挂钩搭接；拖梁再拖动所述托盘运动，将所述托盘装载至所述升降台上；2)、升降台下降至过渡横杆高度；同时所述梳齿板下降至所述过渡横杆以下的位置；3)、拖梁朝向所述过渡横杆运动，将所述托盘输送至所述过渡横杆上；4)、吸盘升降板向下运动，至吸盘接触坯板、并吸起坯板；然后，拖梁复位，升降台反向运动，将所述托盘送回原位；5)、然后，升降台下降至工作台升降架窗口高度；同时，顶架将工作台升降架下层的工作台二顶起，使工作台二的X向滚轮脱离工作台升降架的X向下导轨，顶架的顶架导轨接触工作台二的Y向滚轮；6)、拖梁朝向所述窗口运动，至所述拖钩与所述工作台二的工作台挂钩搭接；然后带动所述工作台二复位，将所述工作台二装载至升降台上；随即升降台上升至所述过渡横杆的高度，拖梁将所述工作台二输送至所述过渡横杆上；此时，梳齿板的各带轮单元插设在工作台的立板之间；吸盘将吸住的坯板放下,梳齿板升起,承托坯板；7)、梳齿板做X向运动，传送带做Y向运动，使得坯板相对与工作台按设计要求精确定位；然后，所述承托有坯板的梳齿板下降，梳齿板上传送带顶面与所述坯板底面脱离；使得所述坯板精确地置于所述工作台二上的若干立板的顶面上；8)、所述拖梁带动所述工作台二复位，随即下降至工作台升降架上层侧板高度；同时顶架上升，至顶架导轨与Y向的拖梁导轨高度一致；拖梁推动所述工作台二至所述顶架上，顶架下降，使所述工作台二的X向滚轮接触X向上导轨；顶架再下降，至顶架导轨低于所述X向下导轨高度；C、出成品板工序包括此时接着上述步骤，工作台二被放置在上层；I)、工作台升降架在Z方向移动，至X向下导轨与所述基座导轨高度一致，基座上的工作台一沿X向下导轨运动至工作台升降架内；工作台升降架运动，至X向上导轨与所述基座导轨高度一致，工作台二送进基座内，进入基座加工；2)、升降台运动至窗口高度；拖梁朝向所述窗口运动，至所述拖钩与所述工作台一的工作台挂钩搭接；然后带动所述工作台一运动，将带有成品板料的工作台一装载在升降台上；随即升降台上升至所述过渡横杆的高度，拖梁将所述工作台一输送至所述过渡横杆上，梳齿板插在成品板材的下面，各带轮单元插设在所述的工作台一的Y方向排列的立板之间； 3 )梳齿板上升，将成品板材托起，使成品板材脱离所述工作台一的表面；4)、拖梁复位，升降台下降，将所述工作台一送回至X向下导轨上；5)、升降台上升至另一半成品托盘高度，取出其中一个成品托盘，然后下降至过渡横杆高度，并推动该成品托盘运动至所述成品板的下方；6)、所述梳齿板在驱动缸驱动下向下翻转，同时梳齿板上的传动带转动，输送成品板至该成品托盘上，且该成品托盘在拖梁的作用下同步运动，直至复位；至所述成品板置于所述成品托盘上；
7)、升降台上升，至该成品托盘高度，将该成品托盘送回；完毕。本发明的工作台交换装置具有两层结构，能交替地运载两个工作台；两个工作台中的一个在运行至于基座导轨高度一致时，通过工作台升降架上的X向导轨、工作台上的X向滚轮组连接，再由X向运载机构(属于本领域惯用技术手段)带动到基座上进行加工 ’另一个工作台则从交换装置侧面(框架正面)的窗口出入，“被”进行装、卸作业，工作台Y方向滚轮组与顶架的Y向导轨向连接，再由拖梁带动，进行Y向移动。最终实现两工作台的平稳交换。本发明的激光切割机在前述工作台交换装置的基础上再增设了升降装置、板料中转装置、储料装置后，使得人工操作仅仅是将批量的坯板通过铲车运载到框架上部的坯料托盘上、将批量的成品板通过铲车从框架上部的成品托盘上运载出来；这样就大大减轻了工人的操作强度，无需人工接触板料(有些板料要求非接触式移运)。此外，本发明中的板料中转装置不仅能实现装料时的再定位功能，还能实现坯板的无损取出(吸盘吸出)、成品板料的无损堆码(倾倒堆放)功能，使得板料能精准地放置在工作台上，且无损装卸。本发明在实现全自动装卸的同时，能确保高精度定位，无损装卸。大大减轻了劳动强度、提高了加工效率及品质。
图I是本发明整机的结构示意图，图2. I是本发明中框架的结构示意图一，图2. 2是本发明中框架的结构示意图二，图3是本发明中升降装置的结构示意图，图4. I是本发明中储料装置的结构示意图，图4. 2是本发明中托盘的结构示意图，图4. 3是本发明中升降装置与托盘的工作关系示意图，图4. 4是图4. 3中M处局部放大图，图5. I是本发明中板料中转装置的结构示意图，图5. 2是本发明板料中转装置中梳齿板的结构示意图一，图5. 3是本发明板料中转装置中梳齿板的结构示意图二，
图5. 4是本发明板料中转装置中梳齿板的结构示意图三，图5. 5是本发明板料中转装置中梳齿板不同工作位置的示意图，图6. I是本发明工作台转换装置的结构示意图一，图6. 2是本发明工作台转换装置的结构示意图二，图6. 3是本发明工作台转换装置的结构示意图三，图6. 4是本发明工作台转换装置的结构示意图四，图6. 5是本发明工作台转换装置的下层工作台工作状态的立体示意图，图6. 6是图5中N处局部放大图， 图6. 7是本发明工作台转换装置的下层工作台工作状态示意图一，图6. 8是图6. 7中的P处局部放大图，图6. 9是本发明工作台转换装置的下层工作台工作状态示意图二，图6. 10是本发明工作台转换装置的上层工作台工作状态的立体示意图，图6. 11是本发明工作台转换装置的上层工作台工作状态示意图一，图6. 12是本发明工作台转换装置的上层工作台工作状态示意图二，图6. 13是本发明工作台转换装置的上层工作台交换工作示意图，图6. 14是本发明工作台转换装置的下层工作台交换工作示意图，图6. 15是本发明工作台转换装置中顶架三个工作位置的示意图，图7. I是本发明中板料中转装置提升坯板的结构示意图，图7. 2是本发明中板料中转装置坯板再定位的结构示意图，图8是本发明中成品板转运中的结构示意图；图I中标示了 X、Y、Z参考坐标系；图中I是基座，11是基座导轨，2是框架，21是立柱，211是升降台导轨，212是工作台升降架导轨，213是顶架导轨，214是梳齿板升降导轨，22是托盘横杆，221是托盘导轨，23是吸盘座，231是导向套，24是过渡横杆，3是升降装置，31是升降台，311是Y向的拖梁导轨，32是拖梁，321是拖钩，4是板料中转装置，41是梳齿板升降架，42是梳齿板X向移动架，422驱动缸支架，421是支撑耳，43是吸盘升降板，44是吸盘，45是梳齿板，451是传动带，4511是带轮一，4512是带轮二，452是支撑架，453是转轴，454是驱动缸，455是驱动杆，456是短轴，5是交换装置，51工作台升降架，511是窗口，5121是X向上导轨，5122是X向下导轨，52是顶架，521是顶架导轨，6是储料装置，61是托盘，611是托盘滚轮，612是托盘挂钩，71是工作台一，72是工作台二，700是工作台挂钩，701是X向滚轮组，702是Y向滚轮组，8是坯板，81是成品板。
具体实施例方式本发明工作台交换装置如图1、2. 1-2. 2,6. 1-6. 15所示包括具有四根立柱21的框架2和两只工作台(工作台一 71、工作台二 72)，所述框架2X向的顶端面具有工作台进出口，与所述框架2Y向的正面具有工作台上下料口 ；所述两只工作台通过所述交换装置5活动连接在所述框架2内，所述交换装置5包括工作台升降架51和一对顶架52 ;所述两只工作台上分别设有X向滚轮组701和Y向滚轮组702 ；所述四根立柱21的上分别设有Z向的工作台升降架导轨212，所述工作台升降架51与所述框架2上的工作台升降架导轨212活动连接，实现工作台升降架51的Z向升降动作；所述四根立柱21上还分别设有Z向的顶架导轨213，一对顶架52分别设置在所述工作台进出口的端面和所述进出口端面的相对面上、且与所述顶架导轨213活动连接，实现所述顶架52的Z向升降动作；工作台升降架51为双层结构，两层结构的工作台升降架51上分别设有X向的工作台导轨(X向上导轨5121、x向下导轨5122)，用于活动连接所述两只工作台的X向滚轮组·701 ;所述工作台升降架51朝向所述工作台上下料口的方向设有窗口 511 ；所述顶架52的顶面设有Y方向的顶架导轨521，在顶架52升起时用于活动连接所述两只工作台的Y向滚轮组702 ;其顶架52的三个工作位置如图6. 15所示，工作于最上位置时，下层工作台不在工作台升降架51内，或不在顶端位置。所述双层结构的工作台升降架51包括一对截面为槽钢形的架体，一对槽钢形架体的槽口相对设置，使得两槽边分别形成所述两层结构的上层和下层，所述上层X向的工作台导轨设在所述槽钢形架体的上槽口边缘、下层X向的工作台导轨设在所述槽钢形架体的下槽口边缘，形成如图中所示的X向上导轨5121和X向下导轨5122，分别用于活动连接两个工作台；所述窗口 511开设在朝向所述上下料口方向架体的槽底上；即朝向框架的正面，设置升降装置的方向上。工作台升降架51、顶架52的动力源及动力传动模式对于本领域技术人员来说有多种公知技术手段解决，此处不再赘述。包含本发明交换装置的激光切割机，如图1、2. 1-2.2、图3、图4. 1-4. 4,图5. 1-5. 5、图6. 1-6. 15、图7. 1-7. 2、图8所示，所述激光切割机包括基座I，所述基座I上设有X向的基座导轨11，所述两只工作台包括由立板构成的面板，所述两只工作台朝向所述上下料口方向的正面还分别设有挂钩700 ；所述激光切割机还包括升降装置3、板料中转装置4和储料装置6 ；所述储料装置6包括若干托盘61，所述托盘61底面设有Y方向运动的托盘滚轮611，托盘61朝向所述升降装置3的方向(即框架正面方向)的两端分别设有托盘挂钩612 ；所述若干托盘61分别设在所述框架立柱21的上部；由托盘横杆22支撑，托盘横杆22上设有Y向的托盘导轨，托盘61可以在托盘横杆22上定位、做Y向运动；所述板料中转装置4包括过渡横杆24、吸盘座23、吸盘升降板43、升降导向柱和若干吸盘44 ;所述若干吸盘44设在所述吸盘升降板43的底面上，所述升降导向柱设在所述吸盘升降板43的顶面上；所述吸盘座23上设有导向套231，所述吸盘升降板43通过所述升降导向柱连接吸盘座23上的导向套231 ;所述板料中转装置4中的吸盘座23位于所述若干托盘61中最底层托盘的下方，固定连接在框架2上；所述过渡横杆24上设有Y向过渡导轨；所述过渡横杆24呈Y向固定连接在所述框架2的立柱21上、且处于所述若干吸盘44的下部；
所述升降装置3包括升降台31和拖梁32，所述升降台31顶面设有Y向的拖梁导轨311，所述拖梁32通过所述拖梁导轨311活动连接在所述升降台31顶面；所述拖梁32朝向所述框架2的正面伸出有一对拖钩321 ;所述升降装置3活动连接在所述框架Ti向具有工作台上下料口的正面；通过升降台导轨211与所述框架2的正面相连，实现在框架2正面顶-底之间Z向的运动。所述板料中转装置4还包括梳齿板45和梳齿板两向驱动机构；在所述框架2背面的一对立柱21上、在所述吸盘座23下方的位置设有梳齿板升降导轨214 ；所述梳齿板两向驱动机构包括梳齿板升降架41、梳齿板X向移动架42和梳齿板X轴转动驱动缸454 ;所述梳齿板升降架41的正面的两端设有一对升降架滑枕、一对升降架滑枕的内侧设有滑道；所述梳齿板升降架41通过所述一对升降架滑枕与所述框架2背面的梳齿板升降导轨214活动连接；所述梳齿板X向移动架42为杆状,杆状梳齿板X向移动架42的背面设有X向移动架滑枕，杆状梳齿板X向移动架42的正面两端设有一对支撑耳421、一对支撑耳421内侧设有一对驱动缸支架422 ;所述梳齿板X向移动架42通过X向移动架滑枕与所述梳齿板升降架41内侧的滑道活动连接，相对于所述梳齿板升降架41做X 向往复运动；所述梳齿板45包括驱动杆455、转轴453、一对驱动缸454和若干带轮单元；所述带轮单元包括带轮机构和一对带轮机构支撑架452 ;所述带轮机构包括带轮
一4511、带轮二 4512、传动带451和短轴456 ;所述带轮机构支撑架452呈长片状，所述带轮机构支撑架452上设有三个孔，分别为轴线为X方向的朝向所述框架2正面的端头的短轴连接孔、朝向所述梳齿板X向移动架42的端头的驱动杆连接孔、距离所述驱动杆连接孔O. 2/10-3/10长度位置的转轴连接孔；所述带轮机构设置在所述一对长片状带轮机构支撑架452之间，构成一个带轮单元；所述带轮机构中的带轮二 4512通过所述短轴456活动连接在一对带轮机构支撑架452的短轴连接孔上；所述驱动杆455与各带轮单元中带轮机构支撑架452上的驱动杆连接孔相连；所述转轴453活动连接在所述一对支撑耳421之间；所述各带轮单元中的带轮机构支撑架452的转轴连接孔与所述转轴453活动连接，所述的带轮一 4511与所述的转轴453活动相连；所述驱动缸454的一端连接所述驱动杆455、另一端连接所述杆状梳齿板X向移动架42正面的驱动缸支架422 ；各所述带轮单元一一对应地设至在所述工作台相邻立板的间隙之间；以实现“插入”，在进行板料再定位时，梳齿板做升起动作，利用各单元的传动带的顶面支撑板料，然后通过梳齿板X向移动架42的X向运动和传动带的Y向运动，实现坯板8相对于工作台的再定位。所述杆状梳齿板X向移动架42正面的一对驱动缸支架422朝向下方倾斜30_60° ；使得所述驱动缸454的向下的一端与所述驱动杆455铰接、驱动缸454向上的一端与所述驱动缸支架422铰接。驱动缸454主要是实现将梳齿板45上的成品板81往成品托盘61上放置的动作；驱动缸驱动梳齿板绕转轴转动，同时，传动带朝向框架正面运动(Y向)，拖梁32拖动成品托盘61向Y向运动，实现板料的“倾倒”，避免上一成品板料与下一成品板料之间相互摩擦，损伤表面。前述各运动部位的动力源及动力传动模式对于本领域技术人员来说有多种公知技术手段解决，此处不再赘述。本发明激光切割机的工作方法，包括装料、进坯板和出成品板工序；所述两只工作台分别为工作台一 71和工作台二 72 ；A、所述装料工序为将坯板8装在所述储料装置6的若干托盘61中、一半的托盘61内放置还板8,另一半空置、待装成品板81 ；B、所述进板工序包括以下步骤 I)根据加工需要，将所述升降台3上升至其中一托盘61高度，停止；然后，拖梁32朝向所述托盘61运动，至所述拖钩321与所述托盘挂钩612搭接；拖梁32再拖动所述托盘61运动，将所述托盘61装载至所述升降台3上；2 )、升降台3下降至过渡横杆24高度；同时所述梳齿板45下降至所述过渡横杆24以下的位置；3)、拖梁32朝向所述过渡横杆24运动，将所述托盘61输送至所述过渡横杆24上；4)、吸盘升降板43向下运动，至吸盘44接触坯板8、并吸起坯板8 ;然后，拖梁32复位，升降台3反向运动，将所述托盘61送回原位；5)、然后，升降台3下降至工作台升降架窗口 511高度；同时，顶架52将工作台升降架51下层的工作台二 72顶起，使工作台二 72的X向滚轮脱离工作台升降架的X向下导轨，顶架52的顶架导轨接触工作台二的Y向滚轮；如图6. 5-6. 9。(按此步骤，可以实现对图中上层工作台一 71的Y向拖出动作，如图6. 10-6. 12)6 )、拖梁32朝向所述窗口 511运动，至所述拖钩321与所述工作台二 72的工作台挂钩700搭接；然后带动所述工作台二 72复位，将所述工作台二 72装载至升降台3上；随即升降台3上升至所述过渡横杆24的高度，拖梁32将所述工作台二 72输送至所述过渡横杆24上；此时，梳齿板45的各带轮单元插设在工作台的立板之间；吸盘44将吸住的坯板8放下，梳齿板45升起,承托还板8 ；7)、梳齿板45做X向运动，传送带451做Y向运动，使得坯板8相对与工作台按设计要求精确定位；然后，所述承托有坯板8的梳齿板45下降，梳齿板上传送带451顶面与所述坯板8底面脱离；使得所述坯板8精确地置于所述工作台二 72上的若干立板的顶面上；8)、所述拖梁32带动所述工作台二 72复位，随即下降至工作台升降架51上层侧板高度；同时顶架52上升，至顶架导轨521与Y向的拖梁导轨311高度一致；拖梁32推动所述工作台二 72至所述顶架52上，顶架52下降，使所述工作台二 72的X向滚轮701接触X向上导轨5121 ;顶架52再下降，至顶架导轨521低于所述X向下导轨高度5122 ；C、出成品板工序包括此时接着上述步骤，工作台二 72被放置在上层；I)、工作台升降架51在Z方向移动，至X向下导轨5122与所述基座导轨11高度一致，基座I上的工作台一 71沿X向下导轨5122运动至工作台升降架51内；如图6. 14 ；工作台升降架51运动，至X向上导轨5121与所述基座导轨11高度一致，工作台
二72送进基座I内，进入基座I加工；如图6. 13 ；2)、升降台3运动至窗口 511高度；拖梁32朝向所述窗口 511运动，至所述拖钩321与所述工作台一 71的工作台挂钩700搭接；然后带动所述工作台一 71运动，将带有成品板料81的工作台一 71装载在升降台3上；随即升降台3上升至所述过渡横杆24的高度，拖梁32将所述工作台一 71输送至所述过渡横杆24上，梳齿板45叉在成品板材81的下面，各带轮单元插设在所述的工作台一 71的Y方向排列的立板之间；3 )梳齿板45上升，将成品板材81托起，使成品板材81脱离所述工作台一 71的表面；4)、拖梁32复位，升降台3下降，将所述工作台一 71送回至X向下导轨5122上；5)、升降台3上升至另一半成品托盘61高度，取出其中一个成品托盘61，然后下降至过渡横杆24高度，并推动该成品托盘61运动至所述成品板81的下方；6)、所述梳齿板45在驱动缸454驱动下向下翻转，同时梳齿板上的传动带451转动，输送成品板81至该成品托盘61上，且该成品托盘61在拖梁32的作用下同步运动，直 至复位；至所述成品板81置于所述成品托盘61上；7)、升降台3上升，至该成品托盘高度，将该成品托盘送回；完毕。
权利要求
1.一种工作台交换装置，包括具有四根立柱的框架和两只工作台，其特征在于，所述框架X向的顶端面具有工作台进出口，与所述框架Y向的正面具有工作台上下料口 ；所述两只工作台通过所述交换装置活动连接在所述框架内，所述交换装置包括工作台升降架和一对顶架；所述两只工作台上分别设有X向滚轮组和Y向滚轮组； 所述四根立柱的上分别设有Z向的工作台升降架导轨，所述工作台升降架与所述框架上的工作台升降架导轨活动连接，实现工作台升降架的Z向升降动作； 所述四根立柱上还分别设有Z向的顶架导轨，一对顶架分别设置在所述工作台进出口的端面和所述进出口端面的相对面上、且与所述顶架导轨活动连接，实现所述顶架的Z向升降动作； 工作台升降架为双层结构，两层结构的工作台升降架上分别设有X向的工作台导轨，用于活动连接所述两只工作台的X向滚轮组；所述工作台升降架朝向所述工作台上下料口的方向设有窗口； 所述顶架的顶面设有Y方向的顶架导轨，用于活动连接所述两只工作台的Y向滚轮组。
2.根据权利要求I所述的一种工作台交换装置，其特征在于，所述双层结构的工作台升降架包括一对截面为槽钢形的架体，一对槽钢形架体的槽口相对设置，使得两槽边分别形成所述两层结构的上层和下层，所述上层X向的工作台导轨设在所述槽钢形架体的上槽口边缘、下层X向的工作台导轨设在所述槽钢形架体的下槽口边缘；所述窗口开设在朝向所述上下料口方向架体的槽底上。
3.一种包含权利要求I所述工作台交换装置的激光切割机，所述激光切割机包括基座，所述基座上设有X向的基座导轨，所述两只工作台包括由立板构成的面板，其特征在于， 所述两只工作台朝向所述上下料口方向的正面还分别设有挂钩； 所述激光切割机还包括升降装置、板料中转装置和储料装置； 所述储料装置包括若干托盘，所述托盘底面设有Y方向运动的托盘滚轮，托盘朝向所述升降装置的方向的两端分别设有托盘挂钩；所述若干托盘分别设在所述框架立柱的上部; 所述板料中转装置包括过渡横杆、吸盘座、吸盘升降板、升降导向柱和若干吸盘；所述若干吸盘设在所述吸盘升降板的底面上，所述升降导向柱设在所述吸盘升降板的顶面上；所述吸盘座上设有导向套，所述吸盘升降板通过所述升降导向柱连接吸盘座上的导向套；所述板料中转装置中的吸盘座位于所述若干托盘中最底层托盘的下方，固定连接在框架上；所述过渡横杆上设有Y向过渡导轨；所述过渡横杆呈Y向固定连接在所述框架的立柱上、且处于所述若干吸盘的下部； 所述升降装置包括升降台和拖梁，所述升降台顶面设有Y向的拖梁导轨，所述拖梁通过所述拖梁导轨活动连接在所述升降台顶面；所述拖梁朝向所述框架的正面伸出有一对拖钩；所述升降装置活动连接在所述框架Y向具有工作台上下料口的正面。
4.根据权利要求3所述的激光切割机，其特征在于，所述板料中转装置还包括梳齿板和梳齿板两向驱动机构；在所述框架背面的一对立柱上、在所述吸盘座下方的位置设有梳齿板升降导轨；所述梳齿板两向驱动机构包括梳齿板升降架、梳齿板X向移动架和梳齿板X轴转动驱动缸；所述梳齿板升降架的正面的两端设有一对升降架滑枕、一对升降架滑枕的内侧设有滑道；所述梳齿板升降架通过所述一对升降架滑枕与所述框架背面的梳齿板升降导轨活动连接；所述梳齿板X向移动架为杆状，杆状梳齿板X向移动架的背面设有X向移动架滑枕，杆状梳齿板X向移动架的正面两端设有一对支撑耳、一对支撑耳内侧设有一对驱动缸支架；所述梳齿板X向移动架通过X向移动架滑枕与所述梳齿板升降架内侧的滑道活动连接，相对于所述梳齿板升降架做X向往复运动 ；所述梳齿板包括驱动杆、转轴、一对驱动缸和若干带轮单元； 所述带轮单元包括带轮机构和一对带轮机构支撑架；所述带轮机构包括带轮一、带轮二、传动带和短轴；所述带轮机构支撑架呈长片状，所述带轮机构支撑架上设有三个孔，分别为轴线为X方向的朝向所述框架正面的端头的短轴连接孔、朝向所述梳齿板X向移动架的端头的驱动杆连接孔、距离所述驱动杆连接孔O. 2/10-3/10长度位置的转轴连接孔；所述带轮机构设置在所述一对长片状带轮机构支撑架之间，构成一个带轮单元；所述带轮机构中的带轮二通过所述短轴活动连接在一对带轮机构支撑架的短轴连接孔上； 所述驱动杆与各带轮单元中带轮机构支撑架上的驱动杆连接孔相连； 所述转轴活动连接在所述一对支撑耳之间；所述各带轮单元中的带轮机构支撑架的转轴连接孔与所述转轴活动连接，所述的带轮一与所述的转轴活动相连； 所述驱动缸的一端连接所述驱动杆、另一端连接所述杆状梳齿板X向移动架正面的驱动缸支架； 各所述带轮单元一一对应地设至在所述工作台相邻立板的间隙之间。
5.根据权利要求4所述的激光切割机，其特征在于，所述杆状梳齿板X向移动架正面的一对驱动缸支架朝向下方倾斜30-60° ;使得所述驱动缸的向下的一端与所述驱动杆铰接、驱动缸向上的一端与所述驱动缸支架铰接。
6.一种权利要求3所述激光切割机的工作方法，其特征在于，包括装料、进坯板和出成品板工序；所述两只工作台分别为工作台一和工作台二； A、所述装料工序为将坯板装在所述储料装置的若干托盘中、一半的托盘内放置坯板，另一半空置、待装成品板； B、所述进板工序包括以下步骤 ·1)根据加工需要，将所述升降台上升至其中一托盘高度，停止；然后，拖梁朝向所述托盘运动，至所述拖钩与所述托盘挂钩搭接；拖梁再拖动所述托盘运动，将所述托盘装载至所述升降台上； · 2)、升降台下降至过渡横杆高度；同时所述梳齿板下降至所述过渡横杆以下的位置； ·3 )、拖梁朝向所述过渡横杆运动，将所述托盘输送至所述过渡横杆上； ·4)、吸盘升降板向下运动，至吸盘接触坯板、并吸起坯板；然后，拖梁复位，升降台反向运动，将所述托盘送回原位； ·5)、然后，升降台下降至工作台升降架窗口高度；同时，顶架将工作台升降架下层的工作台二顶起，使工作台二的X向滚轮脱离工作台升降架的X向下导轨，顶架的顶架导轨接触工作台二的Y向滚轮； ·6)、拖梁朝向所述窗口运动，至所述拖钩与所述工作台二的工作台挂钩搭接；然后带动所述工作台二复位，将所述工作台二装载至升降台上；随即升降台上升至所述过渡横杆的高度，拖梁将所述工作台二输送至所述过渡横杆上；此时，梳齿板的各带轮单元插设在工作台的立板之间；吸盘将吸住的坯板放下，梳齿板升起，承托坯板； `7)、梳齿板做X向运动，传送带做Y向运动，使得坯板相对与工作台按设计要求精确定位；然后，所述承托有坯板的梳齿板下降，梳齿板上传送带顶面与所述坯板底面脱离；使得所述坯板精确地置于所述工作台二上的若干立板的顶面上； ` 8)、所述拖梁带动所述工作台二复位，随即下降至工作台升降架上层侧板高度；同时顶架上升，至顶架导轨与Y向的拖梁导轨高度一致；拖梁推动所述工作台二至所述顶架上，顶架下降，使所述工作台二的X向滚轮接触X向上导轨；顶架再下降，至顶架导轨低于所述X向下导轨高度； C、出成品板工序包括此时接着上述步骤，工作台二被放置在上层； `1)、工作台升降架在Z方向移动，至X向下导轨与所述基座导轨高度一致，基座上的工作台一沿X向下导轨运动至工作台升降架内； 工作台升降架运动，至X向上导轨与所述基座导轨高度一致，工作台二送进基座内，进入基座加工； `2)、升降台运动至窗口高度；拖梁朝向所述窗口运动，至所述拖钩与所述工作台一的工作台挂钩搭接；然后带动所述工作台一运动，将带有成品板料的工作台一装载在升降台上；随即升降台上升至所述过渡横杆的高度，拖梁将所述工作台一输送至所述过渡横杆上，梳齿板插在成品板材的下面，各带轮单元插设在所述的工作台一的Y方向排列的立板之间； `3 )梳齿板上升，将成品板材托起,使成品板材脱离所述工作台一的表面； `4)、拖梁复位，升降台下降，将所述工作台一送回至X向下导轨上； `5)、升降台上升至另一半成品托盘高度，取出其中一个成品托盘，然后下降至过渡横杆高度，并推动该成品托盘运动至所述成品板的下方； ` 6)、所述梳齿板在驱动缸驱动下向下翻转，同时梳齿板上的传动带转动，输送成品板至该成品托盘上，且该成品托盘在拖梁的作用下同步运动，直至复位；至所述成品板置于所述成品托盘上； `7)、升降台上升，至该成品托盘高度，将该成品托盘送回； 完毕。
全文摘要
一种工作台交换装置、包含工作台交换装置的激光切割机及工作方法。涉及一种双工作台激光切割机的仓储式自动上下料装置及工作方法。包括具有四根立柱的框架和两只工作台，所述框架X向的顶端面具有工作台进出口，与所述框架Y向的正面具有工作台上下料口；所述两只工作台通过所述交换装置活动连接在所述框架内，所述交换装置包括工作台升降架和一对顶架；所述两只工作台上分别设有X向滚轮组和Y向滚轮组。本发明在实现全自动装卸的同时，能确保高精度定位，无损装卸。大大减轻了劳动强度、提高了加工效率及品质。
文档编号B23K26/38GK102756302SQ201210279170
公开日2012年10月31日 申请日期2012年8月7日 优先权日2012年8月7日
发明者周鹏飞, 翟东升, 胡金龙 申请人:江苏扬力集团有限公司