一种全自动定位输送式钢板加工系统的制作方法

本发明属于钢板切割机钻孔加工技术领域，具体涉及一种全自动定位输送式钢板加工系统。

背景技术：

在数控设备中厚板切割加工领域，常见的形式为等离子和火焰切割，这两种设备均已有较完善的结构和成熟的制造体系，已广泛的应用在各行各业当中。但在有多道工序的复杂零件的加工中，在需要钻孔等需求的情况下，现有钢板加工设备集成度比较低，工作效率低，不能实现板材的全自动加工。

而在中厚板钢板加工领域，越来越需要研发全自动钢板加工中心设备，以推动制造向高端领域攀升，并提高设备附加值。

因此，需要设计一种全自动定位输送式钢板加工中心设备，能够全程自动化切割钻孔等，满足钢板的全自动化切割，提高设备自动化率。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有钢板加工设备集成度比较低，工作效率低，不能实现板材的全自动加工的问题。

为此，本发明提供了一种全自动定位输送式钢板加工系统，包括钻孔机构，钢针打标机构，火焰切割机构，等离子切割机构，余废料收集机构，出料收集机构，切割台架机构，切割主梁，自动定位输送工作台，输送导轨及钢板夹钳输送机构；

所述钻孔机构、钢针打标机构、火焰切割机构和等离子切割机构集成设置在所述切割主梁上，所述输送导轨设置于所述自动定位输送工作台的两侧，所述切割主梁和钢板夹钳输送机构分别横跨设置于所述自动定位输送工作台的两端，且所述钢板夹钳输送机构滑动连接在所述输送导轨上，所述切割台架机构设置在所述自动定位输送工作台端部，且切割台架机构位于钻孔机构、钢针打标机构、火焰切割机构和等离子切割机构的正下方，所述出料收集机构与切割台架机构的出料端连接，所述余废料收集机构设置在所述切割台架机构的端部。

进一步的，上述全自动定位输送式钢板加工系统还包括用于吸收切割台架机构上钢板切割产生的烟尘的除尘机构，所述除尘机构包括除尘器、除尘管道和除尘地沟，所述除尘地沟设置在所述自动定位输送工作台下方，所述除尘管道设置在除尘地沟内，且所述除尘管道两端分别连接切割台架机构和除尘器。

进一步的，所述切割台架机构包括切割工作台、过渡滑板及可升降的翻板，所述切割工作台上表面设置有垂直于钢板输送方向的切割缝，所述翻板设置在所述切割工作台的切割缝一侧，所述过渡滑板设置在所述切割工作台下方，且过渡滑板的两端分别与所述出料收集机构和下降后的翻板连接。

进一步的，所述切割工作台和翻板上表面设有小滚轴，且小滚轴的上表面与所述自动定位输送工作台的上表面同高。

进一步的，所述自动定位输送工作台包括定位机构、框架、输送滚轴、升降台架和推杆机构，所述框架位于所述输送导轨内，所述定位机构和推杆机构分别相对设置在所述框架的两侧，所述输送滚轴有多根，沿所述框架的轴线方向等间距分布在所述框架上，所述升降台架固定在所述框架上，且升降台架位于所述输送滚轴下方，所述升降台架的上表面设置有若干排支撑滚轮，每排滚轮位于相邻的两根输送滚轴之间。

进一步的，所述输送滚轴包括圆滚柱及沿圆滚柱轴线间隔分布的多个环套，所述环套套接在所述圆滚柱外表面，且多个环套的上表面位于同一水平面。

进一步的，所述钢板夹钳输送机构包括龙门横梁、固定浮动液压夹钳、移动浮动液压夹钳及驱动龙门横梁在输送导轨上移动的驱动组件，所述龙门横梁的一侧设置有直线导轨，所述固定浮动液压夹钳固定在所述直线导轨的一端，所述移动浮动液压夹钳通过丝杆传动组件驱动滑动连接在所述直线导轨的另一端。

进一步的，所述钢板夹钳输送机构的最高位置低于所述切割主梁的箱梁底部。

进一步的，所述余废料收集机构包括辊道和废料斗，所述辊道的一端与所述切割台架机构的端部衔接，且辊道的上表面与所述切割台架机构的上表面位于同一水平面，所述废料斗设置在所述辊道的另一端。

进一步的，所述出料收集机构包括板链输送机和收集料斗，所述板链输送机位于所述余废料收集机构的下方，且板链输送机的一端与所述切割台架机构的出料端连接，所述收集料斗设置在所述板链输送机的另一端。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明提供的这种全自动定位输送式钢板加工系统能够全自动化工作，人工干预少，能够实现钢板全自动定位、输送、切割、钻孔、打标、零件回收、余废料回收等一系列无人化工作过程，系统集成度高、自动化程度高、效率高、成本低。

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明全自动定位输送式钢板加工系统的结构示意图；

图2是本发明全自动定位输送式钢板加工系统的侧视图；

图3是图2中a-a剖视图；

图4是图3中b-b剖视图。

附图标记说明：1、钻孔机构；2、钢针打标机构；3、火焰切割机构；4、等离子切割机构；5、余废料收集机构；6、出料收集机构；7、切割台架机构；8、切割主梁；9、自动定位输送工作台；10、输送导轨；11、钢板夹钳输送机构；12、除尘机构；5a、辊道；5b、废料斗；6a、板链输送机；6b、收集料斗；7a、切割工作台；7b、小滚轴；7c、翻板；7d、过渡滑板；9a定位机构；9b、框架；9c、输送滚轴；9d、升降台架；9e、推杆机构；9c1、圆滚柱；9c2、环套；9d1、支撑滚轮；10a、轨道；10b、齿条；10c、地梁；11a、龙门横梁；11b、固定浮动液压夹钳；11c、移动浮动液压夹钳；11d、直线导轨；11e、丝杆传动组件；11f、驱动组件；12a、除尘器；12b、除尘管道；12c、除尘地沟。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

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；在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如图1所示，本实施例提供了一种全自动定位输送式钢板加工系统，包括钻孔机构1，钢针打标机构2，火焰切割机构3，等离子切割机构4，余废料收集机构5，出料收集机构6，切割台架机构7，切割主梁8，自动定位输送工作台9，输送导轨10及钢板夹钳输送机构11；所述钻孔机构1、钢针打标机构2、火焰切割机构3和等离子切割机构4集成设置在所述切割主梁8上，并可在切割主梁8上沿y方向运动，同时钻孔机构1、钢针打标机构2、火焰切割机构3和等离子切割机构4可共用一套驱动装置驱动其运动；所述输送导轨10有两根，分别位于所述自动定位输送工作台9的两侧，所述切割主梁8和钢板夹钳输送机构11分别横跨设置于所述自动定位输送工作台9的两端，且所述钢板夹钳输送机构11滑动连接在所述输送导轨10上，切割主梁8固定在地面上，钢板夹钳输送机构11在输送导轨10上沿x方向靠近或远离切割主梁8运动；所述切割台架机构7设置在所述自动定位输送工作台9端部，且切割台架机构7位于钻孔机构1、钢针打标机构2、火焰切割机构3和等离子切割机构4的正下方，所述出料收集机构6与切割台架机构7的出料端连接，所述余废料收集机构5设置在所述切割台架机构7的端部。该全自动定位输送式钢板加工系统工作时，先将钢板放置在自动定位输送工作台9上并对其两侧进行自动定位，定位完成后钢板夹钳输送机构11根据定位的钢板位置移动至钢板处，将钢板一端夹住固定，而后钢板夹钳输送机构11带动钢板沿输送导轨10向切割主梁8一端（即x方向）运动，直至钢板穿过切割主梁8至切割台架机构7上，并通过切割主梁8上钻孔机构1、钢针打标机构2、火焰切割机构3和等离子切割机构4对钢板完成钻孔、打标、火焰切割以及等离子切割工序；优化的，钻孔机构1、钢针打标机构2、火焰切割机构3和等离子切割机构4在切割主梁8上安装时，与切割主梁8之间滑动连接，钻孔机构1、钢针打标机构2、火焰切割机构3和等离子切割机构4在切割主梁8上能够沿y方向运动，并结合钢板夹钳输送机构11带动钢板的x方向运动，两个方向运动配合完成钢板切割，切割的钢板零件由切割台架机构7的出料端送至出料收集机构6进行收集，而切割完成后余下的废料则被推送至余废料收集机构5上进行废料收集，通过余废料收集机构5和出料收集机构6完成废料和钢板零件的分离和收集。其中，钻孔机构1、钢针打标机构2、火焰切割机构3和等离子切割机构4为现有加工设备，其具体结构此处不再赘述；而本实施例中的x方向为钢板加工输送方向，y方向为垂直于钢板输送方向，z方向为垂直于水平面的方向。本实施例将钢板加工过程中的定位、输送、切割、钻孔、打标、零件回收、余废料回收等一系列工序集成到一套设备上，且实现了全自动化工作，人工干预少，提高了生产加工效率，降低了成本。

细化的实施方式，如图2和图4所示，所述钢板夹钳输送机构11包括龙门横梁11a、固定浮动液压夹钳11b、移动浮动液压夹钳11c及驱动龙门横梁11a在输送导轨10上移动的驱动组件11f，所述龙门横梁11a的两端分别支撑于输送导轨10上，所述龙门横梁11a的一侧设置有直线导轨11d，直线导轨11d沿y方向布置，直线导轨11d可以有两根，在龙门横梁11a上下平行布置，所述固定浮动液压夹钳11b固定在所述直线导轨11d的一端，所述移动浮动液压夹钳11c通过丝杆传动组件11e驱动滑动连接在所述直线导轨11d的另一端，移动浮动液压夹钳11c根据钢板的宽度在直线导轨11d上沿y方向精确运动至设计位置，而后固定浮动液压夹钳11b和移动浮动液压夹钳11c的夹持部分均下降至最低点，其底部夹块比钢板下平面略低，之后龙门横梁11a带动固定浮动液压夹钳11b和移动浮动液压夹钳11c在输送导轨10上沿x方向朝钢板运动，然后固定浮动液压夹钳11b和移动浮动液压夹钳11c夹住钢板，从而将钢板定位固定在钢板夹钳输送机构11上，便于钢板精确定位输送。优化的，所述钢板夹钳输送机构11的最高位置低于所述切割主梁8的箱梁底部，使得钢板夹钳输送机构11能够下穿切割主梁8，保证钢板能完全输送至切割台架机构7处进行切割加工。具体的，所述输送导轨10包括轨道10a、齿条10b和地梁10c，所述地梁10c固定于地面上，所述轨道10a安装在地梁10c上，所述齿条10b安装于轨道10a的侧边，龙门横梁11a两端支撑于轨道10a上，钢板夹钳输送机构11的驱动组件11f与齿条10b连接驱动而使得钢板夹钳输送机构11能够在输送导轨10上沿x方向运动。

如图3和图4所示，所述自动定位输送工作台9置于钢板夹钳输送机构11之下，包括定位机构9a、框架9b、输送滚轴9c、升降台架9d和推杆机构9e，所述框架9b设置在两根所述输送导轨10之间，并固定于地面，所述定位机构9a和推杆机构9e分别相对设置在所述框架9b的两侧，所述输送滚轴9c有多根，沿所述框架9b的轴线方向等间距分布在所述框架9b上，用于支持并输送钢板，所述升降台架9d固定在所述框架9b上，且升降台架9d位于所述输送滚轴9c下方，升降台架9d可沿z方向在框架9b上上下移动，所述升降台架9d的上表面设置有若干排支撑滚轮9d1，每排支撑滚轮9d1位于相邻的两根输送滚轴9c之间，在升降台架9d处于最低点位时，支撑滚轮9d1比输送滚轴9c的上表面略低，而在升降台架9d上升至最高点时，支撑滚轮9d1比输送滚轴9c的上表面略高，从而使得钢板在升降台架9d上升时能够在自动定位输送工作台9上被抬起，脱离输送滚轴9c，并能够使得钢板在自动定位输送工作台9上沿y方向可以自由移动。具体的，所述输送滚轴9c包括圆滚柱9c1及沿圆滚柱9c1轴线间隔分布的多个环套9c2，所述环套9c2按一定间距套接在所述圆滚柱9c1外表面，环套9c2的上表面一次成型加工，从而保证多个环套9c2的上表面位于同一水平面。钢板在自动定位输送工作台9上定位时，钢板被吊装至自动定位输送工作台9b的框架上，升降台架9d向上运动，将钢板抬起脱离自动定位输送工作台9，即脱离输送滚轴9c的环套9c2上表面，然后，推杆机构9e推动钢板侧边沿y方向运动向定位机构9a运动，最终使钢板得两侧边分别通过推杆机构9e和定位机构9a夹紧定位，接着，升降台架9d下降，将钢板落至输送滚轴9c上；而在钢板吊装之前，钢板夹钳输送机构11的固定浮动液压夹钳11b和移动浮动液压夹钳11c的夹持部分均处于高位，在钢板定位后，移动浮动液压夹钳11c根据钢板宽度移动调整其位置，接着，其夹持部分均下降到最低点，钢板夹钳输送机构11再沿x方向朝钢板运动，待固定浮动液压夹钳11b和移动浮动液压夹钳11c夹住钢板时，推杆机构9e沿y方向回到初始位置，于是，钢板夹钳输送机构11可以带动钢板在自动定位输送工作台9的输送滚轴9c上沿x方向往复地精确运动，其中，固定浮动液压夹钳11b和移动浮动液压夹钳11c能够在每排相邻的两环套9c2的间距空隙中穿行，同时，钢板夹钳输送机构11的龙门横梁11a的下表面略高于推杆机构9e，保证钢板夹钳输送机构11能够沿x方向运动。

如图3所示，所述切割台架机构7包括切割工作台7a、过渡滑板7d及可升降的翻板7c，所述切割工作台7a上表面设置有切割缝，切割缝沿y方向布置，且切割缝的宽度为100mm，钢板的钻孔、打标、火焰切割及等离子切割都在此区域中心完成，所述翻板7c设置在所述切割工作台7a的切割缝一侧，翻板7c能够沿z方向下沉一定高度，并能够向钢板的输送方向翻转一定角度，所述过渡滑板7d设置在所述切割工作台7a下方，且过渡滑板7d的两端分别与所述出料收集机构6和下降后的翻板7c连接。在钢板被钢板夹钳输送机构11输送至切割工作台7a的切割缝并完成切割后，翻板7c下降，切割下的钢板零件随翻板7c一起下落，然后翻板7c翻转，钢板零件在重力作用下，滑落至过渡滑板7d上，并最终滑落至出料收集机构6上进行收集。优化的，所述切割工作台7a和翻板7c上表面设有小滚轴7b，且小滚轴7b的上表面与所述自动定位输送工作台9的上表面同高，通过小滚轴7b的设置使得钢板在切割工作台7a和翻板7c输送过程中滚动，减少了钢板输送过程中的摩擦力。

进一步的，为了避免钢板在钻孔、打标、火焰切割及等离子切割过程中产生的烟尘污染环境，如图3所示，该全自动定位输送式钢板加工系统还包括除尘机构12，所述除尘机构12包括除尘器12a、除尘管道12b和除尘地沟12c，所述除尘地沟12c设置在所述自动定位输送工作台9下方，所述除尘管道12b设置在除尘地沟12c内，且所述除尘管道12b两端分别连接切割台架机构7和除尘器12a，在钢板完成切割加工过程中时产生的烟尘可通过切割台架机构7进入到除尘管道12b，并最终吸入到除尘器12a中，完成钢板加工过程中烟尘的收集，同时该除尘机构12的除尘管道12b安装在自动定位输送工作台9下方，节约了该系统的占地空间。

如图2和图3所示，所述余废料收集机构5包括辊道5a和废料斗5b，所述辊道5a的一端与所述切割台架机构7的端部相接，且辊道5a的上表面与所述切割台架机构7的上表面位于同一水平面，所述废料斗5b设置在所述辊道5a的另一端，钢板切割完成后，余下的废料则继续被钢板夹钳输送机构11推送至辊道5a上，并最终通过废料斗5b收集。所述出料收集机构6包括板链输送机6a和收集料斗6b，所述板链输送机6a位于所述余废料收集机构5的下方，且板链输送机6a的一端与所述切割台架机构7的出料端连接，所述收集料斗6b设置在所述板链输送机6a的另一端，切割台架机构7上切割下的钢板零件通过过渡滑板7d滑落到出料收集机构6的板链输送机6a上，通过板链输送机6a输送至收集料斗6b进行收集，从而完成钢板加工后的钢板零件和废料的分离和收集。

以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。