一种基于人工智能的用于工业生产的智能切割设备的制作方法

本发明属于切割设备技术领域，具体涉及一种基于人工智能的用于工业生产的智能切割设备。

背景技术：

切割设备应用有金属和非金属行业，一般来说，非金属行业分的比较细致，像有切割石材的石材切割机，水切割机，锯齿切割机，切割布料和塑料，化纤制品用的激光切割机，刀片式切割机，切割金属材料的则有火焰切割机，等离子切割机，火焰切割机里面又分数控切割机，和手动的两大类，手动的类别有，小跑车，半自动，纯手动，数控的有，龙门式数控切割机，悬臂式数控切割机，台式数控切割机，相贯线数控切割机等等。

在工业生产过程中，大多数产品成型后都需要进行切割处理，如板材、钢材、木材等等，而目前最为普通的切割方式都是人工切割，人工切割过程中，对切割尺寸切割精度差，无法保证每次切割的大小相同，同时人工切割整体切割的效率低，安全性差。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于人工智能的用于工业生产的智能切割设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于人工智能的用于工业生产的智能切割设备，包括机床以及设置在机床顶端的防护顶罩，所述机床的顶端开设有横向贯通的凹槽，所述凹槽内的一侧安装有第一传送带，另一侧安装有第二传送带，且所述第一传送带与第二传送带之间设有分隔板，其中分隔板的中间开有切割槽，且第一传送带外的凹槽两侧壁均安装有夹紧传送机构；

所述防护顶罩固定在机床顶端的中间处，防护顶罩的内部的中间处安装有第二丝杠，且第二丝杠上安装有第二滑块，所述第二滑块的底端安装有伸缩切割机构，所述第二丝杠两侧的防护顶罩内安装有压紧机构，且防护顶罩的外侧安装有控制面板；

所述切割槽一侧的凹槽内壁上安装有第一光电传感器，且所述光电传感器一侧的机床内部安装有红外测距传感器，所述第二传送带两侧的凹槽内壁上均开设有侧槽，所述侧槽内均安装有第一丝杠，且第一丝杠上套接有在侧槽中滑动的第一滑块，所述第一滑块朝向凹槽的一侧面上安装有第二光电传感器，且所述红外测距传感器的发射端与其中一组侧槽相连通，并对准第一滑块。

优选的，所述机床的外侧面分别内嵌安装有与第一传送带连接的第一电机和与第二传送带连接的第二电机，且第一电机和第二电机均与控制面板电性连接。

优选的，所述夹紧传送机构包括内嵌固定在凹槽内壁上的第一电推杆、与凹槽其中一组内壁上多组第一电推杆连接的滑动外板、安装在滑动外板内部的辊架和压力传感器，其中所述滑动外板呈u型设置，所述压力传感器均与控制面板电性连接。

优选的，所述辊架呈与滑动外板结构类似的u型结构，且辊架的u型内部安装有伸出辊架的滚轮，所述压力传感器内嵌在滑动外板的u型槽内壁中，且所述辊架与压力传感器之间通过多组均匀间隔设置的弹簧固定连接。

优选的，所述伸缩切割机构包括与第二滑块底端固定连接的第三电推杆、固定安装在第三电推杆底端的切割电机以及安装在切割电机机轴上的切割刀片，其中所述第三电推杆与切割电机均与控制面板电性连接，且切割刀片与机床上开设的切割槽竖向对应。

优选的，所述压紧机构包括固定安装第二丝杠两侧防护外壁上的多组第二电推杆以及第二丝杠一侧多组第二电推杆底端连接的压板，所述压板的底端安装有橡胶层，且所述第二电推杆与控制面板电性连接。

优选的，所述防护顶罩的内部内嵌安装有第三电机，其中该第三电机与第二丝杠的端部同轴固定连接，所述机床的内部位于两组第一丝杠的一侧均安装有分别驱动两组第一丝杠的转动的第四电机，所述第四电机与第三电机均为伺服电机，且均与控制面板电性连接。

本发明的技术效果和优点：该基于人工智能的用于工业生产的智能切割设备，通过在机床与防护顶罩内按有控制面板电性连接的红外测距传感器、第一光电传感器、第二光电传感器、第一电推杆、第二电推杆、第三电推杆、压力传感器以及多组电机，使得整体设备在对板状原料进行切割加工时，只需要将板状材料放置到第一传送带上，预设设定好切割的尺寸，即可通过控制面板控制各元件的工作，实现对原料的自动智能化切割，切割的效率高，减少人工操作过程中造成的切割事故，提高了切割的安全性；此外两组光电传感器与红外测距传感器的配合使用，能够对切割的精度进行精准调节，有效的避免了切割时尺寸不一的问题，提高了切割的精准型。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的机床结构示意图；

图3为本发明的滑动外板剖视图；

图4为本发明的防护顶罩剖视图；

图5为本发明的机床局部剖视图；

图6为本发明的电路连接原理图。

图中：1、机床；2、凹槽；3、第一传送带；4、第二传送带；5、防护顶罩；6、第一电机；7、第二电机；8、第三电机；9、夹紧传送机构；10、第一电推杆；11、滑动外板；12、第一光电传感器；13、切割槽；14、第二光电传感器；15、侧槽；16、第一丝杠；17、压力传感器；18、弹簧；19、辊架；20、滚轮；21、压紧机构；22、第二电推杆；23、压板；24、第二丝杠；25、第二滑块；26、第三电推杆；27、切割电机；28、切割刀片；29、第一滑块；30、第四电机；31、红外测距传感器；32、控制面板；

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他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了如图1-6所示的一种基于人工智能的用于工业生产的智能切割设备，包括机床1以及设置在机床1顶端的防护顶罩5，所述机床1的顶端开设有横向贯通的凹槽2，所述凹槽2内的一侧安装有第一传送带3，另一侧安装有第二传送带4，且所述第一传送带3与第二传送带4之间设有分隔板，其中分隔板的中间开有切割槽13，且第一传送带3外的凹槽2两侧壁均安装有夹紧传送机构9；

所述防护顶罩5固定在机床1顶端的中间处，防护顶罩5的内部的中间处安装有第二丝杠24，且第二丝杠24上安装有第二滑块25，所述第二滑块25的底端安装有伸缩切割机构，所述第二丝杠24两侧的防护顶罩5内安装有压紧机构21，且防护顶罩5的外侧安装有控制面板32，控制面板32包括控制显示屏和内置控制器，其中控制器优选stm系列的单片机；

所述切割槽13一侧的凹槽2内壁上安装有第一光电传感器12，且所述光电传感器一侧的机床1内部安装有红外测距传感器31，所述第二传送带4两侧的凹槽2内壁上均开设有侧槽15，所述侧槽15内均安装有第一丝杠16，且第一丝杠16上套接有在侧槽15中滑动的第一滑块29，所述第一滑块29朝向凹槽2的一侧面上安装有第二光电传感器14，且所述红外测距传感器31的发射端与其中一组侧槽15相连通，并对准第一滑块29，此处第一光电传感器12和第二光电传感器14均采用对射型光电传感器，可参考optek光电开关，红外测距传感器31可参考现有常规型号的红外测距仪。

具体的，所述机床1的外侧面分别内嵌安装有与第一传送带3连接的第一电机6和与第二传送带4连接的第二电机7，且第一电机6和第二电机7均与控制面板32电性连接，第一电机6与第二电机7转速相同，且第一传送带3和第二传送带4的转速相同。

具体的，所述夹紧传送机构9包括内嵌固定在凹槽2内壁上的第一电推杆10、与凹槽2其中一组内壁上多组第一电推杆10连接的滑动外板11、安装在滑动外板11内部的辊架19和压力传感器17，其中所述滑动外板11呈u型设置，所述压力传感器17均与控制面板32电性连接。

具体的，所述辊架19呈与滑动外板11结构类似的u型结构，且辊架19的u型内部安装有伸出辊架19的滚轮20，所述压力传感器17内嵌在滑动外板11的u型槽内壁中，且所述辊架19与压力传感器17之间通过多组均匀间隔设置的弹簧18固定连接，能够通过弹簧18的反弹，确定是否与板材贴紧。

具体的，所述伸缩切割机构包括与第二滑块25底端固定连接的第三电推杆26、固定安装在第三电推杆26底端的切割电机27以及安装在切割电机27机轴上的切割刀片28，其中所述第三电推杆26与切割电机27均与控制面板32电性连接，且切割刀片28与机床1上开设的切割槽13竖向对应，能够对板材切割完成，且切割处还可以安装吸风机进行吸屑。

具体的，所述压紧机构21包括固定安装第二丝杠24两侧防护外壁上的多组第二电推杆22以及第二丝杠24一侧多组第二电推杆22底端连接的压板23，所述压板23的底端安装有橡胶层，且所述第二电推杆22与控制面板32电性连接，此处压板23的设计，可参考夹紧传送机构9的滑动外板11的内部设计，能够通过预设的压力，确定对板材的竖向压紧。

具体的，所述防护顶罩5的内部内嵌安装有第三电机8，其中该第三电机8与第二丝杠24的端部同轴固定连接，所述机床1的内部位于两组第一丝杠16的一侧均安装有分别驱动两组第一丝杠16的转动的第四电机30，所述第四电机30与第三电机8均为伺服电机，且均与控制面板32电性连接。

工作原理，该基于人工智能的用于工业生产的智能切割设备，在使用时，首先在控制面板32上预设设置好切割的尺寸，切割尺寸的调节为：首先启动红外测距传感器31，红外测距传感器31将第一光电传感器12距第二光电传感器14的距离传递给控制面板32，控制面板32与预设的长度进行对应，当与预设长度不同时，启动两组第四电机30同步转动，由第四电机30转动带动第一滑块29在第一丝杠16上滑动，调节第一滑块29的移动，即调节了第一光电传感器12与第二光电传感器14的距离，直至与预设的长度相同时，关闭第四电机30，然后将需要切割的板材放置到第一传送带3上，此时启动设备工作，控制面板32首先启动多组第一电推杆10的伸展，由第一电推杆10伸展，将推动滑动外板11上辊架19和滚轮20的移动，直至滚轮20与板材的表面接触，并将板材移动到第一传送带3的中间处，在滚轮20与板材继续接触时，辊架19或挤压弹簧18，从而对压力传感器17施加压力，当达到预设的压力值时此压力值既能够保证对板材的水平压紧，同时不影响板材在第一传送带3上的传动，关闭控制面板32控制关闭第一电推杆10伸展，并启动第一电机6和第二电机7，使第一传送带3和第二传送带4开始同步转动，将板材向防护顶罩5内输送，开始板材对第一光电传感器12遮挡，直至板材对第二传感器遮挡时，控制面板32控制第一电机6和第二电机7暂时关闭，同时启动第二电推杆22伸展，使压板23对板材切割位置的两侧压紧，避免切割时板材的偏移，压紧完成后此处压力的完成度，可参考夹紧传送机构9内的设置，启动第三电机8、切割电机27和第三电推杆26伸展，切割电机27带动切割刀片28转动，并由第三电机8转动以及第三电推杆26伸展，将板材切割槽13位置处进行切割，切割完成后，收缩第二电推杆22和第三电推杆26，重新启动第一电机6和第二电机7两者之间错开1s，使切割后的板材先运到，此时切割后的板材会被第二传送带4运输走，直至切割后的板材全部离开第二光电传感器14后，未切割的板材再次移动到第二光电传感器14一侧，循环进行直至切割完成。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。