一种双横梁自动上下料激光切割机的制作方法

本发明属于激光切割设备领域，具体涉及一种双横梁自动上下料激光切割机。

背景技术：

激光切割具有切割面平滑、切割效率高、切割精度高等的有点，因此激光切割机得到了广泛的应用，随着制造业的发展，激光切割机的切割效率决定了生产力是否高效，现有激光切割行业中，针对人力成本上升，以及人力效率远不及自动化的情况下，市场普遍在标准激光切割机基础上另外购置上下料桁架或机械手，从而实现激光切割机的自动化，但是现有的激光切割机中的上料机构和下料机构多置于激光切割机床身的外侧，并未与切割机构同时集成在激光切割机上，因此造成设备占地空间大，生产成本高的问题。

公开号为cn211162463u的专利公开了一种激光切板机床下料系统，属于激光切板机床技术领域，包括激光切割机床主体，所述激光切割机床主体的上方设置有导轨桁架，导轨桁架的一端滚动连接有上料系统，所述导轨桁架的另一端滚动连接有下料系统，下料系统包括与导轨桁架滚动连接的下料移动机构，下料移动机构连接有双向自动叉料手，双向自动叉料手的下方设置有下料承接车，下料承接车滚动连接有下料车轨道。所述上料系统包括与导轨桁架滚动连接的上料移动机构，上料移动机构连接有上料吸盘，上料吸盘的下方设置有板垛支架，板垛支架上设置有待加工板垛。所述上料移动机构包括上料水平行走机构，上料水平行走机构连接有上料上下提升机构，上料上下提升机构与上料吸盘连接。该专利中激光切板机的下料系统与激光切割机并非位于同一床身上，增加了设备的整体占地空间，无法解决在激光切割机床身上进行切割、取料工作。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种双横梁自动上下料激光切割机，以解决上述技术问题，通过在激光切割机上设置切割横梁和下料横梁，形成双横梁系统，使激光切割机具备自动切割和上下料功能，避免另外新增上下料桁架或机械手，可适用于家电等设备所需切割量大的场合，同时配合agv能够与产线无缝接合，使激光切割机具备设备占地面积小、成本低、效率高的优势。

为实现上述发明目的，本发明采取的技术方案如下：

一种双横梁自动上下料激光切割机，包括切割机构和下料机构，所述切割机构和所述下料机构设置在所述激光切割机的床身上，所述下料机构设置在所述切割机构的一侧，所述下料机构在所述床身出口端和所述切割机构之间运动；

所述切割机构包括横跨在所述床身两侧的切割横梁、驱动所述切割横梁在所述床身上运动的切割横梁驱动装置、设置在所述切割横梁上用于切割待加工件的切割组件；

所述下料机构包括横跨在所述床身两侧的下料横梁、驱动所述下料横梁在所述床身上运动的下料横梁驱动装置、设置在所述下料横梁上的取料组件，所述取料组件用于抓取代加工件经所述切割组件切割后形成的半成品件和废料。

设所述床身的长度方向为激光切割头运动的x轴方向，所述床身两侧宽度方向为激光切割头运动的y轴方向，床身高度方向为激光切割头运动的z轴方向，所述切割横梁驱动装置驱动所述切割横梁沿所述床身的长度方向做x轴运动，所述下料横梁驱动装置驱动所述下料横梁沿所述床身的长度方向做x轴运动。

优选的，所述切割组件包括激光切割头、驱动所述激光切割头做升降运动的第一z轴部件、设置在所述切割横梁上驱动所述第一z轴部件在所述床身两侧间运动的第一y轴部件，所述第一z轴部件与所述第一y轴部件连接，所述激光切割头设置在所述第一z轴部件上。

优选的，所述第一y轴部件通过导轨组件和齿条与所述切割横梁连接，所述第一z轴部件包括与所述第一y轴部件连接的第一z轴框架、固定在所述第一z轴框架上的第一升降驱动装置、与所述第一升降驱动装置连接的第一z轴升降板，所述激光切割头设置在所述第一z轴升降板上。

优选的，第一y轴部件包括第一y轴框架、置于第一y轴框架内的第一y轴驱动装置；所述导轨组件包括设置在所述切割横梁上端面的导轨及设置在所述第一y轴框架底面的导槽，所述第一y轴驱动装置包括第一y轴驱动电机和第一y轴减速机，所述第一y轴驱动电机的输出端与第一y轴减速机的输入端连接，所述第一y轴减速机的输出端设置与所述切割横梁上的齿条相配合的齿轮，所述第一y轴驱动装置驱动所述第一y轴框架在切割横梁上的齿条和导轨上运动，从而实现第一y轴部件沿y轴方向的运动。第一升降驱动装置与第一z轴升降板通过丝杠组件连接，所述丝杠组件包括与第一升降驱动装置的输出端连接的丝杠、及套设在所述丝杠上并与第一z轴升降板连接的丝杠螺母，第一z轴升降板朝向第一z轴框架的一侧壁上设置滑槽，第一z轴框架内侧面设置与滑槽配合的滑轨，以使第一z轴升降板在第一z轴框架上做升降滑动，所述激光切割头设置在所述第一z轴升降板的下半部。

优选的，所述取料组件包括取料头、驱动所述取料头做升降运动的第二z轴部件、设置在所述下料横梁上驱动所述第二z轴部件在所述床身两侧间运动的第二y轴部件，所述第二z轴部件与所述第二y轴部件连接，所述取料头设置在所述第二z轴部件上。

优选的，所述第二y轴部件通过导轨组件和齿条与所述下料横梁连接，所述第二z轴部件包括与所述第二y轴部件连接的第二z轴框架、固定在所述第二z轴框架上的第二升降驱动装置、与所述第二升降驱动装置连接的第二z轴升降板，所述取料头设置在所述第二z轴升降板上。

优选的，第二y轴部件包括第二y轴框架、置于第二y轴框架内的第二y轴驱动装置；所述导轨组件包括设置在所述下料横梁上端面的导轨及设置在所述第二y轴框架底面的导槽，所述第二y轴驱动装置包括第二y轴驱动电机和第二y轴减速机，所述第二y轴驱动电机的输出端与第二y轴减速机的输入端连接，所述第二y轴减速机的输出端设置与所述下料横梁上的齿条相配合的齿轮，所述第二y轴驱动装置驱动所述第二y轴框架在下料横梁上的齿条和导轨上运动，从而实现第二y轴部件沿y轴方向的运动。第二升降驱动装置与第二z轴升降板通过丝杠组件连接，所述丝杠组件包括与第二升降驱动装置的输出端连接的丝杠、及套设在所述丝杠上并与第二z轴升降板连接的丝杠螺母，第二z轴升降板朝向第二z轴框架的一侧壁上设置滑槽，第二z轴框架内侧面设置与滑槽配合的滑轨，以使第二z轴升降板在第二z轴框架上做升降滑动，所述取料头设置在所述第二z轴升降板的下半部。

优选的，所述取料头包括设置在第二z轴升降板底部的吸盘架和设置在所述吸盘上的若干个吸盘。所述吸盘的数量为多个，多个吸盘对称分布在吸盘架的底面，所述吸盘用于吸取半成品件和废料。

优选的，所述取料头包括沿z轴方向设置在所述第二z轴升降板上的滑动导条、与所述滑动导条配合的滑动块、与所述滑动块连接的夹爪、设置在第二z轴升降板上驱动所述滑动块在滑动导条上做升降运动的第三升降驱动装置，所述夹爪用于夹取所述半成品件和废料。

优选的，所述夹爪为气动夹爪，所述第三升降驱动装置为气缸，气缸的输出端与滑动块的上端部连接，气缸通过伸缩杆驱动滑动块在滑动导条上做升降运动。

优选的，所述夹爪设置在所述滑动块的底部，所述滑动导条设置在所述第二z轴升降板的下半部。

优选的，所述滑动块包括滑动座和滑动板，所述滑动座的一侧与所述滑动导条配合安装，所述滑动板固定在所述滑动座的另一侧，所述滑动座的高度低于所述滑动导条的高度。

优选的，所述吸盘架上设置供所述夹爪和滑动块穿过的避让口，以使所述夹爪在夹取半成品件和废料时，夹爪在第三升降驱动装置驱动下从避让口穿过吸盘架，使夹爪置于吸盘架的下方，此时只有夹爪会与半成品件和废料接触，吸盘并不会接触半成品件和废料。本发明采用夹爪和吸盘这两种取料方式，可以保证对不同形态的半成品件和废料的收取，使用范围更广。

优选的，所述激光切割机还包括成品收料区和废料收集区，所述成品收料区和废料收集区设置在所述床身出口端的漏空区域，所述成品收料区设置用于盛放所述半成品件的半成品件料架或半成品件料筐，所述废料收集区设置用于盛放所述废料的废料料架或废料料筐。

优选的，所述激光切割机还包括上料机构，所述上料机构包括设置在邻近所述床身入口端的卷料输送机，所述代加工件绕卷在所述卷料输送机上，所述卷料输送机将所述代加工件从所述床身入口端输送至所述床身上的加工平台上，并驱动所述代加工件在所述床身上的加工平台上运动。

有益效果：

本发明提供的双横梁自动上下料激光切割机，通过在床身上设置切割机构和下料结构，通过在激光切割机上设置切割横梁和下料横梁，形成激光切割机的双横梁系统，使激光切割机具备自动切割和上下料功能，避免另外新增上下料桁架或机械手，可适用于家电等设备所需切割量大的场合。本发明下料机构中的取料头采用夹爪和吸盘这两种取料结构，使夹爪和吸盘适配不同形状的半成品件和废料，保证对不同形态的半成品件和废料的收取，使取料头的使用范围更广，同时配合agv配合床身出口端的半成品件料架和废料料架，实现对半成品件和废料的及时收集，使激光切割机能够与其余产线的无缝接合；设置在床身入口端的卷料输送机可以驱动钢板在所述床身上的加工平台上运动，无需在床身上设置输送钢板的输送机构，且卷料输送机可以在钢板触发限位开关时及时停止工作，防止卷料输送机输送的长度过长，且卷料输送机输送具有钢板长度更长，输送效率高的优点，相比较于传统的输送方式效率更高，保证了激光切割机工作的连续性；本发明的激光切割机还具备设备占地面积小、成本低、效率高的优点。

附图说明

图1所示为本发明一种双横梁自动上下料激光切割机的一个视角下的结构示意图；

图2所示为本发明一种双横梁自动上下料激光切割机的另一个视角下的结构示意图；

图3所示为图2中a处的局部结构示意图；

图4所示为图1中b处的局部结构示意图；

图5所示为图1中c处的局部结构示意图。

附图标记

1、床身；11、加工平台；2、切割机构；21、切割横梁；22、第一y轴部件；221、第一y轴框架；23、第一z轴部件；231、第一z轴框架；232、第一升降驱动装置；233、第一z轴升降板；24、激光切割头；3、下料机构；31、下料横梁；32、第二y轴部件；321、第二y轴框架；33、第二z轴部件；331、第二z轴框架；332、第二升降驱动装置；333、第二z轴升降板；34、吸盘架；341、吸盘；342、避让口；35、滑动导条；36、滑动块；361、滑动座；362、滑动板；37、夹爪；38、第三升降驱动装置；4、半成品件料架；5、废料料架；6、代加工件；7、卷料输送机；8、横梁减速机；9；床身齿条；10、床身导轨。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

下面以具体实施例详细介绍本发明的技术方案。

实施例1

如图1和2所示，一种双横梁自动上下料激光切割机，包括切割机构2、下料机构3、上料机构，所述切割机构2和所述下料机构3设置在所述激光切割机的床身1上，所述下料机构3设置在所述切割机构2的一侧，所述下料机构3在所述床身1出口端和所述切割机构2之间运动；所述切割机构2包括横跨在所述床身1两侧的切割横梁21、驱动所述切割横梁21在所述床身1上运动的切割横梁驱动装置、设置在所述切割横梁21上用于切割待加工件的切割组件；所述下料机构3包括横跨在所述床身1两侧的下料横梁31、驱动所述下料横梁31在所述床身1上运动的下料横梁驱动装置、设置在所述下料横梁31上的取料组件，所述取料组件用于抓取代加工件6经所述切割组件切割后形成的半成品件和废料。设所述床身1的长度方向为激光切割头24运动的x轴方向，所述床身1两侧宽度方向为激光切割头24运动的y轴方向，床身1高度方向为激光切割头24运动的z轴方向，所述切割横梁驱动装置驱动所述切割横梁21沿所述床身1的长度方向做x轴运动，所述下料横梁驱动装置驱动所述下料横梁31沿所述床身1的长度方向做x轴运动。

所述上料机构包括设置在邻近所述床身1入口端的卷料输送机7，所述代加工件6绕卷在所述卷料输送机7上，所述卷料输送机7将所述代加工件6从所述床身1入口端输送至所述床身1上的加工平台11上，并驱动所述代加工件6在所述床身1上的加工平台11上运动。所述待加工件为绕卷在所述送料机上的钢板。

如图3所示，所述床身1的两侧均设置供切割横梁21和下料横梁31移动的床身导轨10，所述切割横梁驱动装置包括驱动电机和横梁减速机8，横梁减速机8输出端与设置在床身1上的床身齿条9配合，从而使切割横梁21能够在床身1上运动；所述下料横梁驱动装置包括驱动电机和横梁减速机8，横梁减速机8输出端与设置在床身1上的床身齿条9配合，从而使下料横梁31能够在床身1上运动。

如图4所示，所述切割组件包括激光切割头24、驱动所述激光切割头24做升降运动的第一z轴部件23、设置在所述切割横梁21上驱动所述第一z轴部件23在所述床身1两侧间运动的第一y轴部件22，所述第一z轴部件23与所述第一y轴部件22连接，所述激光切割头24设置在所述第一z轴部件23上。所述第一y轴部件22通过导轨组件和齿条与所述切割横梁21连接，所述第一z轴部件23包括与所述第一y轴部件22连接的第一z轴框架231、固定在所述第一z轴框架231上的第一升降驱动装置232、与所述第一升降驱动装置232连接的第一z轴升降板233，所述激光切割头24设置在所述第一z轴升降板233上。

第一y轴部件22包括第一y轴框架221、置于第一y轴框架221内的第一y轴驱动装置；所述导轨组件包括设置在所述切割横梁21上端面的导轨及设置在所述第一y轴框架221底面的导槽，所述第一y轴驱动装置包括第一y轴驱动电机和第一y轴减速机，所述第一y轴驱动电机的输出端与第一y轴减速机的输入端连接，所述第一y轴减速机的输出端设置与所述切割横梁21上的齿条相配合的齿轮，所述第一y轴驱动装置驱动所述第一y轴框架221在切割横梁21上的齿条和导轨上运动，从而实现第一y轴部件22沿y轴方向的运动。第一升降驱动装置232与第一z轴升降板233通过丝杠组件连接，所述丝杠组件包括与第一升降驱动装置232的输出端连接的丝杠、及套设在所述丝杠上并与第一z轴升降板233连接的丝杠螺母，第一z轴升降板233朝向第一z轴框架231的一侧壁上设置滑槽，第一z轴框架231内侧面设置与滑槽配合的滑轨，以使第一z轴升降板233在第一z轴框架231上做升降滑动，所述激光切割头24设置在所述第一z轴升降板233的下半部。

所述取料组件包括取料头、驱动所述取料头做升降运动的第二z轴部件33、设置在所述下料横梁31上驱动所述第二z轴部件33在所述床身1两侧间运动的第二y轴部件32，所述第二z轴部件33与所述第二y轴部件32连接，所述取料头设置在所述第二z轴部件33上。所述第二y轴部件32通过导轨组件和齿条与所述下料横梁31连接，所述第二z轴部件33包括与所述第二y轴部件32连接的第二z轴框架331、固定在所述第二z轴框架331上的第二升降驱动装置332、与所述第二升降驱动装置332连接的第二z轴升降板333，所述取料头设置在所述第二z轴升降板333上。

第二y轴部件32包括第二y轴框架321、置于第二y轴框架321内的第二y轴驱动装置；所述导轨组件包括设置在所述下料横梁31上端面的导轨及设置在所述第二y轴框架321底面的导槽，所述第二y轴驱动装置包括第二y轴驱动电机和第二y轴减速机，所述第二y轴驱动电机的输出端与第二y轴减速机的输入端连接，所述第二y轴减速机的输出端设置与所述下料横梁31上的齿条相配合的齿轮，所述第二y轴驱动装置驱动所述第二y轴框架321在下料横梁31上的齿条和导轨上运动，从而实现第二y轴部件32沿y轴方向的运动。第二升降驱动装置332与第二z轴升降板333通过丝杠组件连接，所述丝杠组件包括与第二升降驱动装置332的输出端连接的丝杠、及套设在所述丝杠上并与第二z轴升降板333连接的丝杠螺母，第二z轴升降板333朝向第二z轴框架331的一侧壁上设置滑槽，第二z轴框架331内侧面设置与滑槽配合的滑轨，以使第二z轴升降板333在第二z轴框架331上做升降滑动，所述取料头设置在所述第二z轴升降板333的下半部。

如图5所示，所述取料头包括设置在第二z轴升降板333底部的吸盘架34和设置在所述吸盘架34上的若干个吸盘341。所述吸盘341的数量为多个，多个吸盘341对称分布在吸盘架34的底面，所述吸盘341用于吸取半成品件和废料。

所述激光切割机还包括成品收料区和废料收集区，所述成品收料区和废料收集区设置在所述床身1出口端的漏空区域，所述成品收料区设置用于盛放所述半成品件的半成品件料架4或半成品件料筐，所述废料收集区设置用于盛放所述废料的废料料架5或废料料筐，吸盘架34上的吸盘341在下料横梁31的驱动下移动至半成品件和废料件的上方，依次吸取半成品件和废料件后分别放入半成品件料架4和废料料架5中。

所述床身1上的加工平台11的首端靠近所述床身1的前端设置，所述加工平台11的末端延伸至所述成品收料区和废料收集区靠近床身1入口端的一侧，以使所述加工平台11并未覆盖所述成品收料区和废料收集区，保证取料组件将半成品件从加工平台11上抓取后放置进半成品件料架4中，同时保证取料组件将废料从加工平台11上抓取后放置进废料料架5中。

本实例中在所述床身1两侧还设置限位开关，所述限位开关用于限制所述钢板在所述床身1上的输送长度，当钢板在加工平台11上输送至限位开关处时，所述卷料输送机7收到限位开关发出的信号，从而停止卷料输送机7继续输送钢板，此时切割机构2开始工作，通过切割横梁驱动装置、第一y轴驱动装置、第一升降驱动装置232分别实现激光切割头24在x轴、y轴、z轴方向上的运动，在切割机构2工作过程中，下料结构中的下料横梁31移动至所述床身1的出口端，当切割机构2完成切割工作时，切割横梁21移动至床身1的出口段，此时下料横梁31开始沿床身1上的导轨运动至半成品件和废料件的上方，通过下料机构3上的取料头将半成品件和废料件分别分配至成品收料区和废料收集区，完成取料工作后，卷料输送机7继续输送钢板向前运输，依次充分上述工序，直到成品收料区和废料收集区中收集满半成品件和废料，通过agv小车自动把半成品件料架4和叉到流水线的下一个工序，并通过agv小车将废料料架5搬运至废料回收站。

实施例2

本实施例仅描述与上述实施例不同之处，在本实施例中，所述取料头包括沿z轴方向设置在所述第二z轴升降板333上的滑动导条35、与所述滑动导条35配合的滑动块36、与所述滑动块36连接的夹爪37、设置在第二z轴升降板333上驱动所述滑动块36在滑动导条35上做升降运动的第三升降驱动装置38，所述夹爪37用于夹取所述半成品件和废料。所述夹爪37为气动夹爪37，所述第三升降驱动装置38为气缸，气缸的输出端与滑动块36的上端部连接，气缸通过伸缩杆驱动滑动块36在滑动导条35上做升降运动。

所述夹爪37设置在所述滑动块36的底部，所述滑动导条35设置在所述第二z轴升降板333的下半部。所述滑动块36包括滑动座361和滑动板362，所述滑动座361的一侧与所述滑动导条35配合安装，所述滑动板362固定在所述滑动座361的另一侧，所述滑动座361的高度低于所述滑动导条35的高度。

实施例3

本实施例仅描述与上述实施例不同之处，在本实施例中，如图5所示，所述取料头包括设置在第二z轴升降板333底部的吸盘架34、设置在所述吸盘架34上的若干个吸盘341、沿z轴方向设置在所述第一z轴升降板233上的滑动导条35、与所述滑动导条35配合的滑动块36、与所述滑动块36连接的夹爪37、设置在第二z轴升降板333上驱动所述滑动块36在滑动导条35上做升降运动的第三升降驱动装置38。

所述吸盘架34上设置供所述夹爪37和滑动块36穿过的避让口342，以使所述夹爪37在夹取半成品件和废料时，夹爪37在第三升降驱动装置38驱动下从避让口342穿过吸盘架34，使夹爪37置于吸盘架34的下方，此时只有夹爪37会与半成品件和废料接触，吸盘341并不会接触半成品件和废料。本实施例采用夹爪37和吸盘341这两种取料方式，可以保证对不同形态的半成品件和废料的收取，使用范围更广。

以上对本发明所提供的一种双横梁自动上下料激光切割机的实施例进行了详细阐述。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的原理的前提下，还可以本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。