CN111250845A - 一种金属板件用搬运机构、切割***及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种金属板件用搬运机构、切割***及方法，包括吊具，所述吊具能够在运动机构的带动下，到达设定空间中任意一点；所述吊具的一个端面处分离布置有多个电磁吸头，每个电磁吸头能够分别沿设定方向进行往复直线运动，以改变自身伸出电磁吸头的长度；电磁吸头的伸出长度被设置为：在不受外力的情况下，多个电磁吸头远离吊具的一端处于同一平面中。所述吊具的端面处设有多个轴线相互平行的安装孔，安装孔中设有所述电磁吸头。

Description

一种金属板件用搬运机构、切割***及方法
技术领域
本发明属于等离子切割机技术领域，具体涉及一种等离子切割机用板件搬运机构。
背景技术
目前，金属锯片主要是通过激光切割或者等离子切割加工，金属板材毛胚与切割后的锯片和废料由工人操作行车进行转移，对于尺寸较大且非常重的毛胚与锯片，安全性与上下料效率得不到保证，存在安全隐患。
发明人了解到，当工作人员操作行车进行金属板件的转移时，其行车下端的吊具一般采用电磁吊具，电磁吊具能够在三维空间中以设定的X、Y、Z轴直角坐标系依次动作，使得电磁吊具到达设定空间中任意一点位置，完成金属板件的转移。出于防碰撞的考虑，电磁吊具从当前位置转移至所需位置时，其运动轨迹非一条连续的直线，需要电磁吊具分别沿X、Y、Z轴方向运动，最终到达目标位置。
在金属板件的表面为平面的情况下，电磁吊具可以直接沿两点之间的直线行走，这无疑会极大的减少行走路径，增加金属板件的转运效率；但是金属板件的表面的平整度不满足要求，有坑洼或者凸起的情况，无疑制约着电磁吊具沿最短直线运动的可能按照最短之间行走的电磁吊具有极大的可能碰撞金属板件表面的凸起，造成板件或电池吊具的损坏。
同时，现有的等离子金属切割机本身不具有自动完成金属板件毛坯料、成品、废品的自动上下料功能，而等离子切割机的造价昂贵，直接淘汰不具备自动上下料功能的等离子切割机无疑会造成巨大的损失，现有技术中不存在将老旧等离子切割机改造成具备自动上下料等离子切割机的改造方法。
发明内容
本发明的第一目的是提供一种金属板件用搬运机构，能够解决现有采用电磁吊具的搬运机构中，电磁吊具从当前位置进行直线行走时，容易碰撞金属板件表面凸起的问题。
本发明的第二目的是提供一种等离子切割***，能够完成等离子切割组件的自动上下料操作，增加上下料效率，减少安全隐患。
本发明的第三目的是提供一种等离子切割机的改造方法，将现有不具备自动上下料功能的等离子切割机改造成上述第二目的中提供的等离子切割***。
为实现上述第一目的，本发明的第一方面提供一种金属板件用搬运机构，包括吊具，所述吊具能够在运动机构的带动下，到达设定空间中任意一点。
所述吊具的一个端面处分离布置有多个电磁吸头，每个电磁吸头能够分别沿设定方向进行往复直线运动，以改变自身伸出电磁吸头的长度；电磁吸头的伸出长度被设置为：在不受外力的情况下，多个电磁吸头远离吊具的一端处于同一平面中。
为实现上述第二目的，本发明的第二方面提供一种等离子切割***，利用了所述的金属板件用搬运机构，包括台座，所述台座上表面设置有等离子切割组件，等离子切割组件的一侧设置有上下料组件，所述上下料组件包括所述的金属板件用搬运机构。所述金属板件用搬运机构与控制***信号连接，所述控制***控制金属板件用搬运机构沿设定轨迹完成金属板件的搬运。
作为本发明第二方面的进一步限定，所述运动机构包括三维运动平台，所述三维运动平台包括龙门吊，所述龙门吊能够沿两条相互平行的共线导轨行走。
台座上表面的等离子切割组件沿相互平行的两条支座导轨行走。两条共线导轨分别与两条支座导轨共线，所述共线导轨与支座导轨的端部接触，以形成整体的导轨结构。
为实现上述第三目的，本发明的第三方面提供一种等离子切割机的改造方法，包括以下步骤：
在等离子切割机的上表面安装两条共线导轨，使得共线导轨分别与等离子切割组件的两条原有的支座导轨共线；每根共线导轨的端部与相应的支座导轨的端部接触，共线导轨的横截面形状大小与支座导轨相同。
在两条共线导轨之间设置多个托盘，以完成物料板、成品和废品的承托；
在共线导轨上安装龙门吊，龙门吊中沿水平方向滑动的滑架与竖直升降单元连接，竖直升降单元下端固定安装吊具。
本发明的有益效果：
(1)采用在吊具的端面处设置多个电磁吸头的方式，每个电磁吸头都能够沿设定方向伸缩，进而使得电磁吸头在接触金属板件表面的凸起时，能够通过伸缩以降低二者之间的碰撞，保证吊具能够沿设定轨迹到达金属板件处，并通过磁力吸合金属板件。
(2)同时，多个电磁吸头的配合使用以吸取原料、成品及废料，其末端能够形成吸合面，通过电磁吸头的伸缩，使得吸合面可以拟合金属板件表面平整度不符合要求，存在凹陷及凸起的情况。多个电磁吸头共同完成金属板件的吸合，提高了电磁吊具转运金属板件时的稳定性。
(3)采用在等离子切割机的一侧采用金属板件搬运机构的方式，将金属板件搬运机构与原有的等离子切割机整合成一体机构，利用控制***自动控制金属搬运机构完成金属板件的搬运，能够减少人工的参与，提高金属板件等离子切割的安全性。
(4)采用共线导轨与相应的支座导轨共线设置的方式，使得共线导轨上方安装的三维运动平台能够带动电磁吊具行走至等离子切割组件中的支座导轨处，能够利用三维运动平台中安装的电磁吊具完成金属板件在切割过程中的位置调整。
采用将老旧的、不具备自动上下料功能的等离子切割组件改造的方式，在实现等离子切割组件上下料功能的同时，避免因直接淘汰老旧等离子切割机造成的损失。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。
图1为本发明实施例1中运动机构与吊具配合使用的示意图；
图2为本发明实施例1中滑架及吊具的结构示意图；
图3为本发明实施例1中电磁吸头的结构示意图；
图4为本发明实施例2中整体结构示意图；
图5为本发明实施例2中交换台座的结构示意图。
图中：1、托盘；2、上下料机构；3、交换工作台；4、台座；5、共线导轨；21、龙门架；22、横向导轨；23、滑架；231、液压马达；232、竖向导轨；233、竖向液压缸；234、支架；235、吊板；236、电磁吸头；2361、固定法兰；2362、连接杆；2363、复位弹簧元件；2364、电磁铁；31、工作台导轨；32、支架导轨；33、上工作台；34、支撑架；35、电机；36、升降液压缸；37、下工作台。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
为了方便叙述，本发明中如果出现“上、下、左、右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,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设备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。
实施例1
如图1-3所示，本实施例提供一种金属板件用搬运机构，包括吊具，所述吊具能够在运动机构的带动下，到达设定空间中任意一点。
所述吊具的一个端面处分离布置有多个电磁吸头，每个电磁吸头能够分别沿设定方向进行往复直线运动，以改变自身伸出电磁吸头的长度；
电磁吸头的伸出长度被设置为：在不受外力的情况下，多个电磁吸头远离吊具的一端处于同一平面中。
所述吊具的端面处设有多个轴线相互平行的安装孔，安装孔中设有所述电磁吸头；
所述电磁吸头外部套设有复位弹簧2363，将电磁吸头远离吊具的一端设为末端，所述复位弹簧2363设置在吊具的端面以及电磁吸头末端的限位凸起之间，以实现电磁吸头在不受外力情况下的复位。
所述电磁吸头包括连接杆2362，所述连接杆2362外部套接有固定法兰2361，所述固定法兰2361与吊具的安装孔固定连接，所述连接杆2362与固定法兰2361之间可以相对滑动，所述连接杆2362***固定法兰2361的一端设有凸台，以避免连接杆2362从固定法兰2361中脱落，所述连接杆2362远离固定法兰2361的一端设置有电磁铁2364，所述电磁铁2364与吊具之间设置有所述复位弹簧2363。
具体的，连接杆2362的下端通过螺纹与电磁铁2364连接，电磁铁2364在垂直连接杆2362轴线方向的截面积大于连接杆2362的横截面积，使得电磁铁2364本身形成限位凸起的效果，能够实现复位弹簧2363的限位。
正如本实施例中描述，每一个电磁吸头能够沿设定方向伸缩，此处的设定方向可以连接杆的轴线方向。
在不需要金属搬运机构工作时，其电磁吸头悬空停留在金属板件上方某一位置，当需要吊具搬运金属板件时，控制机构可以计算此时电磁吸头与金属板件待吸合位置之间的直线路径，控制运动机构(如三维工作台、机械臂)，使得吊具沿两点之间最短直线的轨迹带动电磁吸头到达设定位置。
在吊具带动电磁吸头运动的过程中，如果碰撞到金属板表面的凸起，电磁吸头能够回缩以减少碰撞造成的损伤。
实施例2
如图4-5所示，本实施例提供一种等离子切割***，利用了所述的金属板件用搬运机构，包括台座4，所述台座4上表面设置有等离子切割组件，等离子切割组件的一侧设置有上下料机构组件2，所述上下料机构组件2包括所述的金属板件用搬运机构。
所述运动机构包括三维运动平台。所述三维运动平台包括龙门吊，所述龙门吊能够沿两条相互平行的共线导轨5行走。台座4上表面的等离子切割组件沿相互平行的两条支座导轨行走。
两条共线导轨5分别与两条支座导轨共线，所述共线导轨5与支座导轨的端部接触，以形成整体的导轨结构。
两条共线导轨5之间设置有多个托盘，所述托盘分别用于实现物料、成品和废品的储存；两条支座导轨之间设置有交换工作台3，所述交换工作台3交替实现物料的切割以及上下料工作。所述三维运动平台中的龙门吊中设有滑架部件，所述滑架部件能够沿龙门吊的横跨方向进行往复直线运动，所述滑架部件的下部连接有所述吊具，所述吊具沿竖直方向升降；在两条共线导轨之间设置多个托盘，能够减少金属板毛坯料、废品、成品与等离子切割组件之间的距离，便于实现交换工作台的上下料操作。
所述共线导轨5水平设置，所述滑架的移动方向水平设置，所述滑架的移动方向与共线导轨5的方向垂直设置。
具体的，所述三维运动平台包括龙门架21，所述龙门架21上安装有横向导轨22，所述横向导轨22包括滑轨，所述滑轨上连接齿条，所述滑轨连接支撑板，所述支撑板连接滑架，所述滑架包括支架234，所述支架234四周设有四个导轨孔，所述导轨孔用于安装竖向导轨232，所述竖向导轨232连接电磁吸盘，所述电磁吸盘包括吊板235，所述吊板235下表面布置电磁吸头，所述电磁吸头有多种规格、多种排布，所述支架234连接竖向液压缸233，所述支架234连接液压马达231，所述液压马达231的主轴连接齿轮，所述滑架通过齿轮齿条传动在所述横向导轨22上移动；所述竖向液压缸233伸缩带动所述吊具实现竖直方向上的移动，启动所述液压马达231，进而带动所述吊具实现水平移动，采用不同型号的电磁吸盘和不同的布置方式可满足不同规格的锯片加工。
所述交换工作台3包括支撑架34，所述支撑架34的两侧分别布有“一山一矩形”导轨，所述导轨连接上工作台33，所述上工作台33在矩形导轨一侧有平尼龙滚轮，在山形导轨一侧有槽尼龙滚轮，所述交换工作台3在一侧内设电机35，所述电机35通过链传动使所述工作台沿支撑架34移动，所述升降液压缸36一端接地，一端连接专用轨道，所述拖拽装置与轨道导轨上方的工作台“连接”，可实现高度伸缩。
在上工作台33工作时，所述下工作台37进行上下料工作，当所述上工作台33在加工工位完成工作后，所述升降液压缸36是收缩状态，所述下工作台37处于较低位置，此时所述支架导轨32与下工作台37导轨31对接，启动所述电机35，进而所述上工作台33通过链传动沿导轨移动至下工作台37上方，进而所述升降液压缸36伸出，所述工作台上升，所述下工作台37由链传动带动到加工工位，进而对下工作台37上的毛胚进行加工，与此同时，由所述上下料装置对所述上工作台33进行上下料工作。
实施例3
本实施例提供一种等离子切割机的改造方法，包括以下步骤：
在等离子切割机的上表面安装两条共线导轨5，使得共线导轨5分别与等离子切割组件的两条原有的支座导轨共线；每根共线导轨5的端部与相应的支座导轨的端部接触，共线导轨5的横截面形状大小与支座导轨相同。
在两条共线导轨5之间设置多个托盘，以完成物料板、成品和废品的承托；
在共线导轨5上安装龙门吊，龙门吊中滑架与竖直升降单元连接，竖直升降单元下端安装吊具。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种金属板件用搬运机构，其特征在于，包括吊具，所述吊具能够在运动机构的带动下，到达设定空间中任意一点；
所述吊具的一个端面处分离布置有多个电磁吸头，每个电磁吸头能够分别沿设定方向进行往复直线运动，以改变自身伸出电磁吸头的长度；
电磁吸头的伸出长度被设置为：在不受外力的情况下，多个电磁吸头远离吊具的一端处于同一平面中。
2.根据权利要求1所述的金属板件用搬运机构，其特征在于，所述吊具的端面处设有多个轴线相互平行的安装孔，安装孔中设有所述电磁吸头；
所述电磁吸头外部套设有复位弹簧，将电磁吸头远离吊具的一端设为末端，所述复位弹簧设置在吊具的端面以及电磁吸头末端的限位凸起之间，以实现电磁吸头在不受外力情况下的复位。
3.根据权利要求2所述的金属板件用搬运机构，其特征在于，所述电磁吸头包括连接杆，所述连接杆外部套接有固定法兰，所述固定法兰与吊具的安装孔固定连接，所述连接杆与固定法兰之间可以相对滑动，所述连接杆***固定法兰的一端设有凸台，以避免连接杆从固定法兰中脱落，所述连接杆远离固定法兰的一端设置有电磁铁，所述电磁铁与吊具之间设置有所述复位弹簧。
4.一种等离子切割***，利用了权利要求1-3中任意一项所述的金属板件用搬运机构，其特征在于，包括台座，所述台座上表面设置有等离子切割组件，等离子切割组件的一侧设置有上下料组件，所述上下料组件包括所述的金属板件用搬运机构，所述金属板件用搬运机构与控制***信号连接，所述控制***控制金属板件用搬运机构沿设定轨迹完成金属板件的搬运。
5.根据权利要求4所述的等离子切割***，其特征在于，所述运动机构包括三维运动平台。
6.根据权利要求5所述的等离子切割***，其特征在于，所述三维运动平台包括龙门吊，所述龙门吊能够沿两条相互平行的共线导轨行走；
台座上表面的等离子切割组件沿相互平行的两条支座导轨行走；
两条共线导轨分别与两条支座导轨共线，所述共线导轨与支座导轨的端部接触，以形成整体的导轨结构。
7.根据权利要求5所述的等离子切割***，其特征在于，两条共线导轨之间设置有多个托盘，所述托盘分别用于实现物料、成品和废品的储存；
两条支座导轨之间设置有交换工作台，所述交换工作台交替实现物料的切割以及上下料工作。
8.根据权利要求6所述的等离子切割***，其特征在于，所述三维运动平台中的龙门吊中设有滑架部件，所述滑架部件能够沿龙门吊的横跨方向进行往复直线运动，所述滑架部件的下部连接有所述吊具，所述吊具沿竖直方向升降；
所述共线导轨水平设置，所述滑架的移动方向水平设置，所述滑架的移动方向与共线导轨的方向垂直设置。
9.一种等离子切割机的改造方法，其特征在于，包括以下步骤：
在等离子切割机的上表面安装两条共线导轨，使得共线导轨分别与等离子切割组件的两条原有的支座导轨共线；
在两条共线导轨之间设置多个托盘，以完成物料板、成品和废品的承托；
在共线导轨上安装龙门吊，并在滑架的下端安装能够沿竖直方向升降的吊具。
10.根据权利要求9所述的等离子切割机的改造方法,其特征在于，
所述步骤1中，每根共线导轨的端部与相应的支座导轨的端部接触，共线导轨的横截面形状大小与支座导轨相同。
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