激光切割柔性制造系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及板材切割装置领域内的一种激光切割柔性制造系统，包括桁架下方并列设置的至少两台激光切割机，桁架前端连接有料库，桁架下方设置有上料导轨，上料导轨上设有上料小车；料库侧面设有进库导轨，与桁架相平行设置有两根转运导轨，转运导轨上安装有转运车，进库导轨和转运导轨之间设有转台，转台上设有转台导轨，转台导轨能分别与进库导轨和转运导轨相接轨；桁架上设有可沿桁架移动的上、下料机械手，位于激光切割机后部设有与下料机械手位置相对应的废料分离装置，废料分离装置侧面设有废料箱，废料分离装置后侧设有分拣输送装置，分拣输送装置侧面设有零件缓存箱。该装置整体协同性好，可大幅提高生产效率。
【专利说明】激光切割柔性制造系统
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种板材切割加工系统，特别涉及一种激光切割系统。
【背景技术】
[0002] 激光切割是将激光作为一种加工手段对金属或非金属板材进行切割加工，可在平 面板材上加工直线和任意形状的曲线。为了提升激光切割的效率和自动化水平，减轻工人 的劳动强度，激光切割柔性柔性制造系统（Flexible Manufacture System,简称FMS)应运 而生，其广泛应用于电气制造、汽车、仪表开关、纺织机械、运输机械、家电制造、电梯设备制 造、食品工业、装饰装潢与广告以及激光加工站等。
[0003] 现有技术中，激光切割FMS大多针对单台激光切割机，且并未很好地结合生产车 间状况，造成效率提升不明显，自动化程度不够高。由于激光切割的板材大多为金属材质， 其中尤以碳钢板材为主，其对原料入库、出库、自动上下料、激光切割主机结构、零件分选等 环节未能整体统筹考虑，导致局部生产效率高，但其他位置的生产效率、自动化程度不高， 基于瓶颈效应，其整体生产效率的高低取决于效率最差的环节，因此，现有的激光切割系统 的生广效率有待进一步提升。 实用新型内容
[0004] 本实用新型的目的是提供一种激光切割柔性制造系统，使其能对原料的入库、出 库、切割、分选统筹安排，大幅提高生产效率。
[0005] 本实用新型的目的是这样实现的：一种激光切割柔性制造系统，包括至少两台并 列设置的激光切割机，所述激光切割机的工作台上方设有桁架，所述桁架前端连接有料库， 桁架下方设置有两根延伸至料库内的上料导轨，上料导轨上设有上料小车；料库侧面设有 两根延伸到料库内的进库导轨，与桁架相平行设置有两根转运导轨，转运导轨上安装有转 运车，进库导轨和转运导轨之间设有转台，转台上设有转台导轨，所述转台导轨、进库导轨 和转运导轨相对应，转台旋转后，转台导轨能分别与进库导轨和转运导轨相接轨；桁架上还 设有可沿桁架移动的上料机械手和下料机械手，下料机械手位于上料机械手后侧，位于激 光切割机后部设有与下料机械手位置相对应的废料分离装置，废料分离装置侧面设有废料 箱，废料分离装置后侧设有分拣输送装置，分拣输送装置侧面设有零件缓存箱。
[0006] 本实用新型工作时，首先使转台导轨与转运导轨接轨，在转运车上放置一垛原始 板材，转运车沿转运导轨到达转台上的转台导轨上后停止，转台旋转一定角度，使转台导轨 与进库导轨接轨，转运车可进入料库，在料库内将整垛板材放置到料库内的货架上，同时转 运车回到转运导轨上，完成入库过程。上料小车沿上料导轨进入料库，料库按切割需求将指 定的一垛板材从货架上取出并放到上料小车上，上料小车沿上料导轨将板材运出料库，到 达上料位置，完成出库过程；随后，上料机械手从上料小车上吸起一张板材，运送到各激光 切割机工作台上，激光切割机工作台带动板材移动到切割区域完成板材切割，此时上料机 械手回到上料位置继续吸起一张板材等待上料，完成一个上料过程；板材切割完成后，激光 切割机工作台移出切割区域，下料机械手运动到激光切割机工作台上方，将切割后的板材 整体吸起，然后下料机械手运动到废料分离装置的位置，通过废料分离装置，将微连接的废 料边框去除并转至废料箱中，完成废料分离处理流程；下料机械手将零件带到分拣输送装 置位置并将同种零件逐批释放，实现零件分选，分选后的零件可由人工码放或由机器人码 放，来不及分选的小零件落入零件缓存箱中，后续由人工处理，完成零件下料分选流程。上 述工作过程充分考虑了板材送料、入库、出库、上料、切割、分选等工作流程，均采用自动控 制方式进行加工，各功能装置的整体协同性好，可大幅提高生产效率。该装置可广泛应用在 各种板材的切割加工中。
[0007] 作为本实用新型的进一步改进，相邻两台激光切割机之间设有备用上料车。在上 料小车工作不能及时完成时，通过备用上料小车可以上料。
[0008] 为便于分拣分类后的零件，在零件缓存箱前侧和后侧分别设有分拣台。
[0009] 为便于清理切割废料，相邻两台激光切割机之间设有切割废料车。
[0010] 为便于控制及空间布置，所述进库导轨和转运导轨相垂直设置。
[0011] 作为本实用新型的进一步改进，所述零件缓存箱、废料箱和激光切割机的主机位 于桁架的同一侧。该方案使得整个系统操作人员位于同一侧，方便了操作。
[0012] 为进一步提高生产效率，所述每台激光切割机上带有交换工作台。两个工作台可 以互换位置，激光切割机在其中一个工作台上进行切割加工时，另一个工作台可完成上下 料。
【专利附图】
【附图说明】
[0013] 图1为本实用新型结构示意图。
[0014] 其中，1转运车，2转台，3转台导轨，4上料小车，5上料机械手，6转运导轨，7桁架， 8废料分离装置，9下料机械手，10分拣输送装置，11分拣台，12零件缓存箱，13废料箱，14 激光切割机二，15备用上料车，16切割废料车，17激光切割机一，18上料导轨，19料库，20 进库导轨。
【具体实施方式】
[0015] 如图1所示，为激光切割柔性制造系统，包括两台并列设置的激光切割机，分别为 激光切割机一 17和激光切割机二14,激光切割机一的工作台17a和激光切割机二的工作台 14a上方设有桁架7,桁架7前端连接有料库19,桁架7下方设置有两根延伸至料库19内的 上料导轨18,上料导轨18上设有上料小车4 ;料库19侧面设有两根延伸到料库19内的进 库导轨20,与桁架7相平行设置有两根转运导轨6,转运导轨6上安装有转运车1，进库导轨 20和转运导轨6之间设有转台2,转台2上设有转台导轨3,所述转台导轨3、进库导轨20 和转运导轨6相对应，进库导轨20和转运导轨6相垂直设置，转台2旋转90°后，转台导轨 3能分别与进库导轨20和转运导轨6相接轨；桁架7上还设有可沿桁架7移动的上料机械 手5和下料机械手9,下料机械手9位于上料机械手5后侧，位于激光切割机后部设有与下 料机械手9位置相对应的废料分离装置8,废料分离装置8侧面设有废料箱13,废料分离装 置8后侧设有分拣输送装置10,分拣输送装置10侧面设有零件缓存箱12。相邻两台激光 切割机之间设有备用上料车15。零件缓存箱12前侧和后侧分别设有分拣台11。相邻两台 激光切割机之间设有切割废料车16。零件缓存箱12、废料箱13和激光切割机的主机位于 桁架7的同一侧。所述激光切割机上带有交换工作台。
[0016] 工作时，首先使转台导轨3与转运导轨6接轨，在转运车1上放置一垛原始板材， 转运车1沿转运导轨6到达转台2上的转台导轨3上后停止，转台2旋转90°度，使转台导 轨3与进库导轨20接轨，转运车1可进入料库19,在料库19内将整垛板材放置到料库19 内的货架上，同时转运车1回到转运导轨6上，完成入库过程。上料小车4沿上料导轨18进 入料库19,料库19按切割需求将指定的一垛板材从货架上取出并放到上料小车4上，上料 小车4沿上料导轨18将板材运出料库19,到达上料位置，完成出库过程；随后，上料机械手 5从上料小车4上吸起一张板材，运送到激光切割机一的工作台17a或激光切割机二的工作 台14a上，激光切割机一的工作台17a或激光切割机二的工作台14a带动板材移动到切割 区域完成板材切割，板材切割时，保持零件和废料边框之间有微连接，其余直接切割下来的 废料落入切割废料车16 ;上料机械手5回到上料位置继续吸起一张板材等待上料，完成一 个上料过程。板材切割完成后，激光切割机工作台移出切割区域，下料机械手9运动到激光 切割机工作台上方，将切割后的板材整体吸起，然后下料机械手9运动到废料分离装置8的 位置，通过废料分离装置8,将微连接的废料边框去除并转至废料箱13中，完成废料分离处 理流程；下料机械手9将零件带到分拣输送装置10位置并将同种零件逐批释放，实现零件 分选，分选后的零件可由人工码放或由机器人码放，来不及分选的小零件落入零件缓存箱 12中，后续由人工处理，完成零件下料分选流程。
[0017] 本实用新型并不局限于上述实施例，在本实用新型公开的技术方案的基础上，本 领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特 征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本实用新型的保护范围内。例如激光切割机 可以设置两台以上；进库导轨和转运导轨之间的角度也不限于90°，只要满足两者能够转 运对接即可。
【权利要求】
1. 一种激光切割柔性制造系统，包括至少两台并列设置的激光切割机，其特征在于： 所述激光切割机的工作台上方设有桁架，所述桁架前端连接有料库，桁架下方设置有两根 延伸至料库内的上料导轨，上料导轨上设有上料小车；料库侧面设有两根延伸到料库内的 进库导轨，与桁架相平行设置有两根转运导轨，转运导轨上安装有转运车，进库导轨和转运 导轨之间设有转台，转台上设有转台导轨，所述转台导轨、进库导轨和转运导轨相对应，转 台旋转后，转台导轨能分别与进库导轨和转运导轨相接轨；桁架上还设有可沿桁架移动的 上料机械手和下料机械手，下料机械手位于上料机械手后侧，位于激光切割机后部设有与 下料机械手位置相对应的废料分离装置，废料分离装置侧面设有废料箱，废料分离装置后 侧设有分拣输送装置，分拣输送装置侧面设有零件缓存箱。
2. 根据权利要求1所述的激光切割柔性制造系统，其特征在于：相邻两台激光切割机 之间设有备用上料车。
3. 根据权利要求1或2所述的激光切割柔性制造系统，其特征在于：零件缓存箱前侧 和后侧分别设有分拣台。
4. 根据权利要求1或2所述的激光切割柔性制造系统，其特征在于：相邻两台激光切 割机之间设有切割废料车。
5. 根据权利要求1或2所述的激光切割柔性制造系统，其特征在于：所述进库导轨和 转运导轨相垂直设置。
6. 根据权利要求1或2所述的激光切割柔性制造系统，其特征在于：所述零件缓存箱、 废料箱和激光切割机的主机位于桁架的同一侧。
7. 根据权利要求1或2所述的激光切割柔性制造系统，其特征在于：所述激光切割机 上带有交换工作台。
【文档编号】B23K26/70GK203845377SQ201420263501
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年5月22日 优先权日:2014年5月22日
【发明者】周庆, 欧阳斌, 张礼峰, 岳俊强, 桑伟峰, 郑东, 陈树明, 何承义, 夏建斌 申请人:江苏金方圆数控机床有限公司