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CN116984731A - 一种激光加工设备 - Google Patents

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CN116984731A
CN116984731A CN202311256089.3A CN202311256089A CN116984731A CN 116984731 A CN116984731 A CN 116984731A CN 202311256089 A CN202311256089 A CN 202311256089A CN 116984731 A CN116984731 A CN 116984731A
Authority
CN
China
Prior art keywords
laser
slag
negative pressure
laser processing
assembly
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202311256089.3A
Other languages
English (en)
Inventor
崔剑锋
李元洲
江星
鲁晓晨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lens Intelligent Robot Changsha Co Ltd
Original Assignee
Lens Intelligent Robot Changsha Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lens Intelligent Robot Changsha Co Ltd filed Critical Lens Intelligent Robot Changsha Co Ltd
Priority to CN202311256089.3A priority Critical patent/CN116984731A/zh
Publication of CN116984731A publication Critical patent/CN116984731A/zh
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/16Removal of by-products, e.g. particles or vapours produced during treatment of a workpiece
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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/70Auxiliary operations or equipment
    • B23K26/702Auxiliary equipment

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  • Optics & Photonics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
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Abstract

本发明提供一种激光加工设备,涉及自动化加工领域。激光加工设备,包括:上下料装置,包括物料转运机构,物料转运机构作用于第一转运区域与第二转运区域;工作台,包括加工载台、定位机构和清渣机构,加工载台能够移动,并在移动行程内经过第二转运区域,定位机构与加工载台适配,清渣机构具有集渣结构,集渣结构连接加工载台的承载区域;以及激光作业装置,包括激光产生机构,激光产生机构作用于承载区域。上述激光加工设备中的各个结构相互配合,能够实现物料的快速流转,对物料进行有序地加工,从而能够充分实现激光加工的自动化生产,同时有利于提高生产效率。

Description

一种激光加工设备
技术领域
本发明涉及自动化加工领域,尤其涉及一种激光加工设备。
背景技术
激光加工是利用高功率密度的激光束照射物料,使其发生熔化或气化,进而实现切割、打孔或者焊接作业的特种加工技术。在需要对大批物料进行激光加工时,传统的加工方式常采用分散的多台设备进行配套生产,其分散程度高且各设备之间关联程度低,导致需要的作业人员多且各设备之间的配合难度大,这样既不能充分实现激光加工的自动化生产,也不利于提高生产效率。
发明内容
为了解决现有的加工方式既不能充分实现激光加工的自动化生产,也不利于提高生产效率的问题,本发明的目的是提供一种激光加工设备。
本发明提供如下技术方案:
一种激光加工设备,包括:
上下料装置,包括物料转运机构,所述物料转运机构作用于第一转运区域与第二转运区域;
工作台,包括加工载台、定位机构和清渣机构,所述加工载台能够移动,并在移动行程内经过所述第二转运区域,所述定位机构与所述加工载台适配,所述清渣机构具有集渣结构,所述集渣结构连接所述加工载台的承载区域;
激光作业装置,包括激光产生机构,所述激光产生机构作用于所述承载区域。
作为对所述激光加工设备的进一步可选的方案,所述上下料装置、所述工作台和所述激光作业装置沿一直线方向依次设置,所述上下料装置、所述工作台和所述激光作业装置包括并列设置的至少两组。
作为对所述激光加工设备的进一步可选的方案,所述上下料装置还包括设置于所述第一转运区域的进出料机构,所述进出料机构包括滑动设置的抽屉本体和料盒,所述料盒可拆卸地设于所述抽屉本体内。
作为对所述激光加工设备的进一步可选的方案,所述物料转运机构包括至少两个相互独立的吸附组件。
作为对所述激光加工设备的进一步可选的方案,所述物料转运机构包括翻转组件、移动组件和吸附组件,所述翻转组件设于所述移动组件的移动端,所述翻转组件具有翻转端,所述吸附组件设于所述翻转端上。
作为对所述激光加工设备的进一步可选的方案,所述翻转端上设置有安装板,所述吸附组件设于所述安装板上,所述安装板的中间可转动地安装于所述翻转端上,所述安装板的两侧都设有所述至少两个独立的吸附组件。
作为对所述激光加工设备的进一步可选的方案,所述清渣机构还具有负压发生组件;
所述加工载台包括载台座,所述载台座设有落渣通道;
所述集渣结构连接所述负压发生组件,并通过所述落渣通道连接所述加工载台的承载区域。
作为对所述激光加工设备的进一步可选的方案,所述负压发生组件包括能够伸缩调节的负压管道,所述负压管道的伸缩方向与所述加工载台的移动方向平行。
作为对所述激光加工设备的进一步可选的方案,所述定位机构包括基准组件和推料组件;
所述基准组件和所述推料组件设置于所述承载区域的外围,所述推料组件的推料方向指向所述基准组件。
作为对所述激光加工设备的进一步可选的方案,所述推料组件包括驱动件、推料件和第二弹性件,所述推料件与所述驱动件的驱动端相对滑动设置,所述第二弹性件设置于所述推料件与所述驱动端之间,并沿克服所述推料件相对所述驱动端滑动的方向作用于所述推料件。
作为对所述激光加工设备的进一步可选的方案,所述加工载台还包括若干支撑件,所述加工载台具有环形的支撑部,所述支撑部围绕形成中空的加工位,所述支撑件位于所述加工位内。
作为对所述激光加工设备的进一步可选的方案,所述激光作业装置还包括喷雾机构,所述喷雾机构包括喷雾液路、喷雾气路以及喷雾头,所述喷雾头分别连接所述喷雾液路和所述喷雾气路;
所述喷雾液路的供液周期小于所述喷雾头的喷雾周期,所述喷雾气路的供气周期覆盖所述喷雾头的喷雾周期。
作为对所述激光加工设备的进一步可选的方案,所述工作台还包括移动方向相垂直的第一平移机构和第二平移机构,所述加工载台设于所述第一平移机构的移动端,所述第一平移机构设于所述第二平移机构的移动端。
本发明的实施例具有如下有益效果:
上述激光加工设备对物料进行激光加工时,上下料装置中的物料转运机构先在第一转运区域内抓取待加工的物料,然后将待加工的物料转运至第二转运区域,并放置在加工载台的承载区域。待定位机构对承载区域内的物料进行定位后,激光产生机构发出激光,并照射在承载区域内的物料上,对物料进行激光加工。与此同时,集渣结构将物料上脱落的料渣集中收集,对静止或者移动的加工载台进行清洁,避免加工过程受到影响。加工完成后,物料转运机构在第二转运区域内抓取加工后的物料,再次移动到第一转运区域并将加工后的物料放下,然后抓取新的待加工的物料,进行下一个加工循环。上述激光加工设备中的各个结构相互配合,能够实现物料的快速流转,对物料进行有序地加工,从而能够充分实现激光加工的自动化生产,同时有利于提高生产效率。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显和易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,做详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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相关的附图。
图1示出了本发明实施例提供的一种激光加工设备的整体结构示意图;
图2示出了本发明实施例提供的一种激光加工设备中上下料装置的整体结构示意图;
图3示出了本发明实施例提供的一种激光加工设备中进出料机构的整体结构示意图;
图4示出了本发明实施例提供的一种激光加工设备中进出料机构在关闭状态下的结构示意图;
图5示出了图4中A-A向剖面示意图;
图6示出了图5中B处放大示意图;
图7示出了本发明实施例提供的一种激光加工设备中进出料机构在打开状态下的结构示意图;
图8示出了图7中C-C向剖面示意图;
图9示出了图8中D处放大示意图;
图10示出了本发明实施例提供的一种激光加工设备中料盒本体的俯视图;
图11示出了本发明实施例提供的一种激光加工设备中料盒本体的整体结构示意图;
图12示出了本发明实施例提供的一种激光加工设备中物料转运机构的整体结构示意图;
图13示出了本发明实施例提供的一种激光加工设备中吸附组件的结构示意图;
图14示出了本发明实施例提供的一种激光加工设备中翻转组件的结构示意图;
图15示出了本发明实施例提供的一种激光加工设备中角度调节组件的结构示意图;
图16示出了本发明实施例提供的一种激光加工设备中角度调节组件的另一状态下的结构示意图;
图17示出了本发明实施例提供的一种激光加工设备中负压吸附件与翻转支架的配合关系示意图;
图18示出了本发明实施例提供的一种激光加工设备中负压吸附件与翻转支架在另一视角下的配合关系结构示意图;
图19示出了本发明实施例提供的一种激光加工设备中工作台的整体结构示意图;
图20示出了图19中E处放大示意图;
图21示出了本发明实施例提供的一种激光加工设备中加工载台的结构示意图;
图22示出了本发明实施例提供的一种激光加工设备中加工载台在另一视角下的结构示意图;
图23示出了本发明实施例提供的一种激光加工设备中加工载台的内部结构示意图;
图24示出了图23中F处放大示意图;
图25示出了本发明实施例提供的一种激光加工设备中载台本体的结构示意图;
图26示出了本发明实施例提供的一种激光加工设备中调平组件的结构示意图;
图27示出了本发明实施例提供的一种激光加工设备中支撑件的结构示意图;
图28示出了本发明实施例提供的一种激光加工设备中调节支架的结构示意图;
图29示出了本发明实施例提供的一种激光加工设备中基准块的结构示意图;
图30示出了本发明实施例提供的一种激光加工设备中推料组件的结构示意图;
图31示出了本发明实施例提供的一种激光加工设备中集渣结构的结构示意图;
图32示出了本发明实施例提供的一种激光加工设备中载台座与集渣结构的配合关系示意图;
图33示出了本发明实施例提供的一种激光加工设备中加工装置的整体结构示意图;
图34示出了本发明实施例提供的一种激光加工设备中加工装置在另一视角下的结构示意图;
图35示出了本发明实施例提供的一种激光加工设备中固定座与喷雾机构和吹气机构之间的连接关系示意图;
图36示出了本发明实施例提供的一种激光加工设备中喷雾机构的整体结构示意图;
图37示出了本发明实施例提供的一种激光加工设备中鲁尔接头组件的整体结构示意图;
图38示出了本发明实施例提供的一种激光加工设备中鲁尔接头组件的内部结构示意图;
图39示出了图38中G处放大示意图;
图40示出了本发明实施例提供的一种激光加工设备中喷雾嘴的仰视图;
图41示出了本发明实施例提供的一种激光加工设备中激光器的结构示意图。
主要元件符号说明:
100-机架;200-上下料装置;210-进出料机构;211-料盒;2111-端板;2111a-第一调节槽;2112-横梁;2113-存料区域;2114-让位区域;2115-分隔件;2115a-料槽;212-抽屉座;2121-第一感应件;2122-第一导轨;2123-第一限位件;2124-第一缓冲件;2125-弹性卡扣;213-抽屉本体;2131-上料工位;2132-下料工位;2133-活动块;2134-第二感应件;2135-第一定位件;2136-第二定位件;220-物料转运机构;221-吸附组件;2211-吸附气路;2212-气体控制阀;2213-负压吸附件;2213a-第一安装块;2213b-真空吸头;2214-真空发生器;2215-气管接头;222-第一移动组件;223-第二移动组件;224-翻转组件;2241-翻转支架;2242-翻转气缸;2243-转轴;2244-翻转架;2244a-悬臂;2244b-安装板;2244c-第三感应件;2244d-信号放大器;225-角度调节组件;2251-调节座;2252-第一调节件;2253-旋转件;2254-第二缓冲件;300-工作台;310-加工载台;311-载台座;3111-落渣通道;3112-调节支架;3112a-锁紧件;3113-第二导轨;3114-避让槽;312-载台本体;3121-支撑部;3121a-负压吸附孔;3122-加工位;3123-流道;3124-负压接头;3125-节流件;313-支撑件;3131-防护层;3131a-支撑面;3132-第二限位件;3133-第二调节件;3134-第一弹性件;3135-第三调节件;314-调平组件;3141-调高件;3142-限高件;3142a-限高螺丝;3142b-缓冲弹簧;3143-调节支撑钢柱;320-定位机构;321-基准组件;3211-基准块;3211a-基准面;322-推料组件;3221-驱动件;3221a-驱动端;3222-推料件;3222a-推料支架;3222b-推料轮;3223-第二弹性件;3224-滑动件;3225-第二安装块;3225a-调节板;3226-第四感应件;330-清渣机构;331-集渣结构;3311-料渣入口;3312-料渣出口;3313-第一渣道;3314-第二渣道;3315-卡持件;332-负压发生组件;3321-第一负压管道;3322-第二负压管道;3323-第一转接座;3324-第二转接座;3325-第三负压管道;3326-第三转接座;340-第一平移机构;350-第二平移机构;400-激光作业装置;410-激光产生机构;420-喷雾机构;421-喷雾液路;4211-液体控制阀;422-喷雾气路;423-喷雾头;4231-喷嘴;4231a-雾化腔;4231b-通孔;4232-第一连接件;4232a-进液接头;4232b-进液通道;4233-第二连接件;4233a-进气接头;4233b-进气通道;4234-第三连接件;4234a-针头;424-压力桶;430-固定座;431-第四调节件;432-第五调节件;440-吹气机构;450-吸尘机构;460-光路模组;470-激光器;500-物料。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反,当元件被称作“直接在”另一元件“上”时,不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外,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,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在模板的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例1
请参阅图1,本实施例提供一种激光加工设备,用于对物料500进行激光加工,其包括上下料装置200、工作台300和激光作业装置400。
其中,上下料装置200包括物料转运机构220,且物料转运机构220作用于第一转运区域与第二转运区域。
请一并参阅图19和图21,具体地,工作台300包括加工载台310、定位机构320和清渣机构330。
加工载台310能够移动,并在移动行程内经过第二转运区域,以便物料转运机构220将待加工的物料500放置在加工载台310的承载区域,或者将加工后的物料500从承载区域取走。
定位机构320与加工载台310适配,用于对放置在承载区域的物料500进行定位。
清渣机构330具有集渣结构331,且集渣结构331连接加工载台310的承载区域。
此外,激光作业装置400包括激光产生机构410(参阅图33),且激光产生机构410作用于承载区域。
上述激光加工设备对物料500进行激光加工时,上下料装置200中的物料转运机构220先在第一转运区域内抓取待加工的物料500,然后将待加工的物料500转运至第二转运区域,并放置在加工载台310的承载区域。待定位机构320对承载区域内的物料500进行定位后,激光产生机构410发出激光,并照射在承载区域内的物料500上,对物料500进行激光加工。与此同时,集渣结构331将物料500上脱落的料渣集中收集,对静止或者移动的加工载台310进行清洁,避免加工过程受到影响。加工完成后,物料转运机构220在第二转运区域内抓取加工后的物料500,再次移动到第一转运区域并将加工后的物料500放下,然后抓取新的待加工的物料500,进行下一个加工循环。上述激光加工设备中的各个结构相互配合,能够实现物料500的快速流转,对物料500进行有序地加工,从而能够充分实现激光加工的自动化生产,同时有利于提高生产效率。
实施例2
请参阅图1,本实施例提供一种激光加工设备,用于对物料500进行激光加工,尤其适用于对片状的物料500进行激光加工。该激光加工设备包括机架100、上下料装置200、工作台300和激光作业装置400,且上下料装置200、工作台300和激光作业装置400均设置在机架100上。
其中,上下料装置200既能够实现物料500的批量上料作业和批量下料作业,又能够将物料500逐个地转运至工作台300,以及将工作台300上的物料500取走。工作台300用于承载物料500,对物料500进行定位和固定,以及在激光加工过程中带动物料500按照预设轨迹平移。激光作业装置400能够产生激光,进行加工作业。
在一些实施例中,上下料装置200、工作台300和激光作业装置400沿一直线方向依次设置,且上下料装置200、工作台300和激光作业装置400包括并列设置的至少两组,形成多工位的激光加工设备,可以同时对多个物料500进行激光加工。
此外,同组的上下料装置200、工作台300和激光作业装置400沿一直线方向依次设置,使得各组上下料装置200、工作台300和激光作业装置400能够有序排列,互不干涉。
请参阅图2,具体地,上下料装置200包括进出料机构210和物料转运机构220。
其中,进出料机构210用于实现物料500的批量上料作业和批量下料作业,物料转运机构220用于对单个物料500进行转运。此外,物料转运机构220作用于第一转运区域与第二转运区域,进出料机构210设置在第一转运区域内。
请一并参阅图3和图4,具体地,进出料机构210包括抽屉座212、抽屉本体213和料盒211,其中,抽屉座212安装在机架100上且位于机架100所在的柜体内。
具体地,抽屉本体213滑动设置在抽屉座212上,料盒211可拆卸地设置于抽屉本体213内。抽屉本体213具有上料工位2131和下料工位2132,上料工位2131和下料工位2132均用于承载料盒211。
请一并参阅图5和图6,相应地,抽屉座212上设置有第一感应件2121,第一感应件2121位于抽屉本体213的滑动行程的一端。
在上述进出料机构210中,抽屉本体213可以在抽屉座212上滑动。需要进出料时,使抽屉本体213由柜体内向柜体外滑动,从而带动料盒211完全移动至柜体外,以便机械手自动将装载有加工好的物料500的料盒211取走,并将装载有待加工的物料500的料盒211搬运至抽屉本体213的承载区域。随后,使抽屉本体213向柜体内滑动,直至抽屉本体213到达滑动行程的一端,完成进出料作业。此时,第一感应件2121感应到抽屉本体213,从而确认抽屉本体213滑动到位并给出到位信号,允许激光加工设备启动。在加工过程中,料盒211位于有防护的柜体内,确保物料500所需的无尘、无静电等加工环境。
在本实施例中,抽屉座212为长方形板,其长度方向与抽屉本体213的滑动方向平行,图中以X1方向示意。
请参阅图7,此外,抽屉座212的上表面设置有两条第一导轨2122。第一导轨2122与X1方向平行,其中一条第一导轨2122位于抽屉座212沿宽度方向的一侧,另一条第一导轨2122则位于抽屉座212沿宽度方向的另一侧。抽屉本体213通过第一导轨2122滑动设置在抽屉座212上,以减小滑动阻力,使工作人员能够较为轻松地滑动抽屉本体213。
在本实施例中,第一感应件2121采用磁力开关。第一感应件2121成对设置在抽屉座212的上表面一端,并位于两条第一导轨2122之间。
请再次参阅图6,此外,抽屉本体213的底面固定有活动块2133。活动块2133随抽屉本体213在抽屉座212上滑动,沿X1方向与磁力开关正对。
当抽屉本体213向柜体内滑动并到达滑动行程的一端时,磁力开关感应到活动块2133,从而确认抽屉本体213滑动到位,并给出到位信号至激光加工设备的控制器,允许激光加工设备启动。
进一步地,第一感应件2121上设置有第一缓冲件2124,且第一缓冲件2124位于第一感应件2121靠近抽屉座212中部的一侧。
当抽屉本体213向柜体内滑动并到达滑动行程的一端时,活动块2133撞击在第一缓冲件2124上,进而被第一感应件2121感应到。在此过程中,第一缓冲件2124能够减缓第一感应件2121所受的冲击,延长第一感应件2121的使用寿命。
请一并参阅图6和图7,进一步地,抽屉座212上还设置有弹性卡扣2125。弹性卡扣2125与第一感应件2121相邻,且位于第一感应件2121靠近抽屉座212中部的一侧。此外,弹性卡扣2125与抽屉本体213卡接配合。
其中,弹性卡扣2125与抽屉本体213卡接配合具体是指,弹性卡扣2125与抽屉本体213底面的活动块2133卡接配合。
当抽屉本体213向柜体内滑动并即将到达滑动行程的一端时,活动块2133与弹性卡扣2125卡合。随后,随着抽屉本体213的继续滑动,活动块2133与弹性卡扣2125分离,并与第一感应件2121接触。
一方面,活动块2133与弹性卡扣2125卡合时会发出咔嗒声,从而提示工作人员抽屉本体213即将滑动到位。另一方面,在抽屉本体213滑动到位后,活动块2133的一侧与第一感应件2121接触,另一侧与弹性卡扣2125接触,故弹性卡扣2125能够限制活动块2133移动,进而使抽屉本体213保持在原位,避免抽屉本体213自行滑动。
可选地,弹性卡扣2125采用球形扣。
请一并参阅图8和图9,进一步地,抽屉座212上还设置有第一限位件2123,且第一限位件2123位于抽屉本体213的滑动行程的另一端(即抽屉座212上表面远离第一感应件2121的一端)。沿X1方向上,第一感应件2121、活动块2133和第一限位件2123对齐并依次排列。
在抽屉本体213向柜体外滑动的过程中,活动块2133随抽屉本体213滑动,直至活动块2133与第一限位件2123相抵。第一限位件2123能够阻止抽屉本体213继续滑动,限制抽屉本体213的滑动行程的范围,避免抽屉本体213完全脱离第一导轨2122。
类似地,第一限位件2123上同样设置有第一缓冲件2124,以减缓活动块2133与第一限位件2123之间的冲击。
请再次参阅图5,在本实施例中,抽屉本体213上还设置有第一定位件2135和第二定位件2136。
其中,第一定位件2135上设置有定位槽。定位槽沿第一方向设置,用于承载料盒211,且定位槽的侧壁倾斜。当料盒211被放置在定位槽内且偏离预设位置时,料盒211在定位槽的侧壁的引导下斜向下滑动,直至到达预设位置。
在此过程中,料盒211的滑动方向与第一方向垂直,故第一定位件2135能够沿垂直于第一方向的方向对料盒211进行定位。
此外,第二定位件2136与料盒211沿第一方向的端面抵持。第二定位件2136的顶部同样设置有斜面,用以引导料盒211沿第一方向滑动,从而沿第一方向对料盒211进行定位。
在第一定位件2135和第二定位件2136的限制以及料盒211自身重力作用下,料盒211与抽屉本体213可拆卸连接。机械手克服料盒211的重力将料盒211向上提起,即可使料盒211与抽屉本体213脱离。
可选地,第一方向平行于X1方向。
进一步地,抽屉本体213上还设置有第二感应件2134,且第二感应件2134位于承载区域。
当机械手自动将装载有待加工的物料500的料盒211搬运至抽屉本体213的承载区域后,第二感应件2134感应到料盒211,并传输信号至激光加工设备的控制器。机械手自动将装载有加工好的物料500的料盒211取走后,第二感应件2134无法感应到料盒211,同样传输信号至控制器。通过第二感应件2134,控制器可以获知机械手是否完成对料盒211的搬运和更换。
可选地,第二感应件2134采用反射型光电开关。
在本实施例中,抽屉本体213上放置有两个料盒211。
在加工之前,其中一个料盒211装载有待加工的物料500,另一个料盒211空置,并用于放置加工好的物料500。
请参阅图10,在本实施例中,料盒211由两个端板2111和多个横梁2112组成。
其中,端板2111与X1方向垂直,两个端板2111沿X1方向排列。各个横梁2112与X1方向平行,且横梁2112的一端与其中一个端板2111固定连接,横梁2112的另一端与另一个端板2111固定连接,形成框架式的料盒211。
相应地,第一定位件2135上的定位槽用于承载位于整个料盒211底部的横梁2112,第二定位件2136则与端板2111抵持。
进一步地,料盒211具有存料区域2113和让位区域2114。其中,存料区域2113用于存放物料500,让位区域2114则用于避让激光加工设备的取放料机械臂,以便取放料机械臂取放物料500。
在一些具体实施方式中,料盒211上设置有杆状的分隔件2115,且分隔件2115包括位于存料区域2113的存料段和位于让位区域2114的让位段。其中,存料段上设置有多个料槽2115a,多个料槽2115a沿分隔件2115的长度方向排列。
使用时,物料500沿垂直于分隔件2115的方向卡入料槽2115a内。每个料槽2115a对应于一个物料500,各个物料500相互隔断。
相对地,位于让位区域2114的让位段上未设置料槽2115a,不存放物料500。
可选地,分隔件2115平行于X1方向设置,存料区域2113和让位区域2114沿X1方向排列。此外,存料区域2113和让位区域2114各自的数量可以是一个,也可以是多个,其排列顺序不作限定。
请参阅图11,进一步地,分隔件2115分为两组,两组分隔件2115沿抽屉座212的宽度方向排列,同组的各个分隔件2115则沿竖直方向排列。其中一组分隔件2115上的料槽2115a供物料500的一侧卡入,另一组分隔件2115上的料槽2115a供物料500的另一侧卡入。
此外,料盒211上设置有多个第一调节槽2111a。第一调节槽2111a沿抽屉座212的宽度方向设置,且各个第一调节槽2111a沿竖直方向排列。分隔件2115穿设于第一调节槽2111a内,并与料盒211可拆卸连接。
使用时,工作人员可以拆卸分隔件2115,使分隔件2115在第一调节槽2111a内滑动并再次固定,从而对两组分隔件2115的间距进行调整,以适配不同尺寸的物料500。同样地,工作人员也可以拆卸分隔件2115,使分隔件2115穿入不同高度的第一调节槽2111a并再次固定,从而对同组的各个分隔件2115的高度进行调整,以适配不同尺寸的物料500。
可选地,分隔件2115的两端均套设有螺母。工作人员通过旋拧螺母,使分隔件2115两端的螺母分别与两个端板2111相对的一侧(或者相背的一侧)抵持,即可将分隔件2115固定。
总之,在上述进出料机构210中,需要进出料时,使抽屉本体213由柜体内向柜体外滑动,以便机械手自动将装载有加工好的物料500的料盒211取走,并将装载有待加工的物料500的料盒211搬运至抽屉本体213的承载区域。随后,使抽屉本体213向柜体内滑动,直至抽屉本体213到达滑动行程的一端,从而快速完成物料500的批量移送,进出料作业耗时短,且节省人力。此时,第一感应件2121感应到抽屉本体213,从而确认抽屉本体213滑动到位并给出到位信号,允许激光加工设备启动。在加工过程中,料盒211位于有防护的柜体内,确保物料500所需的无尘、无静电等加工环境。
当进出料机构210完成进出料作业后,抽屉本体213位于滑动行程的一端,料盒211则恰好位于物料转运机构220的第一转运区域。此时,物料转运机构220可以在上料工位2131处的料盒211上取走待加工的物料500,并转运至工作台300,也可以将工作台300上的加工后的物料500取走,并放置在下料工位2132处的料盒211内。
请一并参阅图12和图13,具体地,物料转运机构220包括至少两个相互独立的吸附组件221。
其中,吸附组件221相互独立是指,每个吸附组件221均包括吸附气路2211、气体控制阀2212和至少一个负压吸附件2213,气体控制阀2212设置于对应的吸附气路2211,负压吸附件2213气连接于对应的吸附气路2211,且各个气体控制阀2212独立控制。
上述物料转运机构220工作时,至少两个吸附组件221将物料500吸附固定,进而带动物料500移动,实现对物料500的移送。在移送过程中,每个吸附组件221均独立地对物料500进行吸附。即使其中一个吸附组件221的吸附气路2211发生堵塞或者气体控制阀2212失效,其它吸附组件221也能将物料500吸附固定,不易出现物料500掉落的情况,稳定性更高。
在本实施例中,吸附组件221还包括真空发生器2214和气管接头2215。真空发生器2214和气管接头2215均设置于对应的吸附气路2211,且气管接头2215与对应的一个或者多个负压吸附件2213气连接。
进一步地,在一些实施例中,上述物料转运机构220还包括翻转组件224和移动组件。翻转组件224设置于移动组件的移动端,且翻转组件224具有翻转端,吸附组件221设置在翻转端上。
使用时,移动组件驱使翻转组件224和吸附组件221平移和/或上下移动,翻转组件224驱使吸附组件221翻转。此时,被负压吸附件2213吸附固定的物料500随之移动。
移动组件的数量可以是一个,也可以是多个,本实施例对此不作限制。当移动组件设置有多个时,多个移动组件分别驱使翻转组件224和吸附组件221沿不同的方向移动。
可选地,上述物料转运机构220还包括翻转组件224、第一移动组件222和第二移动组件223。
其中,第一移动组件222的移动端与第二移动组件223连接,第二移动组件223的移动端与翻转组件224连接。翻转组件224的翻转端连接有翻转架2244,各个负压吸附件2213均设置在翻转架2244上。
此外,第一移动组件222能够驱动第二移动组件223、翻转组件224和负压吸附件2213沿第二方向平移,图中以X2方向示意。第二移动组件223能够驱动翻转组件224和负压吸附件2213沿第三方向上下移动,图中以Z2方向示意。翻转组件224能驱动负压吸附件2213绕第四方向翻转,图中以Y2方向示意。
在一些具体实施方式中,X2方向和Y2方向相互垂直,且均为水平方向,Z2方向为竖直方向。
此时,上述物料转运机构220能够将竖直放置在料盒211内的待加工物料500转运至水平的加工平台,以及将加工好的物料500竖直放置在料盒211内。其中,料盒211和加工平台需沿X2方向对齐。
在另一些实施例中,上述物料转运机构220还可以包括第三移动组件,用以驱动负压吸附件2213沿Y2方向平移,适用于料盒211和加工平台未沿X2方向对齐的情况。
可选地,第一移动组件222、第二移动组件223和第三移动组件均采用伺服移动模组。
请参阅图14,在本实施例中,翻转组件224包括翻转支架2241、翻转气缸2242、转轴2243和翻转架2244,转轴2243作为整个翻转组件224的翻转端。
其中,翻转支架2241与第二移动组件223的移动端连接。翻转气缸2242固定设置在翻转支架2241上,转轴2243则转动设置在翻转支架2241上,且转轴2243与翻转气缸2242的活塞杆连接。
此外,翻转架2244与转轴2243连接,各个负压吸附件2213均设置在翻转架2244上。
使用时,翻转气缸2242驱动转轴2243转动,进而通过翻转架2244带动各个负压吸附件2213翻转,被负压吸附件2213吸附固定的物料500随之翻转。
在一些实施例中,翻转架2244由悬臂2244a和安装板2244b组成。悬臂2244a沿转轴2243的径线方向设置,并设有两个。两个悬臂2244a的一端均与转轴2243固定连接,另一端则与安装板2244b固定连接。相应地,各个负压吸附件2213均设置在安装板2244b上。
在本申请的另一实施例中,悬臂2244a的数量也可以是一个,且悬臂2244a远离转轴2243的一端与安装板2244b的中间转动连接。此外,悬臂2244a上设置有旋转驱动件,如电机或者旋转气缸等,用以驱使安装板2244b旋转。
相应地,安装板2244b的两侧都设置有至少两个独立的吸附组件221。
对物料500进行激光加工时,安装板2244b一侧的吸附组件221在料盒211内预取料。当工作台300上的物料500加工完成后,安装板2244b另一侧的吸附组件221抓取加工完成的物料500,旋转驱动件驱使安装板2244b旋转180°,然后将安装板2244b一侧的吸附组件221所吸附固定的物料500放置在工作台300上。
在此过程中,位于安装板2244b两侧的吸附组件221交替动作,使得工作台300和激光作业装置400能够连续作业,无需等待物料转运机构220中转,节省时间,提高工作效率。
请一并参阅图15和图16,进一步地,为了对转轴2243、翻转架2244、负压吸附件2213和物料500的转动角度进行精确控制,上述物料转运机构220还包括角度调节组件225。角度调节组件225具有转动限制区域,转轴2243位于转动限制区域内,且转轴2243的转动角度范围受到角度调节组件225的限制。
在本实施例中,角度调节组件225包括调节座2251、第一调节件2252和旋转件2253。
其中,调节座2251和第一调节件2252均设置有两个。第一调节件2252穿设于对应的调节座2251,并与调节座2251螺纹配合,两个第一调节件2252之间形成转动限制区域。
此外,旋转件2253位于转动限制区域,并与转轴2243固定连接。
一方面,旋转件2253与转轴2243同步转动。当旋转件2253转动至与任意一个第一调节件2252抵持时,转轴2243均会停止转动,从而实现对转轴2243的转动角度范围的限制。
另一方面,工作人员可以拧动第一调节件2252,使第一调节件2252在调节座2251上移动,以改变转动限制区域的大小,从而对转轴2243的转动角度范围进行精确地调节和控制。
进一步地,角度调节组件225还包括第二缓冲件2254。第二缓冲件2254同样设置有两个,分别与两个第一调节件2252对应,且第二缓冲件2254固定设置在对应的第一调节件2252朝向旋转件2253的一侧。
使用时,旋转件2253通过第二缓冲件2254与第一调节件2252抵持,以减缓旋转件2253、转轴2243等结构受到的冲击。相应地,转动限制区域实质上由两个第二缓冲件2254所限定而成。
在一些具体实施方式中,第二缓冲件2254可以是硅胶块、聚氨酯块等。
请一并参阅图17和图18,进一步地,为了适应不同形状尺寸的物料500,翻转架2244中的安装板2244b具有多个安装区域,且安装区域的数量大于吸附组件221的数量。每个吸附组件221的负压吸附件2213设置于同一个安装区域内,各个负压吸附件2213均与安装板2244b可拆卸连接。
当物料500的形状尺寸发生变化时,操作人员可以拆装负压吸附件2213,从而调整负压吸附件2213的位置,与物料500的形状尺寸相适配。
例如,对于尺寸更大的物料500,操作人员可以使负压吸附件2213分散排布,在更大范围内对物料500进行吸附。对于尺寸更小的物料500,操作人员可以使负压吸附件2213集中排布,确保每个负压吸附件2213均能吸附到物料500。
或者,操作人员还可以根据物料500的形状尺寸增加或者减少吸附组件221的数量。
在本实施例中,负压吸附件2213由第一安装块2213a和真空吸头2213b组成。第一安装块2213a与安装板2244b可拆卸连接,真空吸头2213b则设置在第一安装块2213a上。真空吸头2213b的一端连接气管接头2215,另一端用于吸附物料500。
进一步地,安装板2244b上设置有紧固件,负压吸附件2213中的第一安装块2213a通过紧固件与安装板2244b可拆卸连接。此外,安装板2244b和/或第一安装块2213a上设置有第二调节槽,紧固件穿设于且滑动设置于第二调节槽内。
此时,操作人员可以对第一安装块2213a与安装板2244b的相对位置进行微调,以更好地适配物料500的形状尺寸,稳定地将物料500吸附固定。
在微调过程中,紧固件在第二调节槽内的位置发生变化,但始终连接第一安装块2213a与安装板2244b。
在一些具体实施方式中,第二调节槽设置在第一安装块2213a上。此外,紧固件采用紧固螺栓。
进一步地,翻转架2244上设置有至少一个第三感应件2244c,以感应负压吸附件2213是否吸附有物料500。
可选地,第三感应件2244c为反射型光电开关,其发射端指向物料500。当负压吸附件2213吸附有物料500时,第三感应件2244c发出的光线被物料500反射至接收端,进而输出电平信号。
在一些具体实施方式中,翻转架2244上还设置有信号放大器2244d,与第三感应件2244c配合使用。
上述物料转运机构220工作时,先由第一移动组件222、第二移动组件223和翻转组件224驱动负压吸附件2213移动,使负压吸附件2213贴靠在物料500表面,然后启动气体控制阀2212,利用负压吸附件2213将物料500吸附固定。随后,第一移动组件222、第二移动组件223和翻转组件224再次驱动负压吸附件2213移动,从而带动物料500移动。由此,上述物料转运机构220可以实现物料500在料盒211与工作台300之间的转运。
在转运过程中,多个吸附组件221各自独立地对物料500进行吸附。即使其中一个吸附组件221的吸附气路2211发生堵塞或者气体控制阀2212失效,其它吸附组件221也能将物料500吸附固定,不易出现物料500掉落的情况,稳定性更高。
此外,调整负压吸附件2213的位置或者增减吸附组件221的数量,能够适配不同形状尺寸的物料500。
请一并参阅图19、图20和图21,具体地,工作台300包括加工载台310、定位机构320、清渣机构330。
其中,加工载台310能够移动,并在移动行程内经过物料转运机构220的第二转运区域,以便物料转运机构220将待加工的物料500放置在加工载台310的承载区域,或者将加工后的物料500从承载区域取走。定位机构320与加工载台310适配,用于对放置在承载区域的物料500进行定位。清渣机构330用于将物料500上脱落的料渣集中收集,对静止或者移动的加工载台310进行清洁。
请参阅图21,具体地,加工载台310包括载台座311、载台本体312和若干支撑件313。
请结合图22和图23,其中,载台座311具有与载台本体312适配的安装位,以及显露于安装位内的落渣通道3111,落渣通道3111的一端显露于承载区域的底部。
使用时,载台本体312设置在安装位上,并位于落渣通道3111上方,物料500则固定在载台本体312上。在激光加工过程中,从物料500上分离的料渣直接掉入落渣通道3111。
载台本体312和支撑件313均设置在载台座311上。相应地,承载区域包括呈环形设置的支撑部3121以及位于支撑部3121内围的多个支撑面3131a。
其中,支撑部3121位于载台本体312上,且环形的支撑部3121围绕形成中空的加工位3122,加工位3122底部与落渣通道3111连通。若干支撑件313位于加工位3122内,从而形成多个支撑面3131a。
在上述加工载台310中,环形的支撑部3121用于支撑物料500的边缘,支撑面3131a则用于支撑物料500的中部,能够对物料500进行稳定支撑。采用多点支撑结构,形成避空的加工位3122,使加工过程中产生的料渣不易受到支撑件313的阻挡,得以通过加工位3122向下排出至落渣通道3111,从而避免影响加工效果。
具体地,载台本体312为方形框体,呈水平状设置在载台座311的顶面上。载台本体312的内围区域为上述环形的支撑部3121,载台本体312的外围区域则与载台座311固定连接。
请结合图24和图25,进一步地,当加工片状或板状物料500时,为了使物料500能够更加稳定地放置在支撑部3121上,在支撑部3121设置有负压吸附孔3121a,载台本体312上设置有流道3123和负压接头3124。
其中,流道3123的一端与负压吸附孔3121a连通。负压接头3124连接于流道3123的另一端的内壁,并用于连接负压发生器,如真空泵等。
使用时,放置在支撑部3121上的物料500将负压吸附孔3121a覆盖住。负压发生器通过负压接头3124和流道3123将负压吸附孔3121a内的空气抽出,使负压吸附孔3121a内处于负压状态,进而在物料500的上、下表面之间形成压差。在压差作用下,物料500紧贴于支撑部3121表面,在加工过程中不易偏离原位。
在一些具体实施方式中,负压吸附孔3121a为细长的沉孔,流道3123的一端连通至负压吸附孔3121a的底面中部。此外,支撑部3121的四条侧边分别设置有两个负压吸附孔3121a,且负压吸附孔3121a的长边平行于其所在的侧边。
在一些具体实施方式中,流道3123靠近负压吸附孔3121a的一端竖直设置,流道3123的中段沿水平方向自载台本体312的内围区域向载台本体312的外围区域延伸,流道3123靠近负压接头3124的一端竖直设置,并连通至载台本体312的底面。此时,流道3123呈Z形设置。
相应地,载台座311上设置有避让槽3114。避让槽3114与流道3123靠近负压接头3124的一端对齐,且负压接头3124位于避让槽3114内。
将负压接头3124布置在载台本体312底面,与负压接头3124连接的各个管线均从载台座311内穿过,能够简化载台本体312周围的结构,避免这些管线对物料500的放置和加工造成干扰。
进一步地,载台本体312上还设置有节流件3125。节流件3125活动设置在载台本体312上,且节流件3125的一端位于流道3123内。
使用时,操作人员能够对节流件3125在载台本体312上的位置进行调节,从而改变节流件3125嵌入流道3123的深度,进而对负压吸附孔3121a内的压力进行调节。
例如,节流件3125嵌入流道3123越深,负压发生器对负压吸附孔3121a内空气的抽吸作用越弱,负压吸附孔3121a内的压力也会相应提升。
请一并参阅图21和图26,进一步地,上述加工载台310还包括至少一个调平组件314,用以对载台本体312进行调平,确保支撑部3121的水平度。
调平组件314包括调高件3141和限高件3142。其中,调高件3141与载台本体312可拆卸连接,并与载台座311的顶面抵接。限高件3142则设置在载台座311上,并与载台本体312的顶面抵接。
使用时,操作人员可以调整调高件3141与载台本体312的相对位置,使调高件3141的底部向下突出于载台本体312,并抵接于载台座311的顶面。操作人员通过控制调高件3141突出于载台本体312的长度,即可使载台本体312的局部区域相对于载台座311上升或者下降,对载台本体312进行调平。
对载台本体312进行调平后,限高件3142与载台本体312的顶面抵接,能够自上而下地对载台本体312进行限位,使载台本体312保持稳定。
在本实施例中,调平组件314设置有四个,分别位于载台本体312的四个顶角处。
在本实施例中,调高件3141采用螺丝,并与载台本体312螺纹配合。操作人员旋拧调节高,即可使调高件3141从载台本体312下方伸出或者缩回,改变调高件3141突出于载台本体312的长度。
在本实施例中,限高件3142由限高螺丝3142a和缓冲弹簧3142b组成。限高螺丝3142a自上而下地穿过载台本体312,与载台座311相连,且限高螺丝3142a与载台本体312间隙配合,不影响载台本体312的升降。缓冲弹簧3142b套设在限高螺丝3142a上,缓冲弹簧3142b的底端与载台本体312的顶面相抵,顶端则与限高螺丝3142a的头部相抵。
当载台本体312的局部区域相对于载台座311升降时,缓冲弹簧3142b的长度适应性地改变,且始终与载台本体312的顶面相抵。
可选地,对应于限高螺丝3142a穿入的区域,载台本体312的顶面向下凹陷,以容纳缓冲弹簧3142b,使得结构更加紧凑。
进一步地,载台座311的顶面嵌入设置有调节支撑钢柱3143,且调节支撑钢柱3143与调高件3141相抵。
调节支撑钢柱3143相较于载台座311具有更大的硬度,在抵持调高件3141时不易出现压痕,使用寿命更长,且有利于保证调平精度。
请一并参阅图25和图27,具体地,若干支撑件313阵列排布在加工位3122内,以对物料500形成均匀支撑。此外,每个支撑件313的顶部均设置有防护层3131,且防护层3131具有球面形的支撑面,作为支撑面3131a。
在本实施例中,防护层3131为PEEK(poly(ether-ether-ketone),聚醚醚酮)材质,具有耐高温、耐腐蚀、耐磨等优点,在长期支撑物料500的过程中能够保持自身理化性质的稳定。
此外,球面形的支撑面3131a能够使物料500均匀着力,不易划伤物料500。
请结合图28,在本实施例中,载台座311上设置有调节支架3112。调节支架3112位于加工位3122内,支撑件313则设置在调节支架3112上。
进一步地,为了对不同尺寸的物料500进行支撑,在调节支架3112上设置有滑槽。支撑件313穿设于且滑动设置于滑槽内,并与调节支架3112可拆卸连接。
使用时,操作人员可以拆卸支撑件313,使支撑件313在滑槽内滑动,对支撑件313的位置进行调节,然后再次将支撑件313与调节支架3112连接。
操作人员通过调整各个支撑件313的位置分布,使之与物料500的尺寸相适配,能够使支撑件313对物料500的着力点在物料500上尽可能均匀地分布,对物料500进行稳定支撑,避免物料500出现局部塌陷的情况。
在一些具体实施方式中,支撑件313上设置有第二限位件3132、第二调节件3133和第一弹性件3134。
其中,第二限位件3132与支撑件313固定连接,并自下而上地与调节支架3112抵接。第二调节件3133与支撑件313可拆卸连接,且第二调节件3133通过第一弹性件3134与调节支架3112背向第二限位件3132的一侧抵接。
使用时,第一弹性件3134处于压缩变形的状态,第二调节件3133与第一弹性件3134之间、第一弹性件3134与调节支架3112之间以及调节支架3112与第二限位件3132之间均相互抵持。此时,利用第一弹性件3134与调节支架3112之间以及调节支架3112与第二限位件3132之间的静摩擦力可以使支撑件313稳定在原位。
需要对支撑件313的位置进行调节时,操作人员可以拆下第二调节件3133,释放第一弹性件3134上的弹力,然后使支撑件313在滑槽内滑动。
此外,由于第一弹性件3134还可以进一步压缩变形,故支撑件313能够上下浮动,对物料500形成浮动支撑。
可选地,第二调节件3133采用螺母,与支撑件313螺纹配合,操作人员可以通过旋拧的方式拆装第二调节件3133。
此外,操作人员还可以旋拧第二调节件3133,对第一弹性件3134的变形幅度进行调节,以改变第一弹性件3134与调节支架3112之间以及调节支架3112与第二限位件3132之间的最大静摩擦力的大小。
在另一些具体实施方式中,调节支架3112上还设置有第三调节槽,且第三调节槽和滑槽分别位于调节支架3112相邻的两个面上。
相应地,支撑件313上可拆卸地设置有第三调节件3135。第三调节件3135穿设于且滑动设置于第三调节槽内,并与调节支架3112的外壁抵接。
当第三调节件3135连接于支撑件313,并与调节支架3112抵接时,利用第三调节件3135与调节支架3112之间的静摩擦力可以使支撑件313稳定在原位。
需要对支撑件313的位置进行调节时,操作人员可以拆下第三调节件3135,然后使支撑件313在滑槽内滑动,同时使第三调节件3135在第三调节槽内滑动。待将支撑件313调节至合适位置处后,操作人员再次使第三调节件3135与支撑件313连接,并使第三调节件3135抵持调节支架3112即可。
可选地,第三调节件3135采用螺丝,并与支撑件313螺纹配合。操作人员拧松第三调节件3135之后即可对支撑件313的位置进行调节,而不必将第三调节件3135从支撑件313上完全拧下。
在又一些具体实施方式中,支撑件313上也可以同时设置上述第二限位件3132、第二调节件3133、第一弹性件3134和第三调节件3135,采用两种方式相结合,实现与调节支架3112之间的可拆卸连接。此时,第三调节件3135可拆卸地连接在第二限位件3132上。
在本实施例中,调节支架3112设置有多个,与阵列排布的支撑件313相对应,且每一列支撑件313设置在同一个调节支架3112上。
进一步地,调节支架3112滑动设置在载台座311上,且调节支架3112上设置有锁紧件3112a。锁紧件3112a与调节支架3112可拆卸连接,并与载台座311抵接。
当锁紧件3112a与载台座311抵接时,利用锁紧件3112a与载台座311之间的静摩擦力可以使调节支架3112与载台座311保持相对固定。反之,操作人员拆下锁紧件3112a,即可使调节支架3112在载台座311上滑动,进而对整列支撑件313的位置进行调节。
可选地,载台座311上固定设置有第二导轨3113。第二导轨3113成对设置,并位于调节支架3112沿长度方向的两端。第二导轨3113上滑动设置有滑块,调节支架3112与滑块固定连接,进而滑动设置在第二导轨3113上。
可选地,调节支架3112的侧面设置有L型的安装板2244b。锁紧件3112a采用螺丝,并与安装板2244b螺纹配合。使用时,操作人员拧松锁紧件3112a,即可使调节支架3112在第二导轨3113上滑动。
总之,上述加工载台310通过环形的支撑部3121支撑物料500的边缘,通过支撑面3131a支撑物料500的中部,以此实现对物料500的多点支撑、稳定支撑,避免片状的物料500在加工过程中弯曲变形,进而避免因物料500变形而导致的加工误差,从而能够有效地提高加工位置精度。同时形成避空的加工位3122,使加工过程中产生的料渣不易受到支撑件313的阻挡,得以通过加工位3122向下排出至落渣通道3111,从而避免影响加工效果。
请再次参阅图21,具体地,定位机构320包括基准组件321与推料组件322,且基准组件321和推料组件322设置在承载区域的外围。
其中,基准组件321朝向承载区域的一侧具有至少两个互不平行的基准面3211a。相应地,推料组件322的推料方向指向基准组件321。
在上述定位机构320中,基准面3211a作为物料500的定位基准,推料组件322则推动物料500与基准面3211a抵持,从而实现对物料500的定位和固定。
请一并参阅图21和图29,具体地,基准组件321包括至少一个基准块3211,基准面3211a则设置在基准块3211上。
在一些具体实施方式中,基准块3211的数量可以是一个。此时,至少两个互不平行的基准面3211a均设置在该基准块3211上。
在另一些具体实施方式中,基准块3211的数量也可以是两个或者多个,每个基准块3211具有一个基准面3211a,且至少两个基准块3211上的基准面3211a互不平行。
在本实施例中,基准块3211的数量为四个。四个基准块3211分为两组,每组两个,且同组的两个基准块3211上的基准面3211a共面。
相应地,推料组件322设置有两个,分别与两组基准块3211对应。
使用时,其中一个推料组件322沿X3方向推动物料500,另一个推料组件322沿X3`方向推动物料500,使物料500与两组基准块3211的基准面3211a分别抵持,对物料500进行定位和固定。其中,X3方向与X3`方向垂直。
进一步地,载台本体312上设置有第一固定件(图中未示出),基准块3211通过第一固定件与载台本体312可拆卸连接。
相应地,基准块3211上设置有第四调节槽。第四调节槽沿X3方向设置,第一固定件穿设于第四调节槽内。
使用时,操作人员可以将基准块3211与载台本体312分离,使基准块3211沿X3方向相对于载台本体312移动,然后利用第一固定件将基准块3211与载台本体312再次连接,对基准面3211a的位置进行调节。
在本实施例中,第一固定件采用螺丝,并与载台本体312螺纹配合。
请参阅图30,具体地,推料组件322包括驱动件3221、推料件3222和第二弹性件3223。
其中,驱动件3221具有能够往复移动的驱动端3221a。推料件3222与驱动端3221a相对滑动设置,且推料件3222的滑动方向与驱动端3221a的移动方向平行,图中以X3方向示意。
在本实施例中,推料件3222滑动设置在驱动端3221a上。
此外,第二弹性件3223设置在推料件3222与驱动端3221a之间,并沿克服推料件3222相对驱动端3221a滑动的方向作用于推料件3222。
使用上述推料组件322时,驱动件3221的驱动端3221a通过第二弹性件3223带动推料件3222沿X3方向正向移动,推料件3222进一步推动物料500至特定区域。当物料500移动到位后,物料500和推料件3222均停止移动,驱动端3221a继续沿X3方向正向移动至移动行程的一端,并在此过程中与推料件3222相对滑动。此时,第二弹性件3223发生弹性变形,沿克服推料件3222相对于驱动端3221a滑动的方向作用于推料件3222,向推料件3222施加朝向物料500的压力,由推料件3222将物料500压紧,从而替代常规的加工载台310对物料500进行定位和固定。
加工完成后,驱动件3221的驱动端3221a沿X3方向反向移动至移动行程的另一端。在此过程中,第二弹性件3223恢复形变,并使推料件3222相对于驱动端3221a滑动,使推料件3222复位,等待下一次推料。
在上述推料组件322中,驱动端3221a的移动行程固定不变。由于推料件3222通过第二弹性件3223与驱动端3221a弹性连接,故推料件3222的移动行程不需要与驱动端3221a的移动行程保持一致,而是根据物料500的规格变化而变化,能够适配多规格物料500。因此,采用上述推料组件322后无需配置众多加工载台310,且不需要停线配置加工载台310即可变更物料500,既降低了加工成本,又提高了加工效率,充分满足多规格物料500的加工需求。
在本实施例中,推料件3222采用气缸,气缸的活塞杆沿X3方向伸出。
此外,驱动端3221a采用块状的滑动底座,以便于安装推料件3222和第二弹性件3223。该滑动底座沿X3方向与气缸的缸体滑动配合,且滑动底座的一端与气缸的活塞杆固定连接。
进一步地,上述推料组件322还包括第四感应件3226,且第四感应件3226位于驱动端3221a的移动行程一端。
当驱动端3221a移动至移动行程的一端时,第四感应件3226感应到驱动端3221a,并输出信号至自动化加工设备的控制器,控制器可以根据第四感应件3226反馈的信号判断驱动端3221a的当前位置以及控制驱动端3221a停止移动。
在本实施例中,第四感应件3226采用磁感应开关,并嵌入设置在气缸的缸体侧面。
进一步地,上述推料组件322还包括滑动件3224。滑动件3224沿X3方向与驱动端3221a滑动配合,推料件3222则设置在滑动件3224上。此外,第二弹性件3223弹性连接滑动件3224与驱动端3221a,进而通过滑动件3224与推料件3222间接连接。
在推料过程中,推料件3222与滑动件3224保持相对固定,第二弹性件3223的弹力直接作用于滑动件3224,然后经滑动件3224传递至推料件3222,使推料件3222压紧物料500。
进一步地,上述推料组件322还包括第二安装块3225,且第二安装块3225设置在驱动端3221a上。相应地,滑动件3224沿X3方向与第二安装块3225滑动配合。第二弹性件3223弹性连接滑动件3224与第二安装块3225,进而通过第二安装块3225与驱动端3221a间接连接。
在本实施例中,第二安装块3225与驱动端3221a栓接固定,第二安装块3225上设置有导轨。导轨沿X3方向设置,且导轨上滑动设置有滑块。滑动件3224与滑块固定连接,通过滑块和导轨与第二安装块3225滑动配合。
进一步地,第二安装块3225上设置有调节板3225a和第二固定件(图中未示出),且调节板3225a通过第二固定件与第二安装块3225可拆卸连接。第二弹性件3223连接于调节板3225a,进而通过调节板3225a与第二安装块3225间接连接。
此外,调节板3225a和/或第二安装块3225上设置有第五调节槽。第五调节槽沿X方向设置,第二固定件穿设于第五调节槽内。
在推料过程中,调节板3225a通过第二固定件与第二安装块3225连接,保持相对固定。由于驱动端3221a的移动行程固定不变,而推料件3222可移动的距离随物料500的规格变化而变化,故当推料件3222压紧不同规格的物料500时,第二弹性件3223的变形程度各不相同,所产生的弹力也不同,进而使得推料件3222施加于物料500的压力大小不同。
在此基础上,操作人员将调节板3225a与第二安装块3225分离,使调节板3225a沿X方向相对于第二安装块3225移动,然后利用第二固定件将调节板3225a与第二安装块3225再次连接,能够改变滑动件3224和第二安装块3225在第二弹性件3223未发生形变时的相对位置,即改变推料件3222和驱动端3221a在第二弹性件3223未发生形变时的相对位置。当推料件3222压紧物料500且驱动端3221a移动至移动行程的一端时,推料件3222与驱动端3221a之间的相对滑动的距离发生变化,第二弹性件3223的变形量随之改变,推料件3222施加于物料500的压力也发生变化。
换言之,对于规格一定的物料500,操作人员可以通过调节板3225a调节第二弹性件3223的变形量以及推料件3222施加于物料500的压力。
例如,当物料500的规格过小时,操作人员可以增大第二弹性件3223的变形量,确保推料件3222向物料500施加足够大的压力,将物料500有效固定。当物料500的规格过大时,操作人员可以减小第二弹性件3223的变形量,避免第二弹性件3223的形变量过大而产生塑性变形。
在上述调节过程中,第二固定件在第五调节槽内相对于调节板3225a滑动。
在本实施例中,第二固定件采用螺丝,且第二固定件与第二安装块3225螺纹配合。操作人员旋进螺丝,使螺丝的头部紧压于调节板3225a上,即可将调节板3225a与第二安装块3225固定连接。反之,操作人员旋出螺丝,即可使调节板3225a沿X3方向相对于第二安装块3225移动。
在本实施例中,第五调节槽设置在调节板3225a上,且调节板3225a成对设置在第二安装块3225的两侧。
在本实施例中,第二弹性件3223采用拉簧,且第二弹性件3223沿X3方向远离物料500的一端与滑动件3224连接,另一端与调节板3225a连接。
在本实施例中,推料件3222由推料支架3222a和至少一个推料轮3222b组成。
其中,推料轮3222b转动设置在推料支架3222a上,推料支架3222a则与滑动件3224连接,进而通过滑动件3224与第二弹性件3223连接。
推料过程中,推料支架3222a和滑动件3224同步移动,由推料轮3222b抵持物料500。考虑到物料500需沿多个方向定位和固定,当物料500沿其它方向移动时,物料500与推料轮3222b之间为滚动摩擦,阻力更小,且物料500不易被划伤。
进一步地,推料轮3222b上套设有保护层,既能使物料500在被推料轮3222b压紧时均匀受力,又能进一步减小物料500与推料轮3222b之间的磨损。
可选地,保护层为PEEK(poly(ether-ether-ketone),聚醚醚酮)材质。
进一步地,滑动件3224上设置有第三固定件(图中未示出),且推料支架3222a通过第三固定件与滑动件3224可拆卸连接。
此外,滑动件3224和/或推料支架3222a上设置有第六调节槽。第六调节槽沿X3方向设置,第三固定件则穿设于第六调节槽内。
使用时,操作人员可以将推料支架3222a与滑动件3224分离,使推料支架3222a沿X3方向相对于滑动件3224移动,然后利用第三固定件将推料支架3222a与滑动件3224再次连接,能够改变推料支架3222a和滑动件3224的相对位置,进而改变推料支架3222a和驱动端3221a在第二弹性件3223未发生形变时的相对位置。
与前述调节板3225a的作用相同,对于规格一定的物料500,操作人员可以调节第二弹性件3223的变形量以及推料轮3222b施加于物料500的压力。
在本实施例中,第六调节槽设置在推料支架3222a上。此外,第三固定件采用螺丝,并与滑动件3224螺纹配合。
总之,在上述推料组件322中,驱动端3221a的移动行程固定不变。由于推料件3222通过第二弹性件3223与驱动端3221a弹性连接,故推料件3222的移动行程不需要与驱动端3221a的移动行程保持一致,能够适配多规格物料500,无需配置众多加工载台310,且不需要停线配置加工载台310即可变更物料500,既降低了加工成本,又提高了加工效率,充分满足多规格物料500的加工需求。
请再次参阅图22,具体地,清渣机构330包括集渣结构331和负压发生组件332(参阅图19)。其中,集渣结构331设置在载台座311上,并连接落渣通道3111的另一端,进而通过落渣通道3111连接加工载台310的承载区域,以收集料渣,且集渣结构331与负压发生组件332连接。
请一并参阅图31和图32,具体地,集渣结构331能够拆卸地连接在载台座311上,且集渣结构331设置有料渣入口3311与料渣出口3312。
其中,料渣入口3311连接落渣通道3111,且料渣入口3311的内侧壁沿背离落渣通道3111的方向延伸,并成型有第一渣道3313。
相应地,料渣出口3312连接负压发生组件332,且料渣出口3312的内侧壁朝向第一渣道3313延伸,并成型有连接第一渣道3313的第二渣道3314。
此时,第一渣道3313和第二渣道3314共同组成除渣通道,且落渣通道3111与除渣通道连接。
在上述清渣机构330中,负压发生组件332抽吸第二渣道3314、第一渣道3313和落渣通道3111内的空气,在第二渣道3314、第一渣道3313和落渣通道3111内形成负压,产生的吸力能够快速地将料渣吸走,使料渣经第一渣道3313和第二渣道3314向外排出,避免料渣滞留在载台本体312的加工区域与移动区域内,具有更好的排渣效果,进而有利于提升加工效果。
在本实施例中,落渣通道3111和料渣入口3311均设置为方形。
以料渣入口3311为例,其具有平行于X4方向的两个第一侧边和平行于Y4方向的两个第二侧边。X4方向和Y4方向均为水平方向,且X4方向与Y4方向垂直。
其中,料渣入口3311对应于第一侧边的内侧壁竖直向下延伸,图中以Z4方向示意。料渣入口3311对应于第二侧边的内侧壁倾斜向下延伸,且相互靠拢,形成漏斗状的第一渣道3313。
使用时,从物料500上分离的料渣掉入落渣通道3111,进而掉入第一渣道3313内,并在第一渣道3313的引导下沿X4方向朝向中部区域聚集。
在此基础上,料渣出口3312的内侧壁沿Y4方向朝向第一渣道3313延伸,形成平行于Y4方向的第二渣道3314,且第二渣道3314与第一渣道3313沿X4方向的中部连接。
请一并参阅图31和图32,具体地,集渣结构331还设置有多个卡持件3315,并通过卡持件3315与载台座311可拆卸连接。
多个卡持件3315分为两组,并均匀分布于料渣入口3311的两侧。每个卡持件3315沿平行于落渣通道3111端面的方向卡接载台座311,从而将集渣结构331固定在载台座311上。
使用时,集渣结构331先与载台座311贴合,然后相对于载台座311沿平行于落渣通道3111端面的方向的移动,使各个卡持件3315与载台座311卡接,即可完成安装。在此过程中,卡持件3315与载台座311卡接时存在的安装误差只会影响集渣结构331和载台座311沿平行于落渣通道3111端面的方向的相对位置,而不会影响集渣结构331和载台座311沿竖直方向的相对位置。因此,集渣结构331与载台座311之间能够紧密贴合,密封性更好。
反之,集渣结构331相对于载台座311反向移动,使各个卡持件3315与载台座311分离,即可从载台座311上取下,拆装过程方便快捷。
在本实施例中,其中一组卡持件3315位于料渣入口3311沿X4方向的一侧,另一组卡持件3315位于料渣入口3311沿Y4方向的一侧。两组卡持件3315的数量相同,可以是三个,也可以是两个、四个或者更多。同组的各个卡持件3315沿Y4方向均匀分布,并沿Y4方向卡接载台座311。
进一步地,卡持件3315的一端连接料渣入口3311的第二侧边,卡持件3315的另一端弯折后沿Y4方向延伸。
此时,卡持件3315的另一端与集渣结构331之间形成平行于Y4方向的卡槽,在与载台座311卡接后能够限制集渣结构331沿X4方向的移动,保证料渣入口3311始终与落渣通道3111对齐。此外,上述卡持件3315更易于加工成型,能够降低生产成本。
请一并参阅图19和图20,具体地,负压发生组件332包括第一负压管道3321、第二负压管道3322、第一转接座3323以及第二转接座3324。
其中,第一转接座3323设置在载台座311上,且第一转接座3323具有两个端口。第一负压管道3321连接第二渣道3314与第一转接座3323的一个端口,第二负压管道3322连接第一转接座3323的另一个端口与第二转接座3324。
在载台座311以及设置在载台座311上的载台本体312移动调节的过程中,第一转接座3323随载台座311相对第二转接座3324移动调节。此时,连接第二渣道3314与第一转接座3323的第一负压管道3321保持不动,连接第一转接座3323与第二转接座3324的第二负压管道3322伸展或者收拢。
进一步地,第二负压管道3322能够伸缩调节。
当第一转接座3323随载台座311远离第二转接座3324时,第二负压管道3322拉伸变长。当第一转接座3323随载台座311靠拢第二转接座3324时,第二负压管道3322收缩变短。在此过程中,第二负压管道3322的长度始终与第一转接座3323和第二转接座3324之间的距离相匹配,不会出现第二负压管道3322堆积、盘绕的情况下,从而使第二负压管道3322不易缠绕在其它零部件上。
可选地,第二负压管道3322采用波纹管。
在一些具体实施方式中,第一负压管道3321也可以采用波纹管,将第一负压管道3321接入第二渣道3314与第一转接座3323之间时更加方便。
进一步地,负压发生组件332还包括第三负压管道3325与第三转接座3326。第三负压管道3325能够伸缩调节,且第三负压管道3325的两端连接第二转接座3324与第三转接座3326,第三转接座3326还连接有负压发生端。
使用时,负压发生端依次经第三转接座3326、第三负压管道3325、第二转接座3324、第二负压管道3322、第一转接座3323和第一负压管道3321作用于集渣结构331,抽吸第二渣道3314、第一渣道3313和落渣通道3111内的空气,从而在第二渣道3314、第一渣道3313和落渣通道3111内形成负压。
一方面,对载台座311和载台本体312的移动调节一般发生在水平面内,具有两个平移自由度,例如:沿前述X4方向和Y4方向分别移动。此时,能够伸缩调节的第二负压管道3322和第三负压管道3325可以分别沿其中一个方向设置。当载台座311和载台本体312在水平面内移动调节时,第二负压管道3322和第三负压管道3325各自伸缩,而不会横向弯曲变形,避免第二负压管道3322和第三负压管道3325缠绕在其它零部件上。
另一方面,负压发生组件332中的第一负压管道3321、第二负压管道3322、第一转接座3323、第二转接座3324和第三负压管道3325还可以设置多组,分别连接多个集渣结构331,实现多组工作台300的清渣作业。此时,第三转接座3326和负压发生端仅设置有一个,以简化结构,减少占用空间,同时降低成本。
可选地,第三负压管道3325也采用波纹管。此外,负压发生端可以是负压泵,也可以是厂务负压系统。
总之,使用上述清渣机构330时,显露于安装位内的落渣通道3111供激光加工过程中产生的料渣掉入。与此同时,落渣通道3111与集渣结构331的料渣入口3311连接,进而与第一渣道3313和第二渣道3314依次连通。当负压发生端产生负压时,形成的吸力能够快速地将料渣吸走,使料渣依次经第一渣道3313、第二渣道3314、第一负压管道3321、第二负压管道3322和第三负压管道3325集中排出,避免料渣滞留在载台本体312的加工区域与移动区域内,具有更好的排渣效果,进而有利于提升加工效果。
进一步地,工作台300还包括底座、第一平移机构340与第二平移机构350,且第一平移机构340与第二平移机构350的移动方向相垂直。
其中,载台座311设置在第一平移机构340的第一移动端。第一平移机构340设置在第二平移机构350的第二移动端,且第二转接座3324与第一平移机构340固定连接。第二平移机构350和第三转接座3326均设置在底座上,底座则设置在机架100上。
工作时,第一移动端能够沿Y4方向往复移动,第二移动端能够沿X4方向往复移动。
相应地,负压发生组件332的第二负压管道3322的伸缩方向与第一移动端的移动方向平行,负压发生组件332的第三负压管道3325的伸缩方向与第二移动端的移动方向平行。
使用时,第二平移机构350驱使第一平移机构340、载台座311以及载台本体312沿X4方向移动,第一平移机构340驱使载台座311和载台本体312沿Y4方向移动,从而实现载台本体312的多向移动调节。
当载台座311和载台本体312沿X4方向移动时,第二转接座3324相对于第三转接座3326沿X4方向移动,第三负压管道3325伸缩。当载台座311和载台本体312沿Y4方向移动时,第一转接座3323相对于第二转接座3324移动,第二负压管道3322伸缩。在此过程中,第二负压管道3322和第三负压管道3325均不会弯曲变形。
可选地,第一平移机构340和第二平移机构350均采用伺服模组,且第一平移机构340和第二平移机构350上罩设有风琴罩,以防止杂物进入伺服模组内部。
总之,使用上述工作台300时,物料500固定在载台本体312上。加工过程中产生的料渣向下掉落并穿过载台本体312,然后落入落渣通道3111,进而被集渣结构331收集。在负压发生组件332所产生的负压的作用下,料渣依次经第一渣道3313、第二渣道3314、第一负压管道3321、第二负压管道3322和第三负压管道3325排出,排渣效果更好,有利于提升加工效果。
此外,第二负压管道3322沿第一移动端的移动方向布置,第三负压管道3325沿第二移动端的移动方向布置,管路结构更加简便合理,不需要配置复杂的走线导轨式连接结构,不仅成本较低,且故障率低。
请一并参阅图33和图34,具体地,激光作业装置400包括固定座430、喷雾机构420和激光产生机构410,且激光产生机构410作用于承载区域。其中,喷雾机构420设置在固定座430上,并指向激光产生机构410的照射区域。
上述激光作业装置400工作时,激光产生机构410发出激光并照射在待加工的物料500上,使物料500发生熔化或气化。与此同时,喷雾机构420指向激光产生机构410的照射区域并喷出雾化后的冷却液,能够对该区域进行适当的冷却。
在一些实施例中,上述激光作业装置400还包括吹气机构440和吸尘机构450。吹气机构440和吸尘机构450均设置在固定座430上,且吹气机构440指向激光产生机构410的照射区域。
使用时,吹气机构440能够吹走物料500在激光加工过程中产生的尘屑,避免尘屑附着在物料500上影响加工过程。相应地,吸尘机构450能够将尘屑吸走,保证加工环境的清洁。
请参阅图35,进一步地,固定座430上设置有第四调节件431。第四调节件431与固定座430滑动配合且转动配合,同时与固定座430可拆卸连接,喷雾机构420设置在第四调节件431上。
在加工过程中,第四调节件431固定在固定座430上,进而使喷雾机构420保持固定不动。
在加工前后,加工人员可以解除第四调节件431与固定座430之间的连接,然后使第四调节件431在固定座430上滑动,对喷雾机构420的位置进行调节。加工人员也可以使第四调节件431在固定座430上转动,对喷雾机构420的喷雾角度进行调节。调节完成后,加工人员再次将第四调节件431固定在固定座430上即可。
在一些具体实施方式中,固定座430上开设有第七调节槽。第四调节件431与固定座430栓接固定,且连接第四调节件431与固定座430的螺栓穿设于第七调节槽内,该螺栓的杆部可以在第七调节槽内转动。
类似地,固定座430上设置有第五调节件432。第五调节件432与固定座430滑动配合且转动配合,同时与固定座430可拆卸连接,吹气机构440设置在第五调节件432上。
在加工过程中,第五调节件432固定在固定座430上,进而使吹气机构440保持固定不动。
在加工前后,加工人员可以解除第五调节件432与固定座430之间的连接,然后使第五调节件432在固定座430上滑动,对吹气机构440的位置进行调节。加工人员也可以使第五调节件432在固定座430上转动,对吹气机构440的吹气角度进行调节。调节完成后,加工人员再次将第五调节件432固定在固定座430上即可。
在一些具体实施方式中,固定座430上开设有第八调节槽。第五调节件432与固定座430栓接固定,且连接第五调节件432与固定座430的螺栓穿设于第八调节槽内,该螺栓的杆部可以在第八调节槽内转动。
请参阅图36,具体地,喷雾机构420包括喷雾液路421、喷雾气路422和喷雾头423,且喷雾头423具有进液接头4232a和进气接头4233a。
进液接头4232a与喷雾液路421连接,喷雾液路421内的冷却液由进液接头4232a进入喷雾头423。进气接头4233a与喷雾气路422连接,喷雾气路422内的高压气流由进气接头4233a进入喷雾头423。
在喷雾头423内,冷却液与高压气流混合。在高压气流的剪切作用下,冷却液被打散,从而快速形成喷雾并从喷雾头423中喷出。
此外,喷雾液路421上设置有通断喷雾液路421的液体控制阀4211。当液体控制阀4211开启时,冷却液能够在喷雾液路421内流动,并由进液接头4232a进入喷雾头423。当液体控制阀4211关闭时,冷却液被截断。
其中,液体控制阀4211的开启周期小于喷雾头423的喷雾周期,喷雾气路422的供气周期覆盖喷雾头423的喷雾周期。
具体地,当喷雾头423中同时有冷却液和高压气流进入时,视为喷雾头423的喷雾周期开始,整个喷雾周期的长度视具体的加工工艺需求而定。
在此基础上,喷雾气路422的供气周期覆盖喷雾头423的喷雾周期是指,喷雾气路422在液体控制阀4211开启瞬间或开启前提供高压气流,即始终以液体控制阀4211的开启周期的起点作为喷雾头423的喷雾周期的起点。
另一方面,液体控制阀4211的开启周期小于喷雾头423的喷雾周期,即液体控制阀4211在喷雾周期结束之前关闭。由于喷雾气路422的供气周期覆盖喷雾头423的喷雾周期,故在液体控制阀4211关闭后的一定时间内,喷雾气路422仍持续提供高压气流。
使用时,以喷雾周期的长度为基准减去预设值,即可得到液体控制阀4211的开启周期,并作为控制参数输入控制系统,对液体控制阀4211的开启和关闭进行精确控制。
使用上述喷雾机构420进行单次喷雾作业时,当液体控制阀4211开启时,喷雾气路422已经开始或者恰好开始提供高压气流。在液体控制阀4211关闭后,喷雾气路422仍会在一定时间内持续提供高压气流,将残留的冷却液雾化。因而能够确保喷雾效果稳定,同时避免自流现象发生,也能够快速去除附着或者滞留在物料500表面的液体,从而提高加工效果和加工精度。
进一步地,上述喷雾机构420还包括压力桶424。
压力桶424与喷雾液路421远离喷雾头423的一端连接,通过喷雾液路421和进液接头4232a以预设压力向喷雾头423供给冷却液。
请一并参阅图37和图38,具体地,喷雾头423包括喷嘴4231、第一连接件4232和第二连接件4233。
其中,喷嘴4231具有雾化腔4231a。雾化腔4231a为半封闭腔室,具有开口。
相应地,第一连接件4232具有连通雾化腔4231a的进液通道4232b。进液接头4232a设置在第一连接件4232上,并与进液通道4232b连通,进而与雾化腔4231a连通。
类似地,第二连接件4233具有连通雾化腔4231a的进气通道4233b。进气接头4233a设置在第二连接件4233上,并与进气通道4233b连通,进而与雾化腔4231a连通。
使用时,冷却液经进液接头4232a进入进液通道4232b内,然后沿进液通道4232b流入雾化腔4231a。高压气流经进气接头4233a进入进气通道4233b内,然后沿进气通道4233b流入雾化腔4231a。在雾化腔4231a内,冷却液与高压气流混合。在高压气流的剪切作用下,冷却液被打散,从而快速形成喷雾并从雾化腔4231a的开口喷出。
进一步地,喷雾头423还包括第三连接件4234。第三连接件4234与第一连接件4232连接,且第三连接件4234上设置有针头4234a。
针头4234a靠近第三连接件4234的一端与进液通道4232b连通,针头4234a远离第三连接件4234的一端穿入雾化腔4231a,并与雾化腔4231a的开口相邻。
使用时,进液通道4232b通过针头4234a连通雾化腔4231a,进液通道4232b内的冷却液经针头4234a输送至雾化腔4231a。
一方面,针头4234a具有更小的通流截面,冷却液在针头4234a内的流速大于在进液通道4232b内的流速。当冷却液进入雾化腔4231a并与高压气流混合形成喷雾后,喷雾能够更快地从雾化腔4231a内喷出。
另一方面,冷却液在进入雾化腔4231a时已经位于雾化腔4231a的开口附近,在喷出瞬间即可与高压气流混合,从而在短暂的时间内快速形成喷雾,并立即从雾化腔4231a中直接喷出,既有利于提高雾化效果,对激光灼烧部位及时冷却,避免烧坏加工部位,提高加工质量,又能够减少喷雾在雾化腔4231a内的滞留时间,有利于避免自流现象的发生,故而有利于提高激光加工效果和加工精度。
请结合图39和图40,进一步地,喷嘴4231上设置有多个通孔4231b。多个通孔4231b环绕针头4234a分布,且进气通道4233b通过通孔4231b连通雾化腔4231a。
使用时,进气通道4233b内的高压气流分为多股,分别通过各个通孔4231b进入雾化腔4231a。由于雾化腔4231a的通流截面大于通孔4231b的通流截面,故每一股高压气流在进入雾化腔4231a后均会呈锥形扩散。同时由于通孔4231b环绕针头4234a分布,故呈锥形扩散的高压气流在针头4234a处相互碰撞,能够进一步增强对冷却液的剪切作用,提高雾化效果。
在本实施例中,喷嘴4231嵌设在进气通道4233b的一端,第三连接件4234嵌设在进气通道4233b的另一端,且针头4234a穿设于进气通道4233b内。
此外,进气接头4233a成对设置在第二连接件4233的两侧,并连接于第二连接件4233的中部。
此时,进气接头4233a、喷嘴4231和第三连接件4234均安装在第二连接件4233上,第一连接件4232则安装在第三连接件4234上,整个喷雾头423以第二连接件4233为中心进行组装,结构更加紧凑,同时能够整体安装和拆卸。
使用上述喷雾机构420进行单次喷雾作业时,喷雾气路422在液体控制阀4211开启前或开启瞬间提供高压气流,在液体控制阀4211关闭后仍会在一定时间内持续提供高压气流,将残留的冷却液雾化。因而能够确保喷雾效果稳定,同时避免自流现象发生,也能够快速去除附着或者滞留在物料500表面的液体,从而提高加工效果和加工精度。
以加工多孔、小孔的物料500为例,上述激光加工设备的工作流程如下:
第一步,针对不同尺寸的物料500调节料盒211的间距。
调节料盒211的间距时,可以拆卸分隔件2115,使分隔件2115在第一调节槽2111a内滑动并再次固定,从而对两组分隔件2115的间距进行调整,也可以拆卸分隔件2115,使分隔件2115穿入不同高度的第一调节槽2111a并再次固定,从而对同组的各个分隔件2115的高度进行调整。
第二步,将待加工的物料500放入料盒211,然后将料盒211放入抽屉本体213。
具体地,装载有待加工的物料500的料盒211被放置在抽屉本体213的上料工位2131上,并在第一定位件2135和第二定位件2136的引导下在水平面内定位。与此同时,抽屉本体213的下料工位2132上放置有空的料盒211,用于装载加工好的物料500。
第三步,吸附组件221的初始位置在相邻的两个料盒211之间。吸附组件221先移动到位于上料工位2131的料盒211内,并吸附物料500,然后向上移出料盒211,再旋转90°,使物料500翻转至水平状态,最后横移至工作台300的位置处,并将物料500放置在加工载台310上。随后,定位机构320对物料500进行定位。
其中,吸附组件221的旋转角度也可以是其它角度,如89°等,根据实际需求而定,且该角度可以通过角度调节组件225调节。
第四步,第一平移机构340驱使加工载台310沿Y4方向移动,第二平移机构350驱使加工载台310沿X4方向移动,直至加工载台310移动至激光器470的位置处。
第五步,进行激光打孔作业。在此过程中,通过CCD定位和调节,依次加工不同位置的孔。
第六步,待物料500加工好后,吸附组件221先移动至加工载台310上方,并吸取物料500,然后移动至位于下料工位2132的料盒211内,从而将物料500放入该料盒211。
随后,吸附组件221再一次移动到位于上料工位2131的料盒211内,重复第三步至第六步。
综上所述,上述激光加工设备对物料500进行激光加工时,上下料装置200中的物料转运机构220先在第一转运区域内抓取待加工的物料500,然后将待加工的物料500转运至第二转运区域,并放置在加工载台310的承载区域。激光作业装置400采用CCD定位激光打孔,待定位机构320对承载区域内的物料500进行定位后,激光产生机构410发出激光,并照射在承载区域内的物料500上,对物料500进行激光加工。与此同时,集渣结构331将物料500上脱落的料渣集中收集,对静止或者移动的加工载台310进行清洁,避免加工过程受到影响。加工完成后,物料转运机构220在第二转运区域内抓取加工后的物料500,再次移动到第一转运区域并将加工后的物料500放下,然后抓取新的待加工的物料500,进行下一个加工循环。上述激光加工设备中的各个结构相互配合,能够实现物料500的快速流转,对物料500进行有序地加工,且加工精度更高,从而能够充分实现激光加工的自动化生产,同时有利于提高生产效率。
实施例3
请参阅图1,本实施例提供一种激光加工设备,用于对物料500进行激光加工,其包括沿一直线方向依次设置的上下料装置200、工作台300、激光作业装置400,至少两组所述上下料装置200、工作台300、激光作业装置400并列设于机架100上。
上述激光加工设备,将上下料装置200设于工作台300的背离激光作业装置400的一侧,多个上下料装置200在设备的同一侧同时上下料,以及可以同时搬运物料500,多个工作台300可以同时进行打孔加工,上料、搬运、加工、下料各组同步进行且互不干涉,多线并列的布局结构紧凑且加工稳定,多工位设计大幅提高了工作效率。而现有的激光加工设备,其上下料模组通常与工作台并列设在占据空间大的激光作业装置的一侧,上下料模组搬运物料的空间受限,无法实现同时对多个物料进行打孔。
进一步地,所述上下料装置200还包括进出料机构210,进出料机构210设有料盒211,用于设备上下料,两个进出料机构210可以同时上料或下料,物料转运机构220用于在料盒211位置和工作台300之间转运物料500。所述激光作业装置400包括激光产生机构410、光路模组460(参阅图41)和激光器470(参阅图41),激光器470发出的激光束通过光路模组460投射至激光产生机构410,激光产生机构410将激光束聚焦到其正下方的物料500上进行激光打孔。
上述激光加工设备,料盒211、激光产生机构410、光路模组460、激光器470与物料转运机构220、工作台300都设在机架100所在的封闭的机柜之内,而机柜内空间有限,通过采用多线并列的布局结构,使得,每个物料转运机构220对应一组料盒211,方便上下料,每个工作台300对应一组激光产生机构410、光路模组460和激光器470,通过单独的光路模组460及激光器470产生的激光束强度保证每个打孔的质量,采用多加工工作台300,在保证打孔质量的前提下提高工作效率。
在一些较佳的实施方式中,所述机架100上设置两组上下料装置200、工作台300、激光作业装置400,两组上下料装置200、工作台300、激光作业装置400并列布局,采用双工位设计,上料、搬运、加工、下料两组同步进行,打孔搬运效率成倍提升。
进一步地,所述进出料机构210包括滑动设置的抽屉本体213和料盒211,料盒211可拆卸地设于抽屉本体213内。
现有的自动加工设备,一般只能人工手动将物料500移送到设备的机柜内,进出料耗工耗时较长。在本设备中,将进出料机构210设为抽屉式,需要出料时,使抽屉本体213由机柜内向机柜外滑动,带动料盒211完全移至机柜外,以便机械手自动将装载有加工好的物料500的料盒211取走,并将装载有待加工的物料500的料盒211搬运至抽屉本体213内;随后,使抽屉本体213向机柜内滑动,当抽屉本体213位于物料转运机构220的取料区域,物料转运机构220可以在料盒211内取放物料500,在料盒211与工作台300之间上下料。由此使得,物料500通过料盒211批量地进出机柜,自动化进出料,不仅对物料500防护效果好,设备占用空间更少,而且进出料作业更快更便利。
进一步地,所述抽屉本体213具有上料工位2131和下料工位2132,上料工位2131和下料工位2132各设有一料盒211。在加工之前,其中一个料盒211装有多片竖直放置的待加工的物料500,另一个料盒211空置。物料转运机构220在从料盒211上料时,从物料500的一侧进行吸取,物料转运机构220在将物料500下料到料盒211内时,也是从侧面吸取物料500将物料500插入料盒211内,从而料盒211内可以存放较多的物料500,而不会在取放时存在干涉问题,提高上下料效率。
在这里示出和描述的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制,因此,示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种激光加工设备,其特征在于,包括:
上下料装置(200),包括物料转运机构(220),所述物料转运机构(220)作用于第一转运区域与第二转运区域;
工作台(300),包括加工载台(310)、定位机构(320)和清渣机构(330),所述加工载台(310)能够移动,并在移动行程内经过所述第二转运区域,所述定位机构(320)与所述加工载台(310)适配,所述清渣机构(330)具有集渣结构(331),所述集渣结构(331)连接所述加工载台(310)的承载区域;
激光作业装置(400),包括激光产生机构(410),所述激光产生机构(410)作用于所述承载区域。
2.根据权利要求1所述的激光加工设备,其特征在于,所述上下料装置(200)、所述工作台(300)和所述激光作业装置(400)沿一直线方向依次设置,所述上下料装置(200)、所述工作台(300)和所述激光作业装置(400)包括并列设置的至少两组。
3.根据权利要求1或2中所述的激光加工设备,其特征在于,所述上下料装置(200)还包括设置于所述第一转运区域的进出料机构(210),所述进出料机构(210)包括滑动设置的抽屉本体(213)和料盒(211),所述料盒(211)可拆卸地设于所述抽屉本体(213)内。
4.根据权利要求1或2所述的激光加工设备,其特征在于,所述物料转运机构(220)包括至少两个相互独立的吸附组件(221)。
5.根据权利要求4所述的激光加工设备,其特征在于,所述物料转运机构(220)包括翻转组件(224)、移动组件和吸附组件(221),所述翻转组件(224)设于所述移动组件的移动端,所述翻转组件(224)具有翻转端,所述吸附组件(221)设于所述翻转端上。
6.根据权利要求5所述的激光加工设备,其特征在于,所述翻转端上设置有安装板(2244b),所述吸附组件(221)设于所述安装板(2244b)上,所述安装板(2244b)的中间可转动地安装于所述翻转端上,所述安装板(2244b)的两侧都设有所述至少两个独立的吸附组件(221)。
7.根据权利要求1或2所述的激光加工设备,其特征在于,所述清渣机构(330)还具有负压发生组件(332);
所述加工载台(310)包括载台座(311),所述载台座(311)设有落渣通道(3111);
所述集渣结构(331)连接所述负压发生组件(332),并通过所述落渣通道(3111)连接所述加工载台(310)的承载区域。
8.根据权利要求7所述的激光加工设备,其特征在于,所述负压发生组件(332)包括能够伸缩调节的负压管道,所述负压管道的伸缩方向与所述加工载台(310)的移动方向平行。
9.根据权利要求1或2所述的激光加工设备,其特征在于,所述定位机构(320)包括基准组件(321)和推料组件(322);
所述基准组件(321)和所述推料组件(322)设置于所述承载区域的外围,所述推料组件(322)的推料方向指向所述基准组件(321)。
10.根据权利要求9所述的激光加工设备,其特征在于,所述推料组件(322)包括驱动件(3221)、推料件(3222)和第二弹性件(3223),所述推料件(3222)与所述驱动件(3221)的驱动端(3221a)相对滑动设置,所述第二弹性件(3223)设置于所述推料件(3222)与所述驱动端(3221a)之间,并沿克服所述推料件(3222)相对所述驱动端(3221a)滑动的方向作用于所述推料件(3222)。
11.根据权利要求1或2所述的激光加工设备,其特征在于,所述加工载台(310)还包括若干支撑件(313),所述加工载台(310)具有环形的支撑部(3121),所述支撑部(3121)围绕形成中空的加工位(3122),所述支撑件(313)位于所述加工位(3122)内。
12.根据权利要求1或2所述的激光加工设备,其特征在于,所述激光作业装置(400)还包括喷雾机构(420),所述喷雾机构(420)包括喷雾液路(421)、喷雾气路(422)以及喷雾头(423),所述喷雾头(423)分别连接所述喷雾液路(421)和所述喷雾气路(422);
所述喷雾液路(421)的供液周期小于所述喷雾头(423)的喷雾周期,所述喷雾气路(422)的供气周期覆盖所述喷雾头(423)的喷雾周期。
13.根据权利要求1或2所述的激光加工设备,其特征在于,所述工作台(300)还包括移动方向相垂直的第一平移机构(340)和第二平移机构(350),所述加工载台(310)设于所述第一平移机构(340)的移动端,所述第一平移机构(340)设于所述第二平移机构(350)的移动端。
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