适用于激光切割机的下料装置和下料方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种适用于激光切割机的下料装置，包括龙门机构、控制装置，以及和控制装置电连接的行走机构、升降机构和吸盘组件；所述吸盘组件包括吸盘框架、M组真空吸盘和M个吸力监控单元；所述吸力监控单元用于测量其所对应的吸盘组的吸力值；每个吸盘组通过一气阀与真空设备连接；所述控制装置结合所有吸力监控单元的测量值和工件特性，计算得到工件表面的受力分布，根据预设的策略判断是否执行下料测试流程或对吸盘组件进行调整。本发明专利技术能够在确保工件下料流程足够安全的前提下，尽可能地减少真空设备的真空度，使其与工件适配，节能环保，同时缩短了下料耗时。同时缩短了下料耗时。同时缩短了下料耗时。

【技术实现步骤摘要】
适用于激光切割机的下料装置和下料方法


[0001]本专利技术涉及领域，具体而言涉及一种适用于激光切割机的下料装置和下料方法。

技术介绍

[0002]为了实现自动下料，现有激光切割机有时会采用带有吸盘组件的下料组件来辅助下料，例如，采用吸盘组件吸取工件，再移动吸盘组件，使工件离开下料台，放入运料小车。
[0003]但在实际生产过程中，由于不同工件的激光切割工艺、物料特性和最终切割图像各有差异，导致吸盘组件必须采用过大的真空度，以避免真空吸盘对工件的吸力不足，如真空吸盘吸取位置为切割后的缝隙位置等，即使如此，仍存在较大的工件跌落风险，尤其是重量较大的大型工件。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的在于提供一种适用于激光切割机的下料装置和下料方法，通过吸力监控单元实时监测每个吸盘组的吸力值，结合所有吸力监控单元的测量值和工件特性，判断是否执行下料测试流程或对吸盘组件进行调整，在确保工件下料流程足够安全的前提下，尽可能地减少真空设备的真空度，使其与工件适配，节能环保，同时缩短了下料耗时。
[0005]为达成上述目的，结合图1，本专利技术提出一种适用于激光切割机的下料装置，所述下料装置位于下料台正上方，包括龙门机构、控制装置，以及和控制装置电连接的行走机构、升降机构和吸盘组件；
[0006]所述行走机构竖直安装在龙门机构上，根据控制装置的控制指令沿龙门机构水平移动；所述吸盘组件通过升降机构安装在行走机构上，根据控制装置的控制指令沿竖直方向升降；
[0007]所述吸盘组件包括吸盘框架、M组真空吸盘和M个吸力监控单元，所述M组真空吸盘和M个吸力监控单元一一对应，所述M组真空吸盘均匀分布在吸盘框架上，每个吸盘组所包含的真空吸盘等距分布；所述吸力监控单元用于测量其所对应的吸盘组的吸力值；
[0008]所述控制装置接收外部发送的下料指令，移动吸盘组件至对应的工件正上方，降下吸盘组件直至其与工件上表面接触，采用与真空吸盘对应的真空设备进行抽吸，以切换所有吸盘组件的工作状态为吸取状态，采集所有吸力监控单元的测量值F
i
，i＝1，2，...，M；所述M为大于等于1的正整数；每个吸盘组通过一气阀与真空设备连接；
[0009]所述控制装置结合所有吸力监控单元的测量值和工件特性，计算得到工件表面的受力分布，根据预设的策略判断是否执行下料测试流程或对吸盘组件进行调整。
[0010]进一步地，所述预设的策略包括以下步骤：
[0011]S11，根据工件重力分布特性计算工件的质心位置；
[0012]S12，筛选出所有吸力值大于与工件对应的最低吸力的吸盘组，将其定义成有效吸盘组，结合所有有效吸盘组的吸力测量值计算工件表面所受的向上的第一力矩；
[0013]S13，计算工件表面与有效吸盘组对应的所有位置点所受的向下的第二力矩；
[0014]S14，选取工件边缘所有内角小于180度的拐点，选取得到N个拐点不同时位于同一直线上，所述N大于等于3；
[0015]S15，结合第一力矩和第二力矩，分析得到工件质心至选取点的路径上的受力特性，根据分析结果判断是否执行下料测试流程。
[0016]进一步地，步骤S15中，对于不位于路径上的位置点，根据其与路径的位置关系，分析得到垂足位置和对应的受力特性。
[0017]进一步地，所述下料测试流程包括以下步骤：
[0018]S21，关闭所有吸力值小于与工件对应的最低吸力的吸盘组对应的气阀，重新计算工件表面的受力分布；
[0019]S22，根据工件表面的受力分布和工件重力分布特性将工件划分成预警区域和安全区域，获取每个区域对应的吸盘组编号；
[0020]S23，驱使吸盘组件以预设速度吸取工件沿竖直方向升起，升起高度不超过预设高度阈值；
[0021]S24，实时采集每个吸力监控单元的吸力值，得到每个吸力监控单元的吸力值变化曲线，如果其中任意一个吸盘组的吸力值的降低幅度超出第一预设幅度阈值，判断其是否属于预警区域，如果属于，进入步骤S26，否则，进入步骤S25；
[0022]S25，判断当前区域内的所有吸盘组的吸力值降低幅度，统计吸力值降低幅度小于第二预设幅度阈值的吸盘组的数量，如果统计得到的数量大于等于对应区域的最小吸力组数值，继续执行下料流程，否则，进入步骤S26，将当前区域重新定义成预警区域；
[0023]S26，降下吸盘组件，使工件回到下料台，对吸盘组件进行调整。
[0024]进一步地，所述对吸盘组件进行调整是指：
[0025]确定预警区域，根据工件表面的受力分布计算得到预警区域对应的吸盘组的最小吸力值，再反向推算得到真空设备的最小真空度，调整真空设备的相关参数。
[0026]进一步地，所述控制设备响应于计算得到的最小真空度超出真空设备允许范围，结合预警区域分布计算工件偏移距离和偏移方向，使吸盘组避开缝隙，将预警区域转换成安全区域或者降低其吸力需求，并根据偏移后的工件重新规划下料路径。
[0027]基于前述下料装置，本专利技术提出一种下料方法，所述下料方法包括：
[0028]接收外部发送的下料指令，调整M组气缸的吸盘组件位置至对应的工件正上方，降下吸盘组件直至其与工件上表面接触，采用与真空吸盘对应的真空设备进行抽吸，以切换所有吸盘组件的工作状态为吸取状态，采集所有吸力监控单元的测量值F
i
，i＝1，2，...，M；所述M为大于等于1的正整数；
[0029]结合所有吸力监控单元的测量值和工件特性，计算得到工件表面的受力分布，根据预设的策略判断是否执行下料测试流程或对吸盘组件进行调整。
[0030]以上本专利技术的技术方案，与现有相比，其显著的有益效果在于：
[0031]通过吸力监控单元实时监测每个吸盘组的吸力值，结合所有吸力监控单元的测量值和工件特性，判断是否执行下料测试流程或对吸盘组件进行调整，在确保工件下料流程足够安全的前提下，尽可能地减少真空设备的真空度，使其与工件适配，节能环保，同时缩短了下料耗时。
[0032]应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这
样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的专利技术主题的一部分。另外，所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的专利技术主题的一部分。
[0033]结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本专利技术教导的前述和其他方面、实施例和特征。本专利技术的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本专利技术教导的具体实施方式的实践中得知。
附图说明
[0034]附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本专利技术的各个方面的实施例，其中：
[0035]图1是本专利技术的适用于激光切割机的下料装置的结构图。
[0036]图2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于激光切割机的下料装置，其特征在于，所述下料装置位于下料台正上方，包括龙门机构、控制装置，以及和控制装置电连接的行走机构、升降机构和吸盘组件；所述行走机构竖直安装在龙门机构上，根据控制装置的控制指令沿龙门机构水平移动；所述吸盘组件通过升降机构安装在行走机构上，根据控制装置的控制指令沿竖直方向升降；所述吸盘组件包括吸盘框架、M组真空吸盘和M个吸力监控单元，所述M组真空吸盘和M个吸力监控单元一一对应，所述M组真空吸盘均匀分布在吸盘框架上，每个吸盘组所包含的真空吸盘等距分布；所述吸力监控单元用于测量其所对应的吸盘组的吸力值；所述控制装置接收外部发送的下料指令，移动吸盘组件至对应的工件正上方，降下吸盘组件直至其与工件上表面接触，采用与真空吸盘对应的真空设备进行抽吸，以切换所有吸盘组件的工作状态为吸取状态，采集所有吸力监控单元的测量值F
i
，i＝1，2，...，M；所述M为大于等于1的正整数；每个吸盘组通过一气阀与真空设备连接；所述控制装置结合所有吸力监控单元的测量值和工件特性，计算得到工件表面的受力分布，根据预设的策略判断是否执行下料测试流程或对吸盘组件进行调整。2.根据权利要求1所述的适用于激光切割机的下料装置，其特征在于，所述预设的策略包括以下步骤：S11，根据工件重力分布特性计算工件的质心位置，结合工件自重计算得到对应的最低吸力；S12，筛选出所有吸力值大于与工件对应的最低吸力的吸盘组，将其定义成有效吸盘组，结合所有有效吸盘组的吸力测量值计算工件表面所受的向上的第一力矩；S13，计算工件表面与有效吸盘组对应的所有位置点所受的向下的第二力矩；S14，选取工件边缘所有内角小于180度的拐点，选取得到N个拐点不同时位于同一直线上，所述N大于等于3；S15，结合第一力矩和第二力矩，分析得到工件质心至选取点的路径上的受力特性，根据分析结果判断是否执行下料测试流程。3.根据权利要求2所述的适用于激光切割机的下料装置，其特征在于，步骤S11中，通过设定有效吸盘组预估比例，计算分布至每个吸盘组的分重力，作为最低吸力。4.根据权利要求3所述的适用于激光切割机的下料装置，其特征在于，所述有效吸盘组预估比例结合经验数据根据工件表面形态特性设定。5.根据权利要求2所述的适用于激光切割机的下料装置，其特征在于，步骤S15中，对于不位于路径...

【专利技术属性】
技术研发人员：余德山，
申请(专利权)人：苏州创轩激光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：