专利名称：一种曲面板测量画线切割机的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及激光切割设备，具体地说是一种曲面板测量画线切割机。
背景技术：
随着机械行业的迅猛发展，为了满足更高的加工要求，各加工厂家越来越多地开始应用三维加工设备，不仅在机械加工领域三维数控加工中心得到广泛的使用，在板材的下料加工方面也已经开始应用三维加工设备。目前，对曲面板测量画线采用的是画针方式，通过画针在曲面板上画线；画线后， 将曲面板拿到切割机上进行切割。现有的这种画线切割方式，工艺复杂，需要移动曲面板， 由于曲面板体积较大，移动起来十分不便。
发明内容
为了解决现有画针方式存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种曲面板测量画线切割机。本发明的目的是通过以下技术方案来实现的本发明包括机座、X向移动单元、Y向移动单元、Z向移动单元及移动换位单元，其中X向移动单元可往复移动地安装在机座上，Y向移动单元安装在X向移动单元上、具有X 向和Y向两个移动自由度，Z向移动单元安装在Y向移动单元上、具有X向、Y向和Z向三个移动自由度；所述移动换位单元安装在Z向移动单元上，具有X向、Y向和Z向三个移动自由度及绕X向和Y向旋转的两个转动自由度，在移动换位单元上分别设有测量头、激光画线头及火焰切割头。其中所述X向移动单元、Y向移动单元及Z向移动单元分别通过各自单元中的驱动电机带动齿轮与齿条啮合，实现各自单元的移动自由度；X向与Y向在水平方向上互相垂直，Z向铅垂向上；所述X向移动单元包括X向驱动电机、X向齿轮、X向齿条、立柱、横梁、X 向拖链及X向导轨，机座位于工作台长度方向的两侧，在机座上分别设有X向齿条及X向导轨，立柱的顶端连接有横梁，底端通过滑块与X向导轨相连，X向驱动电机安装在立柱上、输出轴上连接有χ向齿轮，χ向齿轮与χ向齿条相啮合；所述X向拖链的一端安装在机座上， 另一端与立柱相连，X向驱动电机与安装在立柱上的操作台电连接；所述Y向移动单元包括 Y向驱动电机、Y向导轨、Y向安装板、Y向齿条及Y向拖链，其中Y向导轨及Y向齿条分别安装在X向移动单元中的横梁上，Y向安装板通过滑块与Y向导轨相连，在Y向安装板上设有Y向驱动电机，Y向驱动电机的输出轴上连接有Y向齿轮，Y向齿轮与Y向齿条相啮合；所述Y向拖链的一端安装在X向移动单元中的横梁上，另一端与Y向安装板相连，Y向驱动电机与安装在X向移动单元上的操作台电连接；所述Z向移动单元包括Z向驱动电机、Z向齿条、Z向安装板及Z向拖链，其中Z向驱动电机安装在Y向移动单元中的Y向安装板上，该Y 向安装板上还设有Z向导轨，Z向安装板通过滑块与Z向导轨相连，所述Z向齿条设置在Z 向安装板上、与Z向驱动电机输出轴上的Z向齿轮相啮合；所述Z向拖链的一端与X向移动单元中的横梁相连，另一端接至Z向安装板，Z向驱动电机与安装在X向移动单元上的操作台电连接；所述移动换位单元包括测量头、激光画线头、火焰切割头、底座、α轴驱动电机、 β轴驱动电机及安装座，其中α轴驱动电机安装在Z向移动单元中的Z向安装板上，安装座与α轴驱动电机的输出轴相连，β轴驱动电机设置在安装座上，输出轴上连接有底座， 在底座上分别固接有测量头、激光画线头及火焰切割头；底座上加设有无杆气缸，在无杆气缸上设有沿H向往复移动的滑块，测量头、激光画线头及火焰切割头分别固接在该滑块上、 与滑块连动；α轴为绕Y向旋转的自由度，β轴为绕X向旋转的自由度、且与α轴垂直；H 向与X向方向相同。本发明的优点与积极效果为本发明具有三个移动自由度和两个旋转自由度，实现了立体加工，测量精度高，稳定性好，根据采集的数据特征自动搜索最优下料划线位置，使划线产品更接近理想曲面，提高了工件下料的质量，解决了大型曲面钢板精确下料的难题。
图1为本发明的结构主视图；图2为图1的左视图；图3为图1的俯视图；图4为图1中移动换位单元的结构主视图；图5为图4的左视图；其中1为机座，2为操作台，3为X向移动单元，301为X向驱动电机，302为X向齿轮，303为X向齿条，304为立柱，305为横梁，306为X向拖链，307为X向导轨；4为Y向移动单元，401为Y向驱动电机，402为Y向导轨，403为Y向安装板，404 为Y向齿条，405为Y向拖链；5为Z向移动单元，501为Z向驱动电机，502为Z向齿条，503为Z向安装板，504 为Z向拖链；6为移动换位单元，601为测量头，602为激光画线头，603为火焰切割头，604为底座，605为无杆气缸，606为滑块，607为α轴驱动电机，608为β轴驱动电机，609为安装座；7为工作台，8为工件。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明作进一步详述。 如图1 3所示，本发明包括机座1、Χ向移动单元3、Υ向移动单元4、Ζ向移动单元5及移动换位单元6，X向移动单元3可沿X向往复移动，Y向移动单元4安装在X向移动单元3上、具有X向和Y向两个移动自由度，即可沿Y向往复移动，还可随X向移动单元沿X向往复移动；Z向移动单元5安装在Y向移动单元4上，具有X向、Y向和Z向三个移动自由度，即Z向移动单元5可沿Z向往复移动，可随Y向移动单元4沿Y向往复移动，还可随X向移动单元沿X向往复移动。移动换位单元6安装在Z向移动单元5上，具有Z向移动单元5的X向、Y向和Z向三个移动自由度及具有绕X向和Y向旋转的两个转动自由度，g卩α轴和β轴，还具有沿H向往复移动的移动自由度。X向与Y向在水平方向上互相垂直，Z向铅垂向上，α轴为绕Y向旋转的自由度，β轴为绕X向旋转的自由度、且与α轴垂直，H向与X向方向相同。X向移动单元3包括X向驱动电机301、X向齿轮302、X向齿条303、立柱304、横梁305、Χ向拖链306及X向导轨307，机座1位于工作台7长度方向的两侧，被画线切割的工件8旋转在工作台7上；在机座1上固定有X向导轨307，X向导轨307的内侧设有固定在机座1上的X向齿条303，X向齿条303与X向导轨307平行；两个立柱304及固接在两个立柱顶端的横梁305组成了切割机的支撑部分，两个立柱304的底端分别通过滑块与X 向导轨307相连；X向驱动电机301固定在立柱304上，X向驱动电机301的输出轴上键连接有X向齿轮302，X向齿轮302与X向齿条303相啮合；X向拖链306的一端安装在机座 1上，另一端与立柱304相连，X向驱动电机301与安装在立柱304上的操作台2电连接，X 向拖链306可用于走线。X向驱动电机301驱动X向齿轮302转动，通过X向齿轮302与X 向齿条303的啮合，使X向移动单元3及其上的Y向移动单元4、Z向移动单元5和移动换位单元6沿X向导轨307往复移动。Y向移动单元4包括Y向驱动电机401、Y向导轨402、Y向安装板403、Y向齿条 404及Y向拖链405，其中Y向导轨402为两根，上下平行地固定在横梁305上，在两根Y向导轨402之间固接有Y向齿条404，Y向齿条404与Y向导轨402平行，Y向安装板403通过滑块与Y向导轨402相连，在Y向安装板403上设有Y向驱动电机401，Y向驱动电机401 的输出轴由Y向安装板403穿过、键连接有Y向齿轮，Y向齿轮与Y向齿条404相啮合；Y向拖链405的一端安装在横梁305上，另一端与Y向安装板403相连，Y向驱动电机401与安装在立柱304上的操作台2电连接，Y向拖链405可用于走线。Y向驱动电机401驱动Y向齿轮转动，通过Y向齿轮与Y向齿条404的啮合，使Y向移动单元4及其上的Z向移动单元 5和移动换位单元6沿Y向导轨402往复移动。Z向移动单元5包括Z向驱动电机501、Ζ向齿条502、Ζ向安装板503及Z向拖链 504，其中Z向驱动电机501固定在Y向安装板403上，该Y向安装板403上还固接有Z向导轨，Z向安装板503通过滑块与Z向导轨相连；Z向齿条502设置在Z向安装板503上、与Z 向导轨平行，Z向驱动电机501输出轴上键连接有Z向齿轮，Z向齿轮与Z向齿条502相啮合；Z向拖链504的一端与横梁305相连，另一端接至Z向安装板503，Z向驱动电机501与安装在X向移动单元3上的操作台2电连接，Z向拖链504可用于走线。Z向驱动电机501 驱动Z向齿轮转动，通过Z向齿轮与Z向齿条502的啮合，使Z向移动单元5和移动换位单元6沿Z向导轨往复移动。如图4、图5所示，移动换位单元6包括测量头601、激光画线头602、火焰切割头 603、底座604、无杆气缸605、滑块606、α轴驱动电机607、β轴驱动电机608及安装座609， 其中α轴驱动电机607固定在Z向安装板503上，安装座609与α轴驱动电机607的输出轴相连，β轴驱动电机608固定在安装座609上，β轴驱动电机608的输出轴上连接有底座604，底座604上加设有无杆气缸605，在无杆气缸605上设有沿H向往复移动的滑块 606，测量头601、激光画线头602及火焰切割头603分别固接在该滑块606上、与滑块606 连动。α轴驱动电机607和β轴驱动电机608分别工作，可以使移动换位单元6分别绕X向和Y向旋转；通过无杆气缸605可以实现滑块606带动测量头601、激光画线头602及火焰切割头603沿H向往复移动。本发明的工作原理为通过X向、Y向的移动能够覆盖工件8的水平范围，通过Z向的移动能够适应工件 8高度方向的变化；通过α轴、β轴的旋转能够适应工件8曲率方面的变化。将工件放到工作台7上，启动切割机，首先测量头开始工作，在整个工作范围内对工件8进行扫描，测量头601能够检测出工件8的高度，通过X向、Y向的位移传感器确定测量点的水平位置。通过测量能够确定工件8是否满足加工的要求，通过相临测量点的比较能够确定工件8的曲率。操作台2根据测量结果控制规划出最佳的画线路径，然后控制各驱动电机，通过五轴(X向、Y向、Z向、α轴、β轴)连动画出工件的轨迹。最后启动移动换位单元6，将火焰切割头605通过无杆气缸605沿H向移到激光画线头602原来的位置上，火焰切割头605沿着画线轨迹将废料切除。本发明的测量头601为市购产品，购置于KEYENCE公司，型号为LK-G500;激光画线头602为市购产品，购置于IPG公司生产的激光画线头；火焰切割头为市购产品， 购置于IPG公司，型号为YLP-50 ；无杆气缸605为市购产品，购置于FESTO公司，型号为 DGC-18-100。
权利要求
1.一种曲面板测量画线切割机，其特征在于包括机座⑴、X向移动单元⑶、Y向移动单元(4)、Z向移动单元( 及移动换位单元(6)，其中X向移动单元( 可往复移动地安装在机座(1)上，Y向移动单元(4)安装在X向移动单元(3)上、具有X向和Y向两个移动自由度，Z向移动单元(5)安装在Y向移动单元⑷上、具有X向、Y向禾Π Z向三个移动自由度；所述移动换位单元(6)安装在Z向移动单元(5)上，具有X向、Y向和Z向三个移动自由度及绕X向和Y向旋转的两个转动自由度，在移动换位单元(6)上分别设有测量头 (601)、激光画线头(602)及火焰切割头(603)。
2.按权利要求1所述的曲面板测量画线切割机，其特征在于所述X向移动单元(3)、 Y向移动单元(4)及Z向移动单元( 分别通过各自单元中的驱动电机带动齿轮与齿条啮合，实现各自单元的移动自由度。
3.按权利要求1所述的曲面板测量画线切割机，其特征在于X向与Y向在水平方向上互相垂直，Z向铅垂向上。
4.按权利要求1或2所述的曲面板测量画线切割机，其特征在于所述X向移动单元(3)包括X向驱动电机(301)、X向齿轮(302)、X向齿条(303)、立柱(304)、横梁(305)、X 向拖链(306)及X向导轨(307)，机座(1)位于工作台长度方向的两侧，在机座(1)上分别设有X向齿条(30 及X向导轨(307)，立柱(304)的顶端连接有横梁(305)，底端通过滑块与X向导轨(307)相连，X向驱动电机(301)安装在立柱(304)上、输出轴上连接有X向齿轮(30 ，X向齿轮(30 与X向齿条(30 相啮合；所述X向拖链(306)的一端安装在机座(1)上，另一端与立柱(304)相连，X向驱动电机(301)与安装在立柱(304)上的操作台O)电连接。
5.按权利要求1或2所述的曲面板测量画线切割机，其特征在于所述Y向移动单元(4)包括Y向驱动电机(401)、Y向导轨(402)、Υ向安装板(403)、Υ向齿条(404)及Y向拖链005)，其中Y向导轨(402)及Y向齿条(404)分别安装在X向移动单元(3)中的横梁上，Y向安装板(403)通过滑块与Y向导轨(402)相连，在Y向安装板(403)上设有Y向驱动电机G01)，Y向驱动电机001)的输出轴上连接有Y向齿轮，Y向齿轮与Y向齿条G04) 相啮合；所述Y向拖链(405)的一端安装在X向移动单元(3)中的横梁上，另一端与Y向安装板(403)相连，Y向驱动电机001)与安装在X向移动单元(3)上的操作台O)电连接。
6.按权利要求1或2所述的曲面板测量画线切割机，其特征在于所述Z向移动单元(5)包括Z向驱动电机(501)、Ζ向齿条(502)、Ζ向安装板(503)及Z向拖链(504)，其中Z 向驱动电机(501)安装在Y向移动单元(4)中的Y向安装板上，该Y向安装板上还设有Z向导轨，Z向安装板(503)通过滑块与Z向导轨相连，所述Z向齿条(502)设置在Z向安装板 (503)上、与Z向驱动电机(501)输出轴上的Z向齿轮相啮合；所述Z向拖链(504)的一端与X向移动单元⑶中的横梁相连，另一端接至Z向安装板(503)，Z向驱动电机(501)与安装在X向移动单元⑶上的操作台⑵电连接。
7.按权利要求1或2所述的曲面板测量画线切割机，其特征在于所述移动换位单元(6)包括测量头阳01)、激光画线头(602)、火焰切割头(603)、底座(604)、α轴驱动电机 (607)、β轴驱动电机(608)及安装座(609)，其中α轴驱动电机(607)安装在Z向移动单元(5)中的Z向安装板上，安装座(609)与α轴驱动电机(607)的输出轴相连，β轴驱动电机(608)设置在安装座(609)上，输出轴上连接有底座(604)，在底座(604)上分别固接有测量头(601)、激光画线头(602)及火焰切割头(603)。
8.按权利要求7所述的曲面板测量画线切割机，其特征在于所述底座(604)上加设有无杆气缸(605)，在无杆气缸(60 上设有沿H向往复移动的滑块(606)，测量头(601)、 激光画线头(602)及火焰切割头(603)分别固接在该滑块(606)上、与滑块(606)连动。
9.按权利要求7所述的曲面板测量画线切割机，其特征在于α轴为绕Y向旋转的自由度，β轴为绕X向旋转的自由度、且与α轴垂直。
10.按权利要求7所述的曲面板测量画线切割机，其特征在于Η向与X向方向相同。
全文摘要
本发明涉及激光切割设备，具体地说是一种曲面板测量画线切割机，包括机座、X向移动单元、Y向移动单元、Z向移动单元及移动换位单元，X向移动单元可往复移动地安装在机座上，Y向移动单元安装在X向移动单元上、具有X向和Y向两个移动自由度，Z向移动单元安装在Y向移动单元上、具有X向、Y向和Z向三个移动自由度；移动换位单元安装在Z向移动单元上，具有X向、Y向和Z向三个移动自由度及绕X向和Y向旋转的两个转动自由度，在移动换位单元上分别设有测量头、激光画线头及火焰切割头。本发明具有三个移动自由度和两个旋转自由度，测量精度高，稳定性好，根据采集的数据特征自动搜索最优下料划线位置，使划线产品更接近理想曲面。
文档编号B23K7/10GK102528209SQ20101059026
公开日2012年7月4日 申请日期2010年12月15日 优先权日2010年12月15日
发明者徐志刚, 徐永利, 昌成刚, 王军义, 甘洪岩 申请人:中国科学院沈阳自动化研究所