[发明专利]一种激光切割机的工件夹具和下料方法

说明书

本发明提供一种激光切割机的工件夹具，包括吸盘支架、M个吸盘横梁、M组吸盘组和控制装置；M个吸盘横梁沿周向均匀地水平安装在吸盘支架下表面上；所述吸盘横梁包括第一转臂、第二转臂、第一转轴、第二转轴和铰链机构。本发明能够结合工件的材质特征和表面形貌特征，自适应地采用电磁吸盘和/或真空吸盘抓取工件，使工件夹具尽可能地适用不同形态的工件，减少切割缝隙对抓取效果的影响，减小对真空度和磁吸力的依赖，节约能耗；同时，通过优化工件夹具结构设计，使电磁吸盘和真空吸盘能够实现大范围的位置调整，有效配合前述吸取方案。

技术领域

本发明涉及激光切割机领域，具体而言涉及一种激光切割机的工件夹具和下料方法。

背景技术

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。

然而，由于激光切割后的工件表面并不平整，根据切割工艺的变化而变化，目前的真空吸盘经常由于吸附在切割后的缝隙位置导致吸力不足，使工件变得难以抓取，甚至从半空掉落发生事故。尤其是对于难以布设很多吸盘组件的工件夹具来说，如何尽可能地提高每个吸盘的吸取效果，是亟需解决的问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种激光切割机的工件夹具和下料方法，能够结合工件的材质特征和表面形貌特征，自适应地采用电磁吸盘和/或真空吸盘抓取工件，使工件夹具尽可能地适用不同形态的工件，减少切割缝隙对抓取效果的影响，减小对真空度和磁吸力的依赖，节约能耗；同时，通过优化工件夹具结构设计，使电磁吸盘和真空吸盘能够实现大范围的位置调整，有效配合前述吸取方案。

为达成上述目的，本发明提出一种激光切割机的工件夹具，所述工件夹具包括吸盘支架、M个吸盘横梁、M组吸盘组和控制装置；

所述吸盘支架的横截面呈圆形，M个吸盘横梁沿周向均匀地水平安装在吸盘支架下表面上；

所述吸盘横梁包括第一转臂、第二转臂、第一转轴、第二转轴和铰链机构；所述第一转轴和第二转轴垂直安装在吸盘支架下表面上，所述第一转臂安装在第一转轴外侧，围绕第一转轴水平转动，所述第二转臂安装在第二转轴外侧，沿第二转轴水平转动，第一转轴和第二转轴通过铰链机构铰接，以使第一转臂和第二转臂合并在一起或展开呈一夹角，并限定夹角最大取值；

所述M个吸盘组一一对应地安装在M个吸盘横梁下方；每个吸盘组包括至少一个电磁吸盘和至少一个真空吸盘，每个真空吸盘通过真空吸盘安装机构安装在第一转臂上，且沿第一转臂水平移动，每个电磁吸盘通过电磁吸盘安装机构安装在第二转臂上，且沿第二转臂向水平和竖直两个方向移动；所述真空吸盘的初始位置低于电磁吸盘的最高空载位置，高于电磁吸盘的最低空载位置；

所述控制装置结合工件的材质特征和表面形貌特征，根据预设的调整策略自适应地调整电磁吸盘和真空吸盘的位置，以所需真空度最小和移动路径最短为约束条件，采用电磁吸盘和/或真空吸盘抓取工件。

进一步地，所述真空吸盘安装机构包括第一电机、第一滑块、直线轴承、中空浮动杆和第一水平导轨；

所述第一转臂的中部设置有第一长条型竖直通孔，所述第一水平导轨设置在第一转臂上表面上；所述直线轴承位于第一长条型竖直通孔上方，通过第一滑块安装在第一水平导轨上，第一滑块通过第一电机与控制装置连接；所述第一电机根据控制装置发送的控制指令调整输出轴转速以驱动第一滑块携带直线轴承沿第一水平导轨移动；

所述中空浮动杆的一端依次穿过第一长条型竖直通孔和直线轴承竖直延伸至第一转臂上方，与真空发生器连接，另一端连接真空吸盘。

进一步地，所述真空吸盘安装机构还包括设置在直线轴承上方的限位块，所述限位块中间设由圆柱形竖直通孔，中空浮动杆穿过限位块；