專利名稱：泡塊自動(dòng)切割設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于泡塊切割的機(jī)械設(shè)備，屬于泡塊切割技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
泡塊(如聚氨酯泡塊等)用途廣泛、需用量大，廣泛應(yīng)用于冷凍冷藏設(shè)備、工業(yè)設(shè)備保溫、建筑材料、汽車頂篷內(nèi)飾、吸音消震材料等方面。用途不同、應(yīng)用條件不同對(duì)泡塊的切割加工尺寸、方式也就不同，所需的切割設(shè)備種類也就較多。發(fā)泡的泡塊表面不是完全平整，有的地方凸起，有的地方凹陷，凹凸不平。泡塊切割就是切除凹凸不平之處，獲得一個(gè)完整的平整平面，即切割刀具的位置應(yīng)該處在凹凸平面的最低點(diǎn)，使切除量最少。泡塊發(fā)泡后進(jìn)行切割加工的首要工序是將泡塊的各個(gè)側(cè)面進(jìn)行去毛邊處理，使各側(cè)面平整達(dá)到泡塊進(jìn)一步加工的要求。這個(gè)過(guò)程要求將不平整的側(cè)面去除同時(shí)要盡量使去除量小，提高泡塊的利用率，降低生產(chǎn)成本。以往的對(duì)泡塊的切割加工過(guò)程是比較繁瑣的，需要幾臺(tái)不同的設(shè)備將泡塊的各個(gè)面分別加工，首先要將泡塊裝夾在切頂機(jī)上，對(duì)泡塊的頂面進(jìn)行切割，完成后，再將泡塊轉(zhuǎn)到另一臺(tái)切邊設(shè)備，對(duì)泡塊的兩側(cè)邊進(jìn)行切割，兩側(cè)邊完成后，再將泡塊轉(zhuǎn)動(dòng)90度或者搬運(yùn)到另一臺(tái)切邊設(shè)備，對(duì)另外的兩側(cè)邊進(jìn)行切割，各個(gè)邊切割完成后，再將泡塊搬運(yùn)到另一臺(tái)設(shè)備，對(duì)泡塊進(jìn)行切片加工。。這樣要經(jīng)過(guò)至少4次搬運(yùn)裝夾和3臺(tái)或4 臺(tái)設(shè)備加工才能完成這幾個(gè)工序，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，需要設(shè)備多，并且重復(fù)裝夾加工精度也低。同時(shí)，現(xiàn)有的泡塊切割設(shè)備上均沒有檢測(cè)裝置，如中國(guó)專利文獻(xiàn)CN201168983公開的《塑料泡塊切割機(jī)》和CN201231508公開的一種泡塊切割機(jī)，不能檢測(cè)不平整頂面的去除量，達(dá)不到將不平整側(cè)面去除量最小的要求。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有泡塊切割加工技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種能夠自動(dòng)檢測(cè)泡塊頂面形貌、能夠一次裝夾完成泡塊多面切割和切片的泡塊自動(dòng)切割設(shè)備。本實(shí)用新型的泡塊自動(dòng)切割設(shè)備采用以下技術(shù)方案該泡塊自動(dòng)切割設(shè)備，包括工作平臺(tái)、龍門塔架、頂部及前后邊切割裝置、左側(cè)邊切割裝置、右側(cè)邊切割裝置、3D視覺傳感器、控制系統(tǒng)；龍門塔架橫跨于工作平臺(tái)左右兩側(cè)，工作平臺(tái)的右側(cè)邊設(shè)置有定位裝置，工作平臺(tái)上安裝有用于泡塊前后方向移動(dòng)時(shí)的零點(diǎn)定位檢測(cè)裝置，工作平臺(tái)上安裝有工件移動(dòng)機(jī)構(gòu)，工作平臺(tái)與龍門塔架之間安裝有前后移動(dòng)距離檢測(cè)裝置；龍門塔架的頂部安裝有3D視覺傳感器；頂部及前后邊切割裝置通過(guò)升降傳動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在龍門塔架的前部，在升降傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下頂部及前后邊切割裝置在龍門塔架上垂直升降，頂部及前后邊切割裝置包括刀具輪安裝機(jī)構(gòu)、安裝在刀具輪安裝機(jī)構(gòu)上的動(dòng)力電機(jī)、安裝在動(dòng)力電機(jī)上的刀具輪和安裝在刀具輪上的刀片，刀具輪安裝機(jī)構(gòu)包括一個(gè)支架和安裝在支架上的轉(zhuǎn)軸，支架安裝在龍門塔架前部?jī)蓚?cè)的導(dǎo)軌上，并與升降傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，轉(zhuǎn)軸的一端安裝有旋轉(zhuǎn)電機(jī)，轉(zhuǎn)軸上安裝動(dòng)力電機(jī)，支架上安裝有到位傳感器，頂部及前后邊切割裝置具有90度的旋轉(zhuǎn)功能，能夠?qū)崿F(xiàn)兩個(gè)垂直面的切割；左側(cè)邊切割裝置通過(guò)水平傳動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在龍門塔架的后部左側(cè)，在水平傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下左側(cè)邊切割裝置水平移動(dòng)，左側(cè)邊切割裝置包括刀具輪安裝架、安裝在刀具輪安裝架上的動(dòng)力電機(jī)、 安裝在動(dòng)力電機(jī)上的刀具輪和安裝在刀具輪上的刀片，刀具輪安裝架安裝在龍門塔架后部上下側(cè)的導(dǎo)軌上，并與水平傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接；右側(cè)邊切割裝置直接固定安裝在龍門塔架的后部右側(cè)，右側(cè)邊切割裝置包括刀具輪安裝座、安裝在刀具輪安裝座上的動(dòng)力電機(jī)、安裝在動(dòng)力電機(jī)上的刀具輪和安裝在刀具輪上的刀片；龍門塔架的立柱上和頂部及前后邊切割裝置之間安裝有升降距離檢測(cè)裝置；龍門塔架的橫梁和左側(cè)邊切割裝置之間安裝有左右移動(dòng)距離檢測(cè)裝置；所有電動(dòng)部件及傳感器均與控制系統(tǒng)連接。工件移動(dòng)機(jī)構(gòu)為安裝在工作平臺(tái)上的一系列輸送輥，相鄰輸送輥通過(guò)鏈輪連接， 其中一個(gè)輸送輥與伺服電機(jī)連接。前后移動(dòng)距離檢測(cè)裝置由激光傳感器和安裝在工件移動(dòng)機(jī)構(gòu)伺服電機(jī)上的光柵盤構(gòu)成，激光傳感器檢測(cè)到泡塊移動(dòng)到位后，由伺服電機(jī)確定移動(dòng)的具體距離。升降距離檢測(cè)裝置采用光柵尺，光柵尺的主尺固定在龍門塔架的立柱上，光柵尺的讀數(shù)頭安裝在頂部及前后邊切割裝置上。左右移動(dòng)距離檢測(cè)裝置采用光柵尺，光柵尺的主尺固定在龍門塔架的橫梁上，光柵尺的讀數(shù)頭安裝在左側(cè)邊切割裝置上。泡塊裝夾在工作平臺(tái)上，通過(guò)定位裝置進(jìn)行定位，在切割前，控制系統(tǒng)控制工件移動(dòng)機(jī)構(gòu)使泡塊移動(dòng)，3D視覺傳感器獲取泡塊頂面的圖像，計(jì)算頂面的凹凸深度，確定最少切除量。然后再切割?？刂葡到y(tǒng)根據(jù)檢測(cè)的結(jié)果并結(jié)合泡塊的加工要求控制左側(cè)邊切割裝置移動(dòng)到要求位置，然后工作平臺(tái)帶動(dòng)泡塊移動(dòng)，左側(cè)邊切割裝置、右側(cè)邊切割裝置首先開始切割泡塊的左、右側(cè)，泡塊移動(dòng)到頂部及前后邊切割裝置位置時(shí)，頂部及前后邊切割裝置旋轉(zhuǎn)到立式位置對(duì)泡塊的前側(cè)面進(jìn)行切割，然后頂部及前后邊切割裝置回位、旋轉(zhuǎn)到水平位置對(duì)泡塊的頂面進(jìn)行切割，完成后頂部及前后邊切割裝置再次旋轉(zhuǎn)到立式位置對(duì)泡塊的后側(cè)面進(jìn)行切割。這樣一次裝夾加工就完成了泡塊的5個(gè)面的切割加工工序。這5個(gè)面切割加工完成后，工作平臺(tái)帶動(dòng)泡塊移動(dòng)回到零點(diǎn)位置，為泡塊的切片做準(zhǔn)備。頂部及前后邊切割裝置旋轉(zhuǎn)到水平位置并根據(jù)切片的厚度要求升降到相應(yīng)位置開始對(duì)泡塊進(jìn)行切片加工， 一片切割完成后，工作平臺(tái)帶動(dòng)泡塊移動(dòng)回到零點(diǎn)位置，頂部及前后邊切割裝置降到下一片相應(yīng)位置進(jìn)行下一片的切割，重復(fù)這一過(guò)程直到切片完成。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊合理，能夠通過(guò)表面檢測(cè)裝置檢測(cè)泡塊的外側(cè)形貌，實(shí)現(xiàn)需加工面的最小去除量，結(jié)合泡塊的加工尺寸要求，自動(dòng)完成尺寸的調(diào)節(jié)，一次安裝，控制各方向的切割裝置實(shí)現(xiàn)5個(gè)面的切割和泡塊的切片加工，其中頂部及前后邊切割裝置具有90 度的旋轉(zhuǎn)功能，可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)垂直面的切割，自動(dòng)化程度高，提高了加工精度和生產(chǎn)效率、 減少材料的浪費(fèi)、降低生產(chǎn)成本、減少勞動(dòng)強(qiáng)度和勞動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)了以往需4套不同設(shè)備4次裝夾加工才能完成的加工要求。

圖1是本實(shí)用新型的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型龍門塔架的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是圖2的左視圖。[0016]圖4是本實(shí)用新型的控制原理示意圖。圖中1、工作平臺(tái)，2、頂部及前后邊切割裝置，3、龍門塔架，4、左側(cè)邊切割裝置，5、 右側(cè)邊切割裝置，6、零點(diǎn)定位檢測(cè)裝置，7、定位裝置，8、動(dòng)力電機(jī)，9、刀具輪，10、升降傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，11、刀具輪，12、動(dòng)力電機(jī)，13、動(dòng)力電機(jī)，14、旋轉(zhuǎn)電機(jī)，15、刀具輪安裝座，16、刀具輪， 17、刀具輪安裝機(jī)構(gòu)，18、水平傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，19、刀具輪安裝架，20、人機(jī)交互操作系統(tǒng)，21、3D視覺傳感器，22、控制系統(tǒng)，23、伺服電機(jī)，24、伺服電機(jī)，25、伺服電機(jī)，26、前后移動(dòng)距離檢測(cè)裝置，27、到位傳感器，28、升降距離檢測(cè)裝置，29、左右移動(dòng)距離檢測(cè)裝置。
具體實(shí)施方式
如圖1、圖2和圖3所示，本實(shí)用新型的泡塊自動(dòng)切割設(shè)備包括工作平臺(tái)1、龍門塔架3、頂部及前后邊切割裝置2、左側(cè)邊切割裝置4和右側(cè)邊切割裝置5。下面在敘述中以圖 1的左邊方向?yàn)榍?。龍門塔架3橫跨于工作平臺(tái)1的左右兩側(cè)，工作平臺(tái)1穿過(guò)龍門塔架3 設(shè)置在地面上，工作平臺(tái)1的右側(cè)邊設(shè)置有定位裝置7，定位裝置7調(diào)整好后固定在工作平臺(tái)1上，用于切割時(shí)對(duì)泡塊定位，泡塊裝夾在工作平臺(tái)1上通過(guò)定位裝置7進(jìn)行左右方向的定位，即垂直工件運(yùn)動(dòng)方向的定位，該定位裝置7可以是一塊長(zhǎng)的定位板，也可以是兩個(gè)相隔一定距離的定位銷，也可以是其它能夠起到定位作用的部件。工作平臺(tái)1上安裝有用于泡塊前后方向移動(dòng)時(shí)的零點(diǎn)定位檢測(cè)裝置6，該零點(diǎn)定位檢測(cè)裝置可以采用觸點(diǎn)式行程開關(guān)，泡塊到達(dá)零點(diǎn)定位檢測(cè)裝置6位置后，壓動(dòng)觸點(diǎn)式行程開關(guān)，泡塊在切割過(guò)程中的移動(dòng)距離從這個(gè)位置開始計(jì)算。工作平臺(tái)1上安裝有輸送輥，相鄰輸送輥通過(guò)鏈輪連接，其中一個(gè)輸送輥與伺服電機(jī)25 (參見圖4)連接。工作平臺(tái)1與龍門塔架3之間安裝有前后移動(dòng)距離檢測(cè)裝置沈，前后移動(dòng)距離檢測(cè)裝置26可以由激光傳感器和安裝在伺服電機(jī)25上的光柵盤構(gòu)成，激光傳感器檢測(cè)到泡塊移動(dòng)到位后，由伺服電機(jī)25確定移動(dòng)的具體距離。龍門塔架3的頂部安裝有3D視覺傳感器21。對(duì)泡塊頂面檢測(cè)時(shí)，首先是工作平臺(tái) 1上的工件移動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)泡塊運(yùn)行，經(jīng)過(guò)龍門塔架3，3D視覺傳感器獲取泡塊頂面的圖像， 計(jì)算頂面的凹凸深度，確定最少切除量。完成后，泡塊退回到初始位置，再進(jìn)行下步的切割加工工作。頂部及前后邊切割裝置2通過(guò)升降傳動(dòng)機(jī)構(gòu)10安裝在龍門塔架3的前部，在升降傳動(dòng)機(jī)構(gòu)10的作用下頂部及前后邊切割裝置2在龍門塔架3上垂直升降并能轉(zhuǎn)動(dòng)。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)10為豎向放置的絲杠螺母副移動(dòng)機(jī)構(gòu)，龍門塔架3的前部?jī)蓚?cè)各豎向安裝有一個(gè)絲杠， 兩絲杠之間設(shè)有一個(gè)光杠，兩絲杠的一端均裝有錐齒輪，光杠的兩端也安裝有錐齒輪，兩絲杠上的錐齒輪分別與光杠兩端的錐齒輪嚙合，其中一個(gè)絲杠與安裝在龍門塔架3上的伺服電機(jī)24 (參見圖4)連接。伺服電機(jī)M帶動(dòng)光桿轉(zhuǎn)動(dòng)，光桿通過(guò)錐齒輪傳遞動(dòng)力到兩個(gè)絲杠，使兩個(gè)絲杠同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)。頂部及前后邊切割裝置2包括刀具輪安裝機(jī)構(gòu)17、動(dòng)力電機(jī)8、 刀具輪9和刀片，刀具輪安裝機(jī)構(gòu)17通過(guò)螺母與兩個(gè)絲杠連接，刀具輪安裝機(jī)構(gòu)17包括有一個(gè)支架和安裝在支架上的轉(zhuǎn)軸，支架安裝在龍門塔架3前部?jī)蓚?cè)的導(dǎo)軌上，并通過(guò)兩個(gè)螺母分別與兩個(gè)絲杠連接，轉(zhuǎn)軸的一端安裝有旋轉(zhuǎn)電機(jī)14，動(dòng)力電機(jī)8通過(guò)一個(gè)電機(jī)座安裝在轉(zhuǎn)軸上，刀具輪9安裝在動(dòng)力電機(jī)8的電機(jī)軸上，刀片安裝在刀具輪9上。支架上安裝有到位傳感器27 (參見圖4)，旋轉(zhuǎn)電機(jī)14帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸再帶動(dòng)動(dòng)力電機(jī)8轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)到位時(shí)碰觸到位傳感器27停止轉(zhuǎn)動(dòng)?？梢詫?dòng)力電機(jī)8上的刀片轉(zhuǎn)動(dòng)到水平狀態(tài)或者立式狀態(tài)，然后啟動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)整個(gè)頂部及前后邊切割刀具2升降，移動(dòng)到所需位置；動(dòng)力電機(jī)8帶動(dòng)刀具輪9轉(zhuǎn)動(dòng)，刀具輪9上的刀片隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，推動(dòng)泡塊向前移動(dòng)，對(duì)泡塊進(jìn)行前后方向或頂部的切割。在龍門塔架3的立柱上和頂部及前后邊切割裝置2之間安裝有升降距離檢測(cè)裝置觀。升降距離檢測(cè)裝置觀可以采用光柵尺，將光柵尺的主尺固定在龍門塔架3的立柱上，將光柵尺的讀數(shù)頭安裝在頂部及前后邊切割裝置2上(具體可以安裝在刀具輪安裝機(jī)構(gòu)17的支架上)，隨頂部及前后邊切割裝置2的升降而動(dòng)。左側(cè)邊切割裝置4通過(guò)水平傳動(dòng)機(jī)構(gòu)18安裝在龍門塔架3的后部左側(cè)，在水平傳動(dòng)機(jī)構(gòu)18的作用下左側(cè)邊切割裝置4以左右水平運(yùn)動(dòng)。水平傳動(dòng)機(jī)構(gòu)18為水平放置的絲杠螺母副移動(dòng)機(jī)構(gòu)，龍門塔架3的后部上下各水平安裝有一個(gè)絲杠。兩絲杠之間設(shè)有一個(gè)光杠，兩絲杠的一端均裝有錐齒輪，光杠的兩端也安裝有錐齒輪，兩絲杠上的錐齒輪分別與光杠兩端的錐齒輪嚙合，其中一個(gè)絲杠與安裝在龍門塔架3上的伺服電機(jī)23 (參見圖4)連接，伺服電機(jī)23帶動(dòng)光桿轉(zhuǎn)動(dòng)，光桿通過(guò)錐齒輪傳遞動(dòng)力到兩個(gè)絲杠，使兩個(gè)絲杠同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)。左側(cè)邊切割裝置4包括刀具輪安裝架19、動(dòng)力電機(jī)12、安裝在動(dòng)力電機(jī)12上的刀具輪 11和安裝在刀具輪11上的刀片。刀具輪安裝架19安裝在龍門塔架3后部上下側(cè)的導(dǎo)軌上，并通過(guò)兩個(gè)螺母分別與兩個(gè)水平絲杠連接，動(dòng)力電機(jī)12安裝在刀具輪安裝架19上。通過(guò)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)左側(cè)邊切割裝置4水平移動(dòng)到指定位置，動(dòng)力電機(jī)12帶動(dòng)刀具輪11轉(zhuǎn)動(dòng)， 刀具輪11上的刀片隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)泡塊進(jìn)行左右方向的切割。在龍門塔架3的橫梁和左側(cè)邊切割裝置4之間安裝有左右移動(dòng)距離檢測(cè)裝置四。左右移動(dòng)距離檢測(cè)裝置四可以采用光柵尺，將光柵尺的主尺固定在龍門塔架3的橫梁上，將光柵尺的讀數(shù)頭安裝在左側(cè)邊切割裝置4上(具體可以安裝在刀具輪安裝架19上)，隨左側(cè)邊切割裝置4的水平移動(dòng)而動(dòng)。右側(cè)邊切割裝置5直接固定安裝在龍門塔架3的后部右側(cè)。右側(cè)邊切割裝置5固定安裝在龍門塔架3上，不能移動(dòng)，工件右側(cè)邊切割量的調(diào)節(jié)是通過(guò)定位裝置7在初期進(jìn)行調(diào)節(jié)的，加工過(guò)程是不能調(diào)節(jié)的。右側(cè)邊切割裝置5包括刀具輪安裝座15、動(dòng)力電機(jī)13、安裝在動(dòng)力電機(jī)13上的刀具輪16和安裝在刀具輪16上的刀片。刀具輪安裝座15上固定安裝在龍門塔架3上，動(dòng)力電機(jī)13安裝在刀具輪安裝座15上。動(dòng)力電機(jī)13帶動(dòng)刀具輪16 轉(zhuǎn)動(dòng)，刀具輪16上的刀片隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)泡塊右側(cè)切割。如圖4所示，所有的電動(dòng)部件及傳感器均與控制系統(tǒng)22連接，控制系統(tǒng)22采用可編程控制器(PLC)，控制系統(tǒng)22與一個(gè)人機(jī)交互操作系統(tǒng)20 (顯示屏)連接。工作人員首先通過(guò)與控制系統(tǒng)22連接的人機(jī)交互操作系統(tǒng)20將命令輸入到控制系統(tǒng)22使整個(gè)設(shè)備歸零復(fù)位，然后工作人員通過(guò)人機(jī)交互操作系統(tǒng)20將加工要求等參數(shù)輸入到控制系統(tǒng)22。工件裝夾定位完成后，龍門塔架3頂部的3D視覺傳感器21對(duì)泡塊頂面檢測(cè)，首先是工作平臺(tái)1上的工件移動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)泡塊運(yùn)行，經(jīng)過(guò)龍門塔架3，3D視覺傳感器獲取泡塊頂面的圖像，計(jì)算頂面的凹凸深度，確定最少切除量。完成后，泡塊退回到初始位置，再進(jìn)行下步的切割加工工作。3D視覺傳感器21將這些數(shù)據(jù)輸入控制系統(tǒng)22，控制系統(tǒng)22對(duì)人機(jī)交互操作系統(tǒng)20和3D視覺傳感器21這兩個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化算法處理產(chǎn)生所需的控制命令。控制系統(tǒng)22將加工工件的寬度指令輸入伺服電機(jī)23，伺服電機(jī) 23帶動(dòng)左側(cè)邊切割裝置4移動(dòng)到指定位置，左右移動(dòng)距離檢測(cè)裝置四檢測(cè)到位后將信號(hào)反饋給控制系統(tǒng)22，然后控制系統(tǒng)22發(fā)出工件運(yùn)行指令到伺服電機(jī)25，伺服電機(jī)25帶動(dòng)工作平臺(tái)1上的輸送輥運(yùn)行，泡塊開始移動(dòng)。當(dāng)泡塊移動(dòng)到零點(diǎn)定位檢測(cè)裝置6位置時(shí)，零點(diǎn)定位檢測(cè)裝置6檢測(cè)到信號(hào)并將信號(hào)反饋到控制系統(tǒng)22，控制系統(tǒng)22發(fā)出切割前側(cè)面的指令到旋轉(zhuǎn)電機(jī)14和伺服電機(jī)M，旋轉(zhuǎn)電機(jī)14首先動(dòng)作將刀具輪9轉(zhuǎn)動(dòng)到立式位置為切割前側(cè)面做準(zhǔn)備，到位傳感器27檢測(cè)到位后，反饋信號(hào)到控制系統(tǒng)22，然后伺服電機(jī)M帶動(dòng)頂部及前后邊切割裝置2開始移動(dòng)，當(dāng)泡塊運(yùn)行到指定位置時(shí)，升降距離檢測(cè)裝置觀反饋信號(hào)到控制系統(tǒng)22，然后控制系統(tǒng)22發(fā)出指令到伺服電機(jī)25使工作平臺(tái)1的輸送輥停止運(yùn)行，前后移動(dòng)距離檢測(cè)裝置26檢測(cè)停止后將信號(hào)反饋給控制系統(tǒng)22，然后伺服電機(jī)M帶動(dòng)頂部及前后邊切割裝置2運(yùn)行做前側(cè)面的切割工序。切割完成后，伺服電機(jī)M帶動(dòng)頂部及前后邊切割裝置2回位，升降距離檢測(cè)裝置觀檢測(cè)到位后，控制系統(tǒng)22發(fā)出指令到旋轉(zhuǎn)電機(jī)14，旋轉(zhuǎn)電機(jī)14帶動(dòng)刀具輪9旋轉(zhuǎn)到水平位置，到位傳感器27檢測(cè)到位后，控制系統(tǒng) 22發(fā)出指令到伺服電機(jī)24，伺服電機(jī)M帶動(dòng)頂部及前后邊切割裝置2到切割泡塊的高度位置開始對(duì)頂面切割做準(zhǔn)備，升降距離檢測(cè)裝置觀檢測(cè)到位后，伺服電機(jī)25開始帶動(dòng)工作平臺(tái)1的輸送輥運(yùn)行，使泡塊移動(dòng)，泡塊的頂面和左右側(cè)面開始切割。根據(jù)控制系統(tǒng)22的發(fā)出的工件長(zhǎng)度要求和前后移動(dòng)距離檢測(cè)裝置沈的到位檢測(cè)信號(hào)，在切割完成后，伺服電機(jī)25停止運(yùn)行，泡塊停止在指定位置，伺服電機(jī)M帶動(dòng)頂部及前后邊切割裝置2回位，旋轉(zhuǎn)電機(jī)14帶動(dòng)刀具輪9旋轉(zhuǎn)到立式狀態(tài)，到位傳感器27檢測(cè)到位后，伺服電機(jī)M帶動(dòng)帶動(dòng)頂部及前后邊切割裝置2開始切割泡塊件的后側(cè)面，切割完成后，升降距離檢測(cè)裝置觀檢測(cè)到位后，控制系統(tǒng)22發(fā)出指令，伺服電機(jī)M帶動(dòng)頂部及前后邊切割裝置2回位，升降距離檢測(cè)裝置觀檢測(cè)到位后停止，伺服電機(jī)23帶動(dòng)左側(cè)邊切割裝置4回位，左右移動(dòng)距離檢測(cè)裝置四檢測(cè)到位后停止，伺服電機(jī)25帶動(dòng)工作平臺(tái)1的輸送輥繼續(xù)運(yùn)行，將泡塊移出， 前后移動(dòng)距離檢測(cè)裝置26檢測(cè)到位后停止。完成后，泡塊再次退回到初始位置，再進(jìn)行下步的切片加工工作。控制系統(tǒng)22發(fā)出指令到旋轉(zhuǎn)電機(jī)14，旋轉(zhuǎn)電機(jī)14帶動(dòng)刀具輪9旋轉(zhuǎn)到水平位置，到位傳感器27檢測(cè)到位后，控制系統(tǒng)22發(fā)出指令到伺服電機(jī)24，伺服電機(jī)M帶動(dòng)頂部及前后邊切割裝置2到泡塊切片的高度位置開始對(duì)泡塊切片做準(zhǔn)備，升降距離檢測(cè)裝置觀檢測(cè)到位后，伺服電機(jī)25開始帶動(dòng)工作平臺(tái)1的輸送輥運(yùn)行，使泡塊移動(dòng)，泡塊的第一片切片開始切割。根據(jù)控制系統(tǒng) 22的發(fā)出的工件長(zhǎng)度指令和前后移動(dòng)距離檢測(cè)裝置沈的到位檢測(cè)信號(hào)，在切割完成后，泡塊又一次退回到初始位置，進(jìn)行下一片的切片加工工作，如此往復(fù)，直到泡塊切片完成。本實(shí)用新型具有以下特點(diǎn)1. 一次裝夾加工能夠?qū)崿F(xiàn)5個(gè)泡塊面的切割加工和泡塊的切片加工，實(shí)現(xiàn)了以往需4套不同設(shè)備4次裝夾加工才能完成的加工要求；2.裝有表面檢測(cè)裝置，可以對(duì)泡塊表面狀況進(jìn)行檢測(cè)，以實(shí)現(xiàn)最少材料去除，節(jié)約成本；3.對(duì)泡塊的頂面和前后側(cè)面的切割加工以及泡塊切片加工共用一套刀具系統(tǒng)，使設(shè)備更加緊湊合理，提高加工精度，減少設(shè)備成本；4.只需靠右側(cè)定位，前后側(cè)通過(guò)傳感檢測(cè)裝置來(lái)檢測(cè)，裝夾簡(jiǎn)單、便于操作；5.通過(guò)控制系統(tǒng)、伺服電機(jī)和傳感檢測(cè)裝置實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化的切割加工。
權(quán)利要求1.一種泡塊自動(dòng)切割設(shè)備，包括工作平臺(tái)、龍門塔架、頂部及前后邊切割裝置、左側(cè)邊切割裝置、右側(cè)邊切割裝置、3D視覺傳感器、控制系統(tǒng)；其特征是龍門塔架橫跨于工作平臺(tái)左右兩側(cè)，工作平臺(tái)的右側(cè)邊設(shè)置有定位裝置，工作平臺(tái)上安裝有用于泡塊前后方向移動(dòng)時(shí)的零點(diǎn)定位檢測(cè)裝置，工作平臺(tái)上安裝有工件移動(dòng)機(jī)構(gòu)，工作平臺(tái)與龍門塔架之間安裝有前后移動(dòng)距離檢測(cè)裝置；龍門塔架的頂部安裝有3D視覺傳感器；頂部及前后邊切割裝置通過(guò)升降傳動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在龍門塔架的前部，在升降傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下頂部及前后邊切割裝置在龍門塔架上垂直升降，頂部及前后邊切割裝置包括刀具輪安裝機(jī)構(gòu)、安裝在刀具輪安裝機(jī)構(gòu)上的動(dòng)力電機(jī)、安裝在動(dòng)力電機(jī)上的刀具輪和安裝在刀具輪上的刀片，刀具輪安裝機(jī)構(gòu)包括一個(gè)支架和安裝在支架上的轉(zhuǎn)軸，支架安裝在龍門塔架前部?jī)蓚?cè)的導(dǎo)軌上，并與升降傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，轉(zhuǎn)軸的一端安裝有旋轉(zhuǎn)電機(jī)，轉(zhuǎn)軸上安裝動(dòng)力電機(jī)，支架上安裝有到位傳感器，頂部及前后邊切割裝置具有90度的旋轉(zhuǎn)功能，能夠?qū)崿F(xiàn)兩個(gè)垂直面的切割；左側(cè)邊切割裝置通過(guò)水平傳動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在龍門塔架的后部左側(cè)，在水平傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下左側(cè)邊切割裝置水平移動(dòng)，左側(cè)邊切割裝置包括刀具輪安裝架、安裝在刀具輪安裝架上的動(dòng)力電機(jī)、安裝在動(dòng)力電機(jī)上的刀具輪和安裝在刀具輪上的刀片，刀具輪安裝架安裝在龍門塔架后部上下側(cè)的導(dǎo)軌上，并與水平傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接；右側(cè)邊切割裝置直接固定安裝在龍門塔架的后部右側(cè)，右側(cè)邊切割裝置包括刀具輪安裝座、安裝在刀具輪安裝座上的動(dòng)力電機(jī)、 安裝在動(dòng)力電機(jī)上的刀具輪和安裝在刀具輪上的刀片；龍門塔架的立柱上和頂部及前后邊切割裝置之間安裝有升降距離檢測(cè)裝置；龍門塔架的橫梁和左側(cè)邊切割裝置之間安裝有左右移動(dòng)距離檢測(cè)裝置；所有電動(dòng)部件及傳感器均與控制系統(tǒng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泡塊自動(dòng)切割設(shè)備，其特征是所述工件移動(dòng)機(jī)構(gòu)為安裝在工作平臺(tái)上的一系列輸送輥，相鄰輸送輥通過(guò)鏈輪連接，其中一個(gè)輸送輥與伺服電機(jī)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泡塊自動(dòng)切割設(shè)備，其特征是所述前后移動(dòng)距離檢測(cè)裝置由激光傳感器和安裝在工件移動(dòng)機(jī)構(gòu)伺服電機(jī)上的光柵盤構(gòu)成，激光傳感器檢測(cè)到泡塊移動(dòng)到位后，由伺服電機(jī)確定移動(dòng)的具體距離。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泡塊自動(dòng)切割設(shè)備，其特征是所述升降距離檢測(cè)裝置采用光柵尺，光柵尺的主尺固定在龍門塔架的立柱上，光柵尺的讀數(shù)頭安裝在頂部及前后邊切割裝置上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泡塊自動(dòng)切割設(shè)備，其特征是所述左右移動(dòng)距離檢測(cè)裝置采用光柵尺，光柵尺的主尺固定在龍門塔架的橫梁上，光柵尺的讀數(shù)頭安裝在左側(cè)邊切割
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種泡塊自動(dòng)切割設(shè)備，包括工作平臺(tái)、龍門塔架、頂部及前后邊切割裝置、左側(cè)邊切割裝置、右側(cè)邊切割裝置、3D視覺傳感器和控制系統(tǒng)；工作平臺(tái)上安裝有工件移動(dòng)機(jī)構(gòu)，工作平臺(tái)與龍門塔架之間安裝有前后移動(dòng)距離檢測(cè)裝置；龍門塔架的頂部安裝有3D視覺傳感器，頂部及前后邊切割裝置通過(guò)升降傳動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在龍門塔架的前部，左側(cè)邊切割裝置通過(guò)水平傳動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在龍門塔架的后部左側(cè)，右側(cè)邊切割裝置直接固定安裝在龍門塔架的后部右側(cè)，所有電動(dòng)部件及傳感器均與控制系統(tǒng)連接。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了一次裝夾完成5個(gè)面的自動(dòng)化切割加工和泡塊切片加工過(guò)程，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化加工，提高了加工精度和生產(chǎn)效率、減少材料的浪費(fèi)、降低生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)B26D7/27GK202212988SQ20112031624
公開日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2011年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月26日
發(fā)明者李永, 林明星 申請(qǐng)人:山東大學(xué)