智能数控桥式切割机及控制方法与流程

1.本发明涉及石材加工技术领域，尤其涉及一种智能数控桥式切割机及控制方法。


背景技术：

2.现有的应用于岩板、石材(以下统称板材)的切割机由水平设置的工作台和三轴切割头组成，依靠人工控制用绳或者链来夹取板材之后，将竖直放置的板材吊装起来之后放置在水平的工作台；在对板材切割的过程中，当部分已切割板材阻挡切割路径时，需要人工对已切割板材进行移动。对于现在的人工上下板的形式，对于人工的要求很高，每次都需要将板材吊装起来高过工作台面的高度，首当其冲的就是安全问题得不到保证，其次由人工对已切割板材进行移动，容易导致移动以后在进行二次切割会产生局部的尺寸相对于原有的尺寸会有一个小范围的切割误差，这样不仅会造成资源浪费，对于不同规格的切割始终处于一个不稳定的状态。
3.另外，现有技术的切割机始终处于独立运转的模式，并未与设备前后实现数据共享，不能及时将前后的信息联系起来，不利于长期的推广，并且低效的工作模式也不利于整线生产。


技术实现要素：

4.本发明旨提供一种智能数控桥式切割机及控制方法，该智能数控桥式切割机能解决现有技术中自动化程度低的问题。
5.为了实现上述目的，本发明的技术方案为：
6.一种智能数控桥式切割机，其包括：
7.机架；
8.两个边梁部件，其架设在所述机架上；
9.横梁部件，其两端分别传动连接在一个所述边梁部件上；
10.纵梁部件，其与所述横梁部件传动连接并沿所述横梁部件移动；所述纵梁部件连接有识别部件、贴标部件、切割部件和吸盘组件；
11.工作平台，其设置在所述机架上，用于承载待切割板材；所述工作平台连接有翻转机构，所述翻转机构用于将工作平台翻转一定角度；
12.智能数控系统，其与所述识别部件、贴标部件、切割部件、翻转机构电性连接，用于接收所述识别部件获取的标记信息并向贴标部件、切割部件、吸盘组件发送工作指令。
13.本发明的智能数控桥式切割机具有识别部件，能够获取板材上的标记信息并发送至智能数控系统，智能数控系统读取标记信息中板材的图像、尺寸等信息，根据标记信息并结合客户需求进行排版后，控制切割部件切割板材，控制吸盘组件抓取、移动板材，并在切割完之后控制翻转机构将工作台翻转至倾斜状态，便于下料。本发明的智能数控桥式切割机具有翻转机构以辅助工人上下料，切割过程无须工人现场排版，大大降低了工人的劳动强度，并且能够满足客户的多样化、定制化需求。
14.进一步地，在上述智能数控桥式切割机中，所述纵梁部件包括中框、纵梁导向组件、上联板、下联板、横向行走机构和纵梁升降机构；
15.所述中框内部中空，其套设在所述横梁部件外；
16.所述纵梁导向组件纵向贯穿所述中框，且纵梁导向组件的上端连接所述上联板，下端连接所述下联板；
17.所述纵梁升降机构连接在所述中框和上联板之间，所述下联板用于连接所述切割部件、吸盘组件、识别部件和贴标部件；
18.所述横向行走机构连接在所述中框上，用于与所述横梁部件传动配合。
19.设置上述中框，有效抵消掉了因为侧挂方式和7字型结构带来的侧翻力矩导致的变形，使纵梁部件在行走的过程中更加稳定，提高切割精度。
20.优选地，所述纵梁导向组件包括四根纵梁导柱，其分别靠近所述中框的四个角设置。所述纵梁导柱与中框的导向配合能够避免纵梁部件在升降移动时发生水平方向上的偏移。
21.进一步地，所述吸盘组件包括连接架、吸盘导向组件、吸盘升降机构和吸盘；
22.所述连接架用于与所述纵梁部件连接；
23.所述吸盘导向组件与所述连接架导向连接；
24.所述吸盘升降机构固定于所述吸盘导向组件上，且吸盘升降机构的活动端连接于所述连接架；
25.所述吸盘安装于所述吸盘导向组件下方。
26.进一步地，所述吸盘组件还包括检测部件，用于检测吸盘组件下方的分割板材与吸盘之间的距离，当该距离小于预设距离时吸盘开启。当检测部件检测到板材和吸盘之间的距离符合预设范围时，才打开吸盘的真空吸附系统。
27.所述翻转机构包括翻转液压缸和连接于机架和工作台之间的铰链，所述翻转液压缸的活动端连接于所述工作台。
28.所述工作台的底部还设置有定位板，所述定位板用于承托待切割的板材。设置所述定位板，工人直接将板材放置在定位板上即完成了板材的定位，无须再进行对位调整。
29.本发明还提供一种控制方法，其应用于上述的智能数控桥式切割机；该控制方法包括以下步骤：
30.步骤1、将已搭载待切割板材的工作台翻转至水平面；
31.步骤2、识别部件识别待切割板材上的标记，并将识别到的标记信息发送至智能数控系统；
32.步骤3、智能数控系统根据标记信息进行排版、规划并向贴标机、切割组件、吸盘组件发送工作指令；
33.步骤4、贴标机对待切割板材进行贴标后，切割组件切割待切割板材得到分割板材，当部分分割板材阻挡切割路径时，吸盘组件吸取该分割板材并移动其至不再阻挡切割路径的位置；
34.步骤5、切割完成后，吸盘组件将分割板材移动回未切割时的初始位置，将工作台翻转至下料状态。
35.其中，所述步骤3还包括：智能数控系统将贴标信息发送至后续工序。
36.在所述步骤5中，所述吸盘组件按照切割过程中移动分割板材的顺序依次将分割板材移动回未切割时的初始位置。
37.与现有技术相比，本发明的智能数控桥式切割机及控制方法至少具有以下有益效果：
38.1、采用翻转式的工作台完成上下料的，在翻转的台面增加底部定位的装置也方便定位和安装；
39.2、采用标准气缸配合导轴或者直线导轨来实现吸盘的上、下移动；保证板材移动之后的位置精度，能很好的控制移动之后的二次切割不发生尺寸变化；
40.3、设置识别部件，能够配合前端的大板扫描仪的扫描信息和后面的加工设备，对于切割前后的设备均有一个信息共享，不仅仅是单台设备的单独工作。
附图说明
41.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本技术的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
42.图1是本发明的智能数控桥式切割机的结构示意图；
43.图2是本发明的智能数控桥式切割机的主视图；
44.图3是本发明的工作台在倾斜状态下的左视图；
45.图4是本发明的纵梁部件的左视图；
46.图5是本发明的吸盘组件的结构示意图。
47.其中，1、机架，2、边梁部件，3、横梁部件，4、纵梁部件，5、识别部件，6、贴标部件，7、切割部件，8、吸盘组件，9、工作平台，41、中框，42、纵梁导柱，43、上联板，44、下联板，45、横向行走机构，46、纵梁升降机构，81、连接架，82、吸盘导向组件，83、吸盘升降机构，84、吸盘，85、检测组件，91、定位板，451、横向行走齿轮，452、滑板，101、翻转液压缸，102、铰链。
具体实施方式
48.下面结合图1至图5对本发明提供的技术方案进行更为详细的阐述。
49.如图1和图2所示，本发明提供一种智能数控桥式切割机，其包括机架1、两个边梁部件2、横梁部件3、纵梁部件4，设置在纵梁部件4上且随纵梁部件4移动的识别部件5、贴标部件6、切割部件7和吸盘组件8，以及工作平台9、智能数控系统；
50.所述两个边梁部件2平行且隔开地设置在所述机架1上，所述横梁部件3的两端分别设置在一个所述边梁部件2上，且在驱动装置的驱动下沿边梁部件2移动；所述纵梁部件4与所述横梁部件3传动连接并沿所述横梁部件3移动。
51.所述工作平台9设置在机架1上，且设置在横梁部件3的下方，用于承载待切割板材。如图3所示，所述工作平台9连接有翻转机构，所述翻转机构用于将工作平台9翻转一定角度。具体地，所述翻转机构包括翻转液压缸101和连接于机架1和工作台之间的铰链102，所述翻转液压缸101的活动端连接于所述工作台。所述工作台的底部还设置有定位板91，所述定位板91用于承托待切割的板材。采用翻转式的工作台结构，利用液压缸作为驱动装置，保证能实现各个角度的悬停，转动范围从0-85
°
可以随时控制。当需要上料时，工作平台9在翻转机构的作用下转动至倾斜状态，工人将板材直接放置在定位板91上即完成板材的对
位，翻转机构再驱动工作平台9翻转至水平状态进行切割。切割完成之后，由人工进行下料，下料完成后重复以上过程。
52.所述智能数控系统与所述识别部件5、贴标部件6、切割部件7、翻转机构电性连接，用于接收所述识别部件5获取的标记信息并向贴标部件6、切割部件7、吸盘组件8发送工作指令。
53.其中，在实际生产中，板材经过产线的扫描仪时，扫描仪获取了板材的图像、尺寸大小等信息，并在板材上印刷或粘贴包含前述板材信息的二维码。当板材到达切割机时，识别部件5读取所述二维码即可获得板材的图像、大小等标记信息，智能数控系统根据该标记信息可以根据客户需求自动排版。
54.在以往的切割机中，一般在切割机上直接安装图像获取装置，如相机等，直接对切割机上的板材拍照，这样获取的图像和尺寸并不准确。而专用的扫描仪由于具有密封室、专用光源以及高精度的图像处理系统，其获取的板材图像、尺寸较为精准。因此，本发明的智能数控桥式切割机配备识别部件5，能够获取板材的标记信息，与前端的扫描仪建立联系，获取准确的图像、尺寸，使切割工序更加精准。
55.具体地，如图4所示，所述纵梁部件4包括中框41、纵梁导向组件、上联板43、下联板44、横向行走机构45和纵梁升降机构46；所述中框41内部中空，其套设在所述横梁部件3外。设置上述中框41，有效抵消掉了因为侧挂方式和7字型结构带来的侧翻力矩导致的变形，使纵梁部件4在行走的过程中更加稳定，提高切割精度。所述纵梁升降机构46优选为丝杆、螺母传动机构。所述横向行走机构优选为齿轮、齿条传动机构，如图4所示，所述中框内设置有横向行走齿轮451和滑板452，其中横向行走齿轮451用于与横梁部件上的齿条传动配合，所述滑板452用于与横梁部件上的滑轨传动配合。
56.所述纵梁导向组件纵向贯穿所述中框41，且纵梁导向组件的上端连接所述上联板43，下端连接所述下联板44；所述纵梁升降机构46连接在所述中框41和上联板43之间，所述下联板44用于连接所述切割部件7、吸盘组件8、识别部件5和贴标部件6；所述横向行走机构45连接在所述中框41上，用于与所述横梁部件3传动配合。
57.所述纵梁导向组件包括四根纵梁导柱42，其分别靠近所述中框41的四个角设置。所述纵梁导柱42与中框41的导向配合能够避免纵梁部件4在升降移动时发生水平方向上的偏移。
58.如图5所示，所述吸盘组件8包括连接架81、吸盘导向组件82、吸盘升降机构83和吸盘84；所述连接架81用于与所述纵梁部件4连接；所述吸盘导向组件82与所述连接架81导向连接；所述吸盘升降机构83固定于所述吸盘导向组件82上，且吸盘升降机构83的活动端连接于所述连接架81；所述吸盘84安装于所述吸盘导向组件82下方。具体地，所述连接架81包括垂直连接的连接板和承板，以及连接在连接板上的连接部。
59.所述导向组件包括上安装板、下安装板和吸盘84导柱。所述上安装板和下安装板均呈类正三角形，三根所述吸盘84导柱贯穿所述连接架81的承板，且两端分别与所述上安装板和下安装板连接。三根所述吸盘84导柱分别设置在上安装板和下安装板的三个角，因此上安装板和下安装板之间形成一容纳空间。所述吸盘升降机构83设置在所述容纳空间内，吸盘升降机构83与下安装板固定连接，其活动端与连接架81的连接部固定连接。吸盘84连接在所述下安装板的下方。具体地，所述吸盘升降机构83为气缸，导向组件在吸盘升降机
构83的驱动下升降，带动吸盘84上下移动。
60.所述导向组件不仅具有导向、防止吸盘84偏移的作用，还形成了放置吸盘升降机构83的容纳空间，使吸盘组件8的整体结构更加紧凑。
61.所述吸盘组件8还包括检测部件85，用于检测吸盘组件8下方的分割板材与吸盘84之间的距离，当该距离小于预设距离时吸盘开启。当检测部件85检测到板材和吸盘84之间的距离符合预设范围时，检测部件85才发送相应的信号给智能数控系统，进而智能数控系统控制吸盘84的真空吸附系统打开。
62.其中，所述检测部件85可以是光电距离传感器、红外距离传感器、超声波距离传感器等，优选为光电距离传感器。
63.本发明还提供一种控制方法，其应用于上述的智能数控桥式切割机；该控制方法包括以下步骤：
64.步骤1、将已搭载待切割板材的工作台翻转至水平面；
65.步骤2、识别部件识别待切割板材上的标记，并将识别到的标记信息发送至智能数控系统；
66.步骤3、智能数控系统根据标记信息进行排版、规划并向贴标机、切割组件、吸盘组件发送工作指令；
67.步骤4、贴标机对待切割板材进行贴标后，切割组件切割待切割板材得到分割板材，当部分分割板材阻挡切割路径时，吸盘组件吸取该分割板材并移动其至不再阻挡切割路径的位置；
68.步骤5、切割完成后，吸盘组件将分割板材移动回未切割时的初始位置，将工作台翻转至下料状态。
69.其中，在所述步骤5中，所述吸盘组件按照切割过程中移动分割板材的顺序依次将分割板材移动回未切割时的初始位置。这是由于工人搬运切割好的石材时，对于水平状态上的工作台上远端的石材难以拿取，将工作台翻转一定角度，工人能够顺利拿取工作台上的石材。
70.但是，在切割过程中由吸盘移动过的部分分割板材之间有间隙，当工作平台翻转至倾斜状态下料时，难以避免分割板材互相碰撞，有可能导致崩损，因此在切割完成后先由吸盘将被移动过的分割板材复位，能够避免工作台倾斜时分割板材碰撞。并且，应按照切割过程中移动分割板材的顺序依次将分割板材逐一移动回未切割时的初始位置。
71.在切割完成后先由吸盘将被移动过的分割板材复位，能够避免工作台倾斜时分割板材碰撞。并且，应按照切割过程中按照移动分割板材的顺序依次将分割板材逐一移动回未切割时的初始位置，避免先移动的分割板材占据了后移动的分割板材的位置而导致复位时分割板材叠放。
72.优选地，所述步骤3还包括：智能数控系统将贴标信息发送至后续工序。所述后续工序可以为包装、表面处理等工序。例如所述后续工序为包装工序，则智能数控系统将标贴信息发送至包装工序，即可根据切割出来的分割板材的尺寸、数量预先配置相应的包装材料。
73.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“竖向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或
位置关系，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。
74.如果本文中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该知晓：“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，如没有另外声明，所述词语并没有特殊的含义。
75.本发明并不局限于所述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形。