[发明专利]一种纵向金属板上下料与切割方法及其系统

说明书

技术领域

本发明涉及金属加工领域，特别地，涉及用于汽车制造技术领域的金属板上下料及切割的方法及其系统。

背景技术

激光技术用于材料切割加工领域已经是一种成熟的商用技术，同时，随着激光发生器的发展，带来了更快的加工速度、更灵活的应用方式，以及产生了对自动化上下料、高节奏连续生产的需求。随着机器人及其控制技术的发展，基于机器人自动化控制开发的搬运及上下料系统也已日趋完善，在此背景下，实现一种上料与下料作业并完成切割的整合系统，可极大满足客户的加工需求。例如，美国奥特迈提克公司公开专利CN102105256A提出了一种用于高速切削的渐进激光切料装置。提出的装置中包含每个门架上至少一个可移动激光头进行激光切割作业。

已经使用的技术中，采用了横向双快台金属板上下料及切割的方法，由于使用了横向快台工作方式，快台进料出料移动方向与废料出料方向垂直，增加了整个系统的工作空间。另外，每个快台含一个切割位与二个组料上料和片料下料位，相应有二个组料小车垛位以及片料小车垛位，每组导轨共有四辆小车，使搬运堆垛单元控制设计较为复杂。此种方式占用横向长度厂，从而使厂区平面布局颇为紧张局促。

同时，在横向快台移动中，快台导轨跨度间距与料片长度有关，为了适应各种规格料片快台跨度至少为4000mm，这对加工精度以及安装条件要求很高。更窄的快台导轨间距可以更好保证加工及安装精度，提高工作性能。纵向移动的快台，导轨间跨度间距与料片宽度有关，即与带钢宽度相关，通常带钢宽度在1500-1800mm间，因此，快台导轨跨度至多为2000mm即可满足生产需求，可以极大保证加工质量与安装精度，从而提高工作稳定性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纵向金属板上下料与切割方法及其系统，可实现钢板上料及下料作业，并能有效提高作业节奏和产量，同时系统可靠性强，布局更为合理。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种金属板切割系统，采用平行设置两条纵向移动上下料、切割作业线，每条作业线分别依次包括组料上料位、切割工位、片料下料位及设置于两条作业线之间的一台搬运堆垛机器人及相应的外部轴；两条作业线组料上料位设置方向相反即组料上料方向相反；所述组料上料位、片料下料位分别设置组料小车、片料小车及相应的导轨；切割工位设有至少一台激光发生器以及二台激光切割头和移动组料、片料出入激光切割头切割区域的移动快台；所述的移动快台为纵向移动且可双向进出料，其上设两个待料位及其之间的一个切割位；所述的两条作业线的搬运堆垛机器人的外部轴分别横跨各自作业线的组料上料位及相对应的移动快台位于组料下料位侧的一待料位，相对地，同时也横跨另一条作业线的片料下料位及相对应的移动快台位于片料下料位侧的一待料位；搬运堆垛机器人设抓取组料、片料的端拾器；每个切割工位设置废料传送系统一套。

进一步，所述的切割工位上设可更换的衬板模，衬板模上对应片料及可回收废料的位置下设置支撑装置，其余位置为供落料的留空结构。

所述的废料传送系统包括供落料的废料溜槽及废料输送带。

所述的废料传送系统废料出料方向与移动快台移动方向垂直。

所述的激光发生器设有两台，分别对应一台激光切割头。

所述的激光发生器为光纤激光发生器或碟片激光发生器。

所述的切割工位设置至少一个以上的分段烟道进行烟气分段开启关闭的隔离抽离。

本发明的一种金属板切割方法，采用平行设置两条纵向移动上下料、切割作业线，每条作业线分别依次包括组料上料位、切割工位、片料下料位及设置于两条作业线之间的一搬运堆垛机器人；两条作业线组料上料方向相反；所述组料上料位、片料下料位分别设置组料小车、片料小车及相应的导轨；切割工位设有至少一台激光发生器以及二台激光切割头和移动组料、片料出入切割区域的移动快台；所述的移动快台为纵向移动且可两侧双向进出料，并设两个待料位和一个切割位；组料成垛后由组料小车运至组料上料位，搬运堆垛机器人进行组料上料至移动快台一待料位，移动快台将组料移动至切割位；激光切割头按预设切割路径对组料进行切割，切割完毕再由移动快台将片料移出切割位，由搬运堆垛机器人将片料下料至片料下料位，成垛后片料由片料小车通过导轨运至工作区域外，切除的废料由废料输送系统移除至切割工位外。

进一步，所述的两个作业线的搬运堆垛机器人的外部轴分别横跨本作业线的组料上料位及靠近组料上料位侧的移动快台的一待料位；每条作业线的搬运堆垛机器人搬运堆垛另一条作业线的组料上料、片料下料的作业，以此可实现两条作业线共用一个片料下料位。