一种具有变形检测单元的型材切割生产装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种具有变形检测单元的型材切割生产装置，属于型材切割技术领域，解决了现有技术中的型材切割生产装置无法实时测量型材工件的变形、检测精度低、稳定性差等问题。该装置包括：上料单元、切割单元、控制单元和变形检测单元；上料单元设有用于夹持型材工件的卡盘机构；切割单元包括割炬和立柱，割炬可移动地安装在立柱上；变形检测单元包括第一激光测量头和第二激光测量头；第一激光测量头安装在立柱的顶部，第二激光测量头安装在立柱的腰部。本实用新型专利技术设备适用于型材切割。

【技术实现步骤摘要】
一种具有变形检测单元的型材切割生产装置
本技术涉及型材切割
，特别涉及一种具有变形检测单元的型材切割生产装置。
技术介绍
目前的型材切割生产装置的割炬与被切割板材间的高度距离均采用电容式、电感式或等离子弧压式三种测控原理方式，且仅适用于割炬垂直切割的板材工件条件。这些传统方法仅适应于割炬测量头与板材工件之间形成电容、电感或等离子弧压的变化来确定割炬与板材工件的距离。其缺点是：1、割炬测量头与板材工件之间形成的电容、电感或等离子弧压值容易受到工厂周边物理环境、工件形状、工件周边材料等因素的干扰，检测精度低、稳定性差；2、传统的测控方法控制型材工件(圆管、方管、矩形管、H型钢、槽钢)的切割加工时，由于型材工件的变形、工件几何形状和断面凹凸不平等原因，割炬测量头与型材工件表面的电容、电感或等离子弧压值的变化是随机和离散不确定的值，无法实现型材工件的实时有效测量和控制以及型材工件轮廓的切割加工；3、传统的测控方法所采用零部件大多为自制，电器元器件多且散乱，集成化程度低，测量误差大、器件特性稳定性差，安装、调试和使用维护都比较麻烦。
技术实现思路
鉴于上述分析，本技术旨在提供一种具有变形检测单元的型材切割生产装置，至少能解决以下问题之一：(1)现有技术中型材切割生产装置无法实时测量型材工件的变形；(2)检测精度低、稳定性差。本技术的目的主要是通过以下技术方案实现的：一种具有变形检测单元的型材切割生产装置，包括：上料单元、切割单元、控制单元和变形检测单元；上料单元设有用于夹持型材工件的卡盘机构；切割单元包括割炬和立柱，割炬可移动地安装在立柱上；变形检测单元包括第一激光测量头和第二激光测量头；第一激光测量头安装在立柱的顶部，第二激光测量头安装在立柱的腰部。进一步地，第一激光测量头通过第一支撑架固定在立柱的顶部，第一支撑架的长度可调；第一激光测量头用于测量型材工件的上表面和下表面之间的竖直距离。进一步地，第二激光测量头通过第二支撑架固定在立柱的腰部，第二支撑架的长度可调；第二激光测量头用于测量型材工件的左侧面和右侧面之间的水平距离。进一步地，上料单元设有第一导轨，卡盘机构固定于第一导轨的一端，卡盘机构上设有能够旋转的卡盘；卡盘包含四个固定爪，且固定爪在卡盘的圆周上均匀对称分布。进一步地，第一导轨上靠近切割单元的一侧还设有辅助支撑机构小车，辅助支撑机构小车能够沿着第一导轨移动。进一步地，辅助支撑机构小车的数量为2～4个。进一步地，辅助支撑机构小车上均设有卡爪，卡爪上装有刻度标尺。进一步地，辅助支撑机构小车的轮子上设有锁紧机构。进一步地，切割单元上还设有切割导轨，切割导轨上设有主滑座，主滑座能够沿着切割导轨移动，立柱固定安装在主滑座上。进一步地，型材工件为L型钢、球扁钢、Z字钢、H型钢、工字钢、槽钢或角钢。与现有技术相比，本技术至少能实现以下技术效果之一：1)本技术提供的具有变形检测单元的型材切割生产装置通过设置第一激光测量头和第二激光测量头，并通过对两个激光测量头的位置的精确控制，能够实现激光测量头对型材工件的多方位的测量，保证测量数据的准确，进而根据测量数据调整割炬的切割头，保证割炬的切割头与型材工件表面的相对位置固定，保证切割质量。2)本技术的第一激光测量头和第二激光测量头的测量原理是激光测量，因此不会受到周边物理环境、工件形状、工件周边材料等因素的干扰问题，所测得的数据精确度高，且能够适用圆管、矩形管、方管、H型钢、工字钢、槽钢、角钢、球扁钢等多种形状的型钢的测量，适用性广。3)本技术的第一激光测量头和第二激光测量头采用90度差分式安装，结合控制单元能够实时检测到型材工件90度位置的重力变形和热切割变形量，特别针对细长且薄壁的型材工件，并实时调控切割加工轨迹，精度高，效率高。4)本技术通过两个激光测量头结合控制单元能够实时检测型材工件表面的凸凹变形量并实时调控割炬与型材工件表面的距离，始终保持割炬头与型材工件表面的距离恒定，从而保证工件的切割质量。5)本技术通过90度差分式安装的两个激光测量头，结合型材工件上料过程的找正操作，操作人员根据两个激光测量头读数并参考辅助支撑机构小车上卡爪刻度标尺的读数，调整辅助支撑机构的卡爪使型材工件表面的位置与两个激光测量头读数一致，减少了上料和型材工件的找正时间，提高了工作效率。本技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的特征和优点从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。本技术的目的和其他优点可通过说明书文字以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。附图说明附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本技术的限制。图1为具有变形检测单元的型材切割生产装置的结构示意图。附图标记：1-控制单元；2-第一激光测量头；3-第二激光测量头；4-割炬；5-立柱；6-主滑座；7-辅助支撑机构小车；8-卡盘机构；9-型材工件。具体实施方式下面结合附图来具体描述本技术的优选实施例，其中，附图构成本技术一部分，并与本技术的实施例一起用于阐释本技术的原理，并非用于限定本技术的范围。如图1所示，一种具有变形检测单元的型材切割生产装置，包括：上料单元、切割单元、控制单元1和变形检测单元；上料单元设有用于夹持型材工件9的卡盘机构8；切割单元包括割炬4和立柱5，割炬4可移动地安装在立柱5上；变形检测单元包括第一激光测量头2和第二激光测量头3；第一激光测量头2固定安装在立柱5的顶部，第二激光测量头3固定安装在立柱5的腰部。具体的，上料单元设有第一导轨，卡盘机构8固定于第一导轨的一端，卡盘机构8上设有能够旋转的卡盘，卡盘为四爪卡盘，且固定爪在卡盘的圆周上均匀对称分布，上料时将型材固定在卡盘上，切割时，卡盘转动带动型材转动，实现型材的多方向切割。第一导轨上靠近切割单元的一侧还设有2～4个辅助支撑机构小车7，辅助支撑机构小车7的上部分为型材工件卡紧支撑部分，下部分为可沿第一导轨移动的辅助支撑小车机构部分；辅助支撑机构小车7上的型材工件卡紧支撑部分均设有360°均匀对称分布的卡爪，每个卡爪上都装有刻度标尺；辅助支撑机构小车7能够沿着第一导轨移动，切割时，型材工件9的一端固定在卡盘上，另一端放置在多个辅助支撑机构小车7上，切割时，保证切割处位于两个辅助支撑机构小车7之间，切割完毕后，切割下来的型材成品位于其中一个辅助支撑机构小车7上，工作人员将装有型材成品的辅助支撑机构小车7移动至成品缓存区。具体的，辅助支撑机构小车7的轮子上设有锁紧机构，切割时将辅助支撑机构小车7锁紧在第一导轨上，防止辅助支撑机构小车7在切割过程中运动导致型材变形或者切割错位等问题。由于不同工况所需要的型材成品的长度不同，为了能够精确控制型材成品的长度，在第一导轨上设有刻度，切割时直接通过第一导轨上的刻度读数来确定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有变形检测单元的型材切割生产装置，其特征在于，包括：上料单元、切割单元、控制单元(1)和变形检测单元；所述上料单元设有用于夹持型材工件(9)的卡盘机构(8)；所述切割单元包括割炬(4)和立柱(5)，所述割炬(4)可移动地安装在立柱(5)上；所述变形检测单元包括第一激光测量头(2)和第二激光测量头(3)；所述第一激光测量头(2)安装在立柱(5)的顶部，所述第二激光测量头(3)安装在立柱(5)的腰部。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有变形检测单元的型材切割生产装置，其特征在于，包括：上料单元、切割单元、控制单元(1)和变形检测单元；所述上料单元设有用于夹持型材工件(9)的卡盘机构(8)；所述切割单元包括割炬(4)和立柱(5)，所述割炬(4)可移动地安装在立柱(5)上；所述变形检测单元包括第一激光测量头(2)和第二激光测量头(3)；所述第一激光测量头(2)安装在立柱(5)的顶部，所述第二激光测量头(3)安装在立柱(5)的腰部。


2.根据权利要求1所述的具有变形检测单元的型材切割生产装置，其特征在于，所述第一激光测量头(2)通过第一支撑架固定在立柱(5)的顶部，所述第一支撑架的长度可调；所述第一激光测量头(2)用于测量型材工件(9)的上表面和下表面之间的竖直距离。


3.根据权利要求2所述的具有变形检测单元的型材切割生产装置，其特征在于，所述第二激光测量头(3)通过第二支撑架固定在立柱(5)的腰部，所述第二支撑架的长度可调；所述第二激光测量头(3)用于测量型材工件(9)的左侧面和右侧面之间的水平距离。


4.根据权利要求1所述的具有变形检测单元的型材切割生产装置，其特征在于，所述上料单元设有第一导轨，所述卡盘机构(8)固定于第一导轨的一端，所述卡盘机构(8)上设有能够旋转的卡...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆元元，刘旭超，刘宝洲，李学林，朱涛，杨丽，郭晴，王瀚，王复海，梁晓东，
申请(专利权)人：北京林克曼数控技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11