本發(fā)明涉及一種自動化設(shè)備，尤其涉及一種用于皮帶激光切割的自動化設(shè)備。

背景技術(shù)：

激光雕花和切割在制鞋行業(yè)的應(yīng)用很大程度上改善了制鞋業(yè)的加工方法，通過激光的方式更高效節(jié)能，并且對于一些復(fù)雜圖案也毫無壓力。然而目前的激光皮帶切割通常都是一人一機(jī)，通過人工進(jìn)行上下料，激光對視網(wǎng)膜的輻射和皮帶切割后產(chǎn)生的有害氣體都對工人的身體造成不良影響，人工上下料方式與先進(jìn)的激光制造極不協(xié)調(diào)。

特別是對于絨毛皮，如圖2所示，其結(jié)構(gòu)可分為三層，從上到下依次為上絨毛層36、基體層37和下絨毛層38，因所述上絨毛層36是一層短絨毛，激光切割過程中會產(chǎn)生明顯火花，灼燒所述上絨毛層36的短絨毛，嚴(yán)重影響皮帶的外觀，影響其使用性能。實(shí)踐過程中也有一些工廠，讓工人用灑水壺在絨毛皮上表面噴少量水再進(jìn)行激光切割，然而噴水量過少會使得絨毛皮在切割過程中仍出現(xiàn)所述上絨毛層36被破壞的問題；噴水量過多會使得絨毛皮過濕，同樣影響產(chǎn)品品質(zhì)。

這種依靠工人的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來控制產(chǎn)品質(zhì)量的方式不符合現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展要求，難以可持續(xù)發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種皮帶激光切割全自動設(shè)備，利用單自由度工業(yè)機(jī)器人技術(shù)模擬人工牽引皮帶，配合激光切割，并在激光切割前對絨毛皮進(jìn)行噴水，通過機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和參數(shù)設(shè)定控制噴水量的大??；實(shí)現(xiàn)了對皮帶的自動化激光切割，機(jī)械手可以周而復(fù)始地牽引皮帶，直至皮帶切割完畢，大大提高生產(chǎn)效率，并保證了產(chǎn)品質(zhì)量。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明本發(fā)明公開了一種皮帶激光切割全自動設(shè)備，包括：激光器、噴水機(jī)構(gòu)、牽引機(jī)構(gòu)、送料機(jī)構(gòu)、工作臺、支架，所述工作臺固連于所述支架，所述牽引機(jī)構(gòu)固連于所述工作臺上，所述送料機(jī)構(gòu)固連于所述工作臺上，所述噴水機(jī)構(gòu)固連于支架，所述激光器固連于支架，所述激光器位于所述工作臺上方；

所述送料機(jī)構(gòu)包括：支撐板、立板、光電傳感器、第一梅花形感應(yīng)板、浮動壓板、墊板、第一輥?zhàn)印⒌诙佔(zhàn)?、限制板，所述支撐板固連于所述工作臺，所述立板固連于所述支撐板，所述限制板固連于所述立板，所述限制板上設(shè)置有限制孔，所述墊板固連于所述立板，所述浮動壓板活動連接于所述墊板，所述第一輥?zhàn)踊顒舆B接于所述立板，所述第一梅花形感應(yīng)板固連于所述第一輥?zhàn)?，所述第二輥?zhàn)踊顒舆B接于所述立板，所述光電傳感器固連于所述立板，所述第一梅花形感應(yīng)板位于所述光電傳感器的感應(yīng)區(qū)內(nèi)；

所述牽引機(jī)構(gòu)包括：伺服電機(jī)、伺服滑臺、滑塊、連接板、機(jī)械手，所述伺服滑臺固連于所述工作臺上，所述伺服電機(jī)固連于所述伺服滑臺的一端，所述滑塊活動連接于所述伺服滑臺上，所述連接板固連于所述滑塊上，所述機(jī)械手固連于所述連接板，所述滑塊的移動速度為0.3m/s-0.8m/s；

所述噴水機(jī)構(gòu)包括：固定塊、噴嘴、固定板、擋板、底板、底板塊，所述擋板固連于所述固定板，所述底板固連于所述固定板，所述底板塊固連于所述底板，所述底板塊設(shè)置有底板孔，所述固定塊固連于所述固定板，所述固定塊的數(shù)目為2-5個，所述固定塊上分別設(shè)置有所述噴嘴，所述噴嘴的孔徑為φ0.1mm-φ0.5mm，所述噴嘴的工作壓力為1kg/cm-5kg/cm，所述噴嘴與所述皮帶之間的距離設(shè)置為180mm-200mm。

優(yōu)選地，所述送料機(jī)構(gòu)還包括光軸，所述光軸固連于所述立板，所述光軸位于所述第二輥?zhàn)雍退鰤|板之間。

優(yōu)選地，所述浮動壓板上設(shè)置有浮動壓板端面，所述墊板上設(shè)置有墊板端面，所述浮動壓板端面和所述墊板端面在同一面上。

優(yōu)選地，所述皮帶激光切割全自動設(shè)備還包括落料槽，所述落料槽固連于所述支架，所述落料槽位于工作臺下方。

和傳統(tǒng)技術(shù)相比，本發(fā)明皮帶激光切割全自動設(shè)備具有以下積極作用和有益效果：

所述噴水機(jī)構(gòu)中，所述皮帶依次穿過所述底板孔和所述限制孔，所述皮帶的位置得到限定。所述噴嘴的孔徑為φ0.1mm-φ0.5mm，所述噴嘴的工作壓力為1kg/cm-5kg/cm，將水霧化為直徑為微米級的水霧；所述噴嘴與所述皮帶之間的距離設(shè)置為180mm-200mm，從所述噴嘴噴出的水霧在到達(dá)所述皮帶的上絨毛層表面的過程中進(jìn)行充分的擴(kuò)散，因此所述皮帶的所述上絨毛層將被均勻濕潤。

通過控制所述噴嘴的直徑和所述噴嘴的工作壓力，來控制水霧的噴出量，使所述皮帶的基體層不會濕潤。

所述底板塊上設(shè)置有底板孔用于限制所述皮帶的位置，所述擋板和所述底板用于避免水霧噴到地面或者設(shè)備其他地方，并將擴(kuò)散的水霧進(jìn)行收集，回流至水箱，以獲得水的循環(huán)利用。

所述送料機(jī)構(gòu)中，所述皮帶依次穿過所述第一輥?zhàn)由媳砻?、所述第二輥?zhàn)酉卤砻?、所述光軸上表面以及所述浮動壓板和所述墊板之間。當(dāng)所述皮帶端部未被所述機(jī)械手拉動時，所述浮動壓板利用其自身的重力壓住所述皮帶，使所述皮帶保持靜止，所述第一輥?zhàn)?、所述第二輥?zhàn)雍退龉廨S靜止，所述第一梅花形感應(yīng)板靜止；當(dāng)所述皮帶端部被所述機(jī)械手拉動時，所述皮帶沿所述機(jī)械手拉動方向運(yùn)動，所述皮帶帶動所述第一輥?zhàn)?、所述第二輥?zhàn)愚D(zhuǎn)動，所述第一輥?zhàn)訋铀龅谝幻坊ㄐ胃袘?yīng)板轉(zhuǎn)動。

在所述皮帶繞于并經(jīng)過所述第一輥?zhàn)?、所述第二輥?zhàn)雍退龉廨S的過程中，所述第二輥?zhàn)訉λ銎У乃錾辖q毛層的壓力作用，將浮于所述上絨毛層表面的水霧滲透到所述上絨毛層，使得所述上絨毛層得到充分濕潤。在激光切割時產(chǎn)生的熱量將濕潤的上絨毛層中的水分蒸發(fā)出來，既去除了所述皮帶中的水分，又保護(hù)所述皮帶的上絨毛層不會因激光灼燒而破壞。

當(dāng)所述皮帶端部被所述機(jī)械手拉動時，由于所述皮帶繞于所述第一輥?zhàn)由希绻龉怆妭鞲衅鳈z測到所述第一梅花形感應(yīng)板轉(zhuǎn)動，本發(fā)明皮帶激光切割全自動設(shè)備正常工作；當(dāng)所述皮帶端部被所述機(jī)械手拉動時，如果所述光電傳感器不能檢測到所述第一梅花形感應(yīng)板轉(zhuǎn)動，這說明本發(fā)明皮帶激光切割全自動設(shè)備的所述送料機(jī)構(gòu)中所述皮帶已全部切割完畢，或者所述皮帶發(fā)生了卡料，則本發(fā)明皮帶激光切割全自動設(shè)備停機(jī)報警。

所述牽引機(jī)構(gòu)通過所述伺服電機(jī)驅(qū)動所述滑塊沿著所述伺服滑臺做往復(fù)直線運(yùn)動，所述滑塊的移動速度為0.3m/s-0.8m/s，該速度保證了切割效率的同時，能夠避免所述皮帶被過快拉伸時拉力過大而引起所述皮帶產(chǎn)生塑性變形，而導(dǎo)致所述皮帶發(fā)生變形而影響質(zhì)量。

所述滑塊帶動所述機(jī)械手做往復(fù)直線運(yùn)動，所述機(jī)械手運(yùn)動至距離所述浮動壓板端面附近，夾住所述皮帶端部并拉伸至設(shè)定的距離后停止運(yùn)動，此時所述浮動壓板對所述皮帶施加的壓力和所述機(jī)械手的夾持力，使得所述浮動壓板端面至所述機(jī)械手之間的所述皮帶具有足夠的張緊力，同時所述激光器雕刻并切割所述皮帶，所述激光器完成切割后，所述機(jī)械手松開手指，被切割好的皮帶由于自重落在所述所述工作臺下方的所述落料槽中。本發(fā)明皮帶激光切割全自動設(shè)備周而復(fù)始的重復(fù)：拉伸、切割、落料等動作，直到所述皮帶全部切割完畢。達(dá)到無人化作業(yè)的目的。

本發(fā)明可以全自動地實(shí)現(xiàn)對所述皮帶的自動激光切割，同時通過所述噴水機(jī)構(gòu)、所述牽引機(jī)構(gòu)和所述送料機(jī)構(gòu)的協(xié)同動作，可以控制所述皮帶的激光切割效果，達(dá)到生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量的雙重提升。

通過以下的描述并結(jié)合附圖，本發(fā)明皮帶激光切割全自動設(shè)備將變得更加清晰，這些附圖用于解釋本發(fā)明的實(shí)施例。

附圖說明

圖1為本發(fā)明皮帶激光切割全自動設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為皮帶結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明皮帶激光切割全自動設(shè)備的送料機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明皮帶激光切割全自動設(shè)備的送料機(jī)構(gòu)及牽引機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明皮帶激光切割全自動設(shè)備的噴水機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

1皮帶、2激光器、3噴水機(jī)構(gòu)、4牽引機(jī)構(gòu)、5送料機(jī)構(gòu)、6工作臺、7支架、8支撐板、9立板、10光電傳感器、11第一梅花形感應(yīng)板、13浮動壓板、14墊板、15第一輥?zhàn)印?6第二輥?zhàn)印?7光軸、18限制板、19落料槽、20伺服電機(jī)、21伺服滑臺、22滑塊、23連接板、24機(jī)械手、25限制孔、26固定塊、27噴嘴、28固定板、29擋板、30底板、31底板塊、32底板孔、33浮動壓板端面、34墊板端面、35皮帶端部、36上絨毛層、37基體層、38下絨毛層。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例，附圖中類似的元件標(biāo)號代表類似的元件。如上所述，本發(fā)明提供了一種皮帶激光切割全自動設(shè)備，用于皮帶的自動化激光切割生產(chǎn)；本發(fā)明皮帶激光切割全自動設(shè)備，采用機(jī)械手實(shí)現(xiàn)對皮帶的牽引操作，實(shí)現(xiàn)了對皮帶的自動化進(jìn)給，并保護(hù)皮帶表面的上絨毛層不被灼燒，使皮帶激光切割獲得了自動化、無人化的生產(chǎn)效率，并具有人性化的生產(chǎn)方式。

圖1為本發(fā)明皮帶激光切割全自動設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為皮帶結(jié)構(gòu)示意圖，圖3為本發(fā)明皮帶激光切割全自動設(shè)備的送料機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖，圖4為本發(fā)明皮帶激光切割全自動設(shè)備的送料機(jī)構(gòu)及牽引機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖5為本發(fā)明皮帶激光切割全自動設(shè)備的噴水機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

本發(fā)明本發(fā)明公開了一種皮帶激光切割全自動設(shè)備，包括：激光器2、噴水機(jī)構(gòu)3、牽引機(jī)構(gòu)4、送料機(jī)構(gòu)5、工作臺6、支架7，所述工作臺6固連于所述支架7，所述牽引機(jī)構(gòu)4固連于所述工作臺6上，所述送料機(jī)構(gòu)5固連于所述工作臺6上，所述噴水機(jī)構(gòu)3固連于支架7，所述激光器2固連于支架7，所述激光器2位于所述工作臺6上方；

所述送料機(jī)構(gòu)5包括：支撐板8、立板9、光電傳感器10、第一梅花形感應(yīng)板11、浮動壓板13、墊板14、第一輥?zhàn)?5、第二輥?zhàn)?6、限制板18，所述支撐板8固連于所述工作臺6，所述立板9固連于所述支撐板8，所述限制板18固連于所述立板9，所述限制板18上設(shè)置有限制孔25，所述墊板14固連于所述立板9，所述浮動壓板13活動連接于所述墊板14，所述第一輥?zhàn)?5活動連接于所述立板9，所述第一梅花形感應(yīng)板11固連于所述第一輥?zhàn)?5，所述第二輥?zhàn)?6活動連接于所述立板9，所述光電傳感器10固連于所述立板9，所述第一梅花形感應(yīng)板11位于所述光電傳感器10的感應(yīng)區(qū)內(nèi)；

所述牽引機(jī)構(gòu)4包括：伺服電機(jī)20、伺服滑臺21、滑塊22、連接板23、機(jī)械手24，所述伺服滑臺21固連于所述工作臺6上，所述伺服電機(jī)20固連于所述伺服滑臺21的一端，所述滑塊22活動連接于所述伺服滑臺21上，所述連接板23固連于所述滑塊22上，所述機(jī)械手24固連于所述連接板23，所述滑塊22的移動速度為0.3m/s-0.8m/s；

所述噴水機(jī)構(gòu)3包括：固定塊26、噴嘴27、固定板28、擋板29、底板30、底板塊31，所述擋板29固連于所述固定板28，所述底板30固連于所述固定板28，所述底板塊31固連于所述底板30，所述底板塊31設(shè)置有底板孔32，所述固定塊26固連于所述固定板28，所述固定塊26的數(shù)目為2-5個，所述固定塊26上分別設(shè)置有所述噴嘴27，所述噴嘴27的孔徑為φ0.1mm-φ0.5mm，所述噴嘴27的工作壓力為1kg/cm-5kg/cm，所述噴嘴27與所述皮帶1之間的距離設(shè)置為180mm-200mm。

更具體地，所述送料機(jī)構(gòu)還包括光軸17，所述光軸17固連于所述立板9，所述光軸17位于所述第二輥?zhàn)雍退鰤|板14之間。

更具體地，所述浮動壓板13上設(shè)置有浮動壓板端面33，所述墊板14上設(shè)置有墊板端面34，所述浮動壓板端面33和所述墊板端面34在同一面上。

更具體地，所述皮帶激光切割全自動設(shè)備還包括落料槽19，所述落料槽19固連于所述支架7，所述落料槽19位于工作臺6下方。

見圖1至圖5，接下來詳細(xì)描述本發(fā)明皮帶激光切割全自動設(shè)備每個步驟的工作過程和工作原理：

所述噴水機(jī)構(gòu)3中，所述皮帶1依次穿過所述底板孔32和所述限制孔25，所述皮帶1的位置得到限定。所述噴嘴27的孔徑為φ0.1mm-φ0.5mm，所述噴嘴27的工作壓力為1kg/cm-5kg/cm，將水霧化為直徑為微米級的水霧；所述噴嘴27與所述皮帶1之間的距離設(shè)置為180mm-200mm，從所述噴嘴27噴出的水霧在到達(dá)所述皮帶1的上絨毛層36表面的過程中進(jìn)行充分的擴(kuò)散，因此所述皮帶1的所述上絨毛層36將被均勻濕潤。

通過控制所述噴嘴27的直徑和所述噴嘴27的工作壓力，來控制水霧的噴出量，使所述皮帶1的基體層37不會濕潤。

所述底板塊31上設(shè)置有底板孔32用于限制所述皮帶1的位置，所述擋板29和所述底板30用于避免水霧噴到地面或者設(shè)備其他地方，并將擴(kuò)散的水霧進(jìn)行收集，回流至水箱，以獲得水的循環(huán)利用。

所述送料機(jī)構(gòu)5中，所述皮帶1依次穿過所述第一輥?zhàn)?5上表面、所述第二輥?zhàn)?6下表面、所述光軸17上表面以及所述浮動壓板13和所述墊板14之間。當(dāng)所述皮帶端部35未被所述機(jī)械手24拉動時，所述浮動壓板13利用其自身的重力壓住所述皮帶1，使所述皮帶1保持靜止，所述第一輥?zhàn)?5、所述第二輥?zhàn)?6和所述光軸17靜止，所述第一梅花形感應(yīng)板11靜止；當(dāng)所述皮帶端部35被所述機(jī)械手24拉動時，所述皮帶1沿所述機(jī)械手24拉動方向運(yùn)動，所述皮帶1帶動所述第一輥?zhàn)?5、所述第二輥?zhàn)?6轉(zhuǎn)動，所述第一輥?zhàn)?5帶動所述第一梅花形感應(yīng)板11轉(zhuǎn)動。

在所述皮帶1繞于并經(jīng)過所述第一輥?zhàn)?5、所述第二輥?zhàn)?6和所述光軸17的過程中，所述第二輥?zhàn)?6對所述皮帶1的所述上絨毛層36的壓力作用，將浮于所述上絨毛層36表面的水霧滲透到所述上絨毛層36，使得所述上絨毛層36得到充分濕潤。在激光切割時產(chǎn)生的熱量將濕潤的上絨毛層36中的水分蒸發(fā)出來，既去除了所述皮帶1中的水分，又保護(hù)所述皮帶1的上絨毛層36不會因激光灼燒而破壞。

當(dāng)所述皮帶端部35被所述機(jī)械手24拉動時，由于所述皮帶1繞于所述第一輥?zhàn)?5上，如果所述光電傳感器10檢測到所述第一梅花形感應(yīng)板11轉(zhuǎn)動，本發(fā)明皮帶激光切割全自動設(shè)備正常工作；當(dāng)所述皮帶端部35被所述機(jī)械手24拉動時，如果所述光電傳感器10不能檢測到所述第一梅花形感應(yīng)板11轉(zhuǎn)動，這說明本發(fā)明皮帶激光切割全自動設(shè)備的所述送料機(jī)構(gòu)5中所述皮帶1已全部切割完畢，或者所述皮帶1發(fā)生了卡料，則本發(fā)明皮帶激光切割全自動設(shè)備停機(jī)報警。

所述牽引機(jī)構(gòu)4通過所述伺服電機(jī)20驅(qū)動所述滑塊22沿著所述伺服滑臺21做往復(fù)直線運(yùn)動，所述滑塊22的移動速度為0.3m/s-0.8m/s，該速度保證了切割效率的同時，能夠避免所述皮帶1被過快拉伸時拉力過大而引起所述皮帶1產(chǎn)生塑性變形，而導(dǎo)致所述皮帶1發(fā)生變形而影響質(zhì)量。

所述滑塊22帶動所述機(jī)械手24做往復(fù)直線運(yùn)動，所述機(jī)械手24運(yùn)動至距離所述浮動壓板端面33附近，夾住所述皮帶端部35并拉伸至設(shè)定的距離后停止運(yùn)動，此時所述浮動壓板13對所述皮帶1施加的壓力和所述機(jī)械手24的夾持力，使得所述浮動壓板端面33至所述機(jī)械手24之間的所述皮帶1具有足夠的張緊力，同時所述激光器2雕刻并切割所述皮帶1，所述激光器2完成切割后，所述機(jī)械手24松開手指，被切割好的皮帶由于自重落在所述所述工作臺6下方的所述落料槽19中。本發(fā)明皮帶激光切割全自動設(shè)備周而復(fù)始的重復(fù)：拉伸、切割、落料等動作，直到所述皮帶1全部切割完畢。達(dá)到無人化作業(yè)的目的。

本發(fā)明可以全自動地實(shí)現(xiàn)對所述皮帶1的自動激光切割，同時通過所述噴水機(jī)構(gòu)3、所述牽引機(jī)構(gòu)4和所述送料機(jī)構(gòu)5的協(xié)同動作，可以控制所述皮帶1的激光切割效果，達(dá)到生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量的雙重提升。

最后，應(yīng)當(dāng)指出，以上實(shí)施例僅是本發(fā)明較有代表性的例子。顯然，本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，還可以有許多變形。凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均應(yīng)認(rèn)為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。