一種人工智能切割裝備的制作方法
1.本發明涉及局部加熱切割技術領域，尤其涉及一種人工智能切割裝備。
背景技術：
2.在船舶制造、工程機械等技術領域，平板零件的坡口加工工序是必不可少的。但是平板零件由于其品種、批次、外形尺寸高度的差異化，導致其加工工藝流程也多種多樣，尤其是切割和打磨的方式，會隨著工件的類型和尺寸變化而變化。
3.目前現有的平板零件坡口加工的工序流程都很有限，例如對于機器人示教方式切割雙面坡口的設備來說，加工坡口時，切割完一個坡口，再進行另一面的坡口切割時，仍然需要人工對工件進行翻面，導致自動化流程被打斷，并且人工長時間進行翻面工作容易產生疲勞導致工作效率下降，因此，現有的設備不但出現人力成本高、設備利用率低、生產效率低等缺點，也無法滿足市場的多樣化需求。
4.近期市場上出現的智能坡口等離子火焰切割機器人，一個機器人末端執行器上復合了上下料電磁鐵、等離子火焰切割炬、測距傳感器、灰度相機、結構光視覺、熱防護自動罩等。在智能機器人等離子火焰切割軟件專家包上，集成了視覺軟件包、離線軟件包、切割工藝匹配模板等，實現了無人化和智能化。
5.但是，現階段上下料電磁鐵、等離子火焰切割炬、測距傳感器、灰度相機、結構光視覺、熱防護自動罩等，其中一個執行器件使用時，其它執行器件就會閑置。
6.因此，亟需實現能夠同時適應多種加工對象的智能化柔性的平板坡口加工的基礎上，如何提升設備執行器件使用率和自動化率，降低成本，提高效率，讓研發的人工智能切割設備走向產業化是急迫解決的問題。
技術實現要素：
7.根據以上技術問題，本發明提供一種提高效率的一種人工智能切割裝備。
8.本發明提供一種人工智能切割裝備，其特征在于包括多個上下料單元和多個切割單元，所述上下料單元包括滑軌、滑板、智能搬運機器人以及末端執行器，所述滑軌固定于地面上，所述滑軌和滑板連接，所述滑板和智能搬運機器人連接，所述智能搬運機器人和末端執行器連接；所述切割單元包括智能切割機器人、割炬、第一切割臺、第二切割臺、第一上下料臺以及第二上下料臺，所述智能切割機器人設置在第一切割臺以及第二切割臺之間，所述第一切割臺一側設置第一上下料臺，所述第二切割臺一側設置第二上下料臺，所述智能切割機器人和割炬連接。
9.所述末端執行器包括立柱、橫梁、第一電磁鐵以及第二電磁鐵，所述立柱一側和橫梁中間位置正交連接，所述立柱另一側和智能搬運機器人通過法蘭連接，所述橫梁一側和第一電磁鐵連接，所述橫梁另一側和第二電磁鐵連接。
10.所述滑板一側依次設置第一卡槽、第二卡槽、第三卡槽以及第四卡槽，所述四個卡槽寬度分別不同，所述滑板另一側設置測試臺，所述測試臺上設置距離傳感器，所述距離傳
感器旁設置視覺傳感器。
11.所述第一切割臺包括口型框、半椎槽、吸風口、支撐桿、第一支腿、排煙管道、第二支腿、翻轉驅動裝置、切割渣回收器以及底板，所述口型框內部四壁分別設置多個吸風口，所述口型框底部和底板連接，所述口型框內設置支撐桿，所述支撐桿和底板連接，所述口型框一側通過軸承和第一支腿連接，所述排煙管道一側穿過軸承的中心孔和口型框連接，所述排煙管道另一側和除塵主機連接，所述口型框相對另一側和翻轉驅動裝置連接，所述翻轉驅動裝置和口型框一側之間設置第二支腿；所述口型框底部設置切割渣回收器，所述口型框另外兩側分別和半椎槽連接，所述半椎槽和割炬前端錐形噴嘴貼合。
12.所述第一上下料臺下方設置四個支撐腿。
13.所述第一切割臺和第二切割臺結構相同，所述第一上下料臺和第二上下料臺結構相同。
14.所述割炬前端設置錐形噴嘴。
15.所述翻轉驅動裝置優選伺服電機和減速機。
16.本發明的有益效果為：1、通過投入數量的匹配，達到切割單元的割炬及切割系統使用率逼近滿負荷；切割機器人持續動作率逼近滿負荷；上下料單元的智能機器人持續運動率逼近滿負荷；進而實現提高系統所有設備利用率。
17.2、本發明所述的一種人工智能切割裝備，實現了零件自動上下料、自動坡口切割、自動翻面以及自動轉運等功能，全程做到柔性化、智能化和集成化，從而達到減人、增效、降低成本、提高質量的目標， 滿足了市場的多樣化需求，解決了離散型制造的痛點問題。
18.3、本發明所述的一種人工智能切割裝備，布局合理，充分利用機器人的臂展范圍，提高企業的投資回報率；零件上下料、翻面、均由搬運機器人完成，其工作節拍與切割機器人相匹配協調，提高了各機器人的利用率及整體的生產效率。
19.4、本發明所述的一種人工智能切割裝備，通過采用視覺識別定位，有效的地提高了坡口切割的精度，提高了整體加工效率。
20.5、本發明所述的一種人工智能切割裝備，根據待加工零件的類型、尺寸及產能要求，構成模塊化的生產線，提高生產效率的同時增強了企業的靈活性和應變能力，縮短產品生產周期，更好更快地滿足市場的多樣化需求。
附圖說明
21.圖1為本發明的軸側示意圖；圖2 為本發明a的局部放大示意圖；圖3為本發明b的局部放大示意圖；圖4為本發明c的局部放大示意圖；圖5為本發明的平面布置圖；圖6為本發明的切割臺的軸側圖。
22.圖7為本發明細節示意圖。
23.圖8為本發明細節示意圖。
24.附圖標記：1-滑軌；2-滑板；3-智能搬運機器人；4-末端執行器；6-智能切割機器
人；7-割炬；8-第一切割臺；9-第一上下料臺；10-完成工件；11-第二切割臺；12-待加工工件；13-第二上下料臺；14-第一切割單元；15-第二切割單元；201-測試臺；202-距離傳感器；203-視覺傳感器；401-立柱；402-橫梁；403-第一電磁鐵；404-第二電磁鐵；501-第一卡槽；502-第二卡槽；503-第三卡槽；504-第四卡槽；801-口型框；802-半椎槽；803-吸風口；804-支撐桿；805-第一支腿；806-排煙管道；807-第二支腿；808-翻轉驅動裝置；809-切割渣回收器；8010-底板。
具體實施方式
25.下面將結合本發明的附圖，對本發明的技術方案進行清楚完整地描述。
26.本發明提供一種人工智能切割裝備，其特征在于包括多個上下料單元和多個切割單元，上下料單元包括滑軌1、滑板2、智能搬運機器人3以及末端執行器4，滑軌1固定于地面上，滑軌1和滑板2連接，滑板2和智能搬運機器人3連接，智能搬運機器人3和末端執行器4連接；切割單元包括智能切割機器人6、割炬7、第一切割臺8、第二切割臺11、第一上下料臺9以及第二上下料臺13，智能切割機器人6設置在第一切割臺8以及第二切割臺11之間，第一切割臺8一側設置第一上下料臺9，第二切割臺11一側設置第二上下料臺13，智能切割機器人6和割炬7連接。
27.末端執行器4包括立柱401、橫梁402、第一電磁鐵403以及第二電磁鐵404，立柱401一側和橫梁402中間位置正交連接，立柱401另一側和智能搬運機器人3通過法蘭連接，橫梁402一側和第一電磁鐵403連接，橫梁402另一側和第二電磁鐵404連接。
28.滑板2一側依次設置第一卡槽501、第二卡槽502、第三卡槽503以及第四卡槽504，四個卡槽寬度分別不同，滑板2另一側設置測試臺201，測試臺201上設置距離傳感器202，距離傳感器202旁設置視覺傳感器203。
29.第一切割臺8包括口型框801、半椎槽802、吸風口803、支撐桿804、第一支腿805、排煙管道806、第二支腿807、翻轉驅動裝置808、切割渣回收器809以及底板8010，口型框801內部四壁分別設置多個吸風口803，口型框801底部和底板8010連接，口型框801內設置支撐桿804，支撐桿804和底板8010連接，口型框801一側通過軸承和第一支腿805連接，排煙管道806一側穿過軸承的中心孔和口型框801連接，排煙管道806另一側和除塵主機連接，口型框801相對另一側和翻轉驅動裝置808連接，翻轉驅動裝置808和口型框801一側之間設置第二支腿807；口型框801底部設置切割渣回收器809，口型框801另外兩側分別和半椎槽802連接，半椎槽802和割炬7前端錐形噴嘴貼合。
30.第一上下料臺9下方設置四個支撐腿。
31.第一切割臺8和第二切割臺11結構相同，第一上下料臺9和第二上下料臺13結構相同。
實施例
32.末端執行器4從任意個切割單元的上下料單元取來待加工工件12，然后末端執行器4將吸附住的待加工工件12置于測試臺201上方。
33.然后距離傳感器202第一次測量待加工工件12的第一個點，末端執行器4攜帶待加工工件12向一個方向水平方向移動一個距離，第二次測量待加工工件12的第二個點，末端
執行器4攜帶待加工工件12向另一個方向水平方向移動一個距離，距離傳感器202第三次測量待加工工件12的第三個點，因此，獲得待加工工件12相對測試臺201的空間姿態位置。
34.利用智能機器人的空間定點變姿態功能，讓待加工工件12相對測試臺201平行，然后調整待加工工件12的高度，讓待加工工件12符合視覺傳感器203的一定景深高度，視覺傳感器203對待加工工件12進行視覺掃描，掃描過程中可以獲得標定線的相對位置，進而得到末端執行器4和待加工工件12的相對位置的數據，使得待加工工件12能夠準確的放置到切割臺的相應位置。
35.而后，掃描過程獲得待加工工件12的輪廓像素。控制系統會分析出工件全部平面輪廓曲線，調用智能等離子火焰切割模板和離線編程數據包，下發到切割單元的機器人控制器，而后進行切割工序。
36.對于待加工工件12雙面坡口的加工，需要將其一面坡口切割完畢后，再對另一面進行切割，所以需要對待加工工件12進行翻面工作，進而需要兩個切割臺對其進行切割，其中一個切割臺切割待加工工件12的一面坡口，翻面后進行下一個切割臺繼續切割另一面。
37.工件翻面流程為末端執行器4通過電磁吸附作用來吸附住待加工工件12的一面，然后移動將待加工工件12豎直放置在卡槽內，接著智能搬運機器人3讓末端執行器4進行軌跡變換位置，進而使末端執行器4通過電磁吸附來吸附住待加工工件12的另外一面，電磁吸附成功后，可使待加工工件12進入后續工藝流程。
38.其中，智能搬運機器人3優選垂直多關節型工業機器人，也可以是任何形式機器人；立柱401、橫梁402、第一電磁鐵403和第二電磁鐵404均為機加工制造且含有所需要的銷孔，末端執行器4各部件之間及與智能搬運機器人3末端的連接面均一面兩銷和至少兩個螺釘固定，便于上下料單元和切割單元之間的位置位置和姿態標定；滑軌1上方和滑板2組成含有伺服驅動的直線運動副，作為上下料單元智能搬運機器人3的外部軸，伺服驅動的直線運動副優選伺服電機、減速機、齒輪、齒條、導軌滑塊等常見自動化元器件構成；滑板2具有對加工完成工件10進行位置視覺標定及采集的能力；末端執行器4可采用電磁吸附加工完成工件10和待加工工件12，加工完成工件10和待加工工件12的區別為中厚板是否開坡口；智能切割機器人6優選垂直多關節型工業機器人，也可以是任何形式機器人，割炬7配套有一套等離子火焰切割工藝設備，優選火焰切割，也可推廣激光束加工，水切割等常用切割設備；第一上下料臺9和第二上下料臺13結構均為鈑金焊接成槽，下方含有四個支撐腿，便于潛伏式agv鉆到下方舉升托運；第一上下料臺9負責下料，可以堆疊多層加工完成工件10，第二上下料臺13負責上料，堆疊多層待加工工件12；翻轉驅動裝置808優選伺服電機和減速機，翻轉驅動裝置808能將口型框801翻轉180
°
，讓其口向上完成切割工作，也能讓口型框801口向下，將口型框801內切割焊渣和小型切割剩余物掉落到切割渣回收器809上。
39.本發明在實際工作中，每個切割單元以及智能機器人等裝置的排列位置，可按照圖5所示的位置對應進行安裝匹配。
40.本發明包含n個上下料單元，m個切割單元，p套切割臺以及q套上下料臺，其中m、n、p、q等為自然數，本實施例含有一個上下料單元和兩個切割單元分別是第一切割單元14以及第二切割單元15，通過m、n、p、q的數量匹配，達到切割單元的割炬及切割系統使用率逼近
滿負荷；切割機器人持續動作率逼近滿負荷；上下料單元的智能機器人持續運動率逼近滿負荷；進而實現提高系統所有設備利用率。
41.以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特征和本發明的優點。本發明提到的各個部件為現有領域常見技術，本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內。本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
