CN113770554A - 一种塑料件激光切割设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种塑料件激光切割设备，包含机器人、激光器和激光切割机构；机器人包含固定座，固定座上设置有转动座，转动座上设置有主摆臂，主摆臂上设置有关节座，关节座上设置有转动臂，转动臂的前端设置有连接座；激光器安装在关节座上，激光切割机构安装在连接座上；本方案将激光器安装在机器人的关节座上，使激光器随机器人一起运动，不会对机器人的运动产生干涉，可以将导光臂内置于机器人的手臂中，并缩短了导光臂的长度，减少对激光加工的不利影响；并且设计了工作端的滑台机构，通过机器人走大方向，再由滑台机构来经过控制切割镜头的移动，可以提高加工精度，保证加工质量。

Description

一种塑料件激光切割设备
技术领域
本发明涉及一种塑料件激光切割设备，属于激光加工设备技术领域。
背景技术
激光切割是工业领域常用的非金属工件切割加工方式，现有的激光切割设备大多采用二氧化碳激光站通过吊装的长型多节导光臂配合机器人控制切割镜头移动，对工件进行切割加工；这种机构占地较大，而且需要吊装结构，导光臂过长，对加工产生不利影响；而且切割镜头的移动通过机器人大臂控制移动，摆幅较大，难以精确控制，容易产生加工误差。
发明内容
本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种塑料件激光切割设备。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种塑料件激光切割设备，包含机器人、激光器和激光切割机构；所述机器人包含固定座，固定座上设置有转动座及其运动驱动机构，转动座上设置有主摆臂及其运动驱动机构，主摆臂上设置有关节座及其运动驱动机构，关节座上设置有转动臂及其运动驱动机构，转动臂的前端设置有连接座及其运动驱动机构；所述激光器安装在关节座上，激光切割机构安装在连接座上。
优选的，所述激光器包含安装支架和二氧化碳激光发生装置，安装支架固定安装在关节座上，二氧化碳激光发生装置固定安装在安装支架上，二氧化碳激光发生装置的安装方向与转动臂的转动轴线平行。
优选的，所述转动臂内置导光臂，导光臂的后端经过关节座与二氧化碳激光发生装置配合，导光臂的前端通过多节导光换向臂与连接座上的激光切割机构配合。
优选的，所述激光切割机构包含滑台支架、滑台驱动装置、滑台、固定反射模组、移动反射模组、终端反射模组和切割镜头；所述滑台驱动装置带动滑台移动，固定反射模组安装在滑台支架上，移动反射模组随滑台移动，固定反射模组与移动反射模组之间设置有伸缩导光罩；所述固定反射模组用于接收光源，光源经过移动反射模组和终端反射模组之后进入切割镜头。
优选的，所述固定反射模组包含第一固定反射模组和第二固定反射模组，第一固定反射模组与第二固定反射模组之间设置有固定导光罩，第一固定反射模组接收到的光源经过第二固定反射模组反射至移动反射模组。
优选的，所述滑台驱动装置包含第一滑台驱动装置和第二滑台驱动装置，滑台包含第一滑台和第二滑台，移动反射模组包含第一移动反射模组和第二移动反射模组；所述第一滑台驱动装置设置在滑台支架上，第一滑台滑动设置在滑台支架上，第一滑台驱动装置带动第一滑台在滑台支架上滑动；所述第二滑台驱动装置设置在第一滑台上，第二滑台滑动设置在第一滑台上，第二滑台驱动装置带动第二滑台在滑台支架上滑动；所述第一移动反射模组设置在第一滑台上，第二移动反射模组设置在第二滑台上，第一移动反射模组与第二移动反射模组之间设置有伸缩导光罩。
优选的，所述固定反射模组、移动反射模组和终端反射模组中的激光反射角度均为90°。
优选的，所述切割镜头通过支架固定安装在第二滑台上，终端反射模组设置在切割镜头的顶部，终端反射模组与第二移动反射模组之间设置有固定导光罩。
优选的，所述伸缩导光罩采用风琴罩结构。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
本发明方案的塑料件激光切割设备，将激光器安装在机器人的关节座上，使激光器随机器人一起运动，不会对机器人的运动产生干涉，可以将导光臂内置于机器人的手臂中，并缩短了导光臂的长度，减少对激光加工的不利影响；并且设计了工作端的滑台机构，通过机器人走大方向，再由滑台机构来经过控制切割镜头的移动，可以提高加工精度，保证加工质量。
附图说明
下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：
附图1为本发明所述的一种塑料件激光切割设备的立体结构示意图；
附图2为本发明所述的激光切割机构的立体结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1所示，本发明所述的一种塑料件激光切割设备，包含机器人、激光器和激光切割机构；所述机器人包含固定座1，固定座1上设置有转动座2及其运动驱动机构，转动座2的运动驱动机构带动转动座2在固定座1上转动；所述转动座2上设置有主摆臂3及其运动驱动机构，主摆臂3的运动驱动机构带动主摆臂3在转动座2上摆动；所述主摆臂3上设置有关节座4及其运动驱动机构，关节座4上设置有转动臂5及其运动驱动机构，关节座4作为中间关节，可以控制转动臂5与主摆臂3的夹角，转动臂5可以相对关节座4转动，进行“摆头”动作；所述转动臂5的前端设置有连接座6及其运动驱动机构，连接座6的运动驱动机构可以控制连接座6与转动臂5的夹角；所述激光器安装在关节座4上，激光切割机构安装在连接座6上。
所述激光器包含安装支架7和二氧化碳激光发生装置8，安装支架7固定安装在关节座4上，安装支架7具有载台结构，载台结构位于转动臂5的上方，二氧化碳激光发生装置8固定安装在安装支架7的载台结构上，使二氧化碳激光发生装置8的安装方向与转动臂5的转动轴线平行，使激光器整体既可以不干涉机器人的运动，又可以节省大量的占地空间。
所述转动臂5内置导光臂9，导光臂9随转动臂5同步转动，转动臂5与关节座4的连接部位具有中空通道结构，使导光臂9的后端可以穿过关节座4，并与二氧化碳激光发生装置8配合；所述导光臂9的前端通过多节导光换向臂10与连接座6上的激光切割机构配合，多节导光换向臂10可以自适应连接座6与转动臂5的相对运动；导光臂9与多节导光换向臂10的总长只比转动臂5略长一点，可以大幅降低对激光路径的影响。
如图2所示，所述激光切割机构包含滑台支架11、第一固定反射模组12、第二固定反射模组13、第一滑台驱动装置14、第一滑台15、第二滑台驱动装置16、第二滑台17、第一移动反射模组18、第二移动反射模组19、终端反射模组21和切割镜头22；滑台支架11用于固定安装在连接座6上。
所述第一滑台驱动装置14设置在滑台支架11上，第一滑台15通过滑轨和滑块滑动设置在滑台支架11上，第一滑台驱动装置14带动第一滑台15在滑台支架11上滑动。
所述第二滑台驱动装置16设置在第一滑台15上，第二滑台17通过滑轨和滑块滑动设置在第一滑台15上，第二滑台驱动装置16带动第二滑台17在滑台支架11上滑动。
其中，第一滑台驱动装置14和第二滑台驱动装置16均为伺服/步进电机和丝杆、皮带或齿轮传动机构组成的驱动单元，可以精确控制滑台的位移。
所述第一固定反射模组12与第二固定反射模组13固定安装在滑台支架11上，第一固定反射模组12与第二固定反射模组13之间设置有固定导光罩24；所述第一移动反射模组18固定安装在第一滑台15上，第二移动反射模组19固定安装在第二滑台17上，第二固定反射模组13与第一移动反射模组18之间设置有伸缩导光罩23，第一移动反射模组18与第二移动反射模组19之间设置有伸缩导光罩23。
所述切割镜头22通过支架固定安装在第二滑台17上，终端反射模组21设置在切割镜头22的顶部，终端反射模组21与第二移动反射模组19之间设置有固定导光罩24。
所述第一固定反射模组12、第二固定反射模组13、第一移动反射模组18、第二移动反射模组19和终端反射模组21中均内置反光镜，反光镜的激光反射角度均为90°，所有反射模组均保持同一高度，所以的伸缩导光罩23采用风琴罩结构。
所述第一固定反射模组12用于接收激光器从导光臂发出的光源，光源经过第一固定反射模组12、第二固定反射模组13、第一移动反射模组18、第二移动反射模组19和终端反射模组21反射后进入切割镜头22。
所述第一滑台15沿前后方向滑动，第二滑台17沿左右方向滑动；第一滑台驱动装置14带动第一滑台15滑动时，可以带动第一移动反射模组18和第二移动反射模组19同步前后移动，此时第二固定反射模组13与第一移动反射模组18之间的伸缩导光罩23随动伸缩，对光路进行保护；第二滑台驱动装置16带动第二滑台17滑动时，可以带动第二移动反射模组19左右运动，这时第一移动反射模组18与第二移动反射模组19之间的伸缩导光罩23随动伸缩，对光路进行保护。
整个激光切割机构覆盖有保护外壳20，可以保护切割滑台，并防止光污染，切割镜头22伸出于保护外壳20的前侧，且保护外壳20的前侧具有避让滑台移动的开口结构。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种塑料件激光切割设备，其特征在于：包含机器人、激光器和激光切割机构；所述机器人包含固定座（1），固定座（1）上设置有转动座（2）及其运动驱动机构，转动座（2）上设置有主摆臂（3）及其运动驱动机构，主摆臂（3）上设置有关节座（4）及其运动驱动机构，关节座（4）上设置有转动臂（5）及其运动驱动机构，转动臂（5）的前端设置有连接座（6）及其运动驱动机构；所述激光器安装在关节座（4）上，激光切割机构安装在连接座（6）上。
2.根据权利要求1所述的塑料件激光切割设备，其特征在于：所述激光器包含安装支架（7）和二氧化碳激光发生装置（8），安装支架（7）固定安装在关节座（4）上，二氧化碳激光发生装置（8）固定安装在安装支架（7）上，二氧化碳激光发生装置（8）的安装方向与转动臂（5）的转动轴线平行。
3.根据权利要求1所述的塑料件激光切割设备，其特征在于：所述转动臂（5）内置导光臂（9），导光臂（9）的后端经过关节座（4）与二氧化碳激光发生装置（8）配合，导光臂（9）的前端通过多节导光换向臂（10）与连接座（6）上的激光切割机构配合。
4.根据权利要求1所述的塑料件激光切割设备，其特征在于：所述激光切割机构包含滑台支架（11）、滑台驱动装置、滑台、固定反射模组、移动反射模组、终端反射模组（21）和切割镜头（22）；所述滑台驱动装置带动滑台移动，固定反射模组安装在滑台支架（11）上，移动反射模组随滑台移动，固定反射模组与移动反射模组之间设置有伸缩导光罩（23）；所述固定反射模组用于接收光源，光源经过移动反射模组和终端反射模组（21）之后进入切割镜头（22）。
5.根据权利要求4所述的塑料件激光切割设备，其特征在于：所述固定反射模组包含第一固定反射模组（12）和第二固定反射模组（13），第一固定反射模组（12）与第二固定反射模组（13）之间设置有固定导光罩（24），第一固定反射模组（12）接收到的光源经过第二固定反射模组（13）反射至移动反射模组。
6.根据权利要求4所述的塑料件激光切割设备，其特征在于：所述滑台驱动装置包含第一滑台驱动装置（14）和第二滑台驱动装置（16），滑台包含第一滑台（15）和第二滑台（17），移动反射模组包含第一移动反射模组（18）和第二移动反射模组（19）；所述第一滑台驱动装置（14）设置在滑台支架（11）上，第一滑台（15）滑动设置在滑台支架（11）上，第一滑台驱动装置（14）带动第一滑台（15）在滑台支架（11）上滑动；所述第二滑台驱动装置（16）设置在第一滑台（15）上，第二滑台（17）滑动设置在第一滑台（15）上，第二滑台驱动装置（16）带动第二滑台（17）在滑台支架（11）上滑动；所述第一移动反射模组（18）设置在第一滑台（15）上，第二移动反射模组（19）设置在第二滑台（17）上，第一移动反射模组（18）与第二移动反射模组（19）之间设置有伸缩导光罩（23）。
7.根据权利要求4所述的塑料件激光切割设备，其特征在于：所述固定反射模组、移动反射模组和终端反射模组（21）中的激光反射角度均为90°。
8.根据权利要求6所述的塑料件激光切割设备，其特征在于：所述切割镜头（22）通过支架固定安装在第二滑台（17）上，终端反射模组（21）设置在切割镜头（22）的顶部，终端反射模组（21）与第二移动反射模组（19）之间设置有固定导光罩（24）。
9.根据权利要求4所述的塑料件激光切割设备，其特征在于：所述伸缩导光罩（23）采用风琴罩结构。
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