CN116871698B - 一种能够自动上下料的激光切割机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种能够自动上下料的激光切割机器人，涉及激光切割领域，包括机器人主体，所述机器人主体中心部位设置有操作平台，所述操作平台顶端安装有多组放置板，多组所述放置板底端设置有冷却层，所述冷却层两侧均开设有限位槽，所述冷却层另外两侧均设置有过水通道，所述冷却层内部活动安装有推板，两组所述过水通道一侧开设有预留仓，两组所述预留仓内部均活动安装有限位板。本发明解决了废料(熔融物质)清理的问题，冷却层内预先装有水，当废料(熔融物质)掉落至冷却层内，废料(熔融物质)与水接触，加速废料(熔融物质)的凝固，推板将废料推动至过水通道，并落至收纳层内，增加对废料收集的便利性。
Description
技术领域
本发明涉及激光切割领域，具体为一种能够自动上下料的激光切割机器人。
背景技术
激光切割是利用经聚焦的高功率密度激光束照射工件，使被照射的材料迅速熔化、汽化或达到燃点，同时借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质，从而实现将工件割开，是切割工件的热切割方法之一，激光加工机器人是将机器人技术应用于激光切割中，通过高精度工业机器人实现更加柔性的激光切割作业。
激光切割机器人是用聚焦镜将CO2激光束聚焦在材料表面使材料熔化，同时用与激光束同轴的压缩气体吹走被熔化的材料，并使激光束与材料沿一定轨迹作相对运动，从而形成一定形状的切缝的工业切割机器人，激光切割技术广泛应用于金属和非金属材料的加工中，可大大减少加工时间，降低加工成本，提高工件质量。
在现有技术中，激光切割机器人利用激光切割刀头对材料进行激光切割，材料在激光高温作用下迅速熔化、汽化、烧蚀或达到燃点，从而对材料进行切割处理，同时借助与光束同轴的风扇高速转动，通过气流吹除熔融物质，而切割过程中产生的废屑以及边角料等废料会直接掉落至设备平台下端的工作台上，且废料(熔融物质)在落至工作台后，冷却凝固后会与工作台相融合，且在长期切割操作后，废料(熔融物质)容易造成大面积堆积，工作人员会使用工具将堆积的废料进行铲除，避免影响后期的激光切割工作，但废料凝固后与工作台相融合，从而增加了工作人员对废料(熔融物质)铲除的清理难度，铲除过程中也会出现工作台台面造成损伤的情况发生。
发明内容
基于此，本发明的目的是提供一种能够自动上下料的激光切割机器人，以解决上述背景技术中的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种能够自动上下料的激光切割机器人，包括机器人主体，所述机器人主体两端分别设置有激光切割机械臂以及自动上下料机械臂，所述机器人主体中心部位设置有操作平台；
所述操作平台顶端安装有多组放置板，多组所述放置板底端设置有冷却层，所述冷却层两侧均开设有限位槽，所述冷却层另外两侧均设置有过水通道，所述冷却层内部活动安装有推板，且推板两端分别与两组限位槽内壁活动连接，两组所述限位槽内部均活动安装有往复螺纹轴，且推板两端均设有套筒与往复螺纹轴活动连接；
两组所述过水通道一侧开设有预留仓，两组所述预留仓内部均活动安装有限位板，且两组限位板均与推板活动连接，所述操作平台底端内部开设有存水仓，两组所述往复螺纹轴均与驱动组件活动连接。
通过采用上述技术方案，解决了废料(熔融物质)清理的问题，冷却层内预先装有水，当废料(熔融物质)掉落至冷却层内，废料(熔融物质)与水接触，加速废料(熔融物质)的凝固，并通过推板将废料推动至过水通道，并落至收纳层内，增加对废料收集的便利性。
本发明进一步设置为，两组所述过水通道内壁均安装有滤板，且两组滤板倾斜设置，两组所述过水通道一侧均开设有收纳层，且两组收纳层底端均开设有透水孔贯穿至存水仓。
通过采用上述技术方案，当废料落入过水通道内部时，滤板对废料进行阻挡，并将废料引导至收纳层。
本发明进一步设置为，两组所述收纳层内部均活动安装有收纳盒，且两组收纳盒均开设有透水孔，两组所述收纳盒内壁倾斜设置，且两组收纳盒一端延伸至操作平台外壁。
通过采用上述技术方案，废料落至收纳层，从而进入收纳盒内部，些许随之落入收纳盒内的水源通过透水孔流入存水仓内，且收纳盒收集一定废料后，通过收纳盒一端将收纳盒抽拉出操作平台内部，对收纳盒内部的废料进行回收处理。
本发明进一步设置为，所述限位板截面为“L”型，所述限位板外壁安装有多组限位柱，且操作平台内壁开设有与限位柱相匹配的安装孔，所述预留仓内壁安装有多组限位弹簧，且多组限位弹簧一端均与限位板外壁相连接。
通过采用上述技术方案，当推板移动至过水通道上端时，推板外壁与限位柱一端相接触，从而推动限位柱进行移动，进而带动限位板进行移动，从而打开过水通道，推板离开过水通道上端时，限位弹簧推动限位板进行复位，从而将过水通道封闭，避免冷却层大量水源流失。
本发明进一步设置为，所述操作平台内部开设有预留孔，所述操作平台一侧内部设置有水泵，所述水泵抽水端安装有抽水管，且抽水管一端置于存水仓底部，所述水泵出水端安装有出水管，且出水管一端置于冷却层一侧。
通过采用上述技术方案，水泵启动，水泵将存水仓内部水源进行抽取，并通过出水管将水源导入冷却层内，从而形成水循环使用。
本发明进一步设置为，所述操作平台一侧设置有空气净化设备，所述操作平台内部设置有气管，且气管两端均与空气净化设备抽气端相连接，所述操作平台顶端安装有抽气槽，所述气管开设有多个支管与抽气槽相连接，且抽气槽与多个支管连接孔均设有滤网。
通过采用上述技术方案，空气净化设备启动，激光切割时产生有害气体(包含异味)向外飘散时，抽气槽将有害气体(包含异味)抽至抽气槽内，并通过气管引导至空气净化设备内，空气净化设备对有害气体(包含异味)进行净化处理，减少有害气体(包含异味)的扩散，对工作人员的身体健康进行保护。
本发明进一步设置为，所述驱动组件包括驱动轴和第二皮带，所述空气净化设备内部设置有驱动轴，且驱动轴延伸至操作平台内部，所诉驱动轴与一组往复螺纹轴之间通过第二皮带相连接。
通过采用上述技术方案，空气净化设备启动时，带动驱动轴进行转动，因驱动轴与一组往复螺纹轴之间通过第二皮带相连接，从而带动一组往复螺纹轴进行转动。
本发明进一步设置为，所述操作平台内部活动安装有传动轴，所述传动轴一端安装有传动齿轮，所述传动轴与一组往复螺纹轴之间通过第一皮带相连接。
通过采用上述技术方案，一组往复螺纹轴转动时，因一组往复螺纹轴与传动轴之间通过第一皮带相连接，从而带动传动轴进行转动，进而带动传动齿轮进行转动。
本发明进一步设置为，一组所述往复螺纹轴一端安装有连动齿轮，所述连动齿轮与传动齿轮啮合连接。
通过采用上述技术方案，当传动齿轮进行转动时，因传动齿轮与连动齿轮啮合连接，从而带动连动齿轮进行转动，进而带动另一组往复螺纹轴进行转动。
综上所述，本发明主要具有以下有益效果：
1、本发明通过设置有冷却层、推板和收纳层，解决了废料(熔融物质)清理的问题，冷却层内预先装有水，当废料(熔融物质)掉落至冷却层内，废料(熔融物质)与水接触，加速废料(熔融物质)的凝固，并通过推板将废料推动至过水通道，并落至收纳层内，增加对废料收集的便利性。
2、本发明通过设置有空气净化设备、气管和抽气槽，解决了有害气体(包含异味)回收的问题，当激光切割时产生有害气体(包含异味)向外飘散时，抽气槽将有害气体(包含异味)抽至抽气槽内，并通过气管引导至空气净化设备内，通过空气净化设备对有害气体(包含异味)进行净化处理，减少有害气体(包含异味)的扩散，对工作人员的身体健康进行保护。
附图说明
图1为本发明的机器人主体示意图；
图2为本发明的操作平台示意图；
图3为本发明的冷却层示意图；
图4为本发明的操作平台内部结构示意图；
图5为本发明的操作平台侧剖图；
图6为本发明的收纳盒侧剖图；
图7为本发明的往复螺纹轴示意图；
图8为本发明的气管示意图；
图9为本发明的限位板示意图；
图10为本发明的水泵示意图；
图11为本发明的第二皮带示意图；
图12为本发明的传动轴示意图；
图13为本发明的驱动轴示意图。
图中：1、机器人主体；2、激光切割机械臂；3、自动上下料机械臂；4、操作平台；5、放置板；6、推板；7、冷却层；8、限位槽；9、往复螺纹轴；10、连动齿轮；11、预留仓；12、过水通道；13、收纳层；14、存水仓；15、预留孔；16、水泵；17、出水管；18、抽水管；19、限位板；20、限位柱；21、限位弹簧；22、滤板；23、收纳盒；24、传动轴；25、传动齿轮；26、第一皮带；27、空气净化设备；28、气管；29、抽气槽；30、第二皮带；31、驱动轴。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面根据本发明的整体结构，对其实施例进行说明。
一种能够自动上下料的激光切割机器人，如图1－图13所示，包括机器人主体1，机器人主体1两端分别设置有激光切割机械臂2以及自动上下料机械臂3，机器人主体1中心部位设置有操作平台4，自动上下料机械臂3通过多组吸盘将板材进行吸附固定，并移动至操作平台4上端，激光切割机械臂2对板材进行激光切割；
操作平台4顶端安装有多组放置板5，板材放置在放置板5上端，多组放置板5底端设置有冷却层7，通过冷却层对废料(热熔物质)进行水冷，加速废料(热熔物质)凝固，冷却层7两侧均开设有限位槽8，冷却层7另外两侧均设置有过水通道12，冷却层7内部活动安装有推板6，且推板6两端分别与两组限位槽8内壁活动连接，两组限位槽8内部均活动安装有往复螺纹轴9，且推板6两端均设有套筒与往复螺纹轴9活动连接，两组往复螺纹轴9转动，带动推板6进行位移，从而将凝固的废料(热熔物质)进行收集；
两组过水通道12一侧开设有预留仓11，两组预留仓11内部均活动安装有限位板19，且两组限位板19均与推板6活动连接，通过推板6推动限位板19，从而打开过水通道12，操作平台4底端内部开设有存水仓14，两组往复螺纹轴9均与驱动组件活动连接。
请参阅图4－图9，两组过水通道12内壁均安装有滤板22，且两组滤板22倾斜设置，两组过水通道12一侧均开设有收纳层13，且两组收纳层13底端均开设有透水孔贯穿至存水仓14，当废料落入过水通道12内部时，滤板22对废料进行阻挡，并将废料引导至收纳层13。
请参阅图4－图9，两组收纳层13内部均活动安装有收纳盒23，且两组收纳盒23均开设有透水孔，两组收纳盒23内壁倾斜设置，且两组收纳盒23一端延伸至操作平台4外壁，废料落至收纳层13，从而进入收纳盒23内部，些许随之落入收纳盒23内的水源通过透水孔流入存水仓14内，且收纳盒23收集一定废料后，通过收纳盒23一端将收纳盒23抽拉出操作平台4内部，对收纳盒23内部的废料进行回收处理。
请参阅图4－图9，限位板19截面为“L”型，限位板19外壁安装有多组限位柱20，且操作平台4内壁开设有与限位柱20相匹配的安装孔，预留仓11内壁安装有多组限位弹簧21，且多组限位弹簧21一端均与限位板19外壁相连接，当推板6移动至过水通道12上端时，推板6外壁与限位柱20一端相接触，从而推动限位柱20进行移动，进而带动限位板19进行移动，从而打开过水通道12，推板6离开过水通道12上端时，限位弹簧21推动限位板19进行复位，从而将过水通道12封闭，避免冷却层7大量水源流失。
请参阅图2－图10，操作平台4内部开设有预留孔15，操作平台4一侧内部设置有水泵16，水泵16抽水端安装有抽水管18，且抽水管18一端置于存水仓14底部，水泵16出水端安装有出水管17，且出水管17一端置于冷却层7一侧，水泵16启动，水泵16将存水仓14内部水源进行抽取，并通过出水管17将水源导入冷却层7内，从而形成水循环使用。
请参阅图3－图8，操作平台4一侧设置有空气净化设备27，操作平台4内部设置有气管28，且气管28两端均与空气净化设备27抽气端相连接，操作平台4顶端安装有抽气槽29，气管28开设有多个支管与抽气槽29相连接，且抽气槽29与多个支管连接孔均设有滤网，空气净化设备27启动，激光切割时产生有害气体包含异味向外飘散时，抽气槽29将有害气体包含异味抽至抽气槽29内，并通过气管28引导至空气净化设备27内，空气净化设备27对有害气体包含异味进行净化处理，减少有害气体包含异味的扩散，对工作人员的身体健康进行保护。
请参阅图7－图13，驱动组件包括驱动轴31和第二皮带30，空气净化设备27内部设置有驱动轴31，且驱动轴31延伸至操作平台4内部，所诉驱动轴31与一组往复螺纹轴9之间通过第二皮带30相连接，空气净化设备27启动时，带动驱动轴31进行转动，因驱动轴31与一组往复螺纹轴9之间通过第二皮带30相连接，从而带动一组往复螺纹轴9进行转动。
请参阅图7－图12，操作平台4内部活动安装有传动轴24，传动轴24一端安装有传动齿轮25，传动轴24与一组往复螺纹轴9之间通过第一皮带26相连接，一组往复螺纹轴9转动时，因一组往复螺纹轴9与传动轴24之间通过第一皮带26相连接，从而带动传动轴24进行转动，进而带动传动齿轮25进行转动。
请参阅图7－图12，一组往复螺纹轴9一端安装有连动齿轮10，连动齿轮10与传动齿轮25啮合连接，当传动齿轮25进行转动时，因传动齿轮25与连动齿轮10啮合连接，从而带动连动齿轮10进行转动，进而带动另一组往复螺纹轴9进行转动。
本发明的工作原理为：工作人员准备使用机器人主体1对板材进行激光切割时，预先将水灌入存水仓14以及冷却层7内部，水泵16启动，将存水仓14的水源导入冷却层7，当使用机器人主体1时，自动上下料机械臂3通过多组吸盘将板材进行吸附固定，并移动至放置板5上端，激光切割机械臂2对板材进行激光切割；
当激光切割机械臂2对板材进行切割时，空气净化设备27启动，激光切割时产生有害气体(包含异味)向外飘散时，抽气槽29将有害气体(包含异味)抽至抽气槽29内，并通过气管28引导至空气净化设备27内，空气净化设备27对有害气体(包含异味)进行净化处理，减少有害气体(包含异味)的扩散，对工作人员的身体健康进行保护；
当空气净化设备27启动时，带动驱动轴31进行转动，因驱动轴31与一组往复螺纹轴9之间通过第二皮带30相连接，从而带动一组往复螺纹轴9进行转动，且一组往复螺纹轴9与传动轴24之间通过第一皮带26相连接，进而带动传动轴24进行转动，继而带动传动齿轮25进行转动，因传动齿轮25与连动齿轮10啮合连接，故连动齿轮10进行转动，从而带动另一组往复螺纹轴9进行转动，两组往复螺纹轴9转动方向相反；
当激光切割机械臂对板材进行激光切割时，激光切割所产生的废料(熔融物质)通过多组放置板5之间的间距掉落至冷却层7内，冷却层7内预先装有水，废料(熔融物质)与水接触，加速废料(熔融物质)的凝固；
当两组往复螺纹轴9进行转动时，推板6两端均与往复螺纹轴9螺纹连接，从而带动推板6进行移动，从而推动凝固的废料进行位移，当推板6移动至过水通道12上端时，推板6外壁与限位柱20一端相接触，从而推动限位柱20进行移动，进而带动限位板19进行移动，从而打开过水通道12，推板6离开过水通道12上端时，限位弹簧21推动限位板19进行复位，从而将过水通道12封闭，避免冷却层7大量水源流失；
当过水通道12打开时，水流带动废料落至过水通道12内部，并通过滤板22的设置，对废料进行阻挡，并将废料引导至收纳层13，从而进入收纳盒23内部，些许随之落入收纳盒23内的水源通过透水孔流入存水仓14内；
本发明通过推板6、冷却层7以及收纳盒23的设置，废料(熔融物质)在冷却层7加速凝固，并通过推板6将废料进行推动收集，从而回收入收纳盒23内提高了废料的清理效率。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，但本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对发明的限制，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合，本领域技术人员在阅读完本说明书后可在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下，可以根据需要对实施例做出没有创造性贡献的修改、替换和变型等，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (5)
1.一种能够自动上下料的激光切割机器人，包括机器人主体(1)，其特征在于：所述机器人主体(1)两端分别设置有激光切割机械臂(2)以及自动上下料机械臂(3)，所述机器人主体(1)中心部位设置有操作平台(4)；
所述操作平台(4)顶端安装有多组放置板(5)，多组所述放置板(5)底端设置有冷却层(7)，且冷却层(7)内预先装有水，所述冷却层(7)两侧均开设有限位槽(8)，所述冷却层(7)另外两侧均设置有过水通道(12)，所述冷却层(7)内部活动安装有推板(6)，且推板(6)两端分别与两组限位槽(8)内壁活动连接，两组所述限位槽(8)内部均活动安装有往复螺纹轴(9)，且推板(6)两端均设有套筒与往复螺纹轴(9)活动连接；
两组所述过水通道(12)一侧开设有预留仓(11)，两组所述预留仓(11)内部均活动安装有限位板(19)，且两组限位板(19)均与推板(6)活动连接，所述操作平台(4)底端内部开设有存水仓(14)，两组所述往复螺纹轴(9)均与驱动组件活动连接；
两组所述过水通道(12)内壁均安装有滤板(22)，且两组滤板(22)倾斜设置，两组所述过水通道(12)一侧均开设有收纳层(13)，且两组收纳层(13)底端均开设有透水孔贯穿至存水仓(14)；
两组所述收纳层(13)内部均活动安装有收纳盒(23)，且两组收纳盒(23)均开设有透水孔，两组所述收纳盒(23)内壁倾斜设置，且两组收纳盒(23)一端延伸至操作平台(4)外壁；
所述限位板(19)截面为“L”型，所述限位板(19)外壁安装有多组限位柱(20)，且操作平台(4)内壁开设有与限位柱(20)相匹配的安装孔，所述预留仓(11)内壁安装有多组限位弹簧(21)，且多组限位弹簧(21)一端均与限位板(19)外壁相连接，所述推板(6)移动至过水通道(12)上端时，且推板(6)外壁与限位柱(20)一端相接触，所述限位柱(20)进行移动，且带动限位板(19)进行移动，从而打开过水通道(12)，所述推板(6)离开过水通道(12)上端时，限位弹簧(21)推动限位板(19)进行复位，从而将过水通道(12)封闭，起到避免冷却层(7)大量水源流失的作用；
所述操作平台(4)内部开设有预留孔(15)，所述操作平台(4)一侧内部设置有水泵(16)，所述水泵(16)抽水端安装有抽水管(18)，且抽水管(18)一端置于存水仓(14)底部，所述水泵(16)出水端安装有出水管(17)，且出水管(17)一端置于冷却层(7)一侧。
2.根据权利要求1所述的一种能够自动上下料的激光切割机器人，其特征在于：所述操作平台(4)一侧设置有空气净化设备(27)，所述操作平台(4)内部设置有气管(28)，且气管(28)两端均与空气净化设备(27)抽气端相连接，所述操作平台(4)顶端安装有抽气槽(29)，所述气管(28)开设有多个支管与抽气槽(29)相连接，且抽气槽(29)与多个支管连接孔均设有滤网。
3.根据权利要求2所述的一种能够自动上下料的激光切割机器人，其特征在于：所述驱动组件包括驱动轴(31)和第二皮带(30)，所述空气净化设备(27)内部设置有驱动轴(31)，且驱动轴(31)延伸至操作平台(4)内部，所述驱动轴(31)与一组往复螺纹轴(9)之间通过第二皮带(30)相连接。
4.根据权利要求3所述的一种能够自动上下料的激光切割机器人，其特征在于：所述操作平台(4)内部活动安装有传动轴(24)，所述传动轴(24)一端安装有传动齿轮(25)，所述传动轴(24)与一组往复螺纹轴(9)之间通过第一皮带(26)相连接。
5.根据权利要求4所述的一种能够自动上下料的激光切割机器人，其特征在于：一组所述往复螺纹轴(9)一端安装有连动齿轮(10)，所述连动齿轮(10)与传动齿轮(25)啮合连接。
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