CN205927559U - 一种多工位三维激光加工系统 - Google Patents
一种多工位三维激光加工系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN205927559U CN205927559U CN201620992013.6U CN201620992013U CN205927559U CN 205927559 U CN205927559 U CN 205927559U CN 201620992013 U CN201620992013 U CN 201620992013U CN 205927559 U CN205927559 U CN 205927559U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- light
- laser
- cun
- multistation
- robot
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 10
- 210000000245 forearm Anatomy 0.000 abstract description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 4
- 239000007769 metal material Substances 0.000 abstract description 3
- 229920006351 engineering plastic Polymers 0.000 abstract description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 abstract description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 abstract description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 2
- 239000010985 leather Substances 0.000 abstract description 2
- 239000005060 rubber Substances 0.000 abstract description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 abstract 1
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000004021 metal welding Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种多工位三维激光加工系统，包括工业机器人，小臂和第四轴、第六轴为中空结构的工业六自由度机器人；CO2激光器；精密导光结构，用于光路传输和聚焦等；多个工作位，用于多个待加工零件的安装定位；水冷系统，用于激光器、导光结构等发热部分的水冷散热；激光控制柜，用于激光器出光控制。本系统的加工精度高、效率高，用于工程塑料、橡胶、玻璃、布匹、皮革等非金属材料的中高功率的三维激光加工，也可用于金属材料的焊接等。
Description
技术领域
本实用新型涉及激光精密加工技术领域，具体为一种多工位三维激光加工系统。
背景技术
近年来，非金属三维复杂工件的加工需求日益增多，使用模具来加工的成本高，且模具自身加工周期长，因此柔性激光加工系统的需求日益增多。非金属材料对光纤机光器等吸收率较低，最佳的方案是使用CO2激光器，但CO2激光本身难以通过光纤等柔性介质传输，一般只能通过由多面反射镜组成的模拟柔性的机械导光臂来传输。由于CO2激光器的重量过重，市面上常用的解决方案是将激光器安置在地面上，通过长导光臂将激光传导到激光头上，激光头安装在工业机器人上，由于导光臂是悬吊在空中，到工业机器人在运动时难免会发生运动干涉，这样就大大缩减了工业机器人的活动范围，整个系统的加工范围受限。
针对现有解决方案上的不足，本实用新型提供一种中高功率激光与机器人高度集成的混搭方案。将激光器通过钢构架高，通过一款2寸大导光臂将激光传输至机器人中空轴，导光管从中空轴中穿过，再在中空轴另一端用通光孔径为的1寸小导光臂收光，最终将光传输至激光加工头。由于2寸大导光臂悬吊在半空中，且直接连到机器人第四轴而不是第六轴末端，机器人在运动时2寸大导光臂的运动范围较小，能大大减少结构运动干涉情况，而1寸小导光臂与机器人不会有运动干涉。也样，能基本保留机器人原有的工作活动空间。
此种解决方案，在低功率激光加工中运动灵活性高、光路精度高，可广泛应用在用于工程塑料、橡胶、玻璃、布匹、皮革、印刷电路板等非金属材料的中高功率的三维激光加工，也可用于金属材料的焊接等。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种多工位三维激光加工系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种多工位三维激光加工系统,包括工业机器人、CO2激光器、精密导光结构、多个工作位、水冷系统、激光控制柜，所述工业机器人采用小臂和第四轴、第六轴为中空结构的工业六自由度机器人，所述精密导光结构固定设置在CO2激光器上，所述精密导光结构与工业机器人固定连接，所述工业机器人一侧设置多个工作位，所述水冷系统连接激光控制柜，所述激光控制柜电性连接CO2激光器。
优选的，所述精密导光结构包括激光调中组件、2寸六自由度导光臂、导光管、1寸6自由度导光臂和激光加工头，所述激光调中组件通过2寸六自由度导光臂连接导光管，所述导光管连接1寸6自由度导光臂，所述1寸6自由度导光臂前端固定连接激光加工头。
优选的，所述工作位设置1-6个。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型基本保留了机器人原有的加工范围，大大降低了运动中机器人可能与导光臂的碰撞干涉问题；中、高功率激光通过两级高精度导光臂传输，用于加工材料较厚、难以加工的非金属材料；另外本实用新型可在多个工作位进行激光加工，避免了由上下料耽误的加工时间，大大提高加工效率。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图2为本实用新型的精密导光结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-2，本实用新型提供一种技术方案：一种多工位三维激光加工系统,包括工业机器人1、CO2激光器2、精密导光结构3、多个工作位4、水冷系统5、激光控制柜6，所述工业机器人1采用小臂和第四轴、第六轴为中空结构的工业六自由度机器人，导光管可从机器人中空的小臂中穿过，机器人第四轴转动时，由于导光管与小臂孔留有较大的间隙，因此不会有运动干涉；所述精密导光结构3固定设置在CO2激光器2上，精密导光结构3用于光路传输和聚焦等；所述精密导光结构3与工业机器人1固定连接，所述工业机器人1一侧设置多个工作位4，工作位4设置1-6个，工作位4；围绕机器人布置，可根据需要布置多个工作位置，用于待加工零件的安装定位所述水冷系统5连接激光控制柜6，水冷系统5，用于激光器、导光结构等发热部分的水冷散热；所述激光控制柜6电性连接CO2激光器2，用于激光器出光控制。
本实施例中，CO2激光器2通过钢构架高，通过一款2寸大导光臂将激光传输至机器人中空轴，导光管从中空轴中穿过，再在中空轴另一端用通光孔径为15mm的1寸小导光臂收光，最终将光传输至激光加工头；2寸大导光臂通过平衡吊悬吊在空中，1寸小导光臂用平衡弹簧限位，对于简单应用，1寸小导光臂可不用限位。
本实施例中，精密导光结构3包括激光调中组件301、2寸六自由度导光臂302、导光管303、1寸6自由度导光臂304和激光加工头305，所述激光调中组件301通过2寸六自由度导光臂302连接导光管303，所述导光管303连接1寸6自由度导光臂304，所述1寸6自由度导光臂304前端固定连接激光加工头305，激光由CO2激光器2射出后，通过激光调中组件301进行角度和位置调整，使得光束与导光结构同轴；2寸六自由度导光臂302由6个反射镜模块组成，光束每次经过一个反射镜模块后90度出射进入下一个反射镜模块，到导光臂整体随着机器人运动时光路始终与导光臂的管轴线共线，光路不会偏斜；光束从2寸六自由度导光臂302出射后进入导光管303，导光管与机器人的中空小臂同轴安装，机器人第四轴转动时，由于导光管与小臂孔留有较大的间隙，因此不会有运动干涉；然后进入1寸六自由度导光臂304，与2寸六自由度导光臂原理一样，经过6个反射镜模块反射后，光束最终进入激光加工头305，激光加工头内有聚焦镜，将光路聚焦后进行零件加工，焦点可根据工艺要求略微调节，加工工艺最佳点经多次试加工后即可得到。
本实施案例中，机器人1通过离线编程，进行加工路径规划，由于设置了多个工作位，在某个工作位进行激光加工时，其他工作位进行其他辅助工作，如物料的上下料、简单清理、质量检验等，使得整个激光加工系统的工作效率大大提高。
本实用新型基本保留了机器人原有的加工范围，大大降低了运动中机器人可能与导光臂的碰撞干涉问题；中、高功率激光通过两级高精度导光臂传输，用于加工材料较厚、难以加工的非金属材料；另外本实用新型可在多个工作位进行激光加工，避免了由上下料耽误的加工时间，大大提高加工效率。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (3)
1.一种多工位三维激光加工系统,其特征在于：包括工业机器人(1)、CO2激光器(2)、精密导光结构(3)、多个工作位(4)、水冷系统(5)、激光控制柜(6)，所述工业机器人(1)采用小臂和第四轴、第六轴为中空结构的工业六自由度机器人，所述精密导光结构(3)固定设置在CO2激光器(2)上，所述精密导光结构(3)与工业机器人(1)固定连接，所述工业机器人(1)一侧设置多个工作位(4)，所述水冷系统(5)连接激光控制柜(6)，所述激光控制柜(6)电性连接CO2激光器(2)。
2.根据权利要求1所述的一种多工位三维激光加工系统，其特征在于：所述精密导光结构(3)包括激光调中组件(301)、2寸六自由度导光臂(302)、导光管(303)、1寸6自由度导光臂(304)和激光加工头(305)，所述激光调中组件(301)通过2寸六自由度导光臂(302)连接导光管(303)，所述导光管(303)连接1寸6自由度导光臂(304)，所述1寸6自由度导光臂(304)前端固定连接激光加工头(305)。
3.根据权利要求1所述的一种多工位三维激光加工系统，其特征在于：所述工作位(4)设置1-6个。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201620992013.6U CN205927559U (zh) | 2016-08-30 | 2016-08-30 | 一种多工位三维激光加工系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201620992013.6U CN205927559U (zh) | 2016-08-30 | 2016-08-30 | 一种多工位三维激光加工系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN205927559U true CN205927559U (zh) | 2017-02-08 |
Family
ID=57955293
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201620992013.6U Active CN205927559U (zh) | 2016-08-30 | 2016-08-30 | 一种多工位三维激光加工系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN205927559U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106141467A (zh) * | 2016-08-30 | 2016-11-23 | 上海嘉强自动化技术有限公司 | 一种多工位三维激光加工系统 |
-
2016
- 2016-08-30 CN CN201620992013.6U patent/CN205927559U/zh active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106141467A (zh) * | 2016-08-30 | 2016-11-23 | 上海嘉强自动化技术有限公司 | 一种多工位三维激光加工系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN201720607U (zh) | 一种激光再制造机器人系统 | |
| CN103495807B (zh) | 多机器人光纤激光切割系统 | |
| CN102049638B (zh) | 环缝焊接机器人装置 | |
| CN201783759U (zh) | 光纤激光或碟片激光动态聚焦扫描点轨迹加工系统 | |
| CN205271144U (zh) | 四轴联动激光焊接装置 | |
| CN207347659U (zh) | 一种小孔用激光熔覆加工头 | |
| CN111215752A (zh) | 一种多模式丝粉混合激光增材制造系统与方法 | |
| CN104325220B (zh) | 一种多功能激光复合加工设备及方法 | |
| CN102744590A (zh) | 适用于微米级微管和微孔的装配点胶装置 | |
| CN207171262U (zh) | 一种激光焊接设备及系统 | |
| CN105171742A (zh) | 一种利用多自由度机器人的3d打印焊接方法 | |
| CN105499772B (zh) | 一种薄壁细隙环纵缝的微束等离子焊接成形控制系统 | |
| CN106583922A (zh) | 一种五轴激光机器人 | |
| CN205927559U (zh) | 一种多工位三维激光加工系统 | |
| CN108311788A (zh) | 一种多工位汽车零部件激光焊接设备 | |
| CN201143593Y (zh) | 玻璃纤维拉丝漏板板嘴焊接机器人 | |
| CN208146916U (zh) | 基于vmc1100p立式加工中心的增减材制造机床 | |
| CN205904571U (zh) | 激光加工装置及激光打标机 | |
| CN203471094U (zh) | 一种全自动激光恒温钎焊机 | |
| CN208067557U (zh) | 一种镭雕设备 | |
| CN210755843U (zh) | 一种可自动定位及检测的激光焊接设备 | |
| CN211680538U (zh) | 一种ccd摄像光纤激光划片机 | |
| CN208772655U (zh) | 高功率3d扫描振镜焊接机 | |
| CN206139982U (zh) | 一种三维柔性低功率激光加工系统 | |
| CN208051158U (zh) | 一种多工位汽车零部件激光焊接设备 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: No. 8 Dongbao Road, Songjiang District, Shanghai, 2016 Patentee after: Jiaqiang (Shanghai) Intelligent Technology Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 201611 first floor, No. 56, Lane 1500, Xinfei Road, Songjiang District, Shanghai Patentee before: SHANGHAI EMPOWER AUTOMATION TECHNOLOGY Co.,Ltd. Country or region before: China |
|
| CP03 | Change of name, title or address |