CN216298314U - 一种包括机器人与轴变位机的三维切割设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种包括机器人与轴变位机的三维切割设备，包括龙门架，所述龙门架上设置有机械臂，所述机械臂前端设置有激光切割头，还包括能与机械臂机协同作用的第一变位机和第二变位机，所述第一变位机和第二变位机上均设置有用于放置待切割产品的模具，还包括激光器和冷水机，所述激光器通过光纤与激光切割头连接，所述冷水机通过冷水管与激光切割头连接，本激光三维切割过程中，设备处于全封闭状态，从而能够很好的保护操作人员的安全性，同时第一变位机和第二变位机的设置，使得一工位切割时，另一工位能够进入进行被切产品的上下料，从而提高设备的生产效率。

Description

一种包括机器人与轴变位机的三维切割设备

技术领域

本实用新型涉及激光切割领域，特别涉及一种包括机器人与轴变位机的三维切割设备。

背景技术

在管材切割领域，目前激光切割已逐渐应用，开始替代传统的锯片切割、线切割、等离子切割等。但是异型管材因旋转时中心与旋转轴不同心，无法用激光切管机进行切割，所以目前仍然采用传统的人工锯片切割方式，但是由于不同的产品需要不同的工装来定位产品，设备适用范围较窄，柔性化程度不高；锯片切割时锯片和管材之间属于物理摩擦，生产噪音较大，长期操作锯片切割机会损伤人的听觉；由于锯片本身的特性原因，切割速度受限，生产效率低下，同时又存在安全隐患。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是提供一种包括机器人与轴变位机的三维切割设备，其能够以合适的姿态到达被切异型管材的各个切割位置，操作简单，柔性度高，适用于汽车排气管或自行车车架等异型管材切割，可以根据不同的形状和不同的切割端面调整机器人与变位机的切割姿态，大大节约了产品治具成本，提高了生产设备的安全性。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种包括机器人与轴变位机的三维切割设备，包括龙门架，所述龙门架上设置有机械臂，所述机械臂前端设置有激光切割头，还包括能与机械臂机协同作用的第一变位机和第二变位机，所述第一变位机和第二变位机上均设置有用于放置待切割产品的模具，还包括激光器和冷水机，所述激光器通过光纤与激光切割头连接，所述冷水机通过冷水管与激光切割头连接。

进一步的是：所述第一变位机和第二变位机均包括变位机架，所述变位机架上设置有第一旋转驱动机构和设置在第一旋转驱动机构上的旋转臂，

所述旋转臂前端设置有第二旋转驱动机构，所述第二旋转驱动机构上设置有直线驱动机构，所述模具设置在直线驱动机构上，所述模具包括底板，所述底板上设置有产品型腔，所述型腔一侧设置有用于固定产品的压紧机构。

进一步的是：所述激光切割头一侧设置有电容检测传感器。

进一步的是：所述龙门架、第一变位机、第二变位机、激光器和冷水机外部设置有封闭式安全房，所述封闭式安全防位于第一变位机和第二变位机之间设置有挡板，所述封闭式安全房上设置有与第一变位机连通的第一进出门和与第二变位机连通的第二进出门，还包括设置在第一进出门和第二进出门处的安全卷帘门和光栅。

进一步的是：所述封闭式安全房两侧设置有检修窗口，所述检修窗口处设置有电子安全门锁。

进一步的是：所述封闭式安全房一侧设置有抽尘机，所述封闭式安全房顶部设置有抽气口，所述抽尘机与抽气口通过抽气管道连接。

本实用新型的有益效果是：

1、本激光三维切割过程中，设备处于全封闭状态，从而能够很好的保护操作人员的安全性；

2、第一变位机和第二变位机的设置，使得一工位切割时，另一工位能够进入进行被切产品的上下料，从而提高设备的生产效率；

3、通过机械臂和变位机的联合作用，能够对各种异型材料的各个角度进行激光切割，提高了传统切割设备的柔性，解决了其他设备无法对特定情况下某些位置无法加工的痛点，大大提高了生产操作的简便性。

附图说明

图1为三维切割设备示意图。

图2为三维切割设备内部结构示意图。

图3为切割机构示意图。

图4位第一变位机或第二变位机示意图。

图中标记为：

龙门架1、机械臂101、激光切割头102；

第一变位机2、变位机架201、第一旋转驱动机构202、旋转臂203、第二旋转驱动机构204、直线驱动机构205、模具206、压紧机构207；

第二变位机3；

激光器4；

冷水机5；

封闭式安全房6、挡板61、第一进出门62、第二进出门63、检修窗口64；

抽尘机7、抽气口701；

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1至图4所示的一种包括机器人与轴变位机的三维切割设备，包括龙门架1，所述龙门架1上设置有机械臂101，所述机械臂101前端设置有激光切割头102，还包括能与机械臂101机协同作用的第一变位机2和第二变位机3，所述第一变位机2和第二变位机3上均设置有用于放置待切割产品的模具206，还包括激光器4和冷水机5，所述激光器4通过光纤与激光切割头102连接，所述冷水机5通过冷水管与激光切割头102连接，激光器4通过光纤连接至激光切割头102提供切割需要的激光，冷水机5负责对激光器4及切割头进行冷却，降低工作温度；

具体工作时，待切割产品被固定在第一变位机2和第二变位机3上，当对第一变位机2上的产品进行切割时，第一变位机2带动产品旋转运动至指定位置，再有机械臂101带动激光切割头102对待切割产品进行切割操作，切割完成后，第二变位机3配合机械臂101工作，第一变位机2进行上下料操作，依此轮换操作，本结构通过机械臂101和变位机的联合作用，能够对各种异型材料的各个角度进行激光切割，提高了传统切割设备的柔性，解决了其他设备无法对特定情况下某些位置无法加工的痛点，大大提高了生产操作的简便性，同时第一变位机2和第二变位机3的设置，使得一工位切割时，另一工位能够进入进行被切产品的上下料，从而提高设备的生产效率。

在上述基础上，如图4所示，所述第一变位机2和第二变位机3均包括变位机架201，所述变位机架201上设置有第一旋转驱动机构202和设置在第一旋转驱动机构202上的旋转臂203；所述旋转臂203前端设置有第二旋转驱动机构204，所述第二旋转驱动机构204上设置有直线驱动机构205，所述直线驱动机构205可为丝杆、伺服模组等，所述模具206设置在直线驱动机构205上，所述模具206包括底板，所述底板上设置有产品型腔，所述型腔一侧设置有用于固定产品的压紧机构207，所述压紧机构207可为压块和驱动压块上下运动的气缸，当产品被放入产品型腔内后，气缸驱动压块下压，实现对产品的固定，同时第一旋转机构、第二旋转机构和直线驱动机构205的配合，可以实现产品的多角度变化，从而提高了传统切割设备的柔性。

在上述基础上，所述激光切割头102一侧设置有电容检测传感器，工作时，电容检测传感器会随着激光切割头102同步运动，电容检测传感器在切割过程中自动检测切割头顶端与工件表面之间的电容值，反馈模拟量给六轴机械手的伺服驱动器来自动追踪保持切割头与工件之间的相对距离的恒定。

在上述基础上，所述龙门架1、第一变位机2、第二变位机3、激光器4和冷水机5外部设置有封闭式安全房6，所述封闭式安全防位于第一变位机2和第二变位机3之间设置有挡板61，所述封闭式安全房6上设置有与第一变位机2连通的第一进出门62和与第二变位机3连通的第二进出门63，还包括设置在第一进出门62和第二进出门63处的安全卷帘门和光栅，所述封闭式安全房6的设置可保证设备安全性，阻隔激光及烟尘污染，当第一变位机2处在工作状态时，第一进出门62处的安全卷帘门关闭，第二进出门63处的安全卷帘门开启，操作人员可进入进行上下料操作，当第二变位机3处在工作状态时，第二进出门63处的安全卷帘门关闭，第一进出门62处的安全卷帘门开启，操作人员可进入进行上下料操作，从而保证切割过程中人员的安全，同时可隔离激光和烟尘。

在上述基础上，所述封闭式安全房6两侧设置有检修窗口64，所述检修窗口64处设置有电子安全门锁，方便设备维护人员对设备进行维护，当维护人员打开第一进出门62处的安全卷帘门，相对应检修窗口64的电子安全门锁打开，第一变位机2处于停机状态且无法启动，当维护人员打开第二进出门63处的安全卷帘门，相对应检修窗口64的电子安全门锁打开，第二变位机3处于停机状态且无法启动，从而可保证维护人员的安全。

在上述基础上，所述封闭式安全房6一侧设置有抽尘机7，所述封闭式安全房6顶部设置有抽气口701，所述抽尘机7与抽气口701通过抽气管道连接，使得在工作过程中，能够自动开启抽尘，消除切割过程中产生的飞溅及烟尘，当设备停止运行时，能够自动反吹清灰，消除过滤器中残留的飞溅残渣。

本结构还包括与上述各机构连接的电控柜和操作台，用于控制整个设备的启停，照明等。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种包括机器人与轴变位机的三维切割设备，其特征在于：包括龙门架(1)，所述龙门架(1)上设置有机械臂(101)，所述机械臂(101)前端设置有激光切割头(102)，还包括能与机械臂(101)机协同作用的第一变位机(2)和第二变位机(3)，所述第一变位机(2)和第二变位机(3)上均设置有用于放置待切割产品的模具(206)，还包括激光器(4)和冷水机(5)，所述激光器(4)通过光纤与激光切割头(102)连接，所述冷水机(5)通过冷水管与激光切割头(102)连接。

2.如权利要求1所述的一种包括机器人与轴变位机的三维切割设备，其特征在于：所述第一变位机(2)和第二变位机(3)均包括变位机架(201)，所述变位机架(201)上设置有第一旋转驱动机构(202)和设置在第一旋转驱动机构(202)上的旋转臂(203)，

所述旋转臂(203)前端设置有第二旋转驱动机构(204)，所述第二旋转驱动机构(204)上设置有直线驱动机构(205)，所述模具(206)设置在直线驱动机构(205)上，所述模具(206)包括底板，所述底板上设置有产品型腔，所述型腔一侧设置有用于固定产品的压紧机构(207)。

3.如权利要求1所述的一种包括机器人与轴变位机的三维切割设备，其特征在于：所述激光切割头(102)一侧设置有电容检测传感器。

4.如权利要求1所述的一种包括机器人与轴变位机的三维切割设备，其特征在于：所述龙门架(1)、第一变位机(2)、第二变位机(3)、激光器(4)和冷水机(5)外部设置有封闭式安全房(6)，所述封闭式安全防位于第一变位机(2)和第二变位机(3)之间设置有挡板(61)，所述封闭式安全房(6)上设置有与第一变位机(2)连通的第一进出门(62)和与第二变位机(3)连通的第二进出门(63)，还包括设置在第一进出门(62)和第二进出门(63)处的安全卷帘门和光栅。

5.如权利要求4所述的一种包括机器人与轴变位机的三维切割设备，其特征在于：所述封闭式安全房(6)两侧设置有检修窗口(64)，所述检修窗口(64)处设置有电子安全门锁。

6.如权利要求4所述的一种包括机器人与轴变位机的三维切割设备，其特征在于：所述封闭式安全房(6)一侧设置有抽尘机(7)，所述封闭式安全房(6)顶部设置有抽气口(701)，所述抽尘机(7)与抽气口(701)通过抽气管道连接。

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