CN217071167U - 激光切割装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了激光切割装置，包括：三轴机器人；吸盘，吸盘的一端设有气口，吸盘远离气口的一端设有若干气孔，气孔与气口连通，在气口通入压缩空气后，吸盘形成真空吸盘；激光切割机构，激光切割机构包括激光切割单元以及台面组件，台面组件包括固定台面以及若干活动台面，固定台面设有若干工位槽；活动台面放置于工位槽上，且设有磁吸单元；上料机构，上料机构包括上料驱动件，工件置放在上料驱动件。本实用新型提高了激光切割装置平台的工件适配性，且提高了激光加工效率。

Description

激光切割装置

技术领域

本实用新型涉及激光加工技术领域，具体涉及激光切割装置。

背景技术

激光切割加工是用光束代替了传统的机械刀，具有精度高、切割快速、不受切割图案的限制、自动排版节省材料、切口平滑和加工成本低等特点，是一种将逐渐改进或取代于传统的金属切割工艺设备。由于激光刀头的机械部分与工作无接触，因此在工作中不会对工作表面造成划伤。另外，激光切割加工具有切割速度快、切口光滑平整、切割热影响区小、板材变形小和切缝窄等优点。

然而在现有激光切割技术中，对于不同尺寸工件的切割，需要对整个激光切割装置工作台进行更换或者将工件更换至适配尺寸的激光切割装置才能完成对工件的切割，从而降低了激光加工效率。

因此，目前亟需一种能够针对工件尺寸，提供对应尺寸台面的激光切割装置。

实用新型内容

为此，本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术中工件尺寸与激光切割加工台的适配问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了激光切割装置，包括：

三轴机器人；

吸盘，所述吸盘的一端设有气口，所述吸盘远离气口的一端设有若干气孔，所述气孔与气口连通，在气口通入压缩空气后，所述吸盘形成真空吸盘；

激光切割机构，所述激光切割机构包括激光切割单元以及台面组件，所述台面组件包括固定台面以及若干活动台面，所述固定台面设有若干工位槽，所述活动台面放置于工位槽上，且设有磁吸单元；

上料机构，所述上料机构包括上料驱动件，工件置放于上料驱动件上；

所述吸盘在三轴机器人的驱动下向工件移动，同时，工件在上料驱动件的驱动下移动，通过所述真空吸盘吸附上料驱动件上的工件，再通过三轴机器人将真空吸盘吸附的工件置放于活动台面上，利用磁吸单元对工件进行磁吸固定，利用所述激光切割单元为工件进行激光切割。

作为本实用新型的一种优选方式，所述三轴机器人的驱动端设有吸盘支架，所述吸盘支架的一端安装有若干吸盘连接板，所述吸盘连接板通过连接件与吸盘组件相连，所述连接件的外部套设有弹性件。

作为本实用新型的一种优选方式，所述气口与压缩空气管路相连，所述气孔与气口连通。

作为本实用新型的一种优选方式，所述磁吸单元包括固定条，所述固定条通过垫条与活动台面相连，所述固定条的远离活动台面的一端设有若干磁吸槽，每个磁吸槽内安装有电磁铁锁块；在电磁铁锁块通电时，将置放于活动台面的工件进行磁吸固定。

作为本实用新型的一种优选方式，所述上料机构还包括上料仓；所述上料驱动件包括限位杆、光轴、升降丝杆以及上料托板，所述限位杆设于上料仓的上端，所述光轴设于限位杆的两侧，所述升降丝杆设于光轴的两侧；所述上料托板上设有轴套以及螺母座，所述光轴穿过轴套，且轴套的孔径大于光轴直径；所述螺母座与升降丝杆相连。

作为本实用新型的一种优选方式，所述上料驱动件还包括电机座，所述电机座设于上料仓远离上料托板的一端，且安装有调速电机，所述调速电机的一端设有第一传动轮。

作为本实用新型的一种优选方式，所述上料驱动件还包括连接支撑板，所述连接支撑板设于上料仓远离上料托板的一端，且安装有第二传动轮，所述第二传动轮与升降丝杆相连。

作为本实用新型的一种优选方式，所述第一传动轮通过同步带与第二传动轮相连；在调节电机驱动第一传动轮运行时，第一传动轮通过同步带带动第二传动轮运行，第二传动轮带动升降丝杆运行，升降丝杆通过旋转带动螺母座以及与螺母座连接的上料托板进行升降。

作为本实用新型的一种优选方式，所述上料机构与激光切割加工台之间设有下料仓，所述下料仓下设有移动轮。

作为本实用新型的一种优选方式，所述下料仓内设有存储腔体，所述存储腔体设有分隔槽，通过分隔板插入分隔槽将存储腔体进行分隔。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本实用新型所述的激光切割装置，在加工平台上设置固定台面以及活动台面，固定台面保持固定，根据加工工件的尺寸要求或形状要求，提供适配尺寸或形状的活动台面，并利用磁吸将待加工工件与活动台面进行固定，从而提高了激光切割装置平台的工件适配性，且提高了激光加工效率。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型的激光切割装置的示意图。

图2是本实用新型的吸盘的第一区域示意图。

图3是本实用新型的吸盘的第二区域示意图。

图4是本实用新型的吸盘的吸附端示意图。

图5是本实用新型的机架平台的示意图。

图6是本实用新型的固定台面以及活动台面的示意图。

图7是本实用新型的活动台面的第二示意图。

图8是本实用新型的上料仓的上端示意图。

图9是本实用新型的上料仓的下端示意图。

图10是本实用新型的下料仓的分隔示意图。

图11是本实用新型的下料仓的示意图。

说明书附图标记说明：1、支撑架，10、第一驱动机构，11、第一滑台，12、第二驱动机构，13、第二滑台，14、升降臂，15、吸盘支架，20、吸盘，21、进气口，22、出气口，23、气孔，24、吸盘固定件，25、吸盘连接板，26、连接件，27、弹性件，30、机架平台，31、第一驱动件，32、第一驱动平台，33、第二驱动件，34、第二驱动平台，36、激光切割器，37、固定台面，40、上料仓，50、下料仓，51、第一腔体，52、第二腔体，53、分隔槽，54、分隔板， 55、移动轮，370、第一加工槽，371、第二加工槽，380、长尺台面，381、第一短尺台面，382、第二短尺台面，383、第三短尺台面，384、90°尺台面，390、垫条，391、台面固定条，392、磁铁槽，393、电磁铁锁块，430、限位立柱， 431、限位杆，432、光轴，433、升降丝杆，434、上料托板，435、轴套，436、螺母座，437、电机座，438、调速电机，439、第一传动轮，440、连接支撑板， 441、第二传动轮。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第二”、“第一”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。此外，术语“包括”意图在于覆盖不排他的包含，例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备，没有限定于已列出的步骤或单元而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

参照图1-11所示，本实用新型激光切割装置的实施例，包括三轴机器人，所述三轴机器人包括支撑架1，所述支撑架1上设有第一驱动机构10，所述第一驱动机构10的第一滑台11上设有第二驱动机构12，所述第二驱动机构12 与第一滑台11相连，所述第一滑台11驱动第二驱动机构12进行第一方向移动；所述第二驱动机构12的第二滑台13上设有第三驱动机构，所述第三驱动机构与第二滑台13相连，所述第二滑台13驱动第三驱动机构进行第二方向移动；所述第三驱动机构包括升降臂14以及吸盘支架15，所述升降臂14与第二滑台 13相连，所述吸盘支架15与升降臂14相连，所述升降臂14驱动吸盘20之间进行第三方向移动。

其中，所述吸盘支架15下设有吸盘20组件，所述吸盘20组件包括吸盘固定件25，所述吸盘固定件25固定有吸盘连接板26，所述吸盘连接板26的下端通过连接件26与吸盘20连接；所述连接件26的外部套设有弹性件27，所述弹性件27用于缓冲吸盘20与工件抵触时的力，所述弹性件27为弹簧；所述吸盘20上设有进气口21以及出气口22，所述进气口21与压缩空气管路连接；所述吸盘20的下端设有若干气孔23，所述气孔23与进气口21以及出气口22连通，在进气口21与压缩空气管路连通后，进气口21、出气口22以及气孔23 通过压缩空气形成真空发生器，从而与吸盘20配合，以吸附工件；即吸盘20 为真空吸盘20，通过真空吸盘20吸附工件，既提高了工件的运输效率，又避免了吸附时将工件划伤、损坏。

优选的，所述激光切割装置设有激光切割机构，所述激光切割机构包括机架平台30，所述机架平台30上设有第一驱动件31，所述第一驱动件31的第一驱动平台32上设有第二驱动件33，所述第一驱动平台32驱动第二驱动件33 进行第一方向移动；所述第二驱动件33的第二驱动平台34上设有激光切割器 36，所述第二驱动平台34驱动激光切割器36进行第二方向移动；所述激光切割器36用于进行激光加工。

其中，参考图1和图5所示，所述第一方向为X轴方向；所述第二方向为 Y轴方向；所述第三方向为Z轴方向；所述第一驱动机构10、第二驱动机构12、第一驱动件31以及第二驱动件33采用包括但不仅限于丝杆驱动滑台、直线电机等直线驱动结构。

通过采用上述技术方案，三轴机器人以及吸盘20组件的设置，能够通过三轴机器人带动吸盘20组件进行X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向移动，从而利用吸盘20组件带动吸附后的工件进行移动，以实现工件的上下料。

优选的，所述激光切割机构还包括设于机架平台30上的固定台面37以及与固定台面37对应的若干活动台面，所述固定台面37与机架平台30固定连接；参考图6所示，所述固定台面37上设有第一加工槽370以及第二加工槽371，以实现双工位激光加工，即一个工位进行激光加工，另一工位实现上料预备；当加工尺寸较大时，将第一加工槽370以及第二加工槽371合并为一个加工槽；所述活动台面根据工件的尺寸要求或形状要求，适配有若干个；在本实施例中，所述活动台面包括但不仅限于长尺台面380、第一短尺台面381、第二短尺台面 382、第三短尺台面383以及90°尺台面384，所述长尺台面380使用时，放置于第一加工槽370以及第二加工槽371内，从而合并为一个加工工位；所述第一短尺台面381、第二短尺台面382、第三短尺台面383以及90°尺台面384 均占用一个工位。

其中，参考图7所示，所述活动台面的下端设有台面垫条390，所述台面垫条390安装有台面固定条391，所述台面固定条391的下端设有磁铁槽392，所述磁铁槽392内固定有电磁铁锁块393；在待加工工件放置于活动台面上时，电池铁锁块与工件电磁吸附，以对工件进行加工固定。

通过采用上述技术方案，活动台面的设置，能够根据待加工工件的尺寸或形状选取适配的活动台面，从而将利用吸盘20组件将待加工工件运输至活动台面，然后利用电磁铁锁块393产生的磁力将待加工工件进行电磁吸附，从而将待加工工件固定，以便于激光切割加工。

优选的，所述三轴机器人的工作区域还设有上料机构，所述上料机构包括上料仓40，所述上料仓40的上端设有第一上料工位以及第二上料工位，以实现双工位上料，当上料工件尺寸较大时，将第一上料工位以及第二上料工位合并为一个上料工位。

其中，参考图8和图9所示，所述第一上料工位以及第二上料工位结构相同，均包括上料驱动件，所述上料驱动件包括若干限位立柱430、限位杆431、光轴432以及升降丝杆433，所述限位立柱430设于上料仓40的上端，用于为待加工工件进行限位；所述限位杆431设于限位立柱430之间；所述光轴432 设于限位杆431的两侧，所述升降丝杆433设于光轴432的两侧；所述限位杆 431之间设有上料托板434，所述上料托板434上设有轴套435，所述光轴432 穿过轴套435，且轴套435的孔径大于光轴432直径；所述上料托板434上还设有螺母座436，所述螺母座436与升降丝杆433相连；所述上料驱动件还包括电机座437、调速电机438、第一传动轮439、连接支撑板440以及第二传动轮441，所述电机座437设于上料仓40的下端，所述调速电机438安装于所述电机座437与上料仓40之间，所述第一传动轮439与调速电机438相连；所述连接支撑板440设于上料仓40的下端，所述第二传动轮441设于连接支撑板 440与上料仓40之间，所述第二传动轮441与升降丝杆433相连。

其中，所述限位杆431用于为上料托板434进行升降限位；所述光轴432 用于提供轴套435进行升降；所述升降丝杆433用于通过螺母座436带动上料托板434进行升降；所述上料托板434用于带动待加工工件进行升降；所述第一传动轮439与第二传动轮441通过同步带连接；所述调速电机438驱动第一传动轮439运行。

通过采用上述技术方案，调整电机的设置，通过调整电机驱动第一传动轮 439运行，所述第一传动轮439通过同步带带动第二传动轮441运行，所述第二传动轮441带动升降丝杆433带动螺母座436上升，通过螺母座436带动上料托板434进行上升，进而通过上料托板434的上升带动待加工工件进行上升，以便于吸盘20将工件吸附进行上料。

优选的，所述三轴机器人的工作区域还设有下料机构，所述下料机构位于激光切割机构以及上料机构之间，所述上料机构包括上料仓40，所述上料仓40 内设有存储腔体，所述上料仓40下安装有移动轮55，所述移动轮55用于带动上料仓40进行移动。

其中，参考图10和图11所示，所述存储腔体内设有分隔槽53，所述分隔槽53内插入有分隔板54；所述分隔板54插入于分隔槽53时，所述存储腔体分为第一腔体51以及第二腔体52；所述分隔板54从分隔槽53取出时，所述存储腔体为总腔体。

通过采用上述技术方案，上料仓40的设置，能够通过存储腔体存储激光加工后的工件，且通过移动轮55带动上料仓40进行移动，以便于将激光加工后的工件移动至下一区域。

优选的，所述激光切割装置的工作原理为：

待第一上料工位和/或第二上料工位的上料托板434放置待加工工件完成后，对应上料工位的调速电机438驱动连接的第一传动轮439运行，所述第一传动轮439通过同步带带动第二传动轮441运行，通过第二传动轮441带动升降丝杆433驱动螺母座436上升，进而通过螺母座436将放置有工件的上料托板434上升；

同时，根据待加工工件的尺寸或形状要求，选取适配的活动台面，然后将选取的活动台面放置于固定台面37上，且将活动台面的电磁铁锁块393通电；

在上料托板434上升时，第一驱动机构10驱动第一滑台11带动第二驱动机构12进行X轴方向移动，第二驱动机构12驱动第二滑台13带动第三驱动机构进行Y轴移动，从而将吸盘20与上料托板434进行对应，然后升降臂14 驱动吸盘20之间将吸盘20进行Z轴移动，即利用三轴机器人带动吸盘20进行三轴移动，从而将吸盘20与上料托板434上的待加工工件抵触，然后向吸盘 20的进气口21通气，以利用吸盘20吸附待加工工件；

待加工工件吸附完成后，三轴机器人将吸盘20与活动台面对应，然后三轴机器人将吸盘20吸附的待加工工件放置于活动台面上，然后将吸盘20的进气口21不再通气，以让吸盘20不再与待加工工件吸附，然后驱动三轴机器人将吸盘20与上料托板434进行对应，进行预备上料；

待加工工件放置活动台面后，第一驱动件31驱动第一驱动平台32带动第一驱动件31进行X轴移动，第二驱动件33驱动第二驱动平台34带动激光切割器36进行Y轴移动，从而为活动台面磁吸固定的待加工工件进行激光切割加工；

激光切割加工完成后，三轴机器人将吸盘20与加工完成工件对应，然后三轴机器人将吸盘20与加工完成工件抵触，然后向吸盘20的进气口21通气，以利用吸盘20吸附加工完成工件，进而通过三轴机器人利用吸盘20将加工完成工件与下料仓50的存储腔体对应，从而利用三轴机器人将吸盘20吸附的加工完成工件放置于存储腔体内，然后将吸盘20的进气口21不再通气，以让吸盘 20不再与加工完成工件吸附。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本实用新型所述的激光切割装置，在加工平台上设置固定台面37以及若干活动台面，固定台面37保持固定，根据加工工件的尺寸要求或形状要求，提供适配尺寸或形状的活动台面，然后将活动台面放置于固定台面37上，通过磁吸将活动台面与待加工工件进行固定，从而提高了激光切割装置平台的工件适配性，且提高了激光加工效率；同时利用吸盘20组件形成真空吸盘20，既提高了工件的运输效率，又避免了吸附时将工件划伤、损坏。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.激光切割装置，其特征在于，包括：

三轴机器人；

吸盘，所述吸盘的一端设有气口，所述吸盘远离气口的一端设有若干气孔，所述气孔与气口连通，在气口通入压缩空气后，所述吸盘形成真空吸盘；

激光切割机构，所述激光切割机构包括激光切割单元以及台面组件，所述台面组件包括固定台面以及若干活动台面，所述固定台面设有若干工位槽，所述活动台面放置于工位槽上，且设有磁吸单元；

上料机构，所述上料机构包括上料驱动件，工件置放于上料驱动件上；

所述吸盘在三轴机器人的驱动下向工件移动，同时，工件在上料驱动件的驱动下移动，通过所述真空吸盘吸附上料驱动件上的工件，再通过三轴机器人将真空吸盘吸附的工件置放于活动台面上，利用磁吸单元对工件进行磁吸固定，利用所述激光切割单元为工件进行激光切割。

2.根据权利要求1所述的激光切割装置，其特征在于，所述三轴机器人的驱动端设有吸盘支架，所述吸盘支架的一端安装有若干吸盘连接板，所述吸盘连接板通过连接件与吸盘组件相连，所述连接件的外部套设有弹性件。

3.根据权利要求2所述的激光切割装置，其特征在于，所述气口与压缩空气管路相连，所述气孔与气口连通。

4.根据权利要求1所述的激光切割装置，其特征在于，所述磁吸单元包括固定条，所述固定条通过垫条与活动台面相连，所述固定条的远离活动台面的一端设有若干磁吸槽，每个磁吸槽内安装有电磁铁锁块；在电磁铁锁块通电时，将置放于活动台面的工件进行磁吸固定。

5.根据权利要求1所述的激光切割装置，其特征在于，所述上料机构还包括上料仓；所述上料驱动件包括限位杆、光轴、升降丝杆以及上料托板，所述限位杆设于上料仓的上端，所述光轴设于限位杆的两侧，所述升降丝杆设于光轴的两侧；所述上料托板上设有轴套以及螺母座，所述光轴穿过轴套，且轴套的孔径大于光轴直径；所述螺母座与升降丝杆相连。

6.根据权利要求5所述的激光切割装置，其特征在于，所述上料驱动件还包括电机座，所述电机座设于上料仓远离上料托板的一端，且安装有调速电机，所述调速电机的一端设有第一传动轮。

7.根据权利要求6所述的激光切割装置，其特征在于，所述上料驱动件还包括连接支撑板，所述连接支撑板设于上料仓远离上料托板的一端，且安装有第二传动轮，所述第二传动轮与升降丝杆相连。

8.根据权利要求7所述的激光切割装置，其特征在于，所述第一传动轮通过同步带与第二传动轮相连；在调节电机驱动第一传动轮运行时，第一传动轮通过同步带带动第二传动轮运行，第二传动轮带动升降丝杆运行，升降丝杆通过旋转带动螺母座以及与螺母座连接的上料托板进行升降。

9.根据权利要求1所述的激光切割装置，其特征在于，所述上料机构与激光切割加工台之间设有下料仓，所述下料仓下设有移动轮。

10.根据权利要求9所述的激光切割装置，其特征在于，所述下料仓内设有存储腔体，所述存储腔体设有分隔槽，通过分隔板插入分隔槽将存储腔体进行分隔。

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