一种动态弧面激光切割系统的制作方法

本发明涉及激光切割技术领域，具体涉及一种动态弧面激光切割系统。

背景技术：

激光切割机利用高功率密度激光束照射被切割材料，使材料很快被加热至汽化温度，蒸发形成孔洞，随着光束相对待加工工件的移动，孔洞连续形成宽度很窄的(如0.1mm左右)切缝，完成对待加工工件的切割。激光切割是利用经聚焦的高功率密度激光束照射工件，使被照射的待加工工件的被激光经过之处迅速熔化、汽化、烧蚀或达到燃点，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。激光切割属于热切割方法之一。现有的激光切割机包括机架本体，用于固定待加工工件的工作台，以及用于切割的激光头。然而现有的激光切割机的激光头由于是固定的，产品也是固定的，所以只能切割平面；或者激光头可移动，切割不同的平面。

全球汽车行业汽配内饰所使用的塑料件，该塑料件形状复杂，外形很多弧面，注塑成型出来后需要切割弧面的多余边角料，由于现有的激光切割机无法切割弧面，所以现有技术都是通过人工来把这些弧面上的边角料切割掉，增加人工成本，工作效率非常低。

技术实现要素：

针对现有技术存在上述技术问题，本发明提供一种能够对弧面进行切割，提高工作效率的动态弧面激光切割系统。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

提供一种动态弧面激光切割系统，包括机架、激光头、多轴机器人、夹具、定位台和控制模块，所述激光头固定在所述机架上，所述定位台设置有用于对所述夹具进行定位的定位机构，所述夹具夹紧待加工工件并可脱离地定位于所述定位机构，所述多轴机器人取下夹持有待加工工件的所述夹具，并带动所述夹具在所述激光头处按预设轨迹运动，所述控制模块电连接所述多轴机器人和所述激光头。

其中，所述定位机构包括设置在定位台上的定位销和用于吸住所述夹具的电磁吸附件，所述夹具设置有与所述定位销相对应的定位孔。

其中，所述定位台包括承载板，所述定位销和所述电磁吸附件均设置在所述承载板上，所述承载板的侧部设置有供所述多轴机器人穿过抓取所述夹具的缺口。

其中，所述承载板倾斜设置，承载板的用于放置夹具的一侧面背离所述多轴机器人。

其中，所述定位台包括上下并列布置的上定位台和下定位台。

其中，所述多轴机器人为六轴机器人。

本发明的有益效果：

本发明的一种动态弧面激光切割系统，包括机架、激光头、多轴机器人、夹具、定位台和控制模块，激光头固定在机架上，定位台设置有用于对夹具进行定位的定位机构，夹具夹紧待加工工件并可脱离地定位于定位机构，多轴机器人取下夹持有待加工工件的夹具，并带动夹具在激光头处按预设轨迹运动，控制模块电连接多轴机器人和激光头。与现有技术相比，本发明的待加工工件在被激光头切割的过程中，工件会被多轴机器人带动，一边运动一边被切割，是一个动态的切割过程，因此能够对弧面进行切割，无需像传统那样通过人工加工弧面，大大提高了工作效率。

附图说明

图1为本发明的一种动态弧面激光切割系统的结构示意图。

图2为图1中a处的放大视图。

图3为本发明的一种动态弧面激光切割系统的部分结构示意图

附图标记：

机架1；

激光头2；

多轴机器人3；

夹具4；

定位台5、上定位台51、下定位台52、承载板53、缺口531、遮挡保护门54；

控制模块6；

待加工工件7。

具体实施方式

以下结合具体实施例及附图对本发明进行详细说明。

本实施例的一种动态弧面激光切割系统，如图1至图3所示，包括机架1(为了便于指示，已把机架1上的板材隐藏)、激光头2、多轴机器人3、夹具4、定位台5和控制模块6，控制模块6电连接多轴机器人3和激光头2，激光头2固定在机架1上，多轴机器人3为六轴机器人或者其它机器人均可。多轴机器人3设置在激光头2的下方，定位台5设置有用于对夹具4进行定位的定位机构，定位机构包括设置在定位台5上的定位销和用于吸住夹具4的电磁吸附件，夹具4设置有与定位销相对应的定位孔。使用时，先通过人工在外围把待加工工件7固定在夹具4上，夹具4上设置有传感器和夹头，当待加工工件7放入夹具4后，传感器能够识别待加工工件7的形状，进而使得夹头适应性地夹住待加工工件7，适用于夹持不同的产品进行加工。然后人工把夹具4连同待加工工件7搬运至定位台5上，定位台5的定位销插入夹具4的定位孔，电磁吸附件吸住夹具4，实现对夹具4的可脱离地定位固定。然后控制模块6启动多轴机器人3和激光头2，多轴机器人3动作取下夹持有待加工工件7的夹具4，并带动夹具4在激光头2处按预设轨迹运动，使得待加工工件7被动态弧面切割。切割完毕后，多轴机器人3把工件移送至定位台5，人工移离加工好的工件。与现有技术相比，本实施例的待加工工件7在被激光头2切割的过程中，工件会被多轴机器人3带动，一边运动一边被切割，是一个动态的切割过程，因此能够对弧面或者异性面进行切割，无需像传统那样通过人工加工弧面，大大提高了工作效率。

需要说明的是，相对于把工件固定、把激光头装在机器人上移动的技术，本实施例具有无可比拟的优点：由于激光头发出的激光是具有一定强度的能量的，该能量能够切割工件而不能切割损坏设备本身。如果激光头的能量足够大，而激光头随机器人运动的话，激光头会朝不同的方向射出激光束，容易切割损坏设备平台本身，或者需要处处考虑避免激光头切割损坏设备平台本身的问题。而本实施例的激光头2是固定的，无论激光头2的能量设置为多大，都不会出现切割损坏设备本身的问题。而且待加工工件7随多轴机器人3运动，运动自由度更多，切割的弧面更加灵活。

本实施例中，定位台5包括上下并列布置的上定位台51和下定位台52，这样便于整个系统的循环工作，当上定位台51的待加工工件7定位好供多轴机器人3抓取时，可以继续对下定位台52装载下一个待加工产品；或者上定位台51供放置加工好的工件，下定位台52放置待加工工件7，形成循环工作系统。定位台5包括承载板53，定位销和电磁吸附件均设置在承载板53上，承载板53的侧部设置有缺口531，该缺口531供多轴机器人3的机械臂的端部从承载板53的下方向上穿过抓取夹具4。承载板53倾斜设置，承载板53的用于放置夹具4的一侧面背离多轴机器人3，即朝向工作人员，便于工作人员把夹具4连同待加工工件7放上承载板53。承载板53之处设置有用于调整承载板53倾斜程度的调整机构，该调整机构可以有多种形式，在此不再赘述。承载板53的前方设置有遮挡保护门54，遮挡保护门54可滑动设置，在激光切割过程中，遮挡保护门54能够保护工作人员不受伤害。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

技术特征：

技术总结
本发明的一种动态弧面激光切割系统，包括机架、激光头、多轴机器人、夹具、定位台和控制模块，激光头固定在机架上，定位台设置有用于对夹具进行定位的定位机构，夹具夹紧待加工工件并可脱离地定位于定位机构，多轴机器人取下夹持有待加工工件的夹具，并带动夹具在激光头处按预设轨迹运动，控制模块电连接多轴机器人和激光头。与现有技术相比，本发明的待加工工件在被激光头切割的过程中，工件会被多轴机器人带动，一边运动一边被切割，是一个动态的切割过程，因此能够对弧面进行切割，无需像传统那样通过人工加工弧面，大大提高了工作效率。

技术研发人员：吴丰礼;袁小利;刘自强
受保护的技术使用者：广东拓斯达科技股份有限公司
技术研发日：2017.09.20
技术公布日：2018.02.09