一种激光切割机分拣机器人的制作方法

本实用新型涉机床领域内的一种激光切割机分拣机器人。

背景技术：

激光切割机广泛应用于钣金加工、金属加工、广告制作、厨具、汽车、灯具、锯片、电气开关柜、金属工艺品、纺织机械、粮食机械、眼镜制作、航空航天、医疗器械、仪器仪表等行业，特别是在钣金加工行业中已取代传统加工方式，深受行业用户的青睐；激光切割机时以激光作为一种加工手段对板材进行切割加工的装置，它可以加工任意形状的曲线；为了提升激光切割的效率及其自动化水平，减轻人们的劳动强度，激光切割机分拣机器人应运而生，它与激光切割机结合成一个整体，广泛应用于各个行业；但是在日常使用过程中，一般的激光分拣机器人通过X轴、Y轴、Z轴运动，不能完全实现自动化，即使能够实现自动化，但是不能很好的识别不同的成品零件，也不能自动分配吸盘吸附的最佳位置，起不到安全吸附的效果。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种激光切割机分拣机器人可以代替激光切割机人工分拣，可识别激光切割好的成品，并按要求对切割好的成品进行快速分拣、码垛。

本实用新型的目的是这样实现的：一种激光切割机分拣机器人，包括设置在地面上的X轴支撑座、配合X轴支撑座设置的Y轴支撑座、配合Y轴支撑座设置的Z轴支撑座，所述X轴支撑座、Y轴支撑座和Z轴支撑座上分别设置有轨道和齿条，所述Y轴支撑座包括Y轴纵向支撑座和Y轴横向支撑座，所述Y轴纵向支撑座通过滑动机构配合X轴支撑座上的轨道设置，所述Z轴支撑座和Y轴横向支撑座上通过连接件连接；所述Z轴支撑座上配合设置有C轴支撑座，所述 C轴支撑座通过驱动装置驱动并与分拣工装连接；所述分拣工装包括主面板，所述主面板上阵列设置有若干气缸，每个气缸均独立连接有吸盘。

本实用新型工作时，首先需要将吸盘需要吸取的各种不同的激光切割件的形状依次输入到电脑程序中；激光切割机开始工作依次切割电脑程序中的各种形状的切割件；当激光切割机完成一个切割件的切割时，激光切割机分拣机器人开始动作，通过X轴支撑座、Y轴支撑座和Z轴支撑座实现X轴方向、Y轴方向、Z轴方向的移动，到达成品工件的正上方，此时激光切割机分拣机器人根据激光切割机的切割程序，可获取切割好工件的外形轮廓、位姿状态等特征，然后进行零件匹配，实现零件识别，获取零件编号；将零件轮廓与吸盘布置图进行匹配，自动生成吸附模拟图，同时再通过C轴支撑座来实现C轴周向的旋转运动，最终达到吸取各种成品工件最佳的位置角度；由人工确认后即可进行抓取成品工件，并将其搬运至成品区；一旦激光切割未切透、零件形状复杂且切缝较小时，边框会卡住工件且无法分离；此时激光切割机分拣机器人在激光切割机交换工作台上抓取工件后抬至一定高度并高于对射光幕传感器检测区域就会阻挡对射光幕传感器，从而实现报警；报警之后，激光切割机分拣机器人会将废品工件放下，并跳过此废品工件，从而直接吸取其它的成品工件。

本实用新型的有益效果在于，提供一种激光切割机分拣机器人可以代替激光切割机人工分拣，可识别激光切割好的成品，并按要求对切割好的成品进行快速分拣、码垛。

作为本实用新型的进一步改进，为保证分拣工装对不同的成品工件进行高效率的吸附，节约成本；所述分拣工装的主面板上分为中心十字工作区域、左前工作区域、左后工作区域、右前工作区域和右后工作区域，所述吸盘分为大吸盘和小吸盘；所述十字工作区域的中心以及十字工作区域的最左边和最右边均设置有大吸盘，所述十字工作区域其它位置均设置有小吸盘；所述左前工作区域、左后工作区域、右前工作区域和右后工作区域均设置有大吸盘。

作为本实用新型的进一步改进，为保证分拣工装上的吸盘利用最小的吸力吸附住成品工件最大的吸附面积，使其吸附安全可靠；所述主面板上垂直焊接有若干隔板，所述十字工作区域、左前工作区域、左后工作区域、右前工作区域和右后工作区域分别由隔板隔开；所述左前工作区域、左后工作区域、右前工作区域和右后工作区域分别由隔板隔成两半面积相等的工作区域；所述十字工作区域的左边工作区域和右边工作区域分别由隔板隔成两半面积相等的工作区域，所述十字工作区域的中心独立设置有中心气缸并由隔板将其与四周隔开。

作为本实用新型的进一步改进，为保证较好的吸附效果，同时保证整个分拣工装具有较好工作强度，而且保证气缸与气缸之间的具有足够的空间进行气管连接；所述左前工作区域、左后工作区域、右前工作区域和右后工作区域均设置有相等数量的气缸，所述左前工作区域、左后工作区域、右前工作区域和右后工作区域分别由隔板隔成两半相等面积的区域设有相等数量的气缸，所述十字工作区域左边工作区域和右边工作区域设置有相等数量的气缸，所述十字工作区域的左边工作区域和右边工作区域分别由隔板隔成两半相等面积的区域设置有相等数量的气缸，所述十字工作区域的前方工作区域和后方工作区域设置有相等数量的气缸；所述隔板每间隔一段距离设置有圆孔，所述每个气缸之间留有一定的空间。

作为本实用新型的进一步改进，为保证分拣工装能够旋转运动，从而获取到最佳的吸附位置；所述中心气缸四周隔板的上方连接有圆法兰，所述C轴支撑座与圆法兰通过螺栓连接，所述驱动装置固定设置在Z轴支撑座的内部。

作为本实用新型的进一步改进，为保证最大限度的节约空间，节省成本；所述连接件呈T形设置，所述连接件任意一边两端朝内的位置分别配合Y轴支撑座和Z轴支撑座的轨道设置有导轨；所述连接件的另一边横向和纵向分别设置有两台驱动电机，所述两台驱动电机分别配合齿条设置有齿轮。

作为本实用新型的进一步改进，为保证最大限度的节约成本，减少使用空间；所述滑动机构包括设置在Y轴纵向支撑座内部的减速电机二，所述减速电机二配合X轴支撑座上的齿条设置有齿轮。

作为本实用新型的进一步改进，为保证每个气缸独立运动；所述气缸经真空发生器与吸盘连接，所述真空发生器通过气阀控制。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的放置位置示意图。

图3为分拣工装的结构示意图。

图4为分拣工装的机构主视图。

图5为连接件的结构示意。

图6为分拣工装吸附方形工件时吸盘工作示意图。

图7为分拣工装吸附三角形工件时吸盘工作示意图。

图8为分拣工装吸附L形工件时吸盘工作示意图。

图9为分拣工装吸附长条形工件时吸盘工作示意图。

图10为分拣工作吸附成品的示意图。

图11为分拣工装吸附废品的示意图。

图12为吸盘的控制原理图。

其中，1X轴支撑座、2Y轴支撑座、201Y轴纵向支撑座、202Y轴横向支撑座、3Z轴支撑座、4轨道、5齿条、6C轴支撑座、7分拣工装、701主面板、702气缸、703吸盘、703A大吸盘、703B小吸盘、8十字工作区域、9左前工作区域、10左后工作区域、11右前工作区域、12右后工作区域、13隔板、14圆孔、15圆法兰、16导轨、17齿轮、18减速电机二、19激光切割机交换工作台、20对射光幕传感器、21气阀、22连接件。

具体实施方式

如图1-12所示，本实用新型的目的是这样实现的：一种激光切割机分拣机器人，包括设置在地面上的X轴支撑座1、配合X轴支撑座1设置的Y轴支撑座2、配合Y轴支撑座2设置的Z轴支撑座3，X轴支撑座1、Y轴支撑座2和Z轴支撑座3上分别设置有轨道4和齿条5，Y轴支撑座2包括Y轴纵向支撑座201和Y轴横向支撑座202，Y轴纵向支撑座201通过滑动机构配合X轴支撑座1上的轨道4设置，Z轴支撑座3和Y轴横向支撑座202上通过连接件22连接；Z轴支撑座3上配合设置有C轴支撑座6， C轴支撑座6通过驱动装置驱动并与分拣工装7连接；分拣工装7包括主面板701，主面板701上阵列设置有若干气缸702，每个气缸702均独立连接有吸盘703；分拣工装7的主面板701上分为中心十字工作区域8、左前工作区域9、左后工作区域10、右前工作区域11和右后工作区域12，吸盘703分为大吸盘703A和小吸盘703B；十字工作区域8的中心以及十字工作区域8的最左边和最右边均设置有大吸盘703A，十字工作区域8其它位置均设置有小吸盘703B；左前工作区域9、左后工作区域10、右前工作区域11和右后工作区域12均设置有大吸盘703A；主面板701上垂直焊接有若干隔板13，十字工作区域8、左前工作区域9、左后工作区域10、右前工作区域11和右后工作区域12分别由隔板13隔开；左前工作区域9、左后工作区域10、右前工作区域11和右后工作区域12分别由隔板13隔成两半面积相等的工作区域；十字工作区域8的左边工作区域和右边工作区域分别由隔板13隔成两半面积相等的工作区域，十字工作区域8的中心独立设置有中心气缸并由隔板13将其与四周隔开；左前工作区域9、左后工作区域10、右前工作区域11和右后工作区域12均设置有相等数量的气缸702，左前工作区域9、左后工作区域10、右前工作区域11和右后工作区域12分别由隔板13隔成两半相等面积的区域设有相等数量的气缸702，十字工作区域8左边工作区域和右边工作区域设置有相等数量的气缸702，十字工作区域8的左边工作区域和右边工作区域分别由隔板13隔成两半相等面积的区域设置有相等数量的气缸702，十字工作区域8的前方工作区域和后方工作区域设置有相等数量的气缸702；隔板13每间隔一段距离设置有圆孔14，每个气缸702之间留有一定的空间；中心气缸四周隔板13的上方连接有圆法兰15，C轴支撑座6与圆法兰15通过螺栓连接，驱动装置固定设置在Z轴支撑座3的内部；连接件22呈T形设置，连接件22任意一边两端朝内的位置分别配合Y轴支撑座2和Z轴支撑座3的轨道4设置有导轨16；连接件22的另一边横向和纵向分别设置有两台驱动电机，两台驱动电机分别配合齿条5设置有齿轮17；滑动机构包括设置在Y轴纵向支撑座201内部的减速电机二18，减速电机二18配合X轴支撑座1上的齿条5设置有齿轮17；气缸702经真空发生器与吸盘703连接，真空发生器通过气阀21控制。

本实用新型工作时，首先需要将吸盘703需要吸取的各种不同的激光切割件的形状依次输入到电脑程序中；激光切割机开始工作依次切割电脑程序中的各种形状的切割件；当激光切割机完成一个切割件的切割时，激光切割机分拣机器人开始动作，通过X轴支撑座1、Y轴支撑座2和Z轴支撑座3实现X轴方向、Y轴方向、Z轴方向的移动，到达成品工件的正上方，此时激光切割机分拣机器人根据激光切割机的切割程序，可获取切割好工件的外形轮廓、位姿状态等特征，然后进行零件匹配，实现零件识别，获取零件编号；将零件轮廓与吸盘703布置图进行匹配，自动生成吸附模拟图，同时再通过C轴支撑座6来实现C轴周向的旋转运动，最终达到吸取各种成品工件最佳的位置角度；当需要吸附长方形的工件时，电脑自己识别，优先使用左前工作区域9、左后工作区域10、右前工作区域11和右后工作区域12靠近中心位置的大吸盘703A进行吸附；当需要吸附三角形工件时，会优先使用十字工作区域8的中心吸盘703以及左前工作区域9、左后工作区域10、右前工作区域11和右后工作区域12靠近中心位置的大吸盘703A进行吸附；当需要吸附L形工件时，该分拣机器人直接启动十字工作区域8中的吸盘703进行有效吸附；当吸附长条形工件时，电脑会自动识别，启动十字工作区域8中左边工作区域或者右边工作区域的小吸盘703B进行吸附；在进行上述几个过程时，气阀21均可以单独对某个气缸702的吸盘703进行抽真空，以便于快速吸取工件，上述工作完成后，最后由人工确认即可进行抓取成品工件，并将其搬运至成品区；一旦激光切割未切透、零件形状复杂且切缝较小时，边框会卡住工件且无法分离，此时激光切割机分拣机器人在激光切割机交换工作台19上抓取工件后抬至一定高度并高于对射光幕传感器20检测区域就会阻挡对射光幕传感器20，从而实现报警；报警之后，激光切割机分拣工装7会在Z轴方向上下降，下降到激光切割机交换工作台19时，电脑控制吸盘703不再吸取工件，此时分拣工装7会将废品工件放下，并跳过此废品工件，进而直接吸取其它的成品工件，提高工作效率。

本实用新型并不局限于上述实施例，在本实用新型公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本实用新型的保护范围内。