双机器人激光加工系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及激光加工，尤其涉及一种双机器人激光加工系统。
【背景技术】
[0002]激光加工是将激光的能量在焦点聚焦以达到很高的能量密度，高能量的激光和材料发生相互作用来进行加工的，是激光系统中最常见的应用。根据激光束与材料相互作用的机理，大体可将激光加工分为激光热加工和光化学反应加工两类。激光热加工是指利用激光束投射到材料表面产生的热效应来完成加工过程，包括激光焊接、激光切割、表面改性、激光打标、激光钻孔和微加工等；光化学反应加工是指激光束照射到物体，借助高密度高能光子引发或控制光化学反应的加工过程，包括光化学沉积、立体光刻、激光刻蚀等。
[0003]随着经济的发展和市场竞争日趋激烈，一些需要激光加工的产品的开发周期和生产周期越来越短，工业产品也越来越向小批量、高质量、低成本的方向发展，尤其是轴类零件和具有复杂曲面的产品越来越多，被广泛应用于模具、工具、能源、交通、航空航天和航海等领域，需要进行激光表面加工。由于受到现有的激光加工设备结构限制，常见的激光加工系统很难胜任复杂曲面的加工要求，且设备可加工的产品范围窄。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的，就是为了解决上述问题，提供一种集激光熔覆和激光焊接功能于一体的双机器人激光加工系统。
[0005]为了达到上述目的，本实用新型采用了以下技术方案:一种双机器人激光加工系统，包括水平工作台和两台机器人；所述的两台机器人中，一台为六轴联动机器人，另一台为三轴联动机器人；六轴联动机器人设置在水平工作台的一侧并可全方位独立移动，在六轴联动机器人的头部安装有激光加工头；三轴联动机器人设置在水平工作台的另一侧并且安装在水平导轨上可作水平往复运动，在三轴联动机器人的头部设有用于固定工件的盘面。
[0006]所述三轴联动机器人设有可以进行360度旋转的臂部，所述盘面设置在臂部的前端。
[0007]所述三轴联动机器人的底部设有用于带动其作水平往复运动的X轴径向移动电机，后部设有用于带动其臂部沿I轴旋转的I轴旋转电机，前部设有用于带动其盘面沿X轴旋转的X轴旋转电机。
[0008]所述水平工作台的一端设有用于夹紧工件的尾座。
[0009]与现有技术相比，本实用新型具有以下的优点和特点:
[0010]1、本实用新型通过六轴联动机器人和三轴联动机器人配合达到九轴联动的工作能力，具有很大的柔性，可以实现直线焊接、环形焊接，能完成对接、搭接形式的焊接，能够进行异型面、空间曲线的精密焊接，能够实现零件的点焊接，同时具备激光填丝焊接功能。
[0011]2、本实用新型可通过快速拆卸、更换光纤和激光工作头等设备，实现激光熔覆和激光焊接功能的快速转换，无需对设备结构进行改造。
[0012]3、工作台上的水平工作轴和旋转工作轴的配合联动，既可以实现不同工位的转换，又可以实现加工零件的精确定位，保证了激光加工质量。。
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型双机器人激光加工系统的立体结构示意图；
[0014]图2是本实用新型双机器人激光加工系统的正视结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]参见图1，配合参见图2，本实用新型双机器人激光加工系统，包括水平工作台1、一台为六轴联动机器人2，一台为三轴联动机器人3 ;六轴联动机器人设置在水平工作台的一侧并可全方位独立移动，在六轴联动机器人的头部安装有激光加工头4 ;三轴联动机器人设置在水平工作台的另一侧并且安装在水平导轨上可作水平往复运动，在三轴联动机器人的头部设有用于固定工件的盘面5。
[0016]上述三轴联动机器人设有可以进行360度旋转的臂部6，盘面设置在臂部的前端。
[0017]在三轴联动机器人的底部设有用于带动其作水平往复运动的X轴径向移动电机7，后部设有用于带动其臂部沿y轴旋转的y轴旋转电机8，前部设有用于带动其盘面沿X轴旋转的X轴旋转电机9。
[0018]在水平工作台的一端设有用于夹紧工件的尾座10。
[0019]本实用新型的工作过程原理可结合【附图说明】如下:系统所采用的激光器是大功率光纤激光器，所产生的激光束通过光纤组件传输至安装于六轴联动机器人2末端的激光加工头4。通过y轴旋转电机8可三轴联动机器人3的臂部6处于不同的位置，即有不同的加工工位，即水平工位和竖直工位两个加工工位。
[0020]当控制y轴旋转电机8驱动三轴联动机器人3的臂部6处于水平工位时，可将工件在竖直方向上固定于臂部6的盘面5上，此工位适合重量不大的工件。
[0021 ] 当控制y轴旋转电机8使机器人的臂部6转动90度，此时盘面相对于地平线垂直，工件保持水平方向，即处于竖直工位。为保证加工稳定性，在工件尾端设有尾座10，使工件保持同心，以满足工件焊接或者熔铸表面的工艺性能良好。该种工位可加工较重的工件，但不应大于500kg。
[0022]六轴联动机器人2有六个关节组成，因此可进行六轴联动，加工工件时，其可与三轴联动的机器人3配合共同完成轴类零件的表面或者复杂表面零件的焊接或者熔覆，特别适用于航空发动机上材料为不锈钢、碳钢钛合金、高温合金金属等部件的激光焊接，焊接厚度 0.08-4mmη
【主权项】
1.一种双机器人激光加工系统，包括水平工作台和两台机器人；其特征在于:所述的两台机器人中，一台为六轴联动机器人，另一台为三轴联动机器人；六轴联动机器人设置在水平工作台的一侧并可全方位独立移动，在六轴联动机器人的头部安装有激光加工头；三轴联动机器人设置在水平工作台的另一侧并且安装在水平导轨上可作水平往复运动，在三轴联动机器人的头部设有用于固定工件的盘面。
2.根据权利要求1所述的双机器人激光加工系统，其特征在于:所述三轴联动机器人设有可以进行360度旋转的臂部，所述盘面设置在臂部的前端。
3.根据权利要求1所述的双机器人激光加工系统，其特征在于:所述三轴联动机器人的底部设有用于带动其作水平往复运动的X轴径向移动电机，后部设有用于带动其臂部沿y轴旋转的I轴旋转电机，前部设有用于带动其盘面沿X轴旋转的X轴旋转电机。
4.根据权利要求1所述的双机器人激光加工系统，其特征在于:所述水平工作台的一端设有用于夹紧工件的尾座。
【专利摘要】一种双机器人激光加工系统，包括水平工作台、一台为六轴联动机器人和一台为三轴联动机器人；六轴联动机器人设置在水平工作台的一侧并可全方位独立移动，在六轴联动机器人的头部安装有激光加工头；三轴联动机器人设置在水平工作台的另一侧并且安装在水平导轨上可作水平往复运动，在三轴联动机器人的头部设有用于固定工件的盘面。本实用新型通过双机器人的配合能够完成轴类零件表面或者复杂曲面的加工，具有很大的柔性，大大降低了生产成本，并且可以通过简单的拆卸可以实现激光焊接和激光熔覆功能的转换。
【IPC分类】B23K26-34, B23K26-70, B23K26-21, B23K26-08
【公开号】CN204397166
【申请号】CN201420873085
【发明人】罗敬文, 童松皓, 勇航, 陈亚军
【申请人】上海团结普瑞玛激光设备有限公司
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2014年12月30日