一种激光切割系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型属于激光切割领域，具体是一种激光切割系统，包括工件平台、激光切割头以及带动所述激光切割头移动的机器人，所述工件平台设置在一固定底板上，在所述工件平台与固定底板之间还设置有使所工件平台在所述固定底板上沿直线移动的驱动机构；所述驱动机构包括丝杆传动机构和导轨导向机构。本实用新型采用工业机器人+光纤激光器的组合进行加工，修边冲孔等工艺一次完成，切口整齐无需后道工艺再处理，大大缩短了工艺流程，降低了人工成本和投入，也提高了产品档次和产品附加值。
【专利说明】
一种激光切割系统
技术领域
[0001] 本实用新型属于激光切割领域，具体地说是一种用于汽车钣金覆盖件和底盘件加 工的激光切割系统。
【背景技术】
[0002] 三维激光切割机广泛应用于航空航天、汽车轮船、机械制造、电梯制造、广告制作、 家用电器制造、医疗器械、五金、装饰、金属对外加工服务等各种制造行业。汽车零部件上的 钣金覆盖件和底盘件包含机盖、后盖箱、水箱架、保险杠、叶子板、车门还有底盘件的元宝 梁、控制臂、后桥等等往往需要三维的切割，包括修边和冲孔等。传统五轴机床定位精度较 工业机器人低，切割效率低，系统耗电高、运行维护费用高；另外传统C02激光器切割质量不 高，使用寿命较低且维护费用高。 【实用新型内容】
[0003] 为了解决上述出现的问题，本实用新型的目的在于提供一种用于汽车钣金覆盖件 和底盘件加工的激光切割系统。
[0004] 本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：
[0005] -种激光切割系统，其特征在于:包括激光器、工件平台、激光切割头以及带动所 述激光切割头移动的机器人，所述激光器通过外光路系统与所述激光切割头连接，所述工 件平台设置在一固定底板上，在所述工件平台与固定底板之间还设置有使所工件平台在所 述固定底板上沿直线移动的驱动机构，还包括一用于冷却所述激光器和外光路系统的冷却 系统，冷却系统采用水冷机为激光器和外光路系统提供循环的冷却水。
[0006] 所述驱动机构包括丝杆传动机构和导轨导向机构，所述工件平台设置固定在所述 导轨导向机构上且与所述丝杆传动机构连接。
[0007] 所述机器人固定在一龙门式倒挂系统上。
[0008] 驱动机构还包括底座滑台以及滑动滑台。整个底座滑台与滑动滑台采用焊接结 构，底座滑台与滑动滑台之间是移动是通过伺服电机带动滚珠丝杆传动、导轨导向机构导 向的方式。滑动滑台运动速度可达l〇m/min，重复定位精度小于等于0.03_。
[0009] 机器人固定在一龙门式倒挂系统上，主要由立柱单元、横梁单元构成，主要采用采 用板材、型材焊接而成，保证足够的支撑与刚性;使整个设备运行起来平稳、焊接质量优 良。
[0010] 还包括冷却系统，冷却系统采用水冷机为激光器和外光路系统提供循环的冷却 水，带走激光器在电光转换过程中产生的多余热量，带走外光路系统镜片所吸收的热量，使 激光焊接系统在工作过程中处于热平衡，保证系统安全稳定运行。双温型水冷机在为激光 器提供稳定精确的水温控制的同时，又提供一路与环境温度相近的水路，用于镜片冷却，防 止了镜片使用低温冷却水结露而造成损坏这一问题。
[0011] 本实用新型的有益效果为：
[0012] 采用工业机器人+光纤激光器的组合进行加工，修边冲孔等工艺一次完成，切口整 齐无需后道工艺再处理，大大缩短了工艺流程，降低了人工成本和投入，也提高了产品档次 和产品附加值。
[0013] 本实用新型装置和部件的装备关系简单，切割速度快，为同类产品的两倍;切割精 度高。系统重复定位精度高达±l〇〇um;可切割<q>2mm的小圆，切割效果圆滑美观，目测无 形变和毛刺。单个小圆切割时间可控制在2s内；选配行程1700mm的高精度传动丝杆，除了实 现直径达3m的半球形三维加工区域外，还可实现3.5mX 1.5m的二维平面切割;根据实际需 要选配离线编程软件，可读取CATIA、Sol idWork等三维软件导出格式的数模，修改后直接生 成切割轨迹，代替人工示教，简单易用。
[0014] 其操作速度更快，废品率更低，在扩大产能、提升效率方面，将起到举足轻重的作 用；IRB2400采用优化设计，机身紧凑轻巧，节拍时间与行业标准相比可缩减多达25%; IRB2400工作范围大，安装方式灵活，可轻松直达目标设备，不会干扰辅助设备。优化机器人 安装是提升生产效率的有效手段。模拟最佳工艺布局时，灵活的安装方式更能带来极大的 便利；IRB2400的底座可与目标设备靠得更近，从而缩小整个工作站的占地面积。小滑台底 座还为下臂进行正下方操作创造了有利条件。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型的结构不意图；
[0016] 其中：1为冷却系统;2为机器人控制系统；3为光钎激光器;4为安全防护系统；5为 激光切割头;6为龙门式倒挂系统;7为机器人系统;8为滑台机构。
【具体实施方式】
[0017] 下面结合附图对本实用新型作进一步详述。
[0018] 如图1所示，本实用新型激光切割系统，包括激光器、工件平台、激光切割头5以及 带动激光切割头移动的机器人系统7。其中激光器为光纤激光器3,工件平台设置在一固定 底板上，在工件平台与固定底板之间还设置有使工件平台在固定底板上沿直线移动的驱动 机构，该驱动机构为滑台机构8,滑台机构8包括丝杆传动机构和导轨导向机构。机器人系统 7固定在龙门式倒挂系统6上。
[0019]本实用新型的工作原理为：
[0020]在实际应用的过程中，机器人系统第六轴上配置激光切割头5对不规则工件进行 三维切割，光纤激光切割头5上配备随动装置和光路传输装置，光纤激光器3利用光纤将激 光传输到切割头上，再利用聚焦系统进行聚焦，针对不同厚度的板材开发出多套聚焦系统 对多种三维金属板材进行多方位的切割，满足切割需求。机器人控制系统2对不同产品、不 同轨迹进行示教编程或离线编程，示教机器人系统完成切割工作。激光切割机构是将从光 钎激光器3发射出的激光，经光路系统，聚焦成高功率密度的激光束。激光束照射到工件表 面，使工件达到熔点或沸点，同时与光束同轴的高压气体将熔化或气化金属吹走，光束在机 器人系统7动作下随之运动，随着光束与工件相对位置的移动，最终使材料形成切缝，从而 达到切割的目的；丝杆传动、直线导轨导向的滑台机构8为整个激光切割机构的第七轴，可 以满足大尺寸工件的切割。
【主权项】
1. 一种激光切割系统，其特征在于:包括激光器、工件平台、激光切割头以及带动所述 激光切割头移动的机器人，所述激光器通过外光路系统与所述激光切割头连接，所述工件 平台设置在一固定底板上，在所述工件平台与固定底板之间还设置有使所工件平台在所述 固定底板上沿直线移动的驱动机构;还包括一用于冷却所述激光器和外光路系统的冷却系 统，冷却系统采用水冷机为激光器和外光路系统提供循环的冷却水。2. 按权利要求1所述的激光切割系统，其特征在于:所述驱动机构包括丝杆传动机构和 导轨导向机构，所述工件平台设置固定在所述导轨导向机构上且与所述丝杆传动机构连 接。3. 按权利要求1所述的激光切割系统，其特征在于:所述机器人固定在一龙门式倒挂系 统上。
【文档编号】B23K26/38GK205464835SQ201521119684
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2015年12月30日
【发明人】龚永成, 欧雪松, 迟海龙, 陈娟, 邱晓杰
【申请人】南京中科煜宸激光技术有限公司