一种全自动金属薄板激光切割雕刻机器人的制作方法

本发明涉及激光切割雕刻设备技术领域，具体为一种全自动金属薄板激光切割雕刻机器人。

背景技术：

现有技术中：授权公布号为cn206084158u的专利公开了一种全自动金属薄板激光切割雕刻机器人，包括主工作台、两个条形的x轴向滑轨横梁、两个滑座、条形的y轴向滑轨横梁、激光加工系统、取料装置、上料小车和控制主机；两个x轴向滑轨横梁安装在主工作台顶部两侧，并相互平行设置，两个滑座分别滑动安装在对应的x轴向滑轨横梁上，y轴向滑轨横梁两端分别固定在两个滑座上，激光加工系统滑动安装在y轴向滑轨横梁；上料小车安装在主工作台一端，取料装置安装在y轴向滑轨横梁底部，主工作台顶部设有加工台板，取料装置和上料小车上均安装有用于取料的吸附取料机构，控制主机设置在主工作台一侧，其智能化程度低，不具备远程控制功能，不能顺应时代发展的潮流，在切割过程中，薄板上容易产生毛刺，不清理掉，将大大降低雕刻的质量。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种全自动金属薄板激光切割雕刻机器人，智能化程度高，具备远程控制能力，能够顺应时代发展的潮流，其雕刻质量高，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种全自动金属薄板激光切割雕刻机器人，包括工作台，所述工作台的底端固定有支撑腿，支撑腿的端部焊接有支撑脚；

所述工作台的顶部前侧固定有支撑杆，支撑杆的端部固定有顶板，所述顶板的顶部左右两侧对称开设有减重槽；

所述顶板的顶部安装有开源单片机，开源单片机的顶部安装有物联装置；

所述顶板的侧面固定有安装座，安装座的底部安装有定位装置；

所述顶板的底部左右两侧对称固定有第一导轨，第一导轨上活动连接有第一直线电机，所述第一直线电机的底部固定有第一连接架；

所述第一连接架的内侧固定有第二导轨，第二导轨上活动连接有第二直线电机；

所述第二直线电机的底部固定有电动伸缩杆，电动伸缩杆的伸缩端安装有激光切割器；

所述工作台的前侧焊接有第一连接耳，第一连接耳的顶部安装有调节机构，所述调节机构的侧面安装有横向调节装置，横向调节装置的侧面安装有纵向调节装置，所述纵向调节装置的侧面安装有薄板抓取装置；

所述工作台的左右两侧对称焊接有第二连接耳，第二连接耳的顶部安装有固定装置；

所述工作台的前侧焊接有第三连接耳，第三连接耳的顶部安装有去毛刺装置；

所述开源单片机的输出端分别与第一直线电机、第二直线电机、电动伸缩杆和激光切割器的输入端连接，开源单片机的输入端与外接电源的输出端连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述物联装置包括无线收发器和信号放大器，无线收发器和信号放大器均安装在开源单片机的顶部，所述开源单片机的输出端与信号放大器的输入端连接，信号放大器的输出端与无线收发器的输入端连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述定位装置包括激光扫描仪和激光测量仪，激光扫描仪和激光测量仪均安装在安装座的底部，所述激光扫描仪和激光测量仪的输出端均与开源单片机的输入端连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述调节机构包括第一电动机械手臂，第一电动机械手臂安装在第一连接耳的顶部，所述第一电动机械手臂的端部固定有安装架，横向调节装置安装在安装架的侧面，所述开源单片机的输出端与第一电动机械手臂的输入端连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述横向调节装置包括横向导轨，横向导轨上下对称固定在安装架的侧面，所述横向导轨上活动连接有两组第三直线电机，纵向调节装置安装在第三直线电机的侧面，所述开源单片机的输出端与第三直线电机的输入端连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述纵向调节装置包括第二连接架，第二连接架固定在第三直线电机的侧面，所述第二连接架的内侧固定有纵向导轨，纵向导轨上活动连接有两组第四直线电机，所述薄板抓取装置安装在第四直线电机的侧面，所述开源单片机的输出端与第四直线电机的输入端连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述薄板抓取装置包括连接杆，连接杆固定在第四直线电机的侧面，所述连接杆的端部安装有电动真空吸盘，所述开源单片机的输出端与电动真空吸盘的输入端连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述固定装置包括第二电动机械手臂，第二电动机械手臂安装在第二连接耳的顶部，所述第二电动机械手臂的端部固定有固定夹具，所述开源单片机的输出端与第二电动机械手臂的输入端连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述去毛刺装置包括第三电动机械手臂，第三电动机械手臂安装在第三连接耳的顶部，所述第三电动机械手臂的端部安装有旋转电机，旋转电机的输出轴上固定有砂线轮，所述开源单片机的输出端分别与第三电动机械手臂和旋转电机的输入端连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过信号放大器对开源单片机处理的信息进行信号放大，放大的信息通过无线收发器发射到远程控制中心，同时，远程控制中心也能够通过无线收发器对开源单片机进行远程控制，其智能化程度高，安全性好，能够顺应时代发展的潮流。

2、通过激光扫描仪对薄板的外形进行扫描，通过激光测量仪对薄板的尺寸进行测量，扫描和测量的信息通过开源单片机进行分析处理，以此来对薄板抓取装置的抓取位置、固定装置的固定位置以及去毛刺装置的清理位置进行定位，其定位精确，大大提高了该激光切割雕刻设备的自动化水平。

3、通过调节机构对薄板抓取装置的抓取位置进行调节，其灵活性好，自由度高，方便进行抓取，通过横向调节装置和纵向调节装置对抓取位置的抓取尺寸进行调节，其调节方便，适应能力强，能够满足不同的生产需求，通过对抓取尺寸进行调节，便于对薄板抓取牢靠，大大提高了生产的安全性。

4、通过开源单片机对第二电动机械手臂进行控制，第二电动机械手臂对固定夹具的固定位置进行调节，第二电动机械手臂的工作路径依据定位装置的定位数据为依据，保证了设计的合理性，其灵活性好，便于对不同尺寸的薄板进行固定，从而来满足生产需求。

5、通过开源单片机对第三电动机械手臂进行控制，第三电动机械手臂对砂线轮的工作位置进行调节，开源单片机控制旋转电机工作，旋转电机的输出轴带动砂线轮高速旋转，从而对雕刻过程中产生的毛刺进行清除，其清除效果好，工作能力强，大大提高了该激光切割雕刻设备的工作质量。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明侧面结构示意图；

图3为本发明底部结构示意图。

图中：1工作台、2支撑腿、3支撑脚、4支撑杆、5第二电动机械手臂、6固定夹具、7第二连接耳、8第一连接耳、9第一电动机械手臂、10安装架、11减重槽、12无线收发器、13信号放大器、14顶板、15砂线轮、16旋转电机、17第三电动机械手臂、18第三连接耳、19固定装置、20调节机构、21物联装置、22去毛刺装置、23开源单片机、24安装座、25电动真空吸盘、26连接杆、27第二连接架、28纵向导轨、29第四直线电机、30第三直线电机、31横向导轨、32激光扫描仪、33激光测量仪、34定位装置、35横向调节装置、36纵向调节装置、37薄板抓取装置、38电动伸缩杆、39第二直线电机、40第二导轨、41第一连接架、42第一直线电机、43第一导轨、44激光切割器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种全自动金属薄板激光切割雕刻机器人，包括工作台(1)，工作台(1)的底端固定有支撑腿(2)，支撑腿(2)的端部焊接有支撑脚(3)；

工作台(1)的顶部前侧固定有支撑杆(4)，支撑杆(4)的端部固定有顶板(14)，顶板(14)的顶部左右两侧对称开设有减重槽(11)；

顶板(14)的顶部安装有开源单片机(23)，开源单片机(23)的顶部安装有物联装置(21)；

顶板(14)的侧面固定有安装座(24)，安装座(24)的底部安装有定位装置(34)；

顶板(14)的底部左右两侧对称固定有第一导轨(43)，第一导轨(43)上活动连接有第一直线电机(42)，第一直线电机(42)的底部固定有第一连接架(41)，开源单片机(23)控制第一直线电机(42)在第一导轨(43)上移动，以此来对激光切割器(44)的横向切割位置进行调节；

第一连接架(41)的内侧固定有第二导轨(40)，第二导轨(40)上活动连接有第二直线电机(39)，开源单片机(23)控制第二直线电机(39)在第二导轨(40)上移动，来对激光切割器(44)的纵向切割位置进行调节；

第二直线电机(39)的底部固定有电动伸缩杆(38)，电动伸缩杆(38)的伸缩端安装有激光切割器(44)，开源单片机(23)控制电动伸缩杆(38)进行伸缩，电动伸缩杆(38)带动激光切割器(44)上下移动，以此来对激光切割器(44)与薄板的间距进行调节，开源单片机(23)控制激光切割器(44)来进行切割雕刻工作；

工作台(1)的前侧焊接有第一连接耳(8)，第一连接耳(8)的顶部安装有调节机构(20)，调节机构(20)的侧面安装有横向调节装置(35)，横向调节装置(35)的侧面安装有纵向调节装置(36)，纵向调节装置(36)的侧面安装有薄板抓取装置(37)；

工作台(1)的左右两侧对称焊接有第二连接耳(7)，第二连接耳(7)的顶部安装有固定装置(19)；

工作台(1)的前侧焊接有第三连接耳(18)，第三连接耳(18)的顶部安装有去毛刺装置(22)；

开源单片机(23)的输出端分别与第一直线电机(42)、第二直线电机(39)、电动伸缩杆(38)和激光切割器(44)的输入端连接，开源单片机(23)的输入端与外接电源的输出端连接；

物联装置(21)包括无线收发器(12)和信号放大器(13)，无线收发器(12)和信号放大器(13)均安装在开源单片机(23)的顶部，开源单片机(23)的输出端与信号放大器(13)的输入端连接，信号放大器(13)的输出端与无线收发器(12)的输入端连接，开源单片机(23)处理的信息通过信号放大器(13)进行信号放大，放大的信息通过无线收发器(12)发射到远程控制中心，同时，远程控制中心也能够通过无线收发器(12)对开源单片机(23)进行远程控制，其智能化程度高，安全性好，能够顺应时代发展的潮流；

定位装置(34)包括激光扫描仪(32)和激光测量仪(33)，激光扫描仪(32)和激光测量仪(33)均安装在安装座(24)的底部，激光扫描仪(32)和激光测量仪(33)的输出端均与开源单片机(23)的输入端连接，通过激光扫描仪(32)对薄板的外形进行扫描，通过激光测量仪(33)对薄板的尺寸进行测量，扫描和测量的信息均传递给开源单片机(23)，开源单片机(23)对信息进行分析处理，以此来对薄板抓取装置(37)的抓取位置、固定装置(19)的固定位置以及去毛刺装置(22)的清理位置进行定位，其定位精确，大大提高了该激光切割雕刻设备的自动化水平；

调节机构(20)包括第一电动机械手臂(9)，第一电动机械手臂(9)安装在第一连接耳(8)的顶部，第一电动机械手臂(9)的端部固定有安装架(10)，横向调节装置(35)安装在安装架(10)的侧面，开源单片机(23)的输出端与第一电动机械手臂(9)的输入端连接，开源单片机(23)根据定位信息对第一电动机械手臂(9)进行控制，第一电动机械手臂(9)对薄板抓取装置(37)的抓取位置进行调节；

横向调节装置(35)包括横向导轨(31)，横向导轨(31)上下对称固定在安装架(10)的侧面，横向导轨(31)上活动连接有两组第三直线电机(30)，纵向调节装置(36)安装在第三直线电机(30)的侧面，开源单片机(23)的输出端与第三直线电机(30)的输入端连接，开源单片机(23)根据定位信息对第三直线电机(30)进行控制，第三直线电机(30)在横向导轨(31)上做直线运动，以此来对薄板抓取装置(37)的横向抓取尺寸进行调节；

纵向调节装置(36)包括第二连接架(27)，第二连接架(27)固定在第三直线电机(30)的侧面，第二连接架(27)的内侧固定有纵向导轨(28)，纵向导轨(28)上活动连接有两组第四直线电机(29)，薄板抓取装置(37)安装在第四直线电机(29)的侧面，开源单片机(23)的输出端与第四直线电机(29)的输入端连接，开源单片机(23)根据定位信息对第四直线电机(29)进行控制，第四直线电机(29)在纵向导轨(28)上做直线运动，以此来对薄板抓取装置(37)的纵向抓取位置进行调节，其调节方便，适应能力强，能够满足不同的生产需求，通过对抓取尺寸进行调节，便于对薄板抓取牢靠，大大提高了生产的安全性；

薄板抓取装置(37)包括连接杆(26)，连接杆(26)固定在第四直线电机(29)的侧面，连接杆(26)的端部安装有电动真空吸盘(25)，开源单片机(23)的输出端与电动真空吸盘(25)的输入端连接，开源单片机(23)控制电动真空吸盘(25)工作，电动真空吸盘(25)对薄板进行吸附固定，固定完成后，开源单片机(23)控制第一电动机械手臂(9)工作，第一电动机械手臂(9)将薄板移动到工作台(1)的工作区域；

固定装置(19)包括第二电动机械手臂(5)，第二电动机械手臂(5)安装在第二连接耳(7)的顶部，第二电动机械手臂(5)的端部固定有固定夹具(6)，开源单片机(23)的输出端与第二电动机械手臂(5)的输入端连接，开源单片机(23)根据定位信息对第二电动机械手臂(5)进行控制，第二电动机械手臂(5)对固定夹具(6)的固定位置进行调节，固定夹具(6)对薄板进行固定，其灵活性好，便于对不同尺寸的薄板进行固定，从而来满足生产需求；

去毛刺装置(22)包括第三电动机械手臂(17)，第三电动机械手臂(17)安装在第三连接耳(18)的顶部，第三电动机械手臂(17)的端部安装有旋转电机(16)，旋转电机(16)的输出轴上固定有砂线轮(15)，开源单片机(23)的输出端分别与第三电动机械手臂(17)和旋转电机(16)的输入端连接，开源单片机(23)根据定位信息控制第三电动机械手臂(17)工作，第三电动机械手臂(17)对旋转电机(16)的工作位置进行调节，开源单片机(23)控制旋转电机(16)工作，旋转电机(16)的输出轴带动砂线轮(15)进行高速旋转，来对薄板上的毛刺进行清除，其清除效果好，工作能力强，大大提高了该激光切割雕刻设备的工作质量；

开源单片机(23)控制第一直线电机(42)、第二直线电机(39)、电动伸缩杆(38)、激光切割器(44)、无线收发器(12)、信号放大器(13)、激光扫描仪(32)、激光测量仪(33)、第一电动机械手臂(9)、第三直线电机(30)、第四直线电机(29)、电动真空吸盘(25)、第二电动机械手臂(5)、第三电动机械手臂(17)和旋转电机(16)均为现有技术中常用的方法。

在使用时：通过激光扫描仪(32)对薄板的外形进行扫描，通过激光测量仪(33)对薄板的尺寸进行测量，扫描和测量的信息均传递给开源单片机(23)，开源单片机(23)对信息进行分析处理，以此来对薄板抓取装置(37)的抓取位置、固定装置(19)的固定位置以及去毛刺装置(22)的清理位置进行定位；

开源单片机(23)根据定位信息对第一电动机械手臂(9)进行控制，第一电动机械手臂(9)对薄板抓取装置(37)的抓取位置进行调节，开源单片机(23)根据定位信息对第三直线电机(30)进行控制，第三直线电机(30)在横向导轨(31)上做直线运动，以此来对薄板抓取装置(37)的横向抓取尺寸进行调节，开源单片机(23)根据定位信息对第四直线电机(29)进行控制，第四直线电机(29)在纵向导轨(28)上做直线运动，以此来对薄板抓取装置(37)的纵向抓取位置进行调节，开源单片机(23)控制电动真空吸盘(25)工作，电动真空吸盘(25)对薄板进行吸附固定，固定完成后，开源单片机(23)控制第一电动机械手臂(9)工作，第一电动机械手臂(9)将薄板移动到工作台(1)的工作区域；

开源单片机(23)根据定位信息对第二电动机械手臂(5)进行控制，第二电动机械手臂(5)对固定夹具(6)的固定位置进行调节，固定夹具(6)对薄板进行固定；

固定完成后，开源单片机(23)控制第一直线电机(42)在第一导轨(43)上移动，以此来对激光切割器(44)的横向切割位置进行调节，开源单片机(23)控制第二直线电机(39)在第二导轨(40)上移动，来对激光切割器(44)的纵向切割位置进行调节，开源单片机(23)控制电动伸缩杆(38)进行伸缩，电动伸缩杆(38)带动激光切割器(44)上下移动，以此来对激光切割器(44)与薄板的间距进行调节，开源单片机(23)控制激光切割器(44)来进行切割雕刻工作；

开源单片机(23)根据定位信息控制第三电动机械手臂(17)工作，第三电动机械手臂(17)对旋转电机(16)的工作位置进行调节，开源单片机(23)控制旋转电机(16)工作，旋转电机(16)的输出轴带动砂线轮(15)进行高速旋转，来对薄板上的毛刺进行清除；

开源单片机(23)处理的信息通过信号放大器(13)进行信号放大，放大的信息通过无线收发器(12)发射到远程控制中心。

本发明1、通过信号放大器(13)对开源单片机(23)处理的信息进行信号放大，放大的信息通过无线收发器发射到远程控制中心，同时，远程控制中心也能够通过无线收发器(12)对开源单片机(23)进行远程控制，其智能化程度高，安全性好，能够顺应时代发展的潮流；

2、通过激光扫描仪(32)对薄板的外形进行扫描，通过激光测量仪(33)对薄板的尺寸进行测量，扫描和测量的信息通过开源单片机(23)进行分析处理，以此来对薄板抓取装置(37)的抓取位置、固定装置(19)的固定位置以及去毛刺装置(22)的清理位置进行定位，其定位精确，大大提高了该激光切割雕刻设备的自动化水平；

3、通过调节机构(20)对薄板抓取装置(37)的抓取位置进行调节，其灵活性好，自由度高，方便进行抓取，通过横向调节装置(35)和纵向调节装置(36)对抓取位置的抓取尺寸进行调节，其调节方便，适应能力强，能够满足不同的生产需求，通过对抓取尺寸进行调节，便于对薄板抓取牢靠，大大提高了生产的安全性；

4、通过开源单片机(23)对第二电动机械手臂(5)进行控制，第二电动机械手臂(5)对固定夹具(6)的固定位置进行调节，第二电动机械手臂(5)的工作路径依据定位装置(34)的定位数据为依据，保证了设计的合理性，其灵活性好，便于对不同尺寸的薄板进行固定，从而来满足生产需求；

5、通过开源单片机(23)对第三电动机械手臂(17)进行控制，第三电动机械手臂(17)对砂线轮(15)的工作位置进行调节，开源单片机(23)控制旋转电机(16)工作，旋转电机(16)的输出轴带动砂线轮(15)高速旋转，从而对雕刻过程中产生的毛刺进行清除，其清除效果好，工作能力强，大大提高了该激光切割雕刻设备的工作质量。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。