一种激光机器人三维切割交换平台装置的制作方法

本实用新型属于激光切割领域，具体涉及一种激光机器人三维切割交换平台装。

背景技术：

激光切割是利用经聚焦的高功率密度激光束照射工件，使被照射的材料迅速熔化、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。近年来，激光切割在各行业的应用越来越广泛，但缺少能将三维件切割的工作台装备，无法在切割同时进行工件的更换和装夹，生产效率低。

此为现有技术的不足，因此，针对现有技术中的上述缺陷，提供一种激光机器人三维切割交换平台装置，是非常有必要的。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，针对上述激光切割在各行业的应用越来越广泛，但缺少能将三维件切割的工作台装备，无法在切割同时进行工件的更换和装夹，生产效率低的缺陷，提供一种激光机器人三维切割交换平台装置，以解决上述技术问题。

为实现上述目的，本实用新型给出以下技术方案：

一种激光机器人三维切割交换平台装置，包括龙门支架和交换平台，交换平台设置在龙门支架下部；

龙门支架上悬挂设置有六轴机器人，六轴机器人下部设置有切割头，切割头设置在交换平台上部；

交换平台包括工作台底座和交换台，工作台底座上设置有直线导轨，交换台底部设置有滑块，滑块与直线导轨配合，交换台通过滑块沿着直线导轨滑动；

交换台上设置有第一工装夹具和第二工装夹具，第一工装夹具上设置有第一工件，第二工装夹具上设置有第二工件；

交换台与工作台底座之间还设置有交换驱动装置；

第一工装夹具与第二工装夹具之间的连线与交换台的运动方向平行。

进一步地，工作台底座两侧设置有相互平行的两个直线导轨；

交换台底部与每个直线导轨配合的一侧分别设置有三个滑块；

每个滑块呈凹槽状，滑块的凹槽与直线导轨配合。交换驱动装置驱动交换台的滑块沿着直线导轨运动，实现被切割工件的交换。

进一步地，交换驱动装置包括伺服电机、齿条和齿轮；

交换台底部设置有齿条安装座，齿条设置在齿条安装座的下部，且齿条的长条方向与交换台运动的方向相同；

工作台底座上设置有伺服电机安装座，伺服电机安装座上设置有伺服电机和齿轮，伺服电机通过转轴与齿轮的中心连接，齿轮与齿条配合。伺服电机正反转动的同时带动齿轮转动，齿轮的转动驱动齿条带动交换台实现往复运动。

进一步地，伺服电机安装座采用“L”型结构，包括水平支撑部和竖直支撑部，水平支撑部和竖直支撑部垂直设置，水平支撑部固定设置在工作台底座上，伺服电机与齿轮设置在竖直支撑部的两侧，且伺服电机与齿轮连接的转轴贯穿竖直支撑部。

进一步地，龙门支架包括两个支腿和横梁，两个支腿垂直于地面，横梁放置在两支腿上，且与地面平行；

六轴机器人的底座悬挂设置在横梁的中部，切割头设置在六轴机器人的轴端连接板上。六轴机器人悬挂设置在横梁中部，通过配电控制柜控制完成切割动作。

进一步地，切割头连接有气管，气管连接有外部气源。外部气源通过气管切割头提供高压气体吹除激光切割的熔融物质。

进一步地，龙门支架一侧设置有水冷机，另一侧设置有配电控制柜；

配电控制柜包括控制器和外壳，

控制器连接有控制开关组和CCD显示屏，控制开关组连接有调高器，调高器还与六轴机器人连接；

控制器和调高器设置在外壳内，控制开关组和CCD显示屏设置在外壳上；

控制开关组还与交换驱动装置和六轴机器人连接。控制器通过控制开关组控制交换驱动装置驱动交换台运动，通过控制开关组和调高器控制六轴机器人进行切割动作。调高器通过切割头和工件之间的间隙电容来检测切割头和工件之间的距离，从而动态调整六轴机器人的高度。

进一步地，配电控制柜外壳内还设置有激光器，激光器也与控制开关组连接；

激光器通过光纤与切割头连接；激光器、光纤以及切割头外侧均缠绕有水管；

激光器外侧的水管、光纤外侧的水管以及切割头外侧的水管与水冷机串联形成闭合回路。水冷机和水管组成的回路给激光器、光纤及切割头进行水冷散热，保证激光切割工作的正常进行。控制器通过控制激光器和六轴机器人协同配合控制切割动作。

进一步地，交换台上设置有盖板，第一工装夹具和第二工装夹具设置在盖板上。盖板上方放置装夹工件的工装夹具。

进一步地，盖板可拆卸地设置在交换台上。盖板可拆卸设置，即盖板可取下，方便维修和保养电机。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型通过交换驱动装置驱动交换台往复运动，在同一个交换台实现被切割工件的交换，处于六轴机器人下方的工件可进行激光切割动作，同时，处于等待状态的工件可进行更换和装夹，进一步提高了三维切割的工作效率。

此外，本实用新型设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。

由此可见，本实用新型与现有技术相比，具有实质性特点和进步，其实施的有益效果也是显而易见的。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的结构侧视图；

图3为本实用新型中Ⅰ的局部放大示意图；

图4为本实用新型中Ⅱ的局部放大示意图；

图5为本实用新型的控制连接示意图；

其中，1-支腿；2-横梁；3-六轴机器人；4-切割头；5-工作台底座；6-直线导轨；7-滑块；8-交换台；9-盖板；10.1-第一工装夹具；10.2-第二工装夹具；11-齿条；12-齿轮；13-伺服电机安装座；13.1-水平支撑部；13.2-竖直支撑部；14-齿条安装座；15-伺服电机；16-水冷机；17-配电控制柜；17.1-控制器；17.2-控制开关组；17.3-CCD显示屏；17.4-调高器；17.5-激光器；18.1-第一工件；18.2-第二工件；19-交换驱动装置。

具体实施方式：

为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本具体实施例中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1：

如图1、图2所示，本实用新型提供一种激光机器人三维切割交换平台装置，包括龙门支架和交换平台，交换平台设置在龙门支架下部；

龙门支架包括两个支腿1和横梁2，两个支腿1垂直于地面，横梁2放置在两支腿1上，且与地面平行；

龙门支架上悬挂设置有六轴机器人3，六轴机器人3的底座悬挂设置在横梁2的中部，六轴机器人3下部设置有切割头4，切割头4设置在六轴机器人3的轴端连接板上，且切割头4设置在交换平台上部；

交换平台包括工作台底座5和交换台8，工作台底座5上设置有直线导轨6，如图4所示，交换台8底部设置有滑块7，滑块7与直线导轨6配合，交换台8通过滑块7沿着直线导轨6滑动；

工作台底座5两侧设置有相互平行的两个直线导轨6；

交换台8底部与每个直线导轨6配合的一侧分别设置有三个滑块7；

每个滑块7呈凹槽状，滑块7的凹槽与直线导轨6配合；

交换台8上设置有盖板9，盖板9上设置有第一工装夹具10.1和第二工装夹具10.2，第一工装夹具10.1上设置有第一工件18.1，第二工装夹具10.2上设置有第二工件18.2；盖板9可拆卸地设置在交换台8上；

交换台8与工作台底座5之间还设置有交换驱动装置19；

第一工装夹具10.1与第二工装夹具10.2之间的连线与交换台8的运动方向平行；

如图3所示，交换驱动装置19包括伺服电机15、齿条11和齿轮12；

交换台8底部设置有齿条安装座14，齿条11设置在齿条安装座14的下部，且齿条11的长条方向与交换台8运动的方向相同；

工作台底座5上设置有伺服电机安装座13，伺服电机安装座13上设置有伺服电机15和齿轮12，伺服电机15通过转轴与齿轮12的中心连接，齿轮12与齿条11配合；

伺服电机安装座13采用“L”型结构，包括水平支撑部13.1和竖直支撑部13.2，水平支撑部13.1和竖直支撑部13.2垂直设置，水平支撑部13.1固定设置在工作台底座5上，伺服电机15与齿轮12设置在竖直支撑部13.2的两侧，且伺服电机15与齿轮12连接的转轴贯穿竖直支撑部13.2；

龙门支架一侧设置有水冷机16，另一侧设置有配电控制柜17；

配电控制柜17包括控制器17.1和外壳，

如图5所示，控制器17.1连接有控制开关组17.2和CCD显示屏17.3，控制开关组17.2连接有调高器17.4，调高器17.4还与六轴机器人3连接；

控制器17.1和调高器17.4设置在外壳内，控制开关组17.2和CCD显示屏17.3设置在外壳上；

控制开关组17.2还与交换驱动装置19和六轴机器人3连接；

配电控制柜17外壳内还设置有激光器17.5，激光器17.5也与控制开关组17.2连接；

激光器17.5通过光纤与切割头4连接；激光器17.5、光纤以及切割头4外侧均缠绕有水管；

激光器17.5外侧的水管、光纤外侧的水管以及切割头4外侧的水管与水冷机16串联形成闭合回路；

切割头4还连接有气管，气管连接有外部气源。

本实用新型的实施例是说明性的，而非限定性的，上述实施例只是帮助理解本实用新型，因此本实用新型不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他的具体实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。