[发明专利]一种板材用三维激光切割机器人

说明书

本发明公开了一种板材用三维激光切割机器人，在现有带有激光切割头的机械臂的基础上，在机械臂的底座的正前方设有三棱柱框架结构的机架，机架内左右两侧分别设有左右伸缩体，左右伸缩体相对的侧面上分别设有两组动静夹持体，动静夹持体内设有固定的板材自动夹手和活动的板材自动夹手，固定的板材自动夹手和活动的板材自动夹手分别能够自动夹持在竖直放置的板材的侧边上，活动的板材自动夹手相对固定杆板材自动夹手上下移动，能够对板材形成一个活动夹持的动作。本发明采用带有激光切割头的机械臂实现三维激光切割，而为了便于切割板材，将板材立体装夹，使得激光切割头在竖直面上做幅度相对较小的激光切割动作，能够有效提高切割加工精度。

技术领域

本发明涉及板材三维激光切割的技术领域，尤其涉及一种板材用三维激光切割机器人。

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。其中光纤激光切割技术日益发展壮大，我公司针对此项技术进行了伸入研究，发现目前的光纤激光切割机针对板管两用时，一种是带激光切割头的机械臂对水平放置的板材进行激光切割加工，另一种是机床式激光切割机中，激光切割头能够异步运动到水平放置的板材上方进行激光切割上方进行激光切割。

我公司技术人员发现主要发现以下两个问题：其一，由于采用平铺式放置方式，占用面积较大，容易浪费厂房空间；其二，由于板材是水平放置的，对于钣金后的板材凸起或内凹的部分，激光切割头需要悬臂移动，容易因为以较大悬臂形式进行移动而产生较大的误差，影响了切割加工位置的准确度，而如果将板材和管材竖直装夹，则可以使得激光切割头在竖直面上做幅度相对较小的激光切割动作，能够有效提高切割加工精度。

发明内容

针对以上现有存在的问题，本发明提供一种板材用三维激光切割机器人，采用带有激光切割头的机械臂实现三维激光切割，而为了便于切割板材，将板材立体装夹，使得激光切割头在竖直面上做幅度相对较小的激光切割动作，能够有效提高切割加工精度，且结构紧凑，相比水平放置，竖直装夹板材能够极大降低占用面积。

本发明的技术方案在于：

本发明提供一种板材用三维激光切割机器人，包括机架，所述机架内左右两侧分别设有左右伸缩体，所述左右伸缩体相对的侧面上分别一上一下地设有两组动静夹持体，所述动静夹持体内设有固定的板材自动夹手和活动的板材自动夹手，所述固定的板材自动夹手和活动的板材自动夹手分别能够自动夹持在竖直放置的板材的侧边上，所述活动的板材自动夹手相对固定的板材自动夹手上下移动，能够对板材形成一个活动夹持的动作。

进一步地，所述机架包括底框、侧三角架、顶部横梁、底部横杆，所述底框的中心处于底座的正前方，所述底框的左右框边上分别固定设置有竖直的侧三角架，两个所述侧三角架的上端尖角之间固定设置有顶部横梁，所述底框的左右框边中部之间固定设置有处于顶部横梁正下方的底部横杆，形成一个横向延伸的三棱柱框架结构。

进一步地，所述左右伸缩体包括上导轨、上丝杠、下导轨、下丝杠、右螺纹套筒、左螺纹套筒和侧滑动板，所述顶部横梁和底部横杆相对的端面上分别固定设置有上导轨和下导轨，所述上导轨和下导轨的相对侧分别设有上丝杠和下丝杠，所述上丝杠和下丝杠的左右两端分别嵌套有侧中间竖杆，所述侧中间竖杆的上下两端分别固定设置在顶部横梁和底框上处于顶部横梁正下方的部分上；

所述上丝杠的左端和下丝杠的右端分别向外穿出对应的侧中间竖杆且在穿出端分别连接有左伺服电机和右伺服电机，所述左伺服电机和右伺服电机分别通过螺栓连接设置在对应的侧中间竖杆上；

所述上丝杠的左半部分上和下丝杠的右半部分上分别嵌套并螺纹连接有左螺纹套筒和右螺纹套筒，所述左螺纹套筒和右螺纹套筒分别靠近邻近的侧中间竖杆的端部上分别固定设置有侧滑动板，所述侧滑动板的上下两端分别卡合在上导轨和下导轨上，使得两个侧滑动板分别在左螺纹套筒和右螺纹套筒的带动下相对伸缩移动。