[发明专利]三维机器人切割设备

说明书

本发明公开了三维机器人切割设备，包括三维机械人以及设置在三维机械人上的丝杆滑台、随动防撞装置、激光头和随动控制系统；其中，三维机械人：用于控制激光头摆动任意姿态；丝杆滑台：用于控制激光头上下移动；随动防撞装置：用于相撞时驱动激光头偏移以进行紧急避让；激光头：用于对金属工件进行切割；随动控制系统：用于控制三维机械人、丝杆滑台和随动防撞装置，使激光头与工件的表面始终能够保持在一定的距离以及与工件相撞时驱动激光头避让。本发明不仅能够通过设置的三维机器人控制控制激光头移动切割，而且能够通过设置的随动控制系统控制激光头与工件保持1mm随动高度；且能够通过设置的防碰撞装置保护激光头，以防止激光头碰撞损坏。

技术领域

本发明涉及机器人切割领域，尤其涉及三维机器人切割设备。

背景技术

目前市面上的异形工件在现有金属平面激光切割机上无法实现有效切割，需要用于机器人手臂摆动任意姿态随着异形工件的区域变化摆动到相应范围进行切割。

而单纯的机器人只会点对点走动，没有切割的作用；并且现有市面上的三维切割没有防撞功能，而且也缺乏对异形工件的随动切割。因此，如何避免三维切割的防撞以及随异形工件区域摆动的问题成为人们亟待解决的问题。

基于此，本发明提供了一种三维机器人切割设备以解决上述的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供三维机器人切割设备，本发明设计新颖、使用方便，不仅能够通过设置的三维机器人控制控制激光头移动切割，而且能够通过设置的随动控制系统控制激光头与工件保持1mm随动高度；且能够通过设置的防碰撞装置保护激光头，以防止激光头碰撞损坏。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

三维机器人切割设备，包括三维机械人以及设置在三维机械人上的丝杆滑台、随动防撞装置、激光头和随动控制系统；其中，

三维机械人：用于控制激光头摆动任意姿态；

丝杆滑台：用于控制激光头上下移动；

随动防撞装置：用于相撞时驱动激光头偏移以进行紧急避让；

激光头：用于对金属工件进行切割；

随动控制系统：用于控制三维机械人、丝杆滑台和随动防撞装置，使激光头与工件的表面始终能够保持在一定的切割距离之内以及激光头与工件相撞时驱动激光头偏移避让。采用此技术方案，随动控制系统在激光头与工件表面相撞时通过随动防撞装置紧急将激光头偏移到相反方向，以对激光头进行防撞保护。其中，激光头与异形工件的表面距离优选在1mm；而相撞时表示激光头与异形工件的表面接触或近视接触。

作为优选，所述三维机械人包括底座以及设置在底座上的至少五轴；所述五轴包括依次设置的第一轴、第二轴、第三轴、第四轴和第五轴，所述第五轴的一侧与丝杆滑台连接，另一侧与第四轴的一侧旋转连接，所述第四轴远离第五轴的一侧与第三轴旋转连接，所述第三轴远离第四轴的一侧与第二轴连接，所述第二轴远离第三轴的一侧与第一轴连接，所述第一轴远离第二轴的一侧与底座旋转连接。采用此技术方案，采用五轴机械人手臂有助三维机械人能够摆动任意姿态。

作为优选，所述随动防撞装置包括设置在丝杆滑台上的X轴偏移机构以及设置在X轴偏移机构上与激光头连接的Y轴偏移机构；所述X轴偏移机构和Y轴偏移机构包括固定座以及设置在固定座上的气缸和用于气缸驱动的滑块，所述滑块与固定座滑动连接。采用此技术方案，当随动防撞装置通过磁传感器感应到激光头与异形工件相撞时或快要相撞时，通过气缸驱动滑块，使滑块上的激光头往反方向快速偏移；其中，气缸有助于快速驱动滑块在固定座上偏移；快要相撞时指激光头与工件间的距离低于0.3mm。此外，X轴偏移机构和Y轴偏移机构可设置多个用于安装在X轴方向两侧和Y轴方向的两侧，以便于多方向控制激光头进行偏移。