[发明专利]一种高效智能化切割机器人及其工作方法

说明书

一种高效智能化切割机器人及其工作方法，包括立柱、移动基座、机械臂、光纤激光器、多传感器，所述立柱竖直安装在移动基座上，所述立柱正面上安装有Z轴部件，所述Z轴部件上安装有Z轴滑台，所述Z轴部件通过Z轴伺服电机驱动Z轴部件的丝杠螺母机构，实现Z轴滑台Z方向的运动；所述机械臂的一端安装在Z轴滑台正面，所述机械臂的另一端安装光纤激光器；所述立柱顶部设置有所述多传感器。本发明所述的高效智能化切割机器人及其工作方法结构设计合理，采用非接触的机器视觉检测，通过多传感器、避障超声波传感器使切割机器人实时确定自身位置、合理规划切割路径，实现切割机器人精准移动、光纤激光器精准移动，应用前景广泛。

技术领域

本发明属于机器人技术领域，具体涉及一种高效智能化切割机器人及其工作方法。

背景技术

智能机器人发展成为各国发展的重要的一部分，成为当世界科技领域最为重要的一个先机，成为国家战略的重要组成部分，吸引了大量科技工作者的关注和研究，大力发展机器人产业，对推动工业转型升级改善人民生活具有重要的意义。机器人在许多方面都得到普及， 因此切割机器人应用而生。

随着国民生活水平的提高和社会经济的发展，人们对实际生产提出更高的要求，追求产品的质量。为了提高产品的生产效率和标准性，在机器人的切割行业中存在着许多的问题。在切割过程中，要求切割机器人进一步提高切割效率、降低待机时、扩大应用面、降低运行成等，提高切割机器人性能。此外，由于切割机器人加工速度快，这对切割机器人的结构尺寸及运动灵活性提出了较高的要求。现有技术中的切割机器人，由于不具有合理的结构设计，在运动性能及动力特性有一定的欠缺，在生产过程中，会对产品的精度、质量、效率产生一定的影响。此外，针对小批量， 多品种的工件切割，现有技术中的切割机器人智能性也达不到标准。因此，需要研发出一种高效智能化切割机器人及其工作方法，以来解决上述技术问题。

中国专利申请号为CN201910608327.X公开了一种光纤激光切割机，包括机体，所述机体上侧安装有操作台，解决了现有技术中激光切割机只能进行线性切割处理，不能对金属板或金属片进行切圆处理，没有对切割机器人的智能性、移动灵活性、精度、切割质量、效率进行改进。

发明内容

发明目的：为了克服以上不足，本发明的目的是提供一种高效智能化切割机器人及其工作方法，结构设计合理，采用非接触的机器视觉检测，通过多传感器、避障超声波传感器使切割机器人实时确定自身位置、合理规划切割路径，实现切割机器人精准移动、光纤激光器精准移动，自动化程度高、高精度、高效率，智能化程度高，应用前景广泛。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种高效智能化切割机器人，包括立柱、移动基座、机械臂、光纤激光器、多传感器，所述立柱竖直安装在移动基座上，所述立柱正面上安装有Z轴部件，所述Z轴部件上安装有Z轴滑台，所述Z轴部件通过 Z 轴伺服电机驱动Z轴部件的丝杠螺母机构，实现 Z轴滑台Z方向的运动；所述机械臂的一端安装在Z轴滑台正面，所述机械臂的另一端安装光纤激光器；所述立柱顶部设置有所述多传感器；所述移动基座底盘安装有STM32嵌入式芯片作为下层硬件驱动控制器，所述移动基座内部安装有搭载 Intel 处理器的嵌入式工控机作为为上层算法应用控制器，所述STM32嵌入式芯片与嵌入式工控机通过 USB 串口完成实时数据交换；所述移动基座内部还安装有4个直流电机，4个直流电机采用独立的方式驱动移动基座底盘的对应的4个机轮；所述STM32嵌入式芯片分别对Z 轴伺服电机、直流电机进行驱动控制；所述移动基座左、右、前、后的4个侧面均安装有避障超声波传感器，所述避障超声波传感器、光纤激光器与嵌入式工控机通讯连接，所述多传感器与嵌入式工控机通过数据线和WIFI相互连接；所述立柱背面设置有控制面板，所述控制面板与嵌入式工控机通过 USB串口连接。

本发明所述的高效智能化切割机器人，结构设计合理，采用非接触的机器视觉检测，通过多传感器、避障超声波传感器使切割机器人实时确定自身位置、合理规划切割路径，实现切割机器人精准移动、光纤激光器精准移动，自动化程度高、高精度、高效率，智能化程度高，应用前景广泛。