应用直角坐标机器人的激光可远程传输的切割设备制造技术

本实用新型专利技术提供了应用直角坐标机器人的激光可远程传输的切割设备，包括近地系统、传输线缆和远程直角坐标执行机构，实现了激光切割和长距离激光传输的结合，可适用于高空及地形复杂的地方作业；激光光束实现焦深可调节，能对金属厚板材进行切割和打孔；设备整体结构紧凑、便于携带，且能适应多种工作场所；设备整体采用保护罩的安全设计，保护操作人员安全；设备底部安装有接料装置，具有安全环保作用。

【技术实现步骤摘要】
应用直角坐标机器人的激光可远程传输的切割设备
本技术涉及激光加工设备领域，尤其是涉及一种应用直角坐标机器人的激光可远程传输的切割设备。
技术介绍
激光切割是激光加工行业中一项重要的应用技术，其广泛应用于金属和非金属材料的加工中。激光切割具有精密制造、柔性切割、异形加工、一次成形、速度快、效率高等优点，因此可以替代一些需要采用复杂大型模具的冲切加工方法，能大大缩短生产周期，降低加工成本，提高工件质量，目前激光切割被广泛应用于汽车制造、航空航天、化工、石油和冶金、电力电子等行业。传统的激光切割设备体积庞大，质量重，不易携带，无法在高空中或在空间狭小地形复杂的野外条件下进行切割作业，特别是电力铁塔的现场安装和维修中，由于螺栓孔设计及机械加工精度的原因，经常会在安装时对杆件或板材上的错位孔位重新打孔或修孔，打孔精度差，打孔效率低，危险系数高，易发生安全事故。
技术实现思路
针对现有高空激光切割打孔作业中，携带设备多而重、危险系数高的缺点，提供一种满足高空或远距离空间狭小地形复杂作业需求的应用直角坐标机器人的激光可远程传输的切割设备，利用长距离光纤传输高功率激光，实现远程对较大厚度金属板材进行切割打孔作业，保证作业安全，提高作业效率，减少携带设备质量和数量。为达到上述目的，本技术创造的技术方案是这样实现的：应用直角坐标机器人的激光可远程传输的切割设备，包括近地系统、传输线缆和远程直角坐标执行机构，所述近地系统包括激光发生器、微型控制板和保护气装置；所述远程直角坐标执行机构包括直角坐标激光切割头运动装置、激光切割头和接料装置；所述直角坐标激光切割头运动装置用于固定需要加工的部件上；所述直角坐标激光切割头运动装置内安装有激光切割头，所述激光切割头通过所述传输线缆分别与所述激光发生器和保护气装置相连接；所述微型控制板分别电连接所述直角坐标激光切割头运动装置、激光发生器和保护气装置。进一步，所述直角坐标激光切割头运动装置内还安装有用于防止高温金属切割碎屑飞溅，防止激光反射和折射到外部的保护罩。进一步，所述保护罩由透明且耐高温的材料制成。进一步，所述接料装置安装于所述直角坐标激光切割头运动装置的底部。进一步，传输线缆包括运动控制电路线缆、保护气路和光纤。进一步，所述微型控制板控制所述激光切割头的运动路径，所述激光发生器的出光功率、出光时间和所述保护气装置的开关。进一步，所述微型控制板是单片机或笔记本电脑。相对于现有技术，本技术创造具有以下优势：1)实现了激光切割和长距离激光传输的结合，可适用于高空及地形复杂的场景作业；2)激光光束实现焦深可调节，能对金属较厚板材进行切割和打孔；3)设备整体结构紧凑、便于携带，且能适应多种工作场所；4)设备整体采用保护罩的安全设计，保护操作人员安全；5)设备底部安装有接料装置，具有安全环保作用。附图说明图1为本技术的整体结构示意图；图2为直角坐标激光切割头运动装置；图3为本技术应用于铁塔示意图；图4为本技术应用于山丘示意图。主要附图标记说明：1、传输线缆；2、直角坐标激光切割头运动装置；3、激光切割头；4、接料装置；5、加工框架；6、近地系统；7、远程直角坐标执行机构。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本技术创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术创造的限制。在本技术创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本技术创造中的具体含义。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术创造。如图1所示，以本设备在电力高塔的现场安装和维修工作状态为例，本技术创造的应用直角坐标机器人的激光可远程传输的切割设备，包括近地系统6、传输线缆1和远程直角坐标执行机构7，所述近地系统包括激光发生器、微型控制板和保护气装置；激光发生器(如型号为：1000W～3000W光纤激光器)为光纤激光器具有功率高、移动方便和小型化的特点；保护气装置通过保护气路提供高压氮气或其它保护保护气体。保护气装置是激光切割头的一部分，即保护气装置和激光切割头的型号一致。传输线缆内有电路控制线缆、保护气路、光纤等，接到近地系统和远程直角坐标执行机构。如图2所示，所述远程直角坐标执行机构7包括直角坐标激光切割头运动装置2、激光切割头3和接料装置4；所述直角坐标激光切割头运动装置2用于固定需要加工部件的框架5上；所述直角坐标激光切割头运动装置2内安装有激光切割头3，其中，激光切割头3具有准直、聚焦、调节焦深等功能，可以满足厚钢板的加工要求；所述激光切割头(如型号为WSX-GQ-001A-OFY)通过所述传输线缆分别与所述激光发生器和保护气装置相连接；所述微型控制板分别电连接所述直角坐标激光切割头运动装置、激光发生器和保护气装置。所述直角坐标激光切割头运动装置内还安装有用于防止高温金属切割碎屑飞溅、防止激光反射和折射到外部的保护罩。所述保护罩由透明且耐高温的材料制成。所述接料装置4安装于所述直角坐标激光切割头运动装置2的底部，能够收集高温金属切割飞溅出来碎屑和金属板材的功能。传输线缆包括运动控制电路线缆、保护气路和光纤。所述微型控制板控制所述激光切割头的运动路径、所述激光发生器的出光功率、出光时间和所述保护气装置的开关。所述微型控制板是单片机或笔记本电脑。如图3所示，近地系统6通过传输线缆1远程操作直角坐标机构在铁塔上进行金属切割打孔作业，远程操作直角坐标机构通过电磁吸附、螺栓紧固等方式固定在加工框架5上。如图4所示，近地系统通过传输线缆1远程操作直角坐标机构在山丘等复杂地形上进行金属切割作业，远程直角坐标执行机构质量轻，体积小，方便携带，可远距离作业，不受周围作业环境限制。如图2所示，直角坐标激光切割头运动装置2包括第一轴201、第二轴202、第三轴203和第四轴204，其中，第二轴202一端与第一轴201滑动相连接，第二轴202另一端与第三轴203滑动相连接，激光切割头3固定在第三轴203上，激光切割头3能够在第四轴204上滑动，由于第一轴201是水平设置，第二轴202垂直第一轴201设置，第三轴203垂直第二轴202且与第一轴201水平设置，第四轴204垂直于激光切割头3，且第四轴204所在面与第二轴202所在面相平行；由于微型控制板与直角坐标激光切割头运动装置电连接，微型控制板能够控制激光切割头3的运动轨迹，激光切割头3能够在远程直角坐标执行机构上沿着X轴、Y轴和Z轴三维运动。此外，第一轴201、第二轴202、第三轴203和第四轴204本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.应用直角坐标机器人的激光可远程传输的切割设备，其特征在于：包括近地系统、传输线缆和远程直角坐标执行机构，所述近地系统包括激光发生器、微型控制板和保护气装置；所述远程直角坐标执行机构包括直角坐标激光切割头运动装置、激光切割头和接料装置；所述直角坐标激光切割头运动装置用于固定需要加工的部件上；所述直角坐标激光切割头运动装置内安装有激光切割头，所述激光切割头通过所述传输线缆分别与所述激光发生器和保护气装置相连接；所述微型控制板分别电连接所述直角坐标激光切割头运动装置、激光发生器和保护气装置。

【技术特征摘要】
1.应用直角坐标机器人的激光可远程传输的切割设备，其特征在于：包括近地系统、传输线缆和远程直角坐标执行机构，所述近地系统包括激光发生器、微型控制板和保护气装置；所述远程直角坐标执行机构包括直角坐标激光切割头运动装置、激光切割头和接料装置；所述直角坐标激光切割头运动装置用于固定需要加工的部件上；所述直角坐标激光切割头运动装置内安装有激光切割头，所述激光切割头通过所述传输线缆分别与所述激光发生器和保护气装置相连接；所述微型控制板分别电连接所述直角坐标激光切割头运动装置、激光发生器和保护气装置。2.根据权利要求1所述的应用直角坐标机器人的激光可远程传输的切割设备，其特征在于：所述直角坐标激光切割头运动装置内还安装有用于防止高温金属切割碎屑飞溅、防止激光反射和折射到外部的保护罩。3...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗鸣，杜勇，曾庆影，马有瑄，覃绍先，沈晓龙，吴军，姜冰，魏莉芳，洪晴，
申请(专利权)人：国网湖北省电力有限公司检修公司，湖北省超能电力有限责任公司，国家电网有限公司，北京鑫金电科技有限公司，中国科学院光电研究院，
类型：新型
国别省市：湖北,42