【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及激光加工，具体涉及一种适用于亚克力材质的大型复杂形面自动激光切割设备。
技术介绍
1、大型复杂形面亚克力材质制件广泛应用于航空航天、汽车等领域，该类型制件在制造过程中需要进行切割加工。亚克力属于一种特殊的塑料材质，材质较脆，常规机械切割方式容易在加工过程中造成制件崩边，而面对大型复杂形面亚克力材质的切割加工方式更加困难。
2、现有技术中，大型复杂形面亚克力材质制件的切割加工一般采用手工切割或者数控加工方式，手工加工方式存在效率低、易崩边、噪声大、有粉尘等缺点；数控加工存在编程时间长、切割速率低、易崩边、噪音大、定位精度要求高，自适应性差等缺点，同时数控加工中心成本也较高，一种类型制件对应一种工装，并且工装不具有通用性，制造周期长、成本高，作业过程中效率也较低。
3、因此，开发一种针对大型复杂形面亚克力材质制件的高效、高质、高精度的加工方法需求极为迫切。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种适用于亚克力材质的自动激光切割设备，该设备采用激光切割的工艺，通过激光器发出的激光进入导光臂经聚焦后作用在亚克力工件表面，通过激光的瞬间高温完成切割工艺，最大可满足35mm厚的亚克力切割，并且切割面光滑，既不会造成亚克力崩边问题，也不会在亚克力表面留下痕迹，极大提高了工作效率及加工精度。
2、本专利技术是通过如下技术方案实现的：
3、本专利技术提供一种自动激光切割设备，其包括龙门架、激光器、导光臂、机器人臂、轨迹纠偏传感器、工
4、所述工作台用于放置工件；
5、所述操作系统用于发出切割指令，并且接收来自所述轨迹纠偏传感器的纠偏信号，以调整所述切割指令；
6、所述龙门架连接所述机器人臂；并且所述机器人臂可沿所述龙门架的横梁进行移动；
7、所述导光臂的一端具有切割头，所述导光臂用于接收所述激光器发出的激光，并且通过所述切割头释放激光，从而行使对工件的切割功能；
8、所述机器人臂连接所述导光臂具有切割头的一端；所述机器人臂用于接收所述操作系统的切割指令，并且带动所述导光臂按照所述切割指令对所述工件进行切割；
9、所述轨迹纠偏传感器设置于所述机器人臂上，所述轨迹纠偏传感器对工件进行扫描并且向所述操作系统发送纠偏信号。
10、进一步，所述龙门架包括设有第一导轨的横梁，所述第一导轨上设有第一平台，所述第一平台可沿第一导轨移动；所述第一平台连接所述机器人臂。
11、进一步，所述龙门架的横梁的一个表面设置有第一导轨、互相啮合的齿条和齿轮；其中，所述齿条设置于导轨上，并且与导轨的长度方向平行。所述齿轮设置在所述第一平台上并且连接移动电机；通过所述移动电机带动齿轮旋转，可使得第一平台沿所述第一导轨的长度方向做直线往复运动。
12、进一步，所述龙门架的横梁的另一个表面设置有第二导轨；所述第二导轨连接有第二平台，所述第二平台可沿第二导轨移动；所述第二平台与第一平台固定连接，当第一平台移动时，可带动第二平台同步移动；所述第二平台与导光臂远离切割头的一端相连接。
13、进一步，所述轨迹纠偏传感器设置于所述机器人臂远离第一平台的一端。
14、进一步，所述激光器发出的激光通过光路系统传导至所述导光臂，所述光路系统包括：与激光器依次连接的第一风琴罩、扩束镜、通光管、与导光臂连接的第二风琴罩。整个光路系统中的各部件内部互相连通并且形成密封的内部光路通道，从而可防止灰尘进入光路系统影响整个光路的稳定性。
15、进一步，所述激光器为co2激光器。
16、进一步，所述激光器的功率为1500w以上，优选为2000w以上。
17、进一步，所述工作台包括工作台主体、工作台导轨；所述工作台导轨水平设置且垂直于龙门架的横梁，工作台主体可沿工作台导轨移动。
18、进一步，所述工作台还包括升降机构，其用于升降工作台主体。升降机构为机电升降机构、气动升降机构或液压升降机构。
19、进一步，所述工作台还包括支撑气缸，支撑气缸的数量为一个或多个，设置在所述工作台主体上，通过调节支撑气缸中的气量，来提供对工件的支撑作用，增强工件放置的稳定性。
20、进一步，所述自动激光切割设备还包括防护间，所述防护间容纳所述龙门架、导光臂、机器人臂、轨迹纠偏传感器和工作台。
21、进一步，所述防护间具有侧壁及顶壁，所述侧壁、顶壁与地面围合成密闭空间，用于容纳龙门架、激光器、导光臂、机器人臂、轨迹纠偏传感器和工作台。
22、进一步，所述防护间的一个侧壁上设有卷帘门，当卷帘门打开时，允许所述工作台主体沿工作台导轨在防护间的内外移动。
23、进一步，所述防护间还设置有监控系统，通过所述监控系统可观察和/或记录所述工件的激光切割过程。例如，所述监控系统包括监控摄像头和可视观察窗中的至少一种。
24、进一步，所述自动激光切割设备还包括除尘机，其用于收集所述防护间内部的烟尘。
25、进一步，所述除尘机通过管道与防护间的内部空间连通。
26、进一步，所述防护间内部还设有风机，所述除尘机通过所述管道与风机相连接。
27、进一步，所述自动激光切割设备还包括冷却系统，所述冷却系统用于对所述激光器、导光臂和连接激光器与导光臂的光路系统中的至少一个进行降温。
28、进一步，所述冷却系统包括冷水机，冷水机具有第一出水口和第一进水口；所述激光器具有激光器进水口和激光器出水口；所述第一出水口、激光器进水口、激光器出水口和第一进水口通过管道依次连接，形成第一水路循环。冷却液体通过在第一水路循环中流动，实现对激光器的降温作用。
29、进一步，所述冷却系统包括冷水机，冷水机具有第二出水口和第二进水口；所述扩束镜具有扩束镜进水口和扩束镜出水口；所述导光臂具有导光臂进水口和导光臂出水口；第二出水口、扩束镜进水口、扩束镜出水口、导光臂进水口、导光臂出水口和第二进水口通过管道依次连接，形成第二水路循环。冷却液体通过在第二水路循环中流动，实现对光路系统和导光臂的降温作用。
30、进一步，所述自动激光切割设备还包括上下料系统，其用于实现工件在所述工作台的上下料功能。
31、进一步，所述上下料系统包括行吊、吸盘和工装框架；所述吸盘设置于工装框架上，用于通过吸附工件或者加工后产品；所述行吊用于控制工装框架的升降。
32、进一步，所述自动激光切割设备的动作由操作系统进行控制，操作系统包括机器人臂控制柜及操作台，其中，操作台用于发出调节信号并且接收轨迹纠偏传感器发送的信号；当操作台发出用于调节机器人臂的信号时，所述信号发送至机器人臂控制柜从而实现对机器人臂的控制。
33、进一步，所述机器人臂控制柜通过io通讯方式与操作台进行信号交互。
34、进一步，所述机器人臂控制柜设置有操作手柄，通过操作手柄可以编制机器人臂的运动程序。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种自动激光切割设备，其特征在于，包括龙门架、激光器、导光臂、机器人臂、轨迹纠偏传感器、工作台和操作系统；
2.如权利要求1所述的自动激光切割设备，其特征在于，所述龙门架包括设有第一导轨的横梁，所述第一导轨上设有第一平台，所述第一平台可沿第一导轨移动；所述第一平台连接所述机器人臂；
3.如权利要求1所述的自动激光切割设备，其特征在于，所述轨迹纠偏传感器设置于所述机器人臂远离所述龙门架的横梁的一端。
4.如权利要求1所述的自动激光切割设备，其特征在于，所述激光器发出的激光通过光路系统传导至所述导光臂，所述光路系统包括：与激光器依次连接的第一风琴罩、扩束镜、通光管、与导光臂连接的第二风琴罩；所述光路系统中的各部件内部互相连通并且形成密封的内部光路通道；
5.如权利要求1所述的自动激光切割设备，其特征在于，所述工作台包括工作台主体、工作台导轨；所述工作台导轨水平设置且垂直于龙门架的横梁，所述工作台主体可沿工作台导轨移动；
6.如权利要求1所述的自动激光切割设备，其特征在于，所述自动激光切割设备还包括防护间，所述防护间容纳所
7.如权利要求1所述的自动激光切割设备，其特征在于，所述自动激光切割设备还包括冷却系统，所述冷却系统用于对所述激光器、导光臂和连接激光器与导光臂的光路系统中的至少一个进行降温。
8.如权利要求7所述的自动激光切割设备，其特征在于，所述冷却系统包括冷水机，所述冷水机具有第一出水口和第一进水口；所述激光器具有激光器进水口和激光器出水口；所述第一出水口、激光器进水口、激光器出水口和第一进水口通过管道依次连接，形成第一水路循环；和/或，
9.如权利要求1所述的自动激光切割设备，其特征在于，所述自动激光切割设备还包括上下料系统，其包括行吊、吸盘和工装框架；所述吸盘设置于工装框架上，用于通过吸附工件；所述行吊用于控制工装框架的升降。
10.如权利要求1所述的自动激光切割设备，其特征在于，所述自动激光切割设备的动作由操作系统进行控制，所述操作系统包括机器人臂控制柜及操作台；其中，所述操作台发出调节信号并且接收轨迹纠偏传感器发送的信号；当操作台发出用于调节机器人臂的信号时，所述信号发送至机器人臂控制柜并且进而实现对机器人臂的控制；
...【技术特征摘要】
1.一种自动激光切割设备，其特征在于，包括龙门架、激光器、导光臂、机器人臂、轨迹纠偏传感器、工作台和操作系统；
2.如权利要求1所述的自动激光切割设备，其特征在于，所述龙门架包括设有第一导轨的横梁，所述第一导轨上设有第一平台，所述第一平台可沿第一导轨移动；所述第一平台连接所述机器人臂；
3.如权利要求1所述的自动激光切割设备，其特征在于，所述轨迹纠偏传感器设置于所述机器人臂远离所述龙门架的横梁的一端。
4.如权利要求1所述的自动激光切割设备，其特征在于，所述激光器发出的激光通过光路系统传导至所述导光臂，所述光路系统包括：与激光器依次连接的第一风琴罩、扩束镜、通光管、与导光臂连接的第二风琴罩；所述光路系统中的各部件内部互相连通并且形成密封的内部光路通道；
5.如权利要求1所述的自动激光切割设备，其特征在于，所述工作台包括工作台主体、工作台导轨；所述工作台导轨水平设置且垂直于龙门架的横梁，所述工作台主体可沿工作台导轨移动；
6.如权利要求1所述的自动激光切割设备，其特征在于，所述自动激光切割设备还包括防护间，所述防护间容纳所述龙门架、导光臂、...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘其广，孙晓楠，吕杰，华鲁，娄恒权，
申请(专利权)人：北京航空材料研究院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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