一种基于激光切割的加工机器人

技术领域

本发明属于激光加工的技术领域，涉及一种基于激光切割的加工机器人。

背景技术

在现代社会中的机械加工过程中，激光切割加工是一种常用的加工方式，如需在木质工件的表面进行雕刻或切割，经常都会运用激光切割加工的方式进行加工，在加工时，激光束照射到工件表面，使得工件达到熔点或沸点，同时与光束同轴的高压气体将融化或气化的气体吹走。

但运用上述方式在激光加工完毕后，只能够对工件所需雕刻形状边缘的废料去除，使得工件内部残留的物料与工件失去连接，但难以将工件内部残留的物料去除，还需后续人工运用特定的工具，如推杆、钳子等工具，将工件内部剩下的物料从工件中取出，使得工件上所雕刻或切割的形状成型，但上述方式在操作时，每个都需要人工操作将工件取出，操作过程较为繁琐，加工效率较低。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种能够将激光加工后残留在工件内的废料推出的一种基于激光切割的加工机器人。

技术方案为：一种基于激光切割的加工机器人，包括有切割加工台、控制器、移动机构、激光切割机和驱动机构，切割加工台上安装有控制器，切割加工台顶部设有移动机构，移动机构上安装有激光切割机，激光切割机能够通过移动机构移动，移动机构上设有驱动机构，驱动机构用于驱动移动机构运作，还包括有倾斜板、侧板、固定机构、连接支架、电动推杆、安装架和仿形推料板，切割加工台顶部两侧均连接有侧板，切割加工台上设置有倾斜板，切割加工台顶部设有用于对工件进行固定的固定机构，切割加工台上连接有连接支架，连接支架上安装有电动推杆，电动推杆的伸缩杆上连接有安装架，安装架底部均匀间隔安装有多个仿形推料板，仿形推料板向下移动能够将激光切割完毕的工件上残留的废料推出。

作为更进一步的优选方案，移动机构包括有电动导轨、滑动座、滑块和安装座，切割加工台顶部安装有电动导轨，电动导轨的移动体上连接有滑动座，滑动座上滑动式连接有滑块，滑块上滑动式连接有安装座，激光切割机安装在安装座上。

作为更进一步的优选方案，驱动机构包括有第一驱动电机、第一驱动丝杆、第二驱动电机和第二驱动丝杆，滑动座上安装有第一驱动电机，第一驱动电机的输出轴上连接有第一驱动丝杆，第一驱动丝杆与滑块螺纹连接，安装座上安装有第二驱动电机，第二驱动电机的输出轴上连接有第二驱动丝杆，第二驱动丝杆与滑块螺纹连接。

作为更进一步的优选方案，固定机构包括有无杆气缸、滑动支架、置物板、升降气缸和夹紧组件，切割加工台上安装有无杆气缸，无杆气缸的移动体上连接有滑动支架，滑动支架上滑动式连接有置物板，置物板上均匀间隔开设有数量与仿形推料板一致的放置口，滑动支架上安装有升降气缸，升降气缸的伸缩杆与置物板连接，置物板上设有用于将工件夹紧的夹紧组件。

作为更进一步的优选方案，夹紧组件包括有双轴电机、螺杆和夹紧件，置物板顶部安装有双轴电机，双轴电机的两个输出轴上均连接有螺杆，两根螺杆上均通过螺纹连接有夹紧件，夹紧件与置物板滑动式连接。

作为更进一步的优选方案，两个夹紧件相互靠近的一侧面的上下两侧均设置有凸沿，下方凸沿长于上方凸沿。

作为更进一步的优选方案，还包括有集烟框、输烟管道、风机和滤芯，切割加工台一侧均匀间隔开设有透气孔，切割加工台底部靠近透气孔的一侧连接有集烟框，集烟框罩在透气孔外侧，集烟框底部连通有输烟管道，输烟管道一侧穿出切割加工台，输烟管道远离集烟框的一侧安装有风机，输烟管道内可放置滤芯。

作为更进一步的优选方案，还包括有推料框，两侧侧板之间滑动式连接有推料框，推料框移动能够将切割加工台顶部的物料推出。

作为更进一步的优选方案，还包括有通气框体和进气管，仿形推料板内部为中空设置且侧边下部均匀间隔开设有气道，气道与仿形推料板内部相通，安装架上连接有通气框体，通气框体顶部连接有多个进气管，多个进气管均与连接支架滑动式连接，通气框体下部与仿形推料板内部相通。

作为更进一步的优选方案，还包括有清扫机构，清扫机构包括有齿条、辊刷、驱动齿轮和传动齿轮，其中一侧侧板上转动式连接有两个辊刷，两个辊刷传动连接，其中一个辊刷两侧均连接有驱动齿轮，置物板两侧均连接有齿条，齿条与驱动齿轮啮合。

本发明具有以下优点：1、本发明在对工件激光切割完毕后，能够将工件输送至仿形推料板下方，再驱动仿形推料板向下移动对工件切割后的物料推出，以实现将切割后的废料推出的技术效果，操作时更加方便，无需人工推出物料。

2、本发明能够启动风机运作，通过集烟框、输烟管道和切割加工台处的透气孔将激光切割过程中的有害气体吸入，并通过滤芯进行过滤，避免操作人员在操作的过程中吸入切割过程中的有害气体，对身体造成危害。

3、本发明在对工件进行激光加工后，能够通过辊刷的旋转来将工件表面残留的碎屑扫除，避免碎屑残留在工件表面，影响后续加工。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明的切割加工台、倾斜板和侧板的立体结构示意图。

图3为本发明移动机构和驱动机构的立体结构示意图。

图4为本发明驱动机构的立体结构示意图。

图5为本发明固定机构的立体结构示意图。

图6为本发明夹紧组件的立体结构示意图。

图7为本发明的部分立体结构示意图。

图8为本发明集烟框、输烟管道、风机等零部件的立体结构示意图。

图9为本发明集烟框、输烟管道、风机等零部件的机构分解图。

图10为本发明切割加工台、侧板和推料框的立体结构示意图。

图11为本发明清扫机构的部分立体结构示意图。

图12为本发明清扫机构、通气框体、进气管等零部件的立体结构示意图。

图13为本发明通气框体、进气管、仿形推料板等零部件的立体结构示意图。

其中：1-切割加工台，11-倾斜板，12-控制器，2-侧板，4-激光切割机，51-电动导轨，52-滑动座，53-滑块，54-安装座，61-第一驱动电机，611-第一驱动丝杆，62-第二驱动电机，621-第二驱动丝杆，71-无杆气缸，72-滑动支架，73-置物板，74-升降气缸，751-双轴电机，752-螺杆，753-夹紧件，81-连接支架，82-电动推杆，83-安装架，84-仿形推料板，91-集烟框，92-输烟管道，93-风机，94-滤芯，10-推料框，131-通气框体，132-进气管，141-齿条，142-辊刷，143-驱动齿轮，144-传动齿轮。

具体实施方式

下面结合具体的实施例来对本发明做进一步的说明，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语如：设置、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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

一种基于激光切割的加工机器人，如图1-图7所示，包括有切割加工台1、倾斜板11、控制器12、侧板2、移动机构、激光切割机4、驱动机构、固定机构、连接支架81、电动推杆82、安装架83和仿形推料板84，切割加工台1顶部左侧的前后两侧均连接有侧板2，切割加工台1右侧设置有倾斜板11，切割加工台1左前侧安装有控制器12，切割加工台1顶部设有移动机构，移动机构上安装有激光切割机4，激光切割机4能够通过移动机构做上、下、左、右、前、后六个方位移动，移动机构上设有驱动机构，驱动机构用于驱动移动机构运作，切割加工台1顶部设有用于对工件进行固定的固定机构，切割加工台1后侧中部连接有连接支架81，连接支架81前侧安装有电动推杆82，电动推杆82的伸缩杆上连接有安装架83，安装架83底部均匀间隔安装有五个仿形推料板84，仿形推料板84向下移动能够将激光切割完毕的工件上残留的废料推出。

如图1和图3所示，移动机构包括有电动导轨51、滑动座52、滑块53和安装座54，切割加工台1顶部后侧安装有电动导轨51，电动导轨51的移动体上连接有滑动座52，电动导轨51运作能够通过其上的移动体驱动滑动座52左右移动，滑动座52上滑动式连接有滑块53，滑块53能够在滑动座52上上下滑动，滑块53上滑动式连接有安装座54，安装座54能够沿滑块53前后滑动，激光切割机4安装在安装座54前侧。

如图3和图4所示，驱动机构包括有第一驱动电机61、第一驱动丝杆611、第二驱动电机62和第二驱动丝杆621，滑动座52顶部安装有第一驱动电机61，第一驱动电机61的输出轴上连接有第一驱动丝杆611，第一驱动丝杆611与滑块53螺纹连接，安装座54后侧安装有第二驱动电机62，第二驱动电机62的输出轴上连接有第二驱动丝杆621，第二驱动丝杆621与滑块53螺纹连接。

如图5和图6所示，固定机构包括有无杆气缸71、滑动支架72、置物板73、升降气缸74和夹紧组件，切割加工台1前侧安装有无杆气缸71，无杆气缸71的移动体上连接有滑动支架72，滑动支架72上滑动式连接有置物板73，置物板73上均匀间隔开设有五个放置口，置物板73移动至安装座54下方时，置物板73上的放置口分别位于五块仿形推料板84正下方，滑动支架72前侧右部安装有升降气缸74，升降气缸74的伸缩杆与置物板73连接，置物板73上设有用于将工件夹紧的夹紧组件。

如图5和图6所示，夹紧组件包括有双轴电机751、螺杆752和夹紧件753，置物板73顶部前侧安装有双轴电机751，双轴电机751的两个输出轴上均连接有螺杆752，两根螺杆752的螺纹朝向相反，两根螺杆752上均通过螺纹连接有夹紧件753，夹紧件753与置物板73滑动式连接，两个夹紧件753相互靠近的一侧面的上下两侧均设置有凸沿，下方凸沿长于上方凸沿。

当需要对木质工件进行激光加工时，可以使用本装置，初始时，升降气缸74伸缩杆为伸长状态，首先将五个木质工件均匀间隔的放置在两侧夹紧件753之间，使得五个工件分别位于五个放置口正上方，随后再启动双轴电机751驱动两侧螺杆752旋转，两侧螺杆752旋转带动两侧夹紧件753相互靠近将五个工件夹紧固定，随后即可启动激光切割机4发射激光进行切割，在切割的过程中，可以根据所需的图案，控制电动导轨51驱动滑动座52左右移动，从而带动激光切割机4左右移动，同时也可以通过第二驱动电机62驱动第二驱动丝杆621旋转，第二驱动丝杆621旋转通过与滑块53之间的螺纹前后移动，从而带动安装座54前后移动，以带动激光切割机4前后移动，在工件上切割出特定的图案，切割完毕后，关闭激光切割机4，再控制无杆气缸71驱动滑动支架72向右移动，将置物板73输送至安装架83正下方，再启动电动推杆82驱动安装架83向下移动，从而带动仿形推料板84向下移动，仿形推料板84向下移动能够将附着在工件上被切割后的物料推出，在加工过程中，能够根据所需加工的图案来更换仿形推料板84，使得仿形推料板84与所需加工的图案一致，如此，就能够使用本装置对工件进行激光切割，并且在激光切割完毕后，能够将废料推出工件，避免废料依旧附着在工件处，影响对工件的加工，推出后，再启动无杆气缸71驱动滑动支架72移动，使得置物板73移动至倾斜板11，再控制升降气缸74升缩杆缩回带动置物板73下移，随后再控制双轴电机751反向运作带动两侧螺杆752反向旋转，从而使得两侧夹紧件753相互远离，这时工件则会通过置物板73上的放置口落在倾斜板11上，并通过倾斜板11滑落，以实现将加工完毕的工件排出的效果。

实施例2

在实施例1的基础之上，如图8和图9所示，还包括有集烟框91、输烟管道92、风机93和滤芯94，切割加工台1左侧均匀间隔开设有透气孔，切割加工台1底部左侧连接有集烟框91，集烟框91罩在透气孔外侧，集烟框91底部连通有输烟管道92，输烟管道92右侧穿出切割加工台1，输烟管道92右侧安装有风机93，输烟管道92中部铰接设置有盒盖，盒盖内可放置滤芯94，盒盖可通过螺栓固定在输烟管道92中部，以使输烟管道92密封。

在进行激光加工的过程中，会产生烟气，而这部分烟气是激光切割过程中高温燃烧工件而产生的，含有大量有害物质，而这时可以启动风机93，通过集烟框91和切割加工台1上的透气孔将烟气吸入输烟管道92内并通过飞机排出，在烟气在通过输烟管道92时，滤芯94能够对输烟管道92内的烟气进行过滤，避免烟气操作人员吸入过多加工过程中的烟气，影响身体健康。

如图1和图10所示，还包括有推料框10，两侧侧板2之间滑动式连接有推料框10，推料框10底部与切割加工台1顶部接触，推料框10移动能够将切割加工台1顶部的物料推出。

在加工过程中，被切割下的物料以及被仿形推料板84推出的物料会落在切割加工台1顶部左侧，但需要对物料推出时，可以拉动推料框10向左移动，推料框10向左移动能够将物料带出。

如图11-图13所示，还包括有通气框体131和进气管132，仿形推料板84内部为中空设置且侧边下部均匀间隔开设有气道，气道与仿形推料板84内部相通，安装架83上连接有通气框体131，通气框体131顶部连接有两个进气管132，两个进气管132均与连接支架81滑动式连接，通气框体131下部与仿形推料板84内部相通。

在仿形推料板84将工件上的废料推出时，可以通过进气管132往通气框体131处注入高压气体，通气框体131处的气体则会注入仿形推料板84内并通过仿形推料板84上的气道喷出，高压气流能够将木质工件的残留物的连接部分吹断，避免木质工件有残留连接处，影响将废料的推出操作。

如图1、图11和图12所示，还包括有清扫机构，清扫机构包括有齿条141、辊刷142、驱动齿轮143和传动齿轮144，后侧侧板2前侧转动式连接有两个辊刷142，两个辊刷142之间的间距能够通过置物板73，辊刷142位于置物板73与连接支架81之间，两个辊刷142后侧均连接有传动齿轮144，两个传动齿轮144相互啮合，以使两个辊刷142传动连接，下侧的辊刷142前后两侧均连接有驱动齿轮143，置物板73底部前后两侧均连接有齿条141，齿条141与驱动齿轮143啮合。

置物板73在向右移动时，能够带动齿条141一起向右移动，齿条141向右移动能够搓动驱动齿条141旋转，驱动齿条141旋转能够带动下方的辊刷142旋转，此时在传动齿轮144的作用下两个辊刷142一起旋转，置物板73上的工件在经过两个辊刷142之间时，辊刷142旋转即可将工件上附着的碎屑扫除。

以上结合具体实施例描述了本发明实施例的技术原理。这些描述只是为了解释本发明实施例的原理，而不能以任何方式解释为对本发明实施例保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明实施例的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明实施例的保护范围之内。