雙機器人激光加工系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及激光加工，尤其涉及一種雙機器人激光加工系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]激光加工是將激光的能量在焦點聚焦以達到很高的能量密度，高能量的激光和材料發(fā)生相互作用來進行加工的，是激光系統(tǒng)中最常見的應用。根據(jù)激光束與材料相互作用的機理，大體可將激光加工分為激光熱加工和光化學反應加工兩類。激光熱加工是指利用激光束投射到材料表面產(chǎn)生的熱效應來完成加工過程，包括激光焊接、激光切割、表面改性、激光打標、激光鉆孔和微加工等；光化學反應加工是指激光束照射到物體，借助高密度高能光子引發(fā)或控制光化學反應的加工過程，包括光化學沉積、立體光刻、激光刻蝕等。
[0003]隨著經(jīng)濟的發(fā)展和市場競爭日趨激烈，一些需要激光加工的產(chǎn)品的開發(fā)周期和生產(chǎn)周期越來越短，工業(yè)產(chǎn)品也越來越向小批量、高質(zhì)量、低成本的方向發(fā)展，尤其是軸類零件和具有復雜曲面的產(chǎn)品越來越多，被廣泛應用于模具、工具、能源、交通、航空航天和航海等領域，需要進行激光表面加工。由于受到現(xiàn)有的激光加工設備結構限制，常見的激光加工系統(tǒng)很難勝任復雜曲面的加工要求，且設備可加工的產(chǎn)品范圍窄。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的，就是為了解決上述問題，提供一種集激光熔覆和激光焊接功能于一體的雙機器人激光加工系統(tǒng)。
[0005]為了達到上述目的，本實用新型采用了以下技術方案:一種雙機器人激光加工系統(tǒng)，包括水平工作臺和兩臺機器人；所述的兩臺機器人中，一臺為六軸聯(lián)動機器人，另一臺為三軸聯(lián)動機器人；六軸聯(lián)動機器人設置在水平工作臺的一側并可全方位獨立移動，在六軸聯(lián)動機器人的頭部安裝有激光加工頭；三軸聯(lián)動機器人設置在水平工作臺的另一側并且安裝在水平導軌上可作水平往復運動，在三軸聯(lián)動機器人的頭部設有用于固定工件的盤面。
[0006]所述三軸聯(lián)動機器人設有可以進行360度旋轉的臂部，所述盤面設置在臂部的前端。
[0007]所述三軸聯(lián)動機器人的底部設有用于帶動其作水平往復運動的X軸徑向移動電機，后部設有用于帶動其臂部沿I軸旋轉的I軸旋轉電機，前部設有用于帶動其盤面沿X軸旋轉的X軸旋轉電機。
[0008]所述水平工作臺的一端設有用于夾緊工件的尾座。
[0009]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有以下的優(yōu)點和特點:
[0010]1、本實用新型通過六軸聯(lián)動機器人和三軸聯(lián)動機器人配合達到九軸聯(lián)動的工作能力，具有很大的柔性，可以實現(xiàn)直線焊接、環(huán)形焊接，能完成對接、搭接形式的焊接，能夠進行異型面、空間曲線的精密焊接，能夠?qū)崿F(xiàn)零件的點焊接，同時具備激光填絲焊接功能。
[0011]2、本實用新型可通過快速拆卸、更換光纖和激光工作頭等設備，實現(xiàn)激光熔覆和激光焊接功能的快速轉換，無需對設備結構進行改造。
[0012]3、工作臺上的水平工作軸和旋轉工作軸的配合聯(lián)動，既可以實現(xiàn)不同工位的轉換，又可以實現(xiàn)加工零件的精確定位，保證了激光加工質(zhì)量。。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型雙機器人激光加工系統(tǒng)的立體結構示意圖；
[0014]圖2是本實用新型雙機器人激光加工系統(tǒng)的正視結構示意圖。
【具體實施方式】
[0015]參見圖1，配合參見圖2，本實用新型雙機器人激光加工系統(tǒng)，包括水平工作臺1、一臺為六軸聯(lián)動機器人2，一臺為三軸聯(lián)動機器人3 ;六軸聯(lián)動機器人設置在水平工作臺的一側并可全方位獨立移動，在六軸聯(lián)動機器人的頭部安裝有激光加工頭4 ;三軸聯(lián)動機器人設置在水平工作臺的另一側并且安裝在水平導軌上可作水平往復運動，在三軸聯(lián)動機器人的頭部設有用于固定工件的盤面5。
[0016]上述三軸聯(lián)動機器人設有可以進行360度旋轉的臂部6，盤面設置在臂部的前端。
[0017]在三軸聯(lián)動機器人的底部設有用于帶動其作水平往復運動的X軸徑向移動電機7，后部設有用于帶動其臂部沿y軸旋轉的y軸旋轉電機8，前部設有用于帶動其盤面沿X軸旋轉的X軸旋轉電機9。
[0018]在水平工作臺的一端設有用于夾緊工件的尾座10。
[0019]本實用新型的工作過程原理可結合【附圖說明】如下:系統(tǒng)所采用的激光器是大功率光纖激光器，所產(chǎn)生的激光束通過光纖組件傳輸至安裝于六軸聯(lián)動機器人2末端的激光加工頭4。通過y軸旋轉電機8可三軸聯(lián)動機器人3的臂部6處于不同的位置，即有不同的加工工位，即水平工位和豎直工位兩個加工工位。
[0020]當控制y軸旋轉電機8驅(qū)動三軸聯(lián)動機器人3的臂部6處于水平工位時，可將工件在豎直方向上固定于臂部6的盤面5上，此工位適合重量不大的工件。
[0021 ] 當控制y軸旋轉電機8使機器人的臂部6轉動90度，此時盤面相對于地平線垂直，工件保持水平方向，即處于豎直工位。為保證加工穩(wěn)定性，在工件尾端設有尾座10，使工件保持同心，以滿足工件焊接或者熔鑄表面的工藝性能良好。該種工位可加工較重的工件，但不應大于500kg。
[0022]六軸聯(lián)動機器人2有六個關節(jié)組成，因此可進行六軸聯(lián)動，加工工件時，其可與三軸聯(lián)動的機器人3配合共同完成軸類零件的表面或者復雜表面零件的焊接或者熔覆，特別適用于航空發(fā)動機上材料為不銹鋼、碳鋼鈦合金、高溫合金金屬等部件的激光焊接，焊接厚度 0.08-4mmη
【主權項】
1.一種雙機器人激光加工系統(tǒng)，包括水平工作臺和兩臺機器人；其特征在于:所述的兩臺機器人中，一臺為六軸聯(lián)動機器人，另一臺為三軸聯(lián)動機器人；六軸聯(lián)動機器人設置在水平工作臺的一側并可全方位獨立移動，在六軸聯(lián)動機器人的頭部安裝有激光加工頭；三軸聯(lián)動機器人設置在水平工作臺的另一側并且安裝在水平導軌上可作水平往復運動，在三軸聯(lián)動機器人的頭部設有用于固定工件的盤面。
2.根據(jù)權利要求1所述的雙機器人激光加工系統(tǒng)，其特征在于:所述三軸聯(lián)動機器人設有可以進行360度旋轉的臂部，所述盤面設置在臂部的前端。
3.根據(jù)權利要求1所述的雙機器人激光加工系統(tǒng)，其特征在于:所述三軸聯(lián)動機器人的底部設有用于帶動其作水平往復運動的X軸徑向移動電機，后部設有用于帶動其臂部沿y軸旋轉的I軸旋轉電機，前部設有用于帶動其盤面沿X軸旋轉的X軸旋轉電機。
4.根據(jù)權利要求1所述的雙機器人激光加工系統(tǒng)，其特征在于:所述水平工作臺的一端設有用于夾緊工件的尾座。
【專利摘要】一種雙機器人激光加工系統(tǒng)，包括水平工作臺、一臺為六軸聯(lián)動機器人和一臺為三軸聯(lián)動機器人；六軸聯(lián)動機器人設置在水平工作臺的一側并可全方位獨立移動，在六軸聯(lián)動機器人的頭部安裝有激光加工頭；三軸聯(lián)動機器人設置在水平工作臺的另一側并且安裝在水平導軌上可作水平往復運動，在三軸聯(lián)動機器人的頭部設有用于固定工件的盤面。本實用新型通過雙機器人的配合能夠完成軸類零件表面或者復雜曲面的加工，具有很大的柔性，大大降低了生產(chǎn)成本，并且可以通過簡單的拆卸可以實現(xiàn)激光焊接和激光熔覆功能的轉換。
【IPC分類】B23K26-34, B23K26-70, B23K26-21, B23K26-08
【公開號】CN204397166
【申請?zhí)枴緾N201420873085
【發(fā)明人】羅敬文, 童松皓, 勇航, 陳亞軍
【申請人】上海團結普瑞瑪激光設備有限公司
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2014年12月30日