本實(shí)用新型涉及汽車領(lǐng)域，特別是一種汽車車身鈑金件的機(jī)器人激光切割裝置。

背景技術(shù)：

激光切割是激光加工行業(yè)中最重要的一項(xiàng)應(yīng)用技術(shù),由于具有諸多特點(diǎn),已廣泛應(yīng)用于汽車、機(jī)車車輛制造、航空、化工、輕功、電器與電子、石油和冶金等工業(yè)部門。激光切割與其他切割方法相比，最大的區(qū)別是它具有高速、高精度、和高適應(yīng)性的特點(diǎn)。同時(shí)還具有割縫細(xì)、熱影響區(qū)小、切割面質(zhì)量好、切割時(shí)無噪聲、切縫邊緣垂直度好、切邊光滑、切割過程容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制等優(yōu)點(diǎn)。在汽車車身的鈑金件中很多都是需要激光切割來完成型面的切割和孔位的切割，由于車身造型的復(fù)雜，車身鈑金類零件的三維曲面形狀變化極大，這樣很大程度上提高了其成型和切邊的難度。模具和傳統(tǒng)的切割設(shè)備其操作和成本都有很大的局限性，往往一個(gè)復(fù)雜曲面需要幾序模具來完成，這樣既增加了生產(chǎn)周期又浪費(fèi)了成本。傳統(tǒng)的平面激光切割設(shè)備是針對二維平面的切割，不能對三維曲面零件進(jìn)行高精度的切割，有一些大型的三維激光切割設(shè)備需要從國外進(jìn)口，設(shè)備價(jià)格昂貴，切割范圍有很大的限制。機(jī)器人三維激光切割設(shè)備成功的利用了機(jī)械手臂的六軸功能，并輔助外部軸的動(dòng)作對機(jī)器人手臂不能或不便達(dá)到的軌跡進(jìn)行了優(yōu)化，更加合理的精確的完成了機(jī)器人的切割動(dòng)作。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是為了解決上述問題，設(shè)計(jì)了一種汽車車身鈑金件的機(jī)器人激光切割裝置。

實(shí)現(xiàn)上述目的本實(shí)用新型的技術(shù)方案為，一種汽車車身鈑金件的機(jī)器人激光切割裝置，包括工業(yè)六軸機(jī)器人、激光加工頭，一組夾具機(jī)構(gòu)，一組滑動(dòng)機(jī)構(gòu)，一組翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和外圍墻,所述工業(yè)六軸機(jī)器人、激光加工頭，一組夾具機(jī)構(gòu)，一組滑動(dòng)機(jī)構(gòu)和一組翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)均位于外圍墻內(nèi)，所述激光加工頭安裝在工業(yè)六軸機(jī)器人第六軸的轉(zhuǎn)盤上,所述夾具機(jī)構(gòu)位于翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上方，所述翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)位于滑動(dòng)機(jī)構(gòu)上，所述夾 具機(jī)構(gòu)是由支架、安裝在支架外下表面的氣缸、設(shè)置在支架外上表面，且靠近兩端處的限位臺、設(shè)置在支架上方的固定臂、安裝在固定臂下表面且分別位于一對限位臺正上方的限位塊和一端與固定臂連接，且另一端與氣缸活塞端固定連接加緊臂共同構(gòu)成的，所述滑動(dòng)機(jī)構(gòu)是由底座、安裝在底座上的直線導(dǎo)軌和設(shè)置在直線導(dǎo)軌側(cè)表面的無桿氣缸共同構(gòu)成的，所述無桿氣缸的移動(dòng)端活動(dòng)安裝在直線導(dǎo)軌上，所述翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是由基座、分別設(shè)置在基座外上表面，且靠近兩端處的減速機(jī)架和軸承架、安裝在減速機(jī)架上的減速機(jī)、安裝在軸承架內(nèi)的軸承、安裝在減速機(jī)旋轉(zhuǎn)端上的一號安裝座和活動(dòng)插裝在軸承內(nèi)的二號安裝座共同構(gòu)成的。

所述夾具機(jī)構(gòu)中的支架固定安裝在翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中的一號安裝座和二號安裝座上，所述翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的底座固定安裝在滑動(dòng)機(jī)構(gòu)中無桿氣缸的移動(dòng)端上。

所述外圍墻外前側(cè)表面均加工有安裝入料口，所述直線導(dǎo)軌一端通過入料口伸出外圍墻外側(cè)。

所述一號安裝座和二號安裝座的翻轉(zhuǎn)角度為0°-180°。

利用本實(shí)用新型的技術(shù)方案制作的汽車車身鈑金件的機(jī)器人激光切割裝置，本裝置是在六軸機(jī)器人六個(gè)自由度的基礎(chǔ)上又在外部增加了一個(gè)滑動(dòng)機(jī)構(gòu)和一個(gè)翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，相當(dāng)于又增加了兩個(gè)自由度，使整個(gè)裝置達(dá)到八個(gè)自由度，這樣可根據(jù)不同的使用需求來滿足用戶對各種復(fù)雜零件的激光切割，它有效的填補(bǔ)了機(jī)器人自由度達(dá)不到的限制，同時(shí)提高了工作的效率。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型所述汽車車身鈑金件的機(jī)器人激光切割裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型所述汽車車身鈑金件的機(jī)器人激光切割裝置的w外部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型所述滑動(dòng)機(jī)構(gòu)、翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和夾具機(jī)構(gòu)之間配合的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實(shí)用新型所述翻轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中，1、工業(yè)六軸機(jī)器人；2、激光加工頭；3、外圍墻；4、支架；5、氣缸；6、限位臺；7、限位塊；8、固定臂；9、加緊臂；10、底座；11、直線導(dǎo)軌；12、無桿氣缸；13、基座；14、減速機(jī)架；15、二號安裝座；16、軸承架；17、減速機(jī)；18、一號安裝座；19、軸承。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行具體描述，如圖1-4所示，包括工業(yè)六軸機(jī)器人(1)、激光加工頭(2)，一組夾具機(jī)構(gòu)，一組滑動(dòng)機(jī)構(gòu)，一組翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和外圍墻(3),所述工業(yè)六軸機(jī)器人(1)、激光加工頭(2)，一組夾具機(jī)構(gòu)，一組滑動(dòng)機(jī)構(gòu)和一組翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)均位于外圍墻內(nèi)，所述激光加工頭(2)安裝在工業(yè)六軸機(jī)器人(1)第六軸的轉(zhuǎn)盤上,所述夾具機(jī)構(gòu)位于翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上方，所述翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)位于滑動(dòng)機(jī)構(gòu)上，所述夾具機(jī)構(gòu)是由支架(4)、安裝在支架(4)外下表面的氣缸(5)、設(shè)置在支架(4)外上表面，且靠近兩端處的限位臺(6)、設(shè)置在支架(4)上方的固定臂(8)、安裝在固定臂下表面且分別位于一對限位臺(6)正上方的限位塊(7)和一端與固定臂(8)連接，且另一端與氣缸(5)活塞端固定連接加緊臂(9)共同構(gòu)成的，所述滑動(dòng)機(jī)構(gòu)是由底座(10)、安裝在底座(10)上的直線導(dǎo)軌(11)和設(shè)置在直線導(dǎo)軌(11)側(cè)表面的無桿氣缸(12)共同構(gòu)成的，所述無桿氣缸(12)的移動(dòng)端活動(dòng)安裝在直線導(dǎo)軌(11)上，所述翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是由基座(13)、分別設(shè)置在基座(13)外上表面，且靠近兩端處的減速機(jī)架(14)和軸承架(16)、安裝在減速機(jī)架(14)上的減速機(jī)(17)、安裝在軸承架(16)內(nèi)的軸承(19)、安裝在減速機(jī)(17)旋轉(zhuǎn)端上的一號安裝座(18)和活動(dòng)插裝在軸承(19)內(nèi)的二號安裝座(15)共同構(gòu)成的；所述夾具機(jī)構(gòu)中的支架(4)固定安裝在翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中的一號安裝座(18)和二號安裝座(15)上，所述翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的底座(10)固定安裝在滑動(dòng)機(jī)構(gòu)中無桿氣缸(12)的移動(dòng)端上；所述外圍墻(3)外前側(cè)表面均加工有安裝入料口，所述直線導(dǎo)軌(11)一端通過入料口伸出外圍墻(3)外側(cè)；所述一號安裝座(18)和二號安裝座(15)的翻轉(zhuǎn)角度為0°-180°。

本實(shí)施方案的特點(diǎn)為，工業(yè)六軸機(jī)器人、激光加工頭，一組夾具機(jī)構(gòu)，一組滑動(dòng)機(jī)構(gòu)和一組翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)均位于外圍墻內(nèi)，激光加工頭安裝在工業(yè)六軸機(jī)器人第六軸的轉(zhuǎn)盤上,夾具機(jī)構(gòu)位于翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上方，翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)位于滑動(dòng)機(jī)構(gòu)上，夾具機(jī)構(gòu)是由支架、安裝在支架外下表面的氣缸、設(shè)置在支架外上表面，且靠近兩端處的限位臺、設(shè)置在支架上方的固定臂、安裝在固定臂下表面且分別位于一對限位臺正上方的限位塊和一端與固定臂連接，且另一端與氣缸活塞端固定連接加緊臂共同構(gòu)成的，滑動(dòng)機(jī)構(gòu)是由底座、安裝在底座上的直線導(dǎo)軌和設(shè)置在直線導(dǎo)軌側(cè)表面的無桿氣缸共 同構(gòu)成的，無桿氣缸的移動(dòng)端活動(dòng)安裝在直線導(dǎo)軌上，翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是由基座、分別設(shè)置在基座外上表面，且靠近兩端處的減速機(jī)架和軸承架、安裝在減速機(jī)架上的減速機(jī)、安裝在軸承架內(nèi)的軸承、安裝在減速機(jī)旋轉(zhuǎn)端上的一號安裝座和活動(dòng)插裝在軸承內(nèi)的二號安裝座共同構(gòu)成的,本裝置是在六軸機(jī)器人六個(gè)自由度的基礎(chǔ)上又在外部增加了一個(gè)滑動(dòng)機(jī)構(gòu)和一個(gè)翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，相當(dāng)于又增加了兩個(gè)自由度，使整個(gè)裝置達(dá)到八個(gè)自由度，這樣可根據(jù)不同的使用需求來滿足用戶對各種復(fù)雜零件的激光切割，它有效的填補(bǔ)了機(jī)器人自由度達(dá)不到的限制，同時(shí)提高了工作的效率。

汽車車身的鈑金件固定在夾具上，夾具機(jī)構(gòu)是定位汽車車身鈑金件的裝置，通過氣缸的伸縮可調(diào)節(jié)加緊臂的高度，從而調(diào)節(jié)固定臂的高度，進(jìn)而通過限位塊與限位臺對鈑金件進(jìn)行加緊，通過滑動(dòng)機(jī)構(gòu)把夾具和鈑金件滑移到內(nèi)部的切割區(qū)域，激光加工頭安裝在機(jī)器人的第六軸的轉(zhuǎn)盤上，由機(jī)器人帶動(dòng)激光加工頭配合外部翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)協(xié)調(diào)動(dòng)作達(dá)到切割鈑金件的目的，機(jī)器人采用六軸機(jī)器人，機(jī)器人的前端安裝激光加工頭，由機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)激光加工頭實(shí)現(xiàn)三維空間軌跡，夾具機(jī)構(gòu)安裝在翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的一號安裝座和二號安裝座上，減速機(jī)帶動(dòng)翻轉(zhuǎn)架子翻轉(zhuǎn)時(shí)可以實(shí)現(xiàn)夾具的翻轉(zhuǎn)；翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)安裝在無桿氣缸和導(dǎo)軌上，由無桿氣缸帶動(dòng)翻轉(zhuǎn)部分的水平滑移實(shí)現(xiàn)夾具的移動(dòng)同時(shí)配合外部翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)和機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡的互補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜型面的切割，滑動(dòng)部分是機(jī)器人六軸之外的增加的一個(gè)自由度，通過無桿氣缸和直線導(dǎo)軌實(shí)現(xiàn)水平滑動(dòng)，其目的是方便人工在把鈑金件放置到夾具機(jī)構(gòu)上，然后再通過滑動(dòng)機(jī)構(gòu)滑移到工作區(qū)域，翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是機(jī)器人六軸之外的增加的一個(gè)自由度，減速機(jī)精準(zhǔn)控制鈑金件的180度翻轉(zhuǎn)，以補(bǔ)償機(jī)器人六軸達(dá)不到的自由度，這樣既提高了激光切割的范圍又節(jié)省了工時(shí)，外圍墻內(nèi)部是激光切割的工作區(qū)域，工業(yè)六軸機(jī)器人，滑動(dòng)機(jī)構(gòu)、翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)都安裝在外圍墻的基板上，以保證他們之間的相對位置是固定的，并且所有動(dòng)作都通過PLC控制，方便后期現(xiàn)場對機(jī)器人進(jìn)行試教調(diào)試，具體使用時(shí)：在上一序模具熱成型完成后，人工把鈑金件按定位方式放置在夾具上，通過控制氣缸的伸縮將工件加緊；滑動(dòng)機(jī)構(gòu)中的無桿氣缸接通氣源帶動(dòng)夾具部分滑動(dòng)到切割工作區(qū)域；當(dāng)機(jī)器人接收到車身鈑金件到位的信息后，帶動(dòng)激光加工頭準(zhǔn)備切割工件，同時(shí)翻轉(zhuǎn)部分的減速機(jī)接收到信號配合機(jī)器人同時(shí)進(jìn)行鈑金件的切割；當(dāng)切割程序結(jié)束后，機(jī)器人回到原點(diǎn)位置，然后滑動(dòng)機(jī)構(gòu)帶著夾具和鈑金件回到人 工上件的位置，接通氣源打開強(qiáng)力夾具氣缸，人工取走切割好的鈑金件，然后進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。

上述技術(shù)方案僅體現(xiàn)了本實(shí)用新型技術(shù)方案的優(yōu)選技術(shù)方案，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員對其中某些部分所可能做出的一些變動(dòng)均體現(xiàn)了本實(shí)用新型的原理，屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。