申请/专利权人：南通科美自动化科技有限公司

申请日：2023-09-19

公开（公告）日：2024-04-16

公开（公告）号：CN116944702B

主分类号：B23K26/38

分类号：B23K26/38;B23K26/08;B23K26/70

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.16#授权;2023.11.14#实质审查的生效;2023.10.27#公开

摘要：本发明涉及激光切割技术领域内的一种原位激光切割机械手、装置及方法，包括X轴机构、Y轴机构、Z轴机构、机械手以及二氧化碳激光切割器；X轴机构滑设于Y轴机构上，Z轴机构包括并排滑设于X轴机构上的第一Z轴机构与第二Z轴机构，机械手连接第一Z轴机构，激光头连接第二Z轴机构；机械手用于获取并将待切割物放置于载物台上，根据机械手搁放待切割物时第一Z轴机构的停放位置信息制定切割路径信息指令，X轴机构、Y轴机构以及第二Z轴机构按照切割路径信息指令动作，激光头随第二Z轴机构移动至预设位置后开始切割。本发明实现了原位切割效果，解决了取放机构与切割机构分离式设计下因不同坐标系下位置信息误差影响切割精度的问题。

主权项：1.一种原位激光切割方法，其特征在于，采用原位激光切割机械手，所述原位激光切割机械手包括X轴机构（1）、Y轴机构（2）、Z轴机构（3）、机械手（4）以及二氧化碳激光切割器（5）；所述X轴机构（1）滑设于所述Y轴机构（2）上，所述Z轴机构（3）为两组，两组所述Z轴机构（3）分别为第一Z轴机构（31）和第二Z轴机构（32），所述第一Z轴机构（31）与所述第二Z轴机构（32）并排滑设于所述X轴机构（1）上，所述机械手（4）连接于所述第一Z轴机构（31）的端部，所述二氧化碳激光切割器（5）的激光头（54）连接于所述第二Z轴机构（32）的端部；所述二氧化碳激光切割器（5）还包括光束发射器（50）、第一反射镜（51）、第二反射镜（52）以及聚焦镜（53），所述光束发射器（50）连接于Y轴直线滑轨（20）的端部，所述第一反射镜（51）连接于第三驱动电机（21）的壳体上，所述第二反射镜（52）连接于第二Z轴机构（32）的固定板（301）上，所述聚焦镜（53）连接于所述激光头（54）的上端，所述激光头（54）连接于所述第二Z轴机构（32）的双节倍速机械臂（302）的端部；所述光束发射器（50）发出的激光束经所述第一反射镜（51）水平反射至所述第二反射镜（52），所述第二反射镜（52）将水平激光束变为竖向激光束反射至所述聚焦镜（53），所述聚焦镜（53）将激光束传输给所述激光头（54），激光束经所述激光头（54）形成激光切割线；根据所述机械手（4）将待切割物放置于载物台上时所述第一Z轴机构（31）的位置信息生成切割路径信息指令，所述第二Z轴机构（32）根据切割路径信息指令移动至所述第一Z轴机构（31）将待切割物放置于载物台上时的位置，所述第二Z轴机构（32）携带所述激光头（54）移动至所述第一Z轴机构（31）将待切割物放置于载物台上时的位置，所述二氧化碳激光切割器（5）动作，所述激光头（54）发出激光切割线并随所述第二Z轴机构（32）移动过程中完成切割作业；所述X轴机构（1）包括X轴直线滑轨（10）、第一驱动电机（11）以及第二驱动电机（12），所述第一驱动电机（11）与所述第二驱动电机（12）滑动连接于所述X轴直线滑轨（10）上，所述Y轴机构（2）包括Y轴直线滑轨（20）和第三驱动电机（21），所述第三驱动电机（21）滑动连接于所述Y轴直线滑轨（20）上，所述X轴直线滑轨（10）的一端连接于所述第三驱动电机（21）的一侧并同步移动，所述Z轴机构（3）包括固定板（301）和双节倍速机械臂（302），所述固定板（301）为L型结构板，所述双节倍速机械臂（302）滑动连接于所述固定板（301）的内侧面，所述第一Z轴机构（31）的所述固定板（301）与所述第一驱动电机（11）连接，所述第二Z轴机构（32）的所述固定板（301）与所述第二驱动电机（12）连接，两组所述固定板（301）分别与所述X轴直线滑轨（10）滑动连接；包括如下步骤：待切割物获取步骤：根据待切割物存放的位置信息生成抓取路径信息指令，所述X轴机构（1）、所述Y轴机构（2）以及所述第一Z轴机构（31）根据抓取路径信息指令动作，所述第一Z轴机构（31）根据抓取路径信息指令移动至预定位置，所述机械手（4）动作并获取待切割物；待切割物放置步骤：根据待切割物预放位置信息生成放置路径信息指令，所述X轴机构（1）、所述Y轴机构（2）以及所述第一Z轴机构（31）根据放置路径信息指令动作，所述第一Z轴机构（31）根据放置路径信息指令移动至预定位置，所述机械手（4）动作并将切割物放置于载物台上；激光切割步骤：根据所述机械手（4）将待切割物放置时所述第一Z轴机构（31）的位置信息生成切割路径信息指令，所述X轴机构（1）、所述Y轴机构（2）以及所述第二Z轴机构（32）根据切割路径信息指令动作，所述第二Z轴机构（32）根据切割路径信息指令移动，所述第二Z轴机构（32）携带所述激光头（54）移动至所述第一Z轴机构（31）将待切割物放置于载物台上时的位置，所述二氧化碳激光切割器（5）动作，所述激光头（54）发出激光切割线并随所述第二Z轴机构（32）移动过程中完成切割作业。

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