[發明專利]一種柔性三維激光切割機

在審

• 申請號: 202111506009.6
• 申請日: 2021-12-10
• 公開（公告）號: CN114193000A
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: 何慧敏;劉偉;李保永;秦中環;劉吉琛;劉奇;丁科迪;王猛團;李宏偉;韓冰
• 申請（專利權）人: 北京航星機器制造有限公司
• 主分類號: B23K26/38
• 分類號: B23K26/38;B23K26/70
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 胡健男

本發明公開了一種柔性三維激光切割機，所述柔性三維激光切割機包括機床，所述機床包括：剛性底座、N個支撐柱、N個距離傳感器，其中，N為正整數；所述剛性底座包括N個孔，每個孔中嵌插一個支撐柱，每個支撐柱上設置有一個傳感器；其中，每個孔中的支撐柱可沿所述孔的內壁上下移動，距離傳感器可識別計算工件被支撐下型面與支撐柱頂端之間的豎直距離。本發明實施例提供的柔性三維激光切割機，能夠高效、智能、精確地完成三維工件激光切邊。

技術領域

本發明屬于工件加工技術領域，尤其涉及一種柔性三維激光切割機。

背景技術

成形方式或工藝設計的局限性使得某些工件很難實現近凈成形，一般這類工件成形前都會留有加工余量，后續再用三維激光切割機切割出符合最終尺寸的產品。現有三維激光切割機的機床平臺是水平剛性的，不能穩定地支撐形狀不規則的三維工件，并且每次切割前都要對工件進行重新定位。為提高效率和精度，一般通過切邊工裝進行支撐和定位，但是若每種工件切邊都需要設計相應的切邊工裝，不僅成本高且不便于管理。

激光切邊工裝的存在起到支撐和定位作用。對于小批量利潤低的工件，設計、制造切邊工裝耗時耗力，即使是大批量工件，反復裝卡，切割機找基準點耗時也會很長。

發明內容

為解決上述問題，本發明實施例提供了一種柔性三維激光切割機，能夠高效、智能、精確地完成三維工件激光切邊。

具體的，本發明公開了一種柔性三維激光切割機，其中，所述切割機包括機床，所述機床包括：剛性底座、N個支撐柱、N個距離傳感器，其中，N為正整數；所述剛性底座包括N個孔，每個孔中嵌插一個所述支撐柱，每個支撐柱上設置有一個所述傳感器；其中，每個孔中的支撐柱可沿所述孔的內壁上下移動，距離傳感器可識別計算工件被支撐下型面與支撐柱頂端之間的豎直距離。

可選的，所述支撐柱下端為圓柱形，所述支撐上端為圓錐形，應當理解，此處給出的支撐柱形狀僅用于解釋本發明，并不用于限定支撐柱的形狀，只需保證支撐柱上頂端與工件被支撐下型面接觸時呈點接觸即可。

可選的，所述切割機還包括：與所述機床連接的數控操作臺，所述數控操作臺用于控制所述機床上各支撐柱嵌插入孔中的深度以及激光切割頭的切割軌跡。

可選的，所述機床非工作狀態時，各支撐柱落入剛性底座的孔中，支撐柱的圓錐形頂點與所述剛性底座齊平。

可選的，所述柔性三維激光切割機切割平板時，所述數控操作臺接收用戶輸入的平板尺寸以及切割軌跡信息；所述數控操作臺依據所述平板尺寸信息，控制所述機床中相應支撐柱升高至第一預設高度，升高的各支撐柱圍成的區域用于支撐平板，隨后，所述數控操作臺控制激光切割頭沿切割軌跡對平板進行切割。

可選的，所述柔性三維激光切割機切割三維工件時，所述數控操作臺接收用戶輸入的工件的三維模型；依據所述三維模型控制所述機床中各目標支撐柱的升起高度，以適應工件被支撐下型面的形狀，工件正確定位時，各目標支撐柱頂點可與被支撐下型面完全貼合；其中，為防止處于切割軌跡上的支撐柱切割，切割軌跡上的支撐柱呈回落狀態。

可選的，將工件放置在所述機床上的各目標支撐柱頂點構成面上后，各目標支撐柱上設置的傳感器識別計算目標支撐柱上頂端點與工件被支撐下型面間的豎直距離，并將計算的豎直距離上傳至所述數據操作臺；所述數控操作臺，判斷各傳感器上傳的豎直距離是否在預設豎直距離范圍之內；在所述豎直距離在預設豎直距離范圍之外的情況下，顯示提示信息，用于提示目標支撐柱上頂點與工件被支撐下型面之間的豎直距離存在異常，說明工件放置時定位不正確或者工件的型面精度不夠。