[00336296]带有结构光检测的三割炬H型钢双端自动切割机

天津大学

带有结构光检测的三割炬H型钢双端自动切割机

摘要

本发明公开了一种带有结构光检测的三割炬机器人H型钢双端自动切割系统，系统由结构光检测及切割机器人等组成。切割机器人由大臂、小臂、丝杠和割炬组成。加工平台设置两根导轨，滑动平台置于导轨上。横梁通过立柱固定在滑动平台上，托架亦固定于滑动平台。横梁上端面装有结构光检测器支架，在支架上装有结构光发生器和图像采集器，在横梁的前侧开有导轨凹槽。两个机器人大臂的一端安装在导轨凹槽内构成移动副，大臂、小臂、复合丝杠及割炬顺序连接。另一机器人大臂接于横梁上端面。其中两个切割机器人具有四个自由度；另一个具有五个自由度。三个机器人独立控制，可对腹板、翼板同时切割，在保证切割精度基础上，有效提高了H型钢的切割效率。

主权项

带有结构光检测的三割炬H型钢双端自动切割机，具有加工平台、导轨、滑动平台、横梁、立柱、托架、H型钢、结构光检测器支架、结构光发生器、图像采集器、导轨凹槽、切割机器人、大臂、小臂、丝杠、割炬、联轴器、H型钢翼板、H型钢腹板，其特征是：加工平台(1)平面固定设置两根导轨(2)，滑动平台(3)置于导轨(2)上并可沿导轨纵向移动，横梁(4)通过立柱(5)固定在滑动平台(3)上，横梁和立柱组成作为支撑三个切割机器人的托架(6)，托架(6)也固定于滑动平台(3)，托架前侧与加工平台(1)纵向平行，H型钢(7)用夹具固定于滑动平台(3)上面，横梁(4)的上端面装有结构光检测器支架(8)，在结构光检测器支架上装有结构光发生器(9)和图像采集器(10)，在横梁(4)的前侧开有导轨凹槽(11)，一号、三号切割机器人(12‑1、12‑3)由各自对应的一号和三号大臂(13‑1、13‑3)、一号和三号小臂(14‑1、14‑3)、一号和三号复合丝杠(15‑1、15‑3)和一号和三号割炬(16‑1、16‑3)组成，一号和三号大臂(13‑1、13‑3)的一端安装在导轨凹槽(11)内构成移动副，臂梁可沿导轨凹槽左右滑移，一号和三号大臂(13‑1、13‑3)的另一端均与一号和三号小臂(14‑1、14‑3)的一端活动轴连接，一号和三号小臂(14‑1、14‑3)可分别绕其一号和三号大臂(13‑1、13‑3)的安装端水平转动；一号和三号小臂(14‑1、14‑3)的另一端分别安装一号和三号复合丝杠(15‑1、15‑3)，复合丝杠既可以沿Z轴方向平动和绕其轴线转动，又可以是平动和绕轴两种运动的合成，两个复合丝杠(15‑1、15‑3)的下端分别与一号和三号割炬(16‑1、16‑3)的活动轴连接，割炬与加工平台平行，二号切割机器人(12‑2)由二号大臂(13‑2)、二号小臂(14‑2)、二号丝杠(15‑2)、联轴器(17)和二号割炬(16‑2)组成，二号大臂(13‑2)的一端与横梁(4)的上端面固定轴连接安装，二号大臂可绕轴沿横梁(4)上端面水平转动，二号大臂(13‑2)的另一端与二号小臂(14‑2)的一端活动轴连接，二号小臂(14‑2)可绕其二号大臂(13‑2)的安装端水平转动；二号小臂(14‑2)的另一端与二号复合丝杠(15‑2)的上端连接，二号复合丝杠(15‑2)的轴线与Z轴平行，二号复合丝杠的下端与联轴器(17)一端固定连接，联轴器轴线与二号复合丝杠垂直，联轴器(17)的另一端与二号割炬(16‑2)活动轴连接，二号割炬(16‑2)可绕联轴器(17)的轴线转动，且二号复合丝杠(15‑2)的轴线在二号割炬(16‑2)转动所形成的平面内。