自动化激光切割设备及激光切割控制方法与流程

1.本发明属于激光切割技术领域，具体涉及一种自动化激光切割设备、激光切割控制方法、激光切割控制系统及计算机可读存储介质。


背景技术：

2.激光切割是利用聚焦镜将激光束聚焦在材料表面而使材料熔化，同时利用与激光束同轴的压缩气体吹走被熔化的材料，并使激光束与材料之间沿一定轨迹作相对运动，从而形成一定形状切缝的技术。激光切割技术广泛应用于金属和非金属材料的加工中，具有加工时间短、加工成本低、工件加工质量较高等优势。
3.然而，当前的激光切割工序中的工件装夹操作多依赖人工方式进行，加工效率较低，难以满足批量化生产需要。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种自动化激光切割设备，旨在解决当前的激光切割工序中的工件装夹操作多依赖人工方式进行，加工效率较低的技术问题。
5.本发明为达到其目的，所采用的技术方案如下：一种自动化激光切割设备，所述自动化激光切割设备包括：检测装置，用于获取待切割工件的工件信息；第一机器人，所述第一机器人与所述检测装置通信连接；第二机器人，所述第二机器人具有激光切割部，所述第二机器人与所述检测装置通信连接；至少两个装夹治具；存储模块，所述存储模块与所述检测装置、所述第一机器人、所述第二机器人通信连接；所述检测装置用于发送所述工件信息至所述存储模块，所述存储模块用于根据所述工件信息发送对应的夹持信号至所述第一机器人，且所述存储模块用于根据所述工件信息发送对应的切割信号至所述第一机器人和所述第二机器人；所述第一机器人用于抓取与所述夹持信号相对应的所述装夹治具，且所述第一机器人用于根据所述夹持信号驱动所述装夹治具对所述待切割工件进行夹持操作；所述第一机器人用于驱动所述待切割工件按所述切割信号所对应的第一切割路径移动，所述第二机器人用于驱动所述激光切割部按所述切割信号所对应的第二切割路径移动，以通过所述激光切割部对所述待切割工件进行激光切割操作。
6.进一步地，所述第一机器人上设有连接组件，所述装夹治具包括治具本体、配合组件、伸缩组件、连杆和防护罩；其中：所述配合组件连接于所述治具本体上，所述连接组件用于与所述配合组件固定连接；所述伸缩组件为气缸、液压缸的其中一种；
所述伸缩组件的缸体部绕第一转轴可转动地连接于所述治具本体上，所述伸缩组件的活塞部绕第二转轴可转动地连接于所述连杆的一端，所述连杆绕第三转轴可转动地连接于所述治具本体上，所述第一转轴、所述第二转轴与所述第三转轴之间两两平行；所述防护罩连接于所述连杆的另一端，且所述防护罩用于在所述伸缩组件的驱动下覆盖于所述配合组件上。
7.进一步地，所述连接组件包括固定座、球状件、致动轴、环状弹性件和驱动装置，所述配合组件包括连接座；其中：所述固定座开设有第一通孔，所述第一通孔的孔壁上沿周向间隔设置有至少三个第二通孔；所述球状件一一对应设置于所述第二通孔中；所述致动轴具有第一倾斜部，所述第一倾斜部的横截面积沿所述致动轴的轴向逐渐减小，所述致动轴滑动配合于所述第一通孔中；所述环状弹性件套合于所述固定座上并与所述球状件贴合，以通过弹力拉动所述球状件往靠近所述第一通孔的方向移动，使得所述球状件与所述第一倾斜部抵接；所述驱动装置与所述致动轴连接，所述驱动装置用于驱动所述致动轴沿所述第一通孔轴向滑动；所述连接座具有第一接触面，所述连接座开设有第三通孔，所述第一接触面与所述第三通孔的轴向垂直，所述第三通孔的孔壁上具有第二倾斜部，所述第二倾斜部的横截面积沿所述第三通孔的轴向逐渐减小；所述第三通孔用于套合在所述固定座上，且所述第一接触面用于与所述第一机器人贴合；当所述驱动装置驱动所述致动轴直线滑动时，所述球状件用于随所述第一倾斜部的直线移动而沿所述第二通孔的轴向移动；所述球状件用于与所述第二倾斜部抵接，以对所述第二倾斜部产生朝向所述第一接触面的压合分力。
8.对应地，本发明还提出一种激光切割控制方法，应用于如前述的自动化激光切割设备，所述激光切割控制方法包括以下步骤：通过所述检测装置获取所述待切割工件的工件信息；根据所述工件信息发送对应的夹持信号至所述第一机器人，并根据所述工件信息发送对应的切割信号至所述第一机器人和所述第二机器人；通过所述第一机器人抓取与所述夹持信号相对应的所述装夹治具；通过所述第一机器人驱动所述装夹治具对所述待切割工件进行夹持操作；通过所述第一机器人驱动所述待切割工件按所述切割信号所对应的第一切割路径移动，并通过所述第二机器人驱动所述激光切割部按所述切割信号所对应的第二切割路径移动，以通过所述激光切割部对所述待切割工件进行激光切割操作。
9.进一步地，所述自动化激光切割设备还包括集料斗和第一传感装置，所述第一传感装置设置于所述集料斗上，所述集料斗用于收集所述激光切割操作产生的切割废料；所述通过所述第一机器人驱动所述待切割工件按所述切割信号所对应的第一切割路径移动，并通过所述第二机器人驱动所述激光切割部按所述切割信号所对应的第二切割路径移动的步骤，包括：通过所述第一机器人驱动所述待切割工件移动至所述集料斗上方并按所述第一切割路径移动；当所述第一传感装置检测到所述集料斗上方的所述待切割工件时，发送第一触发信号至所述第二机器人；所述第二机器人接收到所述第一触发信号时驱动所述激光切割部在所述集料斗
上方按所述第二切割路径移动。
10.对应地，本发明还提出一种激光切割控制方法，应用于如前述的自动化激光切割设备，所述自动化激光切割设备还包括第二传感装置，所述伸缩组件与所述第二传感装置、所述存储模块通信连接；所述激光切割控制方法包括以下步骤：通过所述检测装置获取所述待切割工件的工件信息；根据所述工件信息发送第二触发信号至对应的所述伸缩组件，并根据所述工件信息发送对应的切割信号至所述第一机器人和所述第二机器人；所述伸缩组件接收到所述第二触发信号时驱动所述活塞部相对所述缸体部收缩，以带动覆盖于所述配合组件上的所述防护罩沿远离所述配合组件的方向移动；当所述第二传感装置检测到所述配合组件上未覆盖所述防护罩时，发送夹持信号至所述第一机器人；通过所述第一机器人驱动所述连接组件与对应的所述配合组件固定连接，以使与所述夹持信号相对应的所述装夹治具固定于所述第一机器人上；通过所述第一机器人驱动所述装夹治具对所述待切割工件进行夹持操作；通过所述第一机器人驱动所述待切割工件按所述切割信号所对应的第一切割路径移动，并通过所述第二机器人驱动所述激光切割部按所述切割信号所对应的第二切割路径移动，以通过所述激光切割部对所述待切割工件进行激光切割操作。
11.进一步地，所述自动化激光切割设备还包括第三传感装置，所述第三传感装置的检测端朝向所述第三通孔，所述第三传感装置与所述驱动装置通信连接；所述通过所述第一机器人驱动所述连接组件与所述配合组件固定连接，以使与所述夹持信号相对应的所述装夹治具固定于所述第一机器人上的步骤，包括：通过所述第一机器人驱动所述固定座插入所述第三通孔中；当所述第三传感装置检测到所述第三通孔中的固定座时，发送第三触发信号至所述驱动装置；所述驱动装置接收到所述第三触发信号时驱动所述致动轴沿所述第一通孔轴向滑动，以通过所述第一倾斜部带动所述球状件沿所述第二通孔的轴向朝远离所述第一通孔的方向移动，使得所述球状件抵接于所述第二倾斜部上。
12.进一步地，所述装夹治具包括夹持装置和第四传感装置，所述第四传感装置与所述夹持装置通信连接；所述通过所述第一机器人驱动所述装夹治具对所述待切割工件进行夹持操作的步骤，包括：通过所述第一机器人驱动所述装夹治具移动至所述待切割工件处；当所述第四传感装置检测到所述待切割工件时，发送第四触发信号至所述夹持装置；所述夹持装置接收到所述第四触发信号时对所述待切割工件进行夹持操作。
13.对应地，本发明还提出一种激光切割控制系统，所述激光切割控制系统包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如前述的激光切割控制方法的步骤。
14.对应地，本发明还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存
储有激光切割控制程序，所述激光切割控制程序被处理器执行时实现如前述的激光切割控制方法的步骤。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提出的自动化激光切割设备，通过检测装置获取进入工作区域的待切割工件的工件信息，并驱动第一机器人根据工件信息抓取相对应的装夹治具对待切割工件进行夹持操作，以使得第一机器人可驱动被夹持固定的待切割工件按照与工件信息相对应的预设路径相对第二机器人的激光切割部移动，最终完成激光切割操作，从而以自动化方式实现了适用于多种不同型号的待切割工件的夹持固定及激光切割工序，省去了传统的人工装夹操作，进而提高了加工生产效率。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
17.图1为本发明自动化激光切割设备一实施例的舱内结构示意图；图2为本发明自动化激光切割设备一实施例的整体结构示意图；图3为本发明自动化激光切割设备一实施例中装夹治具的结构示意图；图4为本发明自动化激光切割设备一实施例中装夹治具的局部结构示意图；图5为本发明自动化激光切割设备一实施例中连接组件与配合组件的连接结构示意图；图6为本发明激光切割控制方法一实施例的流程示意图；图7为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的系统结构示意图。
18.附图标号说明：标号名称标号名称1检测装置44连杆2第一机器人45防护罩3第二机器人71运输通道4装夹治具211固定座5待切割工件212球状件6集料斗213致动轴7防护舱214环状弹性件8运输装置215驱动装置21连接组件421连接座31激光切割部431缸体部41治具本体432活塞部42配合组件2131第一倾斜部43伸缩组件4211第二倾斜部本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后
……
），则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
21.另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”或者“及/或”，其含义包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案、或b方案、或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
22.参照图1和图2，本发明实施例提供一种自动化激光切割设备，该自动化激光切割设备包括：检测装置1，用于获取待切割工件5的工件信息；第一机器人2，第一机器人2与检测装置1通信连接；第二机器人3，第二机器人3具有激光切割部31，第二机器人3与检测装置1通信连接；至少两个装夹治具4；存储模块（图中未示意出），存储模块与检测装置、第一机器人、第二机器人通信连接；检测装置1用于发送工件信息至存储模块，存储模块用于根据工件信息发送对应的夹持信号至第一机器人2，且存储模块用于根据工件信息发送对应的切割信号至第一机器人2和第二机器人3；第一机器人2用于抓取与夹持信号相对应的装夹治具4，且第一机器人2用于根据夹持信号驱动装夹治具4对待切割工件5进行夹持操作；第一机器人2用于驱动待切割工件5按切割信号所对应的第一切割路径移动，第二机器人3用于驱动激光切割部31按切割信号所对应的第二切割路径移动，以通过激光切割部31对待切割工件5进行激光切割操作。
23.在本实施例中，如图2所示，该自动化激光切割设备可设置于一防护舱7内，防护舱7具有一运输通道71，待切割工件5（具体可以是一种用于汽车上的钣金结构件）可随运输装置8（可以是人力操控的台车或自动化输送线，只需具有运载功能即可，此处不作限定）一同经运输通道71被传送至防护舱7内。其中，待切割工件5为预设种类的工件。
24.在一种具体实施方式中，检测装置1可设置于运输装置8上，以对放置于运输装置8上的待切割工件5的工件信息进行识别检测，其中，工件信息可以是待切割工件5的尺寸参
数、形状轮廓参数、工件编码等可用于将其与其它型号的待切割工件5进行区分的信息。检测装置1包括但不限于距离传感器、接近式传感器、对射式传感器和图像传感器。以距离传感器为例，距离传感器可测量其安装位置到待切割工件5某一部位的直线距离，从而可基于该测得距离识别出待切割工件5对应部位的差异，进而根据该部位的差异判断出当前放置于运输装置8上的是何种型号的待切割工件5；以接近式传感器或对射式传感器为例，接近式传感器可检测一预设范围内是否存在相应物体，对射式传感器可检测两个探头之间是否有物体阻挡，从而可根据接近式传感器、对射式传感器是否检测到待切割工件5某一部位的相应结构（例如是否检测到待切割工件5两侧顶端的凸起结构）而判断出当前放置于运输装置8上的是何种型号的待切割工件5；以图像传感器为例，图像传感器可获取当前放置于运输装置8上的待切割工件5的图像信息，并通过图像处理技术对待切割工件5的形状轮廓进行识别，或者对打刻于待切割工件5上的工件编码进行识别，从而判断出待切割工件5的型号。其中，上述距离传感器、接近式传感器和对射式传感器均可在不同位置设置为多个，以通过多个传感器所测得参数的排列组合识别出更多型号的待切割工件5，从而提高该自动化激光切割设备的适用范围。
25.在另一种具体实施方式中，检测装置1可设置于运输通道71中，以对进入防护舱7内的待切割工件5的工件信息进行识别检测，其检测过程与上述将检测装置1设置于运输装置8上的具体实施方式同理，此处不再赘述。而关于更多通过检测装置1获取待切割工件5的工件信息的方式，在具体实施过程中可根据需要灵活设置，此处不一一列举。
26.可以理解的是，上述存储模块可以是控制系统（具体可以是一种mcu微控制器）内具有存储及信号转换（可将接收到的传感信号转换为可被第一机器人2、第二机器人3识别的电信号）功能的模块，具体可以是一种网络存储器。存储模块与检测装置1、第一机器人2、第二机器人3之间可通过有线或无线（可通过设置蓝牙模块、wifi模块实现）方式进行信号传输。具体地，存储模块可存储与不同型号的待切割工件5相对应的夹持程序及切割程序，当检测装置1获取到待切割工件5的工件信息并发送至存储模块后，存储模块可根据工件信息判断出待切割工件5的工件型号，然后基于该工件型号调用对应的夹持程序及切割程序，以控制第一机器人2、第二机器人3按预设路径进行相应的夹持操作及激光切割操作。
27.后续如涉及到各组件之间的信号传输及触发操作等，均可沿用上述通过控制系统进行统一调控的设定，不再赘述。
28.第一机器人2、第二机器人3可以是一种四轴、五轴、六轴或七轴机器人，其末端通过设置夹爪、吸盘、激光切割装置等器件即可进行抓取、夹持、激光切割等操作。装夹治具4可包括固定架及设置于其上的装夹器件（如气缸、液压缸等驱动器件与夹爪、夹钳、压板等构件共同组成的夹持机构），每一装夹治具4可通过设置不同的固定架结构以及不同的装夹器件排布位置，以形成不同的夹持位置分布，使得每一装夹治具4可对一种或多种因型号不同而具有形状差异的待切割工件5进行夹持固定，可以理解的是，上述装夹器件亦可与存储模块通信连接，以通过存储模块基于不同的工件信息调用不同的夹持程序，从而控制不同的装夹器件动作；通过装夹治具4的转接作用，可解决因第一机器人2本身单一的夹持动作而难以对不同型号的待切割工件5进行夹持的问题；每一装夹治具4上可设置相同的用于与第一机器人2进行连接固定的转接部，从而第一机器人2只需根据工件信息与对应的装夹治具4的转接部连接，即可驱动该装夹治具4对待切割工件5进行夹持固定，进而驱动被固定的
待切割工件5与第二机器人3的激光切割部31按预设路径相对移动（具体过程如下：第一机器人2驱动被装夹治具4夹持的待切割工件5在空中经过旋转后以某一姿态停止，此时第二机器人3驱动激光切割部31按照相应切割程序所对应的切割轨迹移动，以对悬停的待切割工件5进行切割；当第一机器人2的当前姿态不能满足第二机器人3继续按切割轨迹运动时，则第一机器人2驱动被装夹治具4夹持的待切割工件5旋转至另一姿态后停止动作，以使第二机器人3可驱动激光切割部31继续按切割轨迹移动并对待切割工件5进行切割），以完成激光切割操作。优选地，本实施例提供的自动化激光切割设备可适用于13种不同型号的待切割工件5的夹持及激光切割工序。
29.由此可见，本实施例提供的自动化激光切割设备，通过检测装置1获取进入工作区域的待切割工件5的工件信息，并驱动第一机器人2根据工件信息抓取相对应的装夹治具4对待切割工件5进行夹持操作，以使得第一机器人2可驱动被夹持固定的待切割工件5按照与工件信息相对应的预设路径相对第二机器人3的激光切割部31移动，最终完成激光切割操作，从而以自动化方式实现了适用于多种不同型号的待切割工件5的夹持固定及激光切割工序，省去了传统的人工装夹操作，进而提高了加工生产效率。
30.进一步地，参照图1至图4，在一个示例性的实施例中，第一机器人2上设有连接组件21，装夹治具4包括治具本体41、配合组件42、伸缩组件43、连杆44和防护罩45；其中：配合组件42连接于治具本体41上，连接组件21用于与配合组件42固定连接；伸缩组件43为气缸、液压缸的其中一种；伸缩组件43的缸体部431绕第一转轴可转动地连接于治具本体41上，伸缩组件43的活塞部432绕第二转轴可转动地连接于连杆44的一端，连杆44绕第三转轴可转动地连接于治具本体41上，第一转轴、第二转轴与第三转轴之间两两平行；防护罩45连接于连杆44的另一端，且防护罩45用于在伸缩组件43的驱动下覆盖于配合组件42上。
31.本实施例中的连接组件21可以是气缸、液压缸等驱动器件与夹爪、夹钳、压板等构件共同组成的夹持机构，配合组件42可以是治具本体41上具有通孔、凸起部或凹陷部等结构而便于夹持机构进行定位及夹持的相应部件。配合组件42上可设置相应的传感装置，以通过传感装置检测连接组件21与配合组件42是否连接完毕，并在连接完毕时向存储模块发送传感信号而触发下一步操作，从而对于第一机器人2动作节点的把控可更为精准。
32.基于上述设置，为保证连接组件21与配合组件42之间连接动作的顺利完成，以及保证配合组件42处传感装置的正常工作，在非连接状态时需要对配合组件42进行防护，以避免外部器件与其发生剐蹭碰撞以及避免切割碎屑、粉末等对其传感识别操作造成干扰。具体如图4所示（左侧示意图为防护罩45完全盖合状态，右侧示意图为防护罩45完全打开状态，中间示意图为防护罩45的中间状态），当伸缩组件43的活塞部432相对缸体部431伸长时，将带动连杆44相对治具本体41（图4所示为固定于治具本体41上的一构件）逆时针转动，同时缸体部431亦配合连杆44的转动而相对治具本体41转动，以保证连杆44可绕治具本体41连续转动，直至防护罩45随连杆44本体完全盖合于配合组件42上；当连接组件21需要与配合组件42连接时，可使伸缩组件43的活塞部432相对缸体部431收缩，以带动连杆44相对治具本体41顺时针转动，同时缸体部431亦配合连杆44的转动而相对治具本体41转动，以保证连杆44可绕治具本体41连续转动，直至防护罩45随连杆44本体完全打开而不对配合组件
42形成遮挡。其中，防护罩45的转动幅度可通过设置伸缩组件43的行程、连杆44尺寸、各转轴之间的距离等参数共同进行调整。
33.通过上述结构设置，可将伸缩组件43的直线运动转换为防护罩45的摆动，在非连接状态时通过防护罩45对配合组件42的防护作用，可有效避免配合组件42及其上的传感装置受到损坏或干扰。
34.优选地，以防护罩45呈图3和图4所示的方形为例，防护罩45的底面可与伸缩组件43的伸缩方向呈一夹角（大于0
°
且小于90
°
），从而防护罩45可随连杆44的转动而沿倾斜方向靠近并覆盖于连接组件21上，相比于防护罩45直接自上而下地盖合于连接组件21上的方式，如此可对连接组件21正上方的其它器件形成避让作用，避免其与防护罩45发生干涉。
35.进一步地，参照图1至图5，在一个示例性的实施例中，连接组件21包括固定座211、球状件212、致动轴213、环状弹性件214和驱动装置215，配合组件42包括连接座421；其中：固定座211开设有第一通孔，第一通孔的孔壁上沿周向间隔设置有至少三个第二通孔；球状件212一一对应设置于第二通孔中；致动轴213具有第一倾斜部2131，第一倾斜部2131的横截面积沿致动轴213的轴向逐渐减小，致动轴213滑动配合于第一通孔中；环状弹性件214套合于固定座211上并与球状件212贴合，以通过弹力拉动球状件212往靠近第一通孔的方向移动，使得球状件212与第一倾斜部2131抵接；驱动装置215与致动轴213连接，驱动装置215用于驱动致动轴213沿第一通孔轴向滑动；连接座421具有第一接触面，连接座421开设有第三通孔，第一接触面与第三通孔的轴向垂直，第三通孔的孔壁上具有第二倾斜部4211，第二倾斜部4211的横截面积沿第三通孔的轴向逐渐减小；第三通孔用于套合在固定座211上，且第一接触面用于与第一机器人2贴合；当驱动装置215驱动致动轴213直线滑动时，球状件212用于随第一倾斜部2131的直线移动而沿第二通孔的轴向移动；球状件212用于与第二倾斜部4211抵接，以对第二倾斜部4211产生朝向第一接触面的压合分力。
36.如图5所示，驱动装置215可以是气缸、液压缸等用于直线驱动的装置。固定座211可设置为图示的阶梯柱状，第一通孔沿固定座211的中心轴开设，第二通孔设置于固定座211的小径部分。第一倾斜部2131的横截面积可沿致动轴213的轴向向上逐渐减小，亦可沿致动轴213的轴向向下逐渐减小，只需达到通过致动轴213的轴向移动而令第一倾斜部2131向球状件212施加一径向分力，从而可推动球状件212沿第二通孔移动的效果即可。环状弹性件214具体可以是一种o型密封圈，其可套设于开设在固定座211外壁上的环状密封圈槽中，具体地，该密封圈槽的开设区域可与多个第二通孔朝外的一端存在相交部分，如此，套设于密封圈槽中的o型密封圈即可同时对多个第二通孔中的球状件212产生向中心收缩的拉力，从而拉动多个球状件212同时抵接于第一倾斜部2131上，同时可避免球状件212从第二通孔朝外的一端掉落。
37.优选地，第二通孔可设置为孔径沿靠近第一通孔的方向逐渐减小的喇叭状，以更好地限制球状件212在第二通孔中的移动，其中第一通孔的最小孔径可小于球状件212的直径，以对球状件212产生限位作用，避免在球状件212沿径向向内（即朝向第一通孔的方向）移动时，球状件212进入第一通孔的部分过多而导致环状弹性件214无法与球状件212保持接触，从而可保证球状件212移动路径的准确性。
38.优选地，第一倾斜部2131可如图5所示设置为两处，且上下两处第一倾斜部2131的
倾斜方向相反，如此两处倾斜部、第一通孔的孔壁与球状件212之间可形成一封闭区域，可避免外界杂质沿第一通孔进入该封闭区域而对球状件212的移动造成干扰，同时设置通过两处倾斜部亦可更灵活地对球状件212进行驱动。
39.在具体实施过程中，在初始状态下，第一倾斜部2131横截面积较小的一端与球状件212处于同一高度位置，此时球状件212在环状弹性件214的拉动下与第一倾斜部2131抵接并收缩于第二通孔中；此时固定座211的小径部分可在第一机器人2的驱动下插入相应连接座421的第三通孔中，直至第一接触面与第一机器人2贴合（需要说明的是，当固定座211为图示的阶梯柱状时，第一接触面可与固定座211大径部分的端面贴合；而当固定座211为柱状时，第一接触面可与治具本体41上用于安装连接座421的面直接贴合），由于此时球状件212未凸出于固定座211小径部分的外壁，因此球状件212不会对连接座421形成阻挡；之后可通过驱动装置215驱动致动轴213直线移动，以通过第一倾斜部2131推动球状件212沿第二通孔向外移动，直至球状件212抵接于第二倾斜部4211上，第二倾斜部4211的具体倾斜方向如图所示，此时球状件212可对第二倾斜部4211产生沿径向向外的分力以及朝向第一接触面的分力，而朝向第一接触面的分力可将连接座421压紧于第一接触面上，实现配合组件42与连接组件21之间的连接固定，从而可便捷地将装夹治具4连接固定于第一机器人2上。
40.优选地，固定座211及连接座421上可设置定位销和相匹配的销孔，以在固定座211插入相应连接座421的第三通孔时起到定位作用，以及避免连接完毕的连接座421相对固定座211发生转动。
41.需要说明的是，由于各个球状件212与第二倾斜部4211之间均为点接触，因此可使该连接组件21具有自动调心的作用，可消除固定座211插入相应连接座421的第三通孔时的位置偏差，有效避免了卡死现象的发生，从而降低了第一机器人2的移动精度要求，提高了其适用性。
42.需要说明的是，本发明公开的自动化激光切割设备的其它内容可参见现有技术，在此不再赘述。
43.如图7所示，图7是本发明实施例方案涉及的激光切割控制系统的结构示意图。
44.如图7所示，该激光切割控制系统可以包括：处理器1001，例如cpu，网络接口1004，用户接口1003，存储器1005，通信总线1002。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏（display）、输入单元比如键盘（keyboard），可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口（如wi-fi接口）。存储器1005可以是高速ram存储器，也可以是稳定的存储器（non-volatile memory），例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
45.可选地，该激光切割控制系统还可以包括摄像头、rf（radio frequency，射频）电路，传感器、音频电路、wifi模块等等。其中，传感器可包括碰撞传感器、激光雷达、双目传感器、超声波传感器、光传感器、运动传感器、红外线传感器以及其他传感器，在此不再赘述。
46.本领域技术人员可以理解，图7中示出的具体结构并不构成对该激光切割控制系统的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
47.如图7所示，作为一种计算机可读存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网
络通信模块、用户接口模块以及激光切割控制程序。
48.在图7所示的激光切割控制系统中，处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的激光切割控制程序，并执行以下操作：通过检测装置1获取待切割工件5的工件信息；根据工件信息发送对应的夹持信号至第一机器人2，并根据工件信息发送对应的切割信号至第一机器人2和第二机器人3；通过第一机器人2抓取与夹持信号相对应的装夹治具4；通过第一机器人2驱动装夹治具4对待切割工件5进行夹持操作；通过第一机器人2驱动待切割工件5按切割信号所对应的第一切割路径移动，并通过第二机器人3驱动激光切割部31按切割信号所对应的第二切割路径移动，以通过激光切割部31对待切割工件5进行激光切割操作。
49.进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的激光切割控制程序，并执行以下操作：通过第一机器人2驱动待切割工件5移动至集料斗6上方并按第一切割路径移动；当第一传感装置检测到集料斗6上方的待切割工件5时，发送第一触发信号至第二机器人3；第二机器人3接收到第一触发信号时驱动激光切割部31在集料斗6上方按第二切割路径移动。
50.进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的激光切割控制程序，并执行以下操作：通过检测装置1获取待切割工件5的工件信息；根据工件信息发送对应的夹持信号至第一机器人2，根据工件信息发送第二触发信号至对应的伸缩组件43，并根据工件信息发送对应的切割信号至第一机器人2和第二机器人3；伸缩组件43接收到第二触发信号时驱动活塞部432相对缸体部431收缩，以带动覆盖于配合组件42上的防护罩45沿远离配合组件42的方向移动；当第二传感装置检测到配合组件42上未覆盖防护罩45时，发送夹持信号至第一机器人2；通过第一机器人2驱动连接组件21与对应的配合组件42固定连接，以使与夹持信号相对应的装夹治具4固定于第一机器人2上；通过第一机器人2驱动装夹治具4对待切割工件5进行夹持操作；通过第一机器人2驱动待切割工件5按切割信号所对应的第一切割路径移动，并通过第二机器人3驱动激光切割部31按切割信号所对应的第二切割路径移动，以通过激光切割部31对待切割工件5进行激光切割操作。
51.进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的激光切割控制程序，并执行以下操作：通过第一机器人2驱动固定座211插入第三通孔中；当第三传感装置检测到第三通孔中的固定座211时，发送第三触发信号至驱动装置215；
驱动装置215接收到第三触发信号时驱动致动轴213沿第一通孔轴向滑动，以通过第一倾斜部2131带动球状件212沿第二通孔的轴向朝远离第一通孔的方向移动，使得球状件212抵接于第二倾斜部4211上。
52.进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的激光切割控制程序，并执行以下操作：通过第一机器人2驱动装夹治具4移动至待切割工件5处；当第四传感装置检测到待切割工件5时，发送第四触发信号至夹持装置；夹持装置接收到第四触发信号时对待切割工件5进行夹持操作。
53.参照图1至图6，本发明一实施例提供一种激光切割控制方法，应用于上述任一实施例中的自动化激光切割设备，该激光切割控制方法包括以下步骤：s1，通过检测装置1获取待切割工件5的工件信息；s2，根据工件信息发送对应的夹持信号至第一机器人2，并根据工件信息发送对应的切割信号至第一机器人2和第二机器人3；s3，通过第一机器人2抓取与夹持信号相对应的装夹治具4；s4，通过第一机器人2驱动装夹治具4对待切割工件5进行夹持操作；s5，通过第一机器人2驱动待切割工件5按切割信号所对应的第一切割路径移动，并通过第二机器人3驱动激光切割部31按切割信号所对应的第二切割路径移动，以通过激光切割部31对待切割工件5进行激光切割操作。
54.在本实施例中，如图2所示，该自动化激光切割设备可设置于一防护舱7内，防护舱7具有一运输通道71，待切割工件5（具体可以是一种用于汽车上的钣金结构件）可随运输装置8（可以是人力操控的台车或自动化输送线，只需具有运载功能即可，此处不作限定）一同经运输通道71被传送至防护舱7内。
55.检测装置1可设置于运输装置8上或运输通道71中，以对放置于运输装置8上或进入防护舱7内的待切割工件5的工件信息进行识别检测，其中，工件信息可以是待切割工件5的尺寸参数、形状轮廓参数、工件编码等可用于将其与其它型号的待切割工件5进行区分的信息。检测装置1包括但不限于距离传感器、接近式传感器、对射式传感器和图像传感器。以距离传感器为例，距离传感器可测量其安装位置到待切割工件5某一部位的直线距离，从而可基于该测得距离识别出待切割工件5对应部位的差异，进而根据该部位的差异判断出待切割工件5的型号；以接近式传感器或对射式传感器为例，接近式传感器可检测一预设范围内是否存在相应物体，对射式传感器可检测两个探头之间是否有物体经过，从而在将对射式传感器设置于相应位置之后，可根据对射式传感器是否检测到待切割工件5某一部位的相应结构（例如是否检测到待切割工件5两侧顶端的凸起结构）而判断出待切割工件5的型号；以图像传感器为例，图像传感器可获取待切割工件5的图像信息，并通过图像处理技术对待切割工件5的形状轮廓进行识别，或者对打刻于待切割工件5上的工件编码进行识别，从而判断出待切割工件5的型号。其中，上述距离传感器、接近式传感器和对射式传感器均可在不同位置设置为多个，以通过多个传感器所测得参数的排列组合识别出更多型号的待切割工件5，从而提高该自动化激光切割设备的适用范围。
56.第一机器人2、第二机器人3可以是一种四轴、五轴、六轴或七轴机器人，其末端通过设置夹爪、吸盘、激光切割装置等器件即可进行抓取、夹持、激光切割等操作。装夹治具4
可包括固定架及设置于其上的装夹器件（如气缸、液压缸等驱动器件与夹爪、夹钳、压板等构件共同组成的夹持机构），每一装夹治具4可通过设置不同的固定架结构以及不同的装夹器件排布位置，以形成不同的夹持位置分布，使得每一装夹治具4可对一种或多种因型号不同而具有形状差异的待切割工件5进行夹持固定；通过装夹治具4的转接作用，可解决因第一机器人2本身单一的夹持动作而难以对不同型号的待切割工件5进行夹持的问题；每一装夹治具4上可设置相同的用于与第一机器人2进行连接固定的转接部，从而第一机器人2只需根据工件信息与对应的装夹治具4的转接部连接，即可驱动该装夹治具4对待切割工件5进行夹持固定，进而驱动被固定的待切割工件5与第二机器人3的激光切割部31按预设路径相对移动，以完成激光切割操作。优选地，本实施例提供的自动化激光切割设备可适用于13种不同型号的待切割工件5的夹持及激光切割工序。
57.可选地，参照图1至图6，该自动化激光切割设备还包括集料斗6和第一传感装置（图中未示意出），第一传感装置设置于集料斗6上，集料斗6用于收集激光切割操作产生的切割废料；步骤s5包括：s501，通过第一机器人2驱动待切割工件5移动至集料斗6上方并按第一切割路径移动；s502，当第一传感装置检测到集料斗6上方的待切割工件5时，发送第一触发信号至第二机器人3；s503，第二机器人3接收到第一触发信号时驱动激光切割部31在集料斗6上方按第二切割路径移动。
58.第一传感装置包括但不限于距离传感器、对射式传感器和图像传感器；第一传感装置检测到待切割工件5，具体可以是第一传感装置检测到待切割工件5与集料斗6开口之间的距离达到一预设距离阈值。通过第一传感装置检测到第一机器人2时的发送第一触发信号对第二机器人3的启动进行触发，即在确保第一机器人2已驱动待切割工件5到达预设切割区域（即集料斗6上方）后再驱动第二机器人3执行切割动作，可避免设备在执行激光切割程序时在时序上存在偏差而导致第一机器人2和第二机器人3动作不同步的问题，从而提高了该自动化激光切割设备的控制精度，同时亦提高了工件的切割尺寸精度。
59.上述激光切割操作产生的切割废料可直接落入集料斗6中，后续可统一回收处理，从而可免去清理切割废料的不便。
60.进一步地，在一个示例性的实施例中，该自动化激光切割设备还包括第二传感装置（图中未示意出），伸缩组件43与第二传感装置、存储模块通信连接；步骤s1之后包括：s11，根据工件信息发送对应的夹持信号至第一机器人2，根据工件信息发送第二触发信号至对应的伸缩组件43，并根据工件信息发送对应的切割信号至第一机器人2和第二机器人3；s12，伸缩组件43接收到第二触发信号时驱动活塞部432相对缸体部431收缩，以带动覆盖于配合组件42上的防护罩45沿远离配合组件42的方向移动；s13，当第二传感装置检测到配合组件42上未覆盖防护罩45时，发送夹持信号至第一机器人2；
s14，通过第一机器人2驱动连接组件21与对应的配合组件42固定连接，以使与夹持信号相对应的装夹治具4固定于第一机器人2上；s15，通过第一机器人2驱动装夹治具4对待切割工件5进行夹持操作；s16，通过第一机器人2驱动待切割工件5按切割信号所对应的第一切割路径移动，并通过第二机器人3驱动激光切割部31按切割信号所对应的第二切割路径移动，以通过激光切割部31对待切割工件5进行激光切割操作。
61.在本实施例中，第二传感装置包括但不限于接近式传感器、距离传感器和图像传感器；以接近式传感器为例，在具体应用过程中可将第二传感装置的探测部朝向防护罩45完全打开时所处的位置，当第二传感装置检测到防护罩45时，说明此时伸缩组件43已驱动防护罩45完全打开且不再对配合组件42形成遮挡。通过第二传感装置检测到防护罩45时发送的夹持信号对第一机器人2进行驱动，可准确控制防护罩45从配合组件42上打开的动作、第一机器人2与配合组件42连接的动作之间的时序，避免第一机器人2过早动作而导致防护罩45与连接组件21发生干涉，从而进一步提高了该自动化激光切割设备的控制精度。
62.可选地，该自动化激光切割设备还包括第三传感装置（图中未示意出），第三传感装置的检测端朝向第三通孔，第三传感装置与驱动装置215通信连接；步骤s14包括：s1401，通过第一机器人2驱动固定座211插入第三通孔中；s1402，当第三传感装置检测到第三通孔中的固定座211时，发送第三触发信号至驱动装置215；s1403，驱动装置215接收到第三触发信号时驱动致动轴213沿第一通孔轴向滑动，以通过第一倾斜部2131带动球状件212沿第二通孔的轴向朝远离第一通孔的方向移动，使得球状件212抵接于第二倾斜部4211上。
63.在本实施例中，第三传感装置包括但不限于距离传感器、对射式传感器和图像传感器；具体地，第三传感装置的检测端可设置于当第一接触面与第一机器人2完全贴合时固定座211在第三通孔中所处的位置，如此，当第三传感装置检测到第三通孔中的固定座211时，说明此时固定座211已相对连接座421移动至预设固定位置，此时再通过第三传感装置发送的第三触发信号对驱动装置215进行驱动，可准确控制连接组件21与配合组件42的连接固定时机，保证第一机器人2后续驱动装夹治具4进行夹持操作这一步骤的顺利进行，进一步提高了该自动化激光切割设备的控制精度。
64.可选地，装夹治具4包括夹持装置和第四传感装置（图中未示意出），第四传感装置与夹持装置通信连接；步骤s15包括：s1501，通过第一机器人2驱动装夹治具4移动至待切割工件5处；s1502，当第四传感装置检测到待切割工件5时，发送第四触发信号至夹持装置；s1503，夹持装置接收到第四触发信号时对待切割工件5进行夹持操作。
65.夹持装置可由气缸、液压缸等驱动器件与夹爪、夹钳、压板等构件共同组成，每一装夹治具4可设置不同的夹持装置排布位置，使得每一装夹治具4可通过多个夹持装置对一种或多种因型号不同而具有形状差异的待切割工件5进行夹持固定。
66.第四传感装置包括但不限于距离传感器、对射式传感器和图像传感器；第四传感
装置检测到待切割工件5，具体可以是第四传感装置检测到待切割工件5与夹持装置之间的距离达到一预设距离阈值。通过第四传感装置检测到待切割工件5时的发送第四触发信号对夹持装置进行驱动，可准确控制夹持装置的夹持时机，避免第一机器人2驱动装夹治具4移动的动作与装夹治具4的夹持动作在时序上存在偏差的问题，从而进一步提高了该自动化激光切割设备的控制精度。
67.对应地，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有激光切割控制程序，该激光切割控制程序被处理器执行时实现上述任一实施例中的激光切割控制方法的步骤。
68.在本实施例中，上述计算机可读存储介质可以包括但不限于任何类型的盘（包括软盘、硬盘、光盘、cd-rom、和磁光盘）、rom（read-only memory，只读存储器）、ram（random accessmemory，随机存储器）、eprom（erasable programmable read-only memory，可擦写可编程只读存储器）、eeprom（electrically erasable programmable read-only memory，电可擦可编程只读存储器）、闪存、磁性卡片或光线卡片等各种可以存储程序代码的介质。
69.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
70.上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
71.通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质（如rom/ram、磁碟、光盘）中，包括若干指令用以使得一台终端设备（可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述的方法。
72.以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。