一种可用于激光加工的机械手装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种可用于激光加工的机械手装置，包括底座，所述底座上活动连接有一转盘，所述转盘上通过两侧板铰接有两个下臂，两个所述下臂远离所述侧板端铰接有两个上臂，两个上臂远离两个所述下臂端连接有一激光头组件，所述转盘附近设有一旋转驱动电机，所述旋转驱动电机驱动所述转盘转动，所述转盘带动两个上臂、两个下臂及激光头组件一起旋转。本实用新型专利技术的机械手装置结构简单，机械手负荷小，降低控制难度。

A manipulator device for laser processing

【技术实现步骤摘要】
一种可用于激光加工的机械手装置
本技术属于激光加工设备
，尤其涉及一种可用于激光加工的机械手装置。
技术介绍
激光加工是利用光的能量经过透镜聚焦后在焦点上达到很高的能量密度，靠光热效应来加工的。激光加工不需要工具、加工速度快、表面变形小，可加工各种材料。用激光束对材料进行各种加工，如打孔、切割、划片、焊接、热处理等。某些具有亚稳态能级的物质，在外来光子的激发下会吸收光能，使处于高能级原子的数目大于低能级原子的数目--粒子数反转，若有一束光照射，光子的能量等于这两个能级相对应的差，这时就会产生受激辐射，输出大量的光能，一般激光加工通过机械手装置实现。目前国内应用于工业生产的机械手均属于关节型工业机器人，这种工业机械手的驱动装置直接安装于机械手的各个转动关节上，对各个关节进行直接驱动。一方面，这种结构和安装方式使得此类机械手的体积相对较大且较重，尤其是手臂部分，使机械手在快速工作的过程中产生很大惯性力，不利于机械手的控制，长期工作，机械手臂发生较大变形造成机械手末端精度大幅度降低，另一方面，此类工业机械手的价格昂贵，制造和维护成本较高，不适用于国内中小型企业的自动化生产。因此，专利技术人致力于设计一种可用于激光加工的机械手装置以解决上述问题。
技术实现思路
本技术的目的在于：提供一种可用于激光加工的机械手装置，从而简化机械手结构并减轻机械手重量，降低控制难度。为了达到上述目的，本技术所采取的技术方案为：一种可用于激光加工的机械手装置，包括底座，所述底座上活动连接有一转盘，所述转盘上通过两侧板铰接有两个下臂，两个所述下臂远离所述侧板端铰接有两个上臂，两个上臂远离两个所述下臂端连接有一激光头组件，所述转盘附近设有一旋转驱动电机，所述旋转驱动电机驱动所述转盘转动，所述转盘带动两个上臂、两个下臂及激光头组件一起旋转。进一步，两个所述上臂和两个所述下臂之间设有一内臂机构，所述内臂机构顶端与所述激光头组件连接，用于调节所述激光头组件的位置状态。进一步，所述内臂机构具有一内固定座，所述内固定座一端固定于两个所述侧固定板或转盘上，所述内固定座另一端铰接于一内拉杆上，所述内拉杆远离所述内固定座端通过两个对称的内曲柄分别铰接有一连接杆，两个所述连接杆远离所述内曲柄端铰接有一法兰座，所述激光头组件固定于所述法兰座侧面。进一步，所述内固定座上端向前弯曲延伸形成弧状，所述内固定座上端中心设有一凹槽，所述内拉杆下端与所述凹槽两侧壁铰接。进一步，所述法兰座后端呈弧形，任一所述上臂上固定连接有一微调电机，所述微调电机的转轴穿过两个所述上臂和所述法兰座。进一步，其中一个所述侧固定板上设有一下臂驱动电机，所述下臂驱动电机的输出轴与对应所述下臂固定连接，另一所述下臂与对应所述侧固定板活动连接。进一步，远离所述下臂驱动电机的侧固定板上设有一上臂驱动电机，所述上臂驱动电机的输出轴间隙穿过对应所述侧固定板和下臂，所述上臂驱动电机的输出轴上还固定套设有一上臂曲柄，所述上臂曲柄通过一上臂拉杆与两个所述上臂铰接。进一步，所述转盘下端固定有一转轴并伸入所述底座内，所述转轴与所述旋转电机的输出轴平行设置。进一步，所述底座内设有一齿轮组，所述齿轮组两端的齿轮分别与所述转轴和旋转电机的输出轴固定连接。进一步，所述激光头组件包括一激光座和一激光头，所述激光头固定穿过所述激光座。与现有技术相比，本技术的有益技术效果为：1、本技术基于机构学中的相关知识，将机械手上的驱动电机安装在转盘和底座上，简化了机械手的结构并减轻了手臂的质量，大幅度降低了机械手在高速运行时产生的惯性力，减小机械手在运动过程中因惯性力产生的误差，减小了机械手载荷，进而减小机械手的变形，提高末端执行器的精度。2、本技术的传动机构基于平行四边形机构的特殊性，在机械手运动的过程中可保持机械手末端的姿态相对于转盘的姿态不变，即本技术法兰座相对于转盘的姿态保持不变，降低了对末端执行器的控制难度。附图说明图1是本技术机械手装置的立体图；图2是本技术机械手装置去掉上盖后的立体图；图3是本技术机械手装置去掉上盖和内臂机构后的立体图；图4是本技术机械手装置中内臂机构的立体图；图5是本技术机械手装置的左视及局部剖视图。图示说明：1、底座，2、旋转驱动机构，21、旋转驱动电机，22、转盘，23、齿轮组，3、侧固定板，4、下臂机构，41、下臂驱动电机，42、左下臂，43、右下臂，5、上臂机构，51、上臂驱动电机，511、输出轴，52、左上臂，53、右上臂，54、上臂拉杆，55、上臂曲柄，6、内臂机构，61、内固定座，62、内拉杆，63、内曲柄，64、连接杆，65、法兰座，7、微调电机，8、激光头组件，81、激光座，82、激光头。具体实施方式下面结合附图，具体阐明本技术的实施方式，附图仅供参考和说明使用，不构成对本技术专利保护范围的限制。参照图1，一种可用于激光加工的机械手装置，包括一底座1、两个侧固定板3、一旋转驱动机构2、一下臂机构4、一上臂机构5、一微调电机7、一内臂机构6和一激光头组件8。参照图2和图5，所述底座1为具有内腔的壳体状，所述旋转驱动机构2包括一旋转驱动电机21、一转盘22和一齿轮组23，转盘22和旋转驱动电机21均位于底座1上，转盘22活动连接于底座1上，转盘22下端固定有一转轴，旋转驱动电机21位于转盘22附近，旋转驱动电机21的输出轴和转盘22的转轴均活动穿过底座1的上壁并伸入底座1的空腔内，旋转驱动电机21的输出轴和转盘22的转轴平行设置，齿轮组23位于底座1的空腔内，该齿轮组23优选两个齿轮啮合，两个齿轮分别与转盘22的转轴和旋转电机的输出轴固定连接，旋转驱动电机21通过驱动齿轮组23啮合转动，齿轮组23驱动转盘22转动，转盘22带动转盘22上的所有部件转动。参照图2和图3，两个所述侧固定板3平行并垂直固定于转盘22上，所述下臂机构4铰接于两个侧固定板3上，下臂机构4包括下臂驱动电机41和两个下臂，下臂驱动电机41安装于左侧的侧固定板3上，两个下臂由一左下臂42和一右下臂43组成，左下臂42下端固定于下臂驱动电机41的输出轴上，右下臂43下端与右侧的侧固定板3活动连接，下臂驱动电机41驱动左下臂42和右下臂43一起摆动，左下臂42和右下臂43上的其他部件也随之摆动。参照图2和图3，所述上臂机构5包括上臂驱动电机51、两个上臂、上臂拉杆54和上臂曲柄55，上臂驱动电机51安装于右侧的侧固定板3上，上臂驱动电机51的输出轴511间隙穿过右侧的侧固定板3和右下臂43，两个上臂由一左上臂52和一右上臂53组成，右上臂53远离下臂侧安装有一微调电机7，左上臂52和右上臂53一端分别与对应的左下臂42和右下臂43上端铰接，左上臂52和右上臂53远离下臂端与激光头组件8连接，输出轴511上还固定套设有一上臂曲柄55，该上臂曲本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可用于激光加工的机械手装置，包括底座，其特征在于，所述底座上活动连接有一转盘，所述转盘上通过两侧固定板铰接有两个下臂，两个所述下臂远离所述侧固定板端铰接有两个上臂，两个上臂远离两个所述下臂端连接有一激光头组件，所述转盘附近设有一旋转驱动电机，所述旋转驱动电机驱动所述转盘转动，所述转盘带动两个上臂、两个下臂及激光头组件一起旋转。/n

【技术特征摘要】
1.一种可用于激光加工的机械手装置，包括底座，其特征在于，所述底座上活动连接有一转盘，所述转盘上通过两侧固定板铰接有两个下臂，两个所述下臂远离所述侧固定板端铰接有两个上臂，两个上臂远离两个所述下臂端连接有一激光头组件，所述转盘附近设有一旋转驱动电机，所述旋转驱动电机驱动所述转盘转动，所述转盘带动两个上臂、两个下臂及激光头组件一起旋转。


2.根据权利要求1所述的可用于激光加工的机械手装置，其特征在于，两个所述上臂和两个所述下臂之间设有一内臂机构，所述内臂机构顶端与所述激光头组件连接，用于调节所述激光头组件的位置状态。


3.根据权利要求2所述的可用于激光加工的机械手装置，其特征在于，所述内臂机构具有一内固定座，所述内固定座一端固定于两个所述侧固定板或转盘上，所述内固定座另一端铰接于一内拉杆上，所述内拉杆远离所述内固定座端通过两个对称的内曲柄分别铰接有一连接杆，两个所述连接杆远离所述内曲柄端铰接有一法兰座，所述激光头组件固定于所述法兰座侧面。


4.根据权利要求3所述的可用于激光加工的机械手装置，其特征在于，所述内固定座上端向前弯曲延伸形成弧状，所述内固定座上端中心设有一凹槽，所述内拉杆下端与所述凹槽两侧壁铰接。


5.根据权利要求3所述的可用于激光加工的...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭浩泉，施耀杰，
申请(专利权)人：东莞市星泽模具激光科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44