一种激光切割头姿态变换装置及其控制系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种激光切割头姿态变换装置及其控制系统，包括底座、三个电机、三自由度球面并联机构和激光切割头，三个电机固定设置在底座上，三自由度球面并联机构的一端与三个电机的输出轴连接，另一端与激光切割头固定连接；三自由度球面并联机构包括三组连杆组件，每组连杆组件沿着底座的周向分布，每组连杆组件包括第一连杆、第二连杆和第三连杆，第一连杆与对应电机的输出轴固定连接，第一连杆与第二连杆固定连接，第二连杆与第三连杆转动连接，第三连杆与激光切割头转动连接。本发明专利技术通过三自由度球面并联机构搭载激光切割头，使激光切割头具有3个转动自由度，进而减少工作台所需的自由度数量，既降低了能耗，又提高了控制精度。制精度。制精度。

【技术实现步骤摘要】
一种激光切割头姿态变换装置及其控制系统


[0001]本专利技术涉及激光切割机
，具体涉及一种激光切割头姿态变换装置及其控制系统。

技术介绍

[0002]激光切割机作为一种高质量、高精度、高效率的加工设备，已经被广泛应用于汽车、船舶、飞机等的制造，其中，三维五轴激光切割机能加工复杂的工件，在市场上有着广泛的实际需求，三维五轴激光切割机一般需要在激光切割头和工作台上分配5个自由度。在现有的三维五轴激光切割机中，激光切割头是固定不动的，或者激光切割头只配置1～2个自由度，主要依靠工作台的移动和转动实现工件的位姿变换，从而达到三维五轴激光切割的目的。
[0003]但是，一些三维五轴激光切割机的工作台较重，而且加工的工件也有一定的重量，主要依赖工作台实现工件的位姿变换对能源的消耗大，而且惯性也大，不易获得较高的控制精度。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种激光切割头姿态变换装置及其控制系统，通过三自由度球面并联机构搭载激光切割头，使激光切割头具有3个转动自由度，进而减少工作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光切割头姿态变换装置，其特征在于，所述激光切割头姿态变换装置包括底座、三个电机、三自由度球面并联机构和激光切割头，所述三个电机固定设置在所述底座上，所述三自由度球面并联机构的一端与所述三个电机的输出轴连接，所述三自由度球面并联机构的另一端与所述激光切割头固定连接，所述三自由度球面并联机构包围所述激光切割头；所述三自由度球面并联机构包括三组连杆组件，所述三组连杆组件中的每组连杆组件沿着所述底座的周向分布，所述每组连杆组件包括第一连杆、第二连杆和第三连杆，所述第一连杆的第一端与对应电机的输出轴固定连接，所述第一连杆的第二端与所述第二连杆的第一端固定连接，所述第二连杆的第二端与所述第三连杆的第一端转动连接，所述第三连杆的第二端与所述激光切割头转动连接。2.如权利要求1所述的激光切割头姿态变换装置，其特征在于，所述每组连杆组件间隔120
°
布置。3.如权利要求1所述的激光切割头姿态变换装置，其特征在于，所述第一连杆、所述第二连杆和所述第三连杆均为圆弧型连杆，所述第一连杆位于第一球面上，所述第二连杆位于第二球面上，所述第三连杆位于第三球面上，所述第一球面、所述第二球面和所述第三球面的球心重合；所述激光切割头的喷嘴位于所述第三球面的球心处；和/或所述第一连杆所在的平面和所述第二连杆所在的平面互相垂直。4.如权利要求1所述的激光切割头姿态变换装置，其特征在于，所述三个电机中的每个电机均为伺服电机，所述三个电机的型号相同；和/或所述三个电机中的每个电机基于电机安装架固定设置在所述底座上。5.如权利要求1所述的激光切割头姿态变换装置，其特征在于，所述第一连杆的第一端设置有电机输出轴安装通孔和电机输出轴限位孔，所述电机输出轴限位孔贯穿所述电机输出轴安装通孔的侧壁；所述电机输出轴安装通孔的内壁上设置有楔槽。6.如权利要求1所述的激光切割头姿态变换装置，其特征在于，所述第一连杆和所述第二连杆的固定连接处设置有连接块，所述连接块的一端设置有第一凸起条，所述连接块的另一端设置有第二凸起条，所述第一凸起条和所述第二凸起条互相垂直；所述连接块设置有螺孔，所述螺孔贯穿所述第一凸起条...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁佳楠，曹永军，李文威，钟震宇，林明勇，
申请(专利权)人：广东省科学院智能制造研究所，
类型：发明
国别省市：