[发明专利]一种面向激光精密加工的机器人手腕

说明书

技术领域

本发明涉及激光微孔加工装置，具体地说是一种面向激光精密加工的机器人手腕。

背景技术

机器人的手腕是连接手臂和末端执行器的部件，其主要功能是当手臂和机座实现了末端执行器在作业空间的三个位置坐标后，再由手腕来实现末端执行器在作业空间的三个姿态坐标，即实现三个旋转自由度，通过机械接口，连接并支撑末端执行器。

现阶段中对于机器手的研究大都集中在以多自由度，灵活性、以及精确定位等方向的研究领域，但是却违反现实中生产的最基本的要求：1.操作简单，2.机构简单化，3.低成本，4.工作原理明了化，5适用性广等；使得现在的大量机器手在特定领域具有很强适用性，几乎每个机器手都是针对特定的人群，这大大的降低的生产的效率。因此现在有了对简单机器手研究的必要性，实现结构简单，功能明了，通用性强的目的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种面向激光精密加工的机器人手腕。该机器人手腕结构简单紧凑，适用性较广，能够实现激光加工头在固定点随意摆动的运动状态。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明包括实现Y轴转动的A轴部件以及实现Z轴转动的B轴部件，其中A轴部件包括A轴框架、第一减速电机及外连轴，所述A轴框架与机器人手臂相连，所述第一减速电机安装在A轴框架上，该第一减速电机的主轴通过所述外连轴与B轴部件连接、带动B轴部件实现Y轴转动；所述B轴部件包括B轴框架及分别安装在B轴框架上的第二减速电机、锥齿轮换向机构和带轮传动机构，B轴框架与所述外连轴相连，所述第二减速电机通过锥齿轮换向机构与带轮传动机构的一端连动，所述带轮传动机构的另一端与执行器连接、带动该执行器实现Z轴转动。

其中：所述A轴框架包括手臂连接板及A轴连接件，其中手臂连接板安装在机器人手臂上，A轴连接件垂直固接在所述手臂连接板的一端；所述第一减速电机安装在A轴连接件上，第一减速电机的主轴穿过该A轴连接件、与所述外连轴相连；所述A轴框架上安装有A轴外罩板，所述第一减速电机密封于该A轴外罩板内；所述B轴框架包括B轴连接板及B轴固定板，其中B轴连接板与所述外连轴相连，B轴固定板固接在B轴连接板的一端；所述第二减速电机、锥齿轮换向机构及带轮传动机构分别安装在B轴固定板上；所述B轴连接板及B轴固定板之间连接有支撑垒板；所述锥齿轮换向机构包括第一锥齿轮、第二锥齿轮及外壳，其中外壳安装在B轴固定板上，所述第一锥齿轮连接于第二减速电机的主轴，第二锥齿轮的齿轮轴通过轴承转动安装在所述机壳内，该第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合传动；所述第二锥齿轮的齿轮轴穿过B轴固定板，与所述带轮传动机构的一端连动；所述B轴框架上安装有B轴外罩板，所述第二减速电机及锥齿轮换向机构密封于该B轴外罩板内；所述B轴框架上设有带轮防护罩，所述带轮传动机构位于该带轮防护罩内；所述带轮传动机构包括第一带轮、第二带轮及齿轮带，其中第一带轮与所述锥齿轮换向机构连动，第二带轮的轮轴转动安装在B轴框架上，并由B轴框架穿过、连接所述执行器，所述第一带轮与第二带轮之间通过齿轮带相连；所述第一减速电机主轴的轴向中心线、即Y轴，与执行器转动的转动轴、即Z轴，相互垂直相交。

本发明的优点与积极效果为：

1．本发明结构简单紧凑，适用性较广，框架牢固，能够实现激光加工头在固定点随意摆动的运动状态。

2．本发明通过Y轴和Z轴的延长线在焊枪口上垂直相交，也就是Y轴和Z轴在同一个的二维空间内，从而使得焊枪只能在原点进行运动（也就是两者的相交点），这样能保证焊枪的运动轨迹是固定的两条曲线运动。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为图1去掉A、B轴外罩板后的结构主视图；

图3为图1去掉A、B轴外罩板后的结构立体图；

其中：1为A轴外罩板，2为手臂连接板，3为第一减速电机，4为A轴连接件，5为外连轴，6为B轴连接板，7为支撑垒板，8为B轴固定板，9为第二减速电机，10为锥齿轮换向机构，11为B轴外罩板，12为带轮防护罩，13为带轮传动机构，14为激光加工头，15为第一带轮，16为第二带轮，17为齿轮带，18为通孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详述。