[发明专利]一种超声波切割机器人

摘要

一种超声波切割机器人，属于切割装置技术领域，包括机器人机构和超声波切割主轴机构；所述超声波切割主轴机构安装于机器人机构的末端，机器人机构调节超声波切割主轴机构的位置和方向；所述超声波切割主轴机构包括伺服电机、同步带、超声主轴、上触头、下触头、换能器和变幅杆。本发明将机器人技术、数控技术、超声波振动加工技术和复合材料加工艺应用到复合材料切割加工行业中，代替复合材料加工的五轴、六轴联动数控机床，以满足复合材料复杂形状的切割、铣削和打孔。 1

主权项

1.一种超声波切割机器人，包括机器人机构和超声波切割主轴机构；其特征在于，所述超声波切割主轴机构安装于机器人机构的末端，机器人机构调节超声波切割主轴机构的位置和方向；所述超声波切割主轴机构包括伺服电机（201）、同步带（203）、超声主轴（205）、上触头（207）、下触头（208）、换能器（209）和变幅杆（217）；所述同步带（203）一端连接伺服电机（201）的输出端，另一端连接超声主轴（205）；伺服电机（201）通过同步带（203）带动超声主轴（205）旋转；所述上触头（207）安装于超声主轴（205）底部；所述下触头（208）安装于换能器（209）顶部，下触头（208）与上触头（207）信号连接；所述变幅杆（217）顶部固定安装于换能器（209）底部，所述变幅杆（217）底部可拆卸式安装有圆形刀（219）或尖形刀（220）。

2.如权利要求1所述的一种超声波切割机器人，其特征在于，所述机器人机构包括回转底座（102）、俯仰大臂（103）、俯仰后臂（104）、俯仰前臂（105）、旋转小臂（106）、俯仰手腕（107）、第一支架（108）和第二支架（109）；所述俯仰大臂（103）底部转动安装于回转底座（102）；所述俯仰大臂（103）顶部与俯仰后臂（104）底部转动连接；所述俯仰前臂（105）底部与俯仰后臂（104）顶部转动连接；所述俯仰前臂（105）顶部与旋转小臂（106）一端转动连接；所述旋转小臂（106）另一端转动连接有俯仰手腕（107）；所述俯仰手腕（107）末端转动安装有第一支架（108）；所述第一支架（108）与第二支架（109）固定连接。

3.如权利要求2所述的一种超声波切割机器人，其特征在于，俯仰大臂（103）和回转底座（102）之间设置有舵机，舵机内设旋转轴，舵机的旋转轴竖立设置且穿设于俯仰大臂（103）和回转底座（102）。

4.如权利要求2所述的一种超声波切割机器人，其特征在于，所述回转底座（102）上设置有控制装置（101）；所述第二支架（109）呈三角状；第一支架（108）固定安装于第二支架（109）的顶部；第二支架（109）侧面上方固定安装有电机固定架（202）。

5.如权利要求1所述的一种超声波切割机器人，其特征在于，所述伺服电机（201）固定安装于电机固定架（202），伺服电机（201）输出端安装有第一齿轮和第一轴用卡簧；第一轴用卡簧位于第一齿轮和电机固定架（202）之间；所述超声主轴（205）顶端安装有第二齿轮、第二轴用卡簧（221）和导电滑环（222）；所述第二轴用卡簧（221）位于第二齿轮和导电滑环（222）之间；所述导电滑环（222）外壁固定安装于电机固定架（202），内壁与超声主轴（205）连接。

6.如权利要求5所述的一种超声波切割机器人，其特征在于，所述同步带（203）一端安装于第一齿轮，另一端安装于第二齿轮；所述同步带（203）配设有张紧装置（204）；所述张紧装置（204）安装于电机固定架（202）。

7.如权利要求5所述的一种超声波切割机器人，其特征在于，所述电机固定架（202）底部设置有上端盖（206），所述上端盖（206）底部固定安装有外套筒（210）；外套筒（210）底部安装有下端盖（218）；所述外套筒（210）套设于内套筒（213）外部；所述外套筒（210）和内套筒（213）之间设置有上轴承（214）和下轴承（215）；上轴承（214）和下轴承（215）之间设有轴承套（216）；外套筒（210）安装有风扇（211）。

8.如权利要求7所述的一种超声波切割机器人，其特征在于，所述内套筒（213）内部安装有换能器（209）；内套筒（213）和换能器（209）之间安装有绝缘套（212）。