專利名稱：一種小軌跡激光切割裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種利用機(jī)器人來實(shí)施的加工裝置，具體涉及一種小軌跡激光切
割裝置。
背景技術(shù)：
近年來，包括在汽車的車身自由開孔等加工在內(nèi)，車身彎曲加工后經(jīng)常需要在后道工序中對(duì)對(duì)象物實(shí)施小孔加工等操作，特別是使用有機(jī)器人的生產(chǎn)線，這類加工更為頻繁出現(xiàn)。對(duì)于這類利用機(jī)器人來實(shí)施的切割加工，以及電弧焊接的搖擺軌跡、標(biāo)記作業(yè)等 小軌跡加工來說，如何確保工具的軌跡精度是一大課題。而對(duì)于產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人來說，由于其必須對(duì)慣性大、剛性低的機(jī)器人搖桿端部實(shí)施控制，另外，在實(shí)施機(jī)器人6軸軌跡插補(bǔ)運(yùn)算后，會(huì)產(chǎn)生插補(bǔ)周期長，小軌跡情形下插補(bǔ)間隔不均等問題，因此，通常情況下很難確保足夠的軌跡精度。為解決這一問題，確保足夠高的軌跡精度，因此需要在機(jī)器人的手腕端部安裝小軌跡加工裝置。圖I中所示的小軌跡激光切割裝置3，其與機(jī)器人本體I獨(dú)立設(shè)置，通過正交的兩軸X、I的插補(bǔ)，來對(duì)工具2進(jìn)行控制，從而據(jù)此實(shí)施標(biāo)記作業(yè)。但是，類似上述使用正交兩軸x、y的結(jié)構(gòu)存在如下缺點(diǎn)機(jī)器人整體體積大型化，與周邊的干涉領(lǐng)域也就隨之?dāng)U大，同時(shí)，對(duì)機(jī)器人本體I形成的負(fù)荷當(dāng)然也隨之增大；直線軸X、y在潤滑部件的密封方面是很難確保的；由于第二軸的馬達(dá)(第二驅(qū)動(dòng)裝置)設(shè)置于通過第一根軸(第一驅(qū)動(dòng)裝置)來驅(qū)動(dòng)的可動(dòng)部上，因此對(duì)第一軸形成的負(fù)荷增大；另外電纜處理也相對(duì)更麻煩些。請(qǐng)看圖2和圖3所示的激光切割裝置為圓規(guī)機(jī)構(gòu)，其與機(jī)器人本體I (圖中未示)獨(dú)立設(shè)置，基于半徑方向移動(dòng)工具2的T2軸與驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)T2軸的Tl軸畫出了一條圓形軌跡，并且，基于T2軸與Tl軸的插補(bǔ)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)圓以外的其它軌跡控制。符號(hào)Ml是用于驅(qū)動(dòng)Tl軸的伺服馬達(dá)，符號(hào)M2則是用于驅(qū)動(dòng)T2軸的伺服馬達(dá)。但是，上述兩種圓規(guī)機(jī)構(gòu)存在如下缺點(diǎn)由于最終減速段為齒輪4機(jī)構(gòu)，通常存在齒隙，如果是圓形軌跡以外的其它形狀，則該齒隙將會(huì)隨之帶來影響，從而導(dǎo)致無法確保精度。而如果想要設(shè)法消除該齒隙問題，則裝置會(huì)變得復(fù)雜和大型化，并最終導(dǎo)致高成本的結(jié)果。由于是基于齒輪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的一段減速，獲取不了大的減速比，因此，導(dǎo)致了馬達(dá)的大輸出，裝置則變得大型化及高成本，并且消耗的電力也更高。另外，齒距也會(huì)變大，從而導(dǎo)致了插補(bǔ)精度的劣化。如果為了確保減速比而將齒輪機(jī)構(gòu)設(shè)置為多段齒輪，則會(huì)導(dǎo)致重量增大、裝置大型化、齒隙累積、成本增加的結(jié)果。如果將這種圓規(guī)機(jī)構(gòu)使用于小孔加工等激光切割加工用途，如圖3所示，工具2及光纖電纜5的連接部將位于機(jī)器人本體中，從而導(dǎo)致日常實(shí)施光學(xué)系統(tǒng)維護(hù)作業(yè)變得困難。同樣，當(dāng)將其適用于激光加工的場合下，由于光學(xué)系統(tǒng)將位于偏心回轉(zhuǎn)的可動(dòng)部內(nèi)側(cè)，再加上可動(dòng)部的潤滑部件難以密封，從而導(dǎo)致潤滑部件很容易會(huì)對(duì)光學(xué)系統(tǒng)造成污染。由于屬于圓規(guī)機(jī)構(gòu)，基于其圓形軌跡，工具2將進(jìn)行一次回轉(zhuǎn)，而為了防止連接在工具2上的電纜5過度扭曲，則必須使用軸承6等部件來對(duì)工具2給予支撐，還要設(shè)置旋轉(zhuǎn)止動(dòng)部件7。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種小軌跡激光切割裝置，該裝置重量輕、體積小，可以對(duì)小軌跡加工實(shí)施高精度的控制，同時(shí)，該裝置的構(gòu)造確保了不會(huì)出現(xiàn)對(duì)激光切割工具造成污染的問題，另外，還能夠確保電纜、電線或軟管等導(dǎo)引部件不至于出現(xiàn)物理性破損。實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是一種小軌跡激光切割裝置，安裝在機(jī)器人的手腕前端部，所述激光切割裝置包括基座、激光切割工具、固定于基座上的第一驅(qū)動(dòng)裝置和第二驅(qū)動(dòng)裝置、與第一驅(qū)動(dòng)裝置的減速機(jī)輸出軸直接連接的第一搖桿及與第二驅(qū)動(dòng)裝置的減速機(jī)輸出軸直接連接的第二搖桿，所述激光切割裝置還包括分別與所述第一搖桿、所述第二搖桿及所述激光切割工具活動(dòng)連接的兩根連桿，使所述第一搖桿、第二搖桿、兩根連桿及所述基座構(gòu)成五連桿機(jī)構(gòu)，其中，所述第一驅(qū)動(dòng)裝置的輸出軸與第二驅(qū)動(dòng)裝置的輸出軸平行設(shè) 置；設(shè)定所述第一搖桿、第二搖桿、第一連桿及第二連桿的長度，使所述五連桿機(jī)構(gòu)的一個(gè)活動(dòng)節(jié)始終位于第一驅(qū)動(dòng)裝置的輸出軸線與第二驅(qū)動(dòng)裝置的輸出軸線之間。上述的小軌跡激光切割裝置，其中，所述激光切割工具安裝在所述五連桿機(jī)構(gòu)的另一個(gè)活動(dòng)節(jié)上，以使所述激光切割工具上的一部分部件可兼作該另一個(gè)活動(dòng)節(jié)的構(gòu)造部件。上述的小軌跡激光切割裝置，其中，所述第一驅(qū)動(dòng)裝置的潤滑部件及第二驅(qū)動(dòng)裝置的潤滑部件均采用O形圈及油封實(shí)現(xiàn)完全密封。本實(shí)用新型的小軌跡激光切割裝置是基于兩個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置與五連桿機(jī)構(gòu)來對(duì)工具的軌跡實(shí)現(xiàn)控制，即兩根搖桿與兩根連桿受第一驅(qū)動(dòng)裝置及第二驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)后確定激光切割工具的位置，因此，其整體構(gòu)造較為簡化并可以實(shí)現(xiàn)正確的控制。由于第一驅(qū)動(dòng)裝置、第二驅(qū)動(dòng)裝置都是固定于裝置的基座上的，因此確保了某一方的驅(qū)動(dòng)裝置不會(huì)對(duì)另一方驅(qū)動(dòng)裝置形成負(fù)荷，另外，搖桿或連桿在移動(dòng)時(shí)的慣性也會(huì)因此而減小。五連桿機(jī)構(gòu)的一個(gè)活動(dòng)節(jié)始終位于第一驅(qū)動(dòng)裝置的輸出軸線與第二驅(qū)動(dòng)裝置的輸出軸線之間這樣的結(jié)構(gòu)，消除了夾持激光切割工具的兩根連桿并排在一條直線上而導(dǎo)致激光切割工具無法移動(dòng)的死點(diǎn)位置。由搖桿、連桿及基座構(gòu)成的五連桿機(jī)構(gòu)共同實(shí)現(xiàn)了小軌跡激光切割裝置的輕量化以及袖珍化的目標(biāo)。而將激光切割工具一側(cè)部件的其中一部分兼用作為活動(dòng)節(jié)一側(cè)的構(gòu)造部件這樣的結(jié)構(gòu)則不僅實(shí)現(xiàn)了小軌跡激光切割裝置的輕量化與袖珍化，更達(dá)到了成本降低的要求。至于第一驅(qū)動(dòng)裝置及第二驅(qū)動(dòng)裝置中的潤滑部件的完全密封構(gòu)造，則起到了防止激光切割工具污染的作用。

圖I為第一種現(xiàn)有技術(shù)的小軌跡激光切割裝置的立體圖；圖2為第二種現(xiàn)有技術(shù)的小軌跡激光切割裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為第三種現(xiàn)有技術(shù)的小軌跡激光切割裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型的小軌跡激光切割裝置的立體圖；圖5為本實(shí)用新型的小軌跡激光切割裝置的正面圖(部分剖面);[0020]圖6為本實(shí)用新型的小軌跡激光切割裝置的俯視圖；圖7為本實(shí)用新型的小軌跡激光切割裝置中五連桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖；圖8為本實(shí)用新型的小軌跡激光切割裝置的運(yùn)行動(dòng)作原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)說明參閱圖4至圖8，本實(shí)用新型的小軌跡激光切割裝置3，其安裝在了機(jī)器人本體I的手腕端部。小軌跡激光切割裝置3中包括如下部件基座8、第一驅(qū)動(dòng)裝置9、第二驅(qū)動(dòng)裝置10、第一搖桿11、第二搖桿12、第一連桿13、第二連桿14以及激光切割工具2。第一驅(qū)動(dòng)裝置9與第二驅(qū)動(dòng)裝置10安裝固定在基座8上，在進(jìn)行安裝時(shí)，讓第一驅(qū)動(dòng)裝置9與第二驅(qū)動(dòng)裝置10各自的輸出軸線al、a2處于平行，且讓第一驅(qū)動(dòng)裝置9的輸出軸線al與第二驅(qū)動(dòng)裝置10輸出軸線a2盡可能接近后再行固定。第一驅(qū)動(dòng)裝置9由第一伺服馬達(dá)Ml與 第一減速機(jī)Dl所構(gòu)成，而第二驅(qū)動(dòng)裝置10則由第二伺服馬達(dá)M2與第二減速機(jī)D2所構(gòu)成，在伺服馬達(dá)Ml、M2的輸出軸上分別連接有減速機(jī)Dl、D2的輸入軸。在減速機(jī)Dl的輸出軸15中固定有第一搖桿11的基部Ila (底部)，在減速機(jī)D2的輸出軸16上固定有第二搖桿12的基部12a,第一搖桿11在與第一驅(qū)動(dòng)裝置9的輸出軸線al正交的面上進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，第二搖桿12在與第二驅(qū)動(dòng)裝置10輸出軸線a2正交的面上進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。另外，在第一搖桿11的另一端Ilb則與第一連桿13的基部活動(dòng)連接，且可保證第一連桿13的基部自由旋轉(zhuǎn)，而在第二搖桿12的另一端12b則與第二連桿14的基部活動(dòng)連接，此外，第一連桿13的另一端與第二連桿14的另一端活動(dòng)連接，第一搖桿11、第二搖桿12、第一連桿13、第二連桿14及基座8全體構(gòu)成五連桿機(jī)構(gòu)。減速機(jī)Dl的輸出軸15與第一搖桿11的基部Ila之間的聯(lián)結(jié)點(diǎn)形成了第一活動(dòng)節(jié)J1，減速機(jī)D2的輸出軸16與第二搖桿12的基部12a之間的聯(lián)結(jié)點(diǎn)形成了第二活動(dòng)節(jié)J2，第一搖桿11的另一端Ilb與第一連桿13的基部之間的聯(lián)結(jié)點(diǎn)形成了第三活動(dòng)節(jié)J3，第二搖桿12的另一端12b與第二連桿14的基部之間的聯(lián)結(jié)點(diǎn)形成了第四活動(dòng)節(jié)J4，而第一連桿13的另一端與第二連桿14的另一端之間的聯(lián)結(jié)點(diǎn)則形成了第五活動(dòng)節(jié)J5。其中第三活動(dòng)節(jié)至第五活動(dòng)節(jié)即J3 J5屬于在運(yùn)行過程中會(huì)改變位置的活動(dòng)節(jié)，它們相互結(jié)合在一起，且各自都可經(jīng)由徑向軸承17實(shí)現(xiàn)順暢、無阻礙的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。為了讓第四活動(dòng)節(jié)J4始終位于第一驅(qū)動(dòng)裝置9的輸出軸線al與第二驅(qū)動(dòng)裝置10的輸出軸線a2之間,應(yīng)對(duì)第一搖桿11的長度LI、第二搖桿12的長度L2、第一連桿13的長度L3、第二連桿14的長度L4進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑O(shè)定。激光切割工具2為激光切割用加工頭，其上連接著引導(dǎo)部件為光纖電纜。激光切割工具2安裝在第五活動(dòng)節(jié)J5上，這種安裝方式確保激光切割工具2的一部分部件可兼用作為第五活動(dòng)節(jié)J5的構(gòu)造部件。也就是說，激光切割工具2的器體19安裝在第五活動(dòng)節(jié)J5上，利用螺栓20固定安裝在第二連桿14的另一端上，但此時(shí)介于第五活動(dòng)節(jié)J5上的第一連桿13的另一端與第二連桿14的另一端之間的徑向軸承17的內(nèi)輪21則利用設(shè)置于器體19上端的法蘭盤22而被緊壓固定住。另外，通過從外部通過內(nèi)嵌于第二連桿13的另一端中而被固定的軸承壓蓋24則用于固定徑向軸承17的外輪23。將與五連桿機(jī)構(gòu)有關(guān)的各種符號(hào)按圖8確定下來后，安裝在第五活動(dòng)節(jié)J 5上的激光切割工具2相對(duì)于第一活動(dòng)節(jié)Jl的位置(X，y)將由如下公式來得出X = LlX sin Θ 1+L3 X sin θ 3 · · ①y = LI X cos Θ 1+L3 X cos θ 3 · · ②因此，當(dāng)Θ 3及LI、L3為已知值，以及作為第一搖桿11的旋轉(zhuǎn)角度Θ I和第二搖桿12的旋轉(zhuǎn)角度Θ 2的函數(shù)為[f O]時(shí)，則可以通過第一驅(qū)動(dòng)裝置9和第二驅(qū)動(dòng)裝置10來對(duì)激光切割工具2的位置進(jìn)行控制。以下是Θ 3 = f (L0、L1、L2、L3、L4、Θ I、Θ 2)的相關(guān)說明。在圖8的情況下，下面所示兩個(gè)公式③、④是成立的L0+L1 X cos Θ 1-L2 X cos Θ 2-L3 X cos Θ 3-L4 X cos θ 4=0 · · ③LI X sin Θ 1-L2X sin Θ 2+L3X sin Θ 3-L4X sin θ 4=0 · ④ 但是第四活動(dòng)節(jié)J4始終位于第一驅(qū)動(dòng)裝置的輸出軸線與第二驅(qū)動(dòng)裝置的輸出軸線之間，將公式③、④中與Θ 4有關(guān)的系數(shù)均移動(dòng)至等號(hào)左邊，得到以下兩公式L4X cos Θ 4=L0+Llcos Θ 1-L2 X cos Θ 2-L3 X cos θ 3 · · ⑤L4X sin Θ 4=L1 X sin Θ 1-L2X sin Θ 2+L3X sin θ 3 · · · 在⑤、⑥公式的等號(hào)左邊和右邊分別平方并相加后，獲得如下公式cos Θ 3 X (2L1 XL3X cos Θ 3—2L2 XL3X cos Θ 2+2L0 X L3) +sin θ 3 X (-2L1 X L3sin Θ 1+2L2 X L3sin Θ 2)=L02+L12+L22-L42+L32+2L0X LI X cos Θ I-2L0XL2Xcos Θ 2_2LlXL2Xcos( Θ I-Θ 2)· ⑦由于公式⑦是由左邊的cos Θ 3、sin θ 3的系數(shù)及等號(hào)右邊的已知值或設(shè)定值所構(gòu)成，因此可得到A = (2L1 XL3X cos Θ 3—2L2 XL3X cos Θ 2+2L0 X L3)B = (-2L1 XL3X sin Θ 1+2L2 XL3X sin θ 2)如C =右邊，則獲得下面公式Acos Θ 3+Bsin Θ 3=C· ⑧因此得到如下公式Θ 3=cos_1 [C/ (A2+B2) 1/2] +tan-1 (B/A) · · ⑨也就是說，只要設(shè)定好第一驅(qū)動(dòng)裝置9的旋轉(zhuǎn)角度和第二驅(qū)動(dòng)裝置10的旋轉(zhuǎn)角度，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)激光切割工具2的運(yùn)行軌跡的控制。為了保證第一驅(qū)動(dòng)裝置9和第二驅(qū)動(dòng)裝置10旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的軌跡即為激光切割工具2的運(yùn)行軌跡，應(yīng)使激光切割工具2的光軸與J5軸中心軸線重合，為了保證其同軸度，設(shè)計(jì)了特制激光加工頭，通過對(duì)其在X和Y方向的微調(diào)旋轉(zhuǎn)最終實(shí)現(xiàn)其同軸的目標(biāo)，同時(shí)，激光切割工具2的光纖線纜通過J5軸的空心軸。機(jī)器人本體I與小軌跡激光切割裝置3獨(dú)立運(yùn)行。針對(duì)加工對(duì)象物，首先，根據(jù)機(jī)器人本體I來確定好手腕的位置，并同步驅(qū)動(dòng)小軌跡激光切割裝置。利用控制裝置，當(dāng)?shù)谝获R達(dá)Ml、第二馬達(dá)M2驅(qū)動(dòng)之后，通過第一減速機(jī)D1、第二減速機(jī)D2，使得第一搖桿11僅限在角度Θ I、第二搖桿12僅限在角度Θ 2內(nèi)擺動(dòng)。于是，通過連接在第一搖桿11的第一連桿13與連接在第二搖桿12上的第二連桿14，使得激光切割工具2的位置被確定在上述公式①、②的位置(X，y)，這一動(dòng)作是連續(xù)執(zhí)行的，從而使得激光切割工具2據(jù)此執(zhí)行小軌跡加工。[0054]此時(shí)，第一搖桿11、第二搖桿12將分別通過第一減速機(jī)Dl、第二減速機(jī)D2而開始旋轉(zhuǎn)，因此，相對(duì)于馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)角度來說，由于減速機(jī)上的輸出軸的旋轉(zhuǎn)角度會(huì)變得非常之小，因此，可以對(duì)小軌跡加工時(shí)的插補(bǔ)間隔實(shí)現(xiàn)精密的設(shè)定。第一驅(qū)動(dòng)裝置9的馬達(dá)Ml和第二驅(qū)動(dòng)裝置9的馬達(dá)M2都是市售的產(chǎn)品，至于第一減速機(jī)Dl和第二減速機(jī)D2也同樣是市售產(chǎn)品。另外，由于第一驅(qū)動(dòng)裝置9和第二驅(qū)動(dòng)裝置10中的潤滑部件全部都是無偏心的旋轉(zhuǎn)式結(jié)構(gòu)，因此，可以利用常規(guī)的O形圈或油封來進(jìn)行完好密封。另外，如果將第一活動(dòng)節(jié)Jl與第二活動(dòng)節(jié)J 2配置于同一軸線上，并將圖8所示的第一活動(dòng)節(jié)Jl與第二活動(dòng)節(jié)J2之間的距離LO設(shè)為O的情形下，前述的五連桿機(jī)構(gòu)將變成為四連桿機(jī)構(gòu)，不過，兩者在動(dòng)作方面的差異并不明顯，仍然可以發(fā)揮出本實(shí)用新型的作用效果。但是，如果將第一驅(qū)動(dòng)裝置9、第二驅(qū)動(dòng)裝置10配置在同一軸線上，則形成的機(jī)構(gòu)會(huì)變得復(fù)雜，并且會(huì)導(dǎo)致機(jī)構(gòu)大型化。本實(shí)用新型的小軌跡激光切割裝置是基于兩個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置及五連桿機(jī)構(gòu)的構(gòu)造來對(duì)激光切割工具的軌跡實(shí)現(xiàn)控制的，即兩個(gè)搖桿與兩根連桿受第一驅(qū)動(dòng)裝置及第二驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)后確定激光切割工具的位置，因此，其整體構(gòu)造較為簡化，可以實(shí)現(xiàn)正確的控制。 由于第一驅(qū)動(dòng)裝置、第二驅(qū)動(dòng)裝置都是固定于裝置的基座上的，因此確保了其中一方的驅(qū)動(dòng)裝置不會(huì)對(duì)另一方驅(qū)動(dòng)裝置形成負(fù)荷，另外，搖桿或連桿在移動(dòng)時(shí)的慣性也會(huì)因此而減小。另外，對(duì)于激光切割工具的導(dǎo)引部件(光纖線纜)不至于會(huì)被過度扭曲。再者，現(xiàn)有技術(shù)中的圓規(guī)機(jī)構(gòu)中所必須的旋轉(zhuǎn)止動(dòng)部件也不再是必需的，從而可以避免因旋轉(zhuǎn)止動(dòng)部件所引起的干擾問題。由于兩個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置使用了減速機(jī)，因此可以利用減速比較大、輸出較小的馬達(dá)來實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)。另外，由于來自于減速機(jī)的輸出并非經(jīng)過齒輪等部件，而是直接連結(jié)的，因此，齒隙相對(duì)更小，剛性相對(duì)更高。為此，可以利用其實(shí)現(xiàn)高精度的小軌跡加工。小型馬達(dá)及減速機(jī)可以直接利用市售的部件，因此相對(duì)成本更低一些。由于激光切割工具與驅(qū)動(dòng)裝置中的潤滑部件等污染源相分離，因此，激光切割工具不用擔(dān)心光學(xué)系統(tǒng)會(huì)受到污染。另外，在日常實(shí)施光學(xué)系統(tǒng)維護(hù)作業(yè)時(shí)，在拆卸與安裝光纖電纜及激光切割工具時(shí)也會(huì)因此相對(duì)更為方便一些。由于實(shí)用新型的小軌跡激光切割裝置屬于五節(jié)連桿機(jī)構(gòu)且為向內(nèi)側(cè)收縮的狀態(tài)，因此，加工裝置的體積更為袖珍，另外，由于是向內(nèi)側(cè)收縮的狀態(tài)，消除了夾持激光切割工具的兩側(cè)連桿并排在一條直線上而導(dǎo)致激光切割工具無法移動(dòng)的死點(diǎn)位置，因此，與向外側(cè)擴(kuò)張的五節(jié)連桿機(jī)構(gòu)為了避免此類死點(diǎn)狀態(tài)而必須始終將激光切割工具保持在向前方伸出的狀態(tài)相比，其更可以確保驅(qū)動(dòng)裝置整體構(gòu)造的小型化。另外，向內(nèi)側(cè)收縮形態(tài)的五節(jié)連桿構(gòu)造由于在運(yùn)行過程中也不會(huì)出現(xiàn)搖桿與連桿的活動(dòng)節(jié)超出至第一驅(qū)動(dòng)裝置或第二驅(qū)動(dòng)裝置與搖桿之間的活動(dòng)節(jié)之外的情況，因此，即使是在周圍全是墻壁式的狹窄場所中，也可以確保在較少受干擾的前提下使用本實(shí)用新型的加工裝置。由于馬達(dá)及減速機(jī)等驅(qū)動(dòng)裝置全部都被固定在了基座上，因此，驅(qū)動(dòng)裝置本身不至于會(huì)對(duì)其它驅(qū)動(dòng)裝置形成負(fù)荷，其結(jié)果是，可以減小搖桿等可動(dòng)部分的慣性，除了前述作用效果之外，還能同時(shí)提升其控制性能。另外，由于驅(qū)動(dòng)裝置是不移動(dòng)的，因此，對(duì)于與它們連接的電纜等相對(duì)處理時(shí)會(huì)更方便一些。[0062]在前述作用效果的基礎(chǔ)上，同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了部件的兼用，節(jié)省了更多的空間，從而有望實(shí)現(xiàn)更小型化以及更低的成本。驅(qū)動(dòng)裝置中的潤滑機(jī)構(gòu)可以更方便地做成O形圈或油封的密封構(gòu)造，使?jié)櫥偷炔粫?huì)泄漏出來，除了可實(shí)現(xiàn)前述作用效果之外，更可以防止工具受到污染。本實(shí)用新型的小軌跡激光切割裝置配合6軸機(jī)器人不僅可以實(shí)現(xiàn)小軌跡圖形的精確切割，同時(shí)亦可以滿足較大工件的激光切割要求。同時(shí)，通過6軸機(jī)器人姿態(tài)的調(diào)整改變小軌跡激光切割裝置的空間位置，可實(shí)現(xiàn)曲面的激光切割需求，通過控制系統(tǒng)的識(shí)別控制，可以實(shí)現(xiàn)6軸機(jī)器人聯(lián)動(dòng)或五連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的切換。即當(dāng)加工小軌跡圖形時(shí)，可以通過本實(shí)用新型的小軌跡激光切割裝置的五連桿機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)加工大軌跡的圖形時(shí)，可以通過機(jī)器人的6軸來實(shí)現(xiàn)，由機(jī)器人控制系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別判定來實(shí)現(xiàn)兩者之間的自動(dòng)切換。以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的方法及其核心思想；對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實(shí)用新型的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本實(shí)用新型的限定。
權(quán)利要求1.一種小軌跡激光切割裝置，安裝在機(jī)器人的手腕前端部，所述激光切割裝置包括基座、激光切割工具、固定于基座上的第一驅(qū)動(dòng)裝置和第二驅(qū)動(dòng)裝置、與第一驅(qū)動(dòng)裝置的減速機(jī)輸出軸直接連接的第一搖桿及與第二驅(qū)動(dòng)裝置的減速機(jī)輸出軸直接連接的第二搖桿，所述激光切割裝置還包括分別與所述第一搖桿、所述第二搖桿及所述激光切割工具活動(dòng)連接的兩根連桿，使所述第一搖桿、第二搖桿、兩根連桿及所述基座構(gòu)成五連桿機(jī)構(gòu)，其特征在于， 所述第一驅(qū)動(dòng)裝置的輸出軸與第二驅(qū)動(dòng)裝置的輸出軸平行設(shè)置； 設(shè)定所述第一搖桿、第二搖桿、第一連桿及第二連桿的長度，使所述五連桿機(jī)構(gòu)的一個(gè)活動(dòng)節(jié)始終位于第一驅(qū)動(dòng)裝置的輸出軸線與第二驅(qū)動(dòng)裝置的輸出軸線之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的小軌跡激光切割裝置，其特征在于，所述激光切割工具安裝在所述五連桿機(jī)構(gòu)的另一個(gè)活動(dòng)節(jié)上，以使所述激光切割工具上的一部分部件可兼作該另一個(gè)活動(dòng)節(jié)的構(gòu)造部件。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的小軌跡激光切割裝置，其特征在于，所述第一驅(qū)動(dòng)裝置的潤滑部件及第二驅(qū)動(dòng)裝置的潤滑部件均采用O形圈及油封實(shí)現(xiàn)完全密封。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種安裝在機(jī)器人的手腕前端部的小軌跡激光切割裝置，包括基座、激光切割工具、固定于基座上的第一驅(qū)動(dòng)裝置和第二驅(qū)動(dòng)裝置、與第一驅(qū)動(dòng)裝置的減速機(jī)輸出軸直接連接的第一搖桿、與第二驅(qū)動(dòng)裝置的減速機(jī)輸出軸直接連接的第二搖桿及分別與第一搖桿、第二搖桿及激光切割工具活動(dòng)連接的兩根連桿，使第一搖桿、第二搖桿、兩根連桿及基座構(gòu)成五連桿機(jī)構(gòu)；第一驅(qū)動(dòng)裝置的輸出軸與第二驅(qū)動(dòng)裝置的輸出軸平行設(shè)置；設(shè)定第一搖桿、第二搖桿、第一連桿及第二連桿的長度使五連桿機(jī)構(gòu)的一個(gè)活動(dòng)節(jié)始終位于第一驅(qū)動(dòng)裝置的輸出軸線與第二驅(qū)動(dòng)裝置的輸出軸線之間。本小軌跡激光切割裝置重量輕、體積小，能對(duì)激光切割工具的軌跡實(shí)施高精度的控制。
文檔編號(hào)B23K26/36GK202780235SQ20122029789
公開日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月25日
發(fā)明者錢暉, 童梁, 朱浩翔, 孔萌 申請(qǐng)人:上海發(fā)那科機(jī)器人有限公司