[發(fā)明專利]一種超聲波切割機(jī)器人

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810098548.2
• 申請日: 2018-01-31
• 公開（公告）號(hào): CN108161458A
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張?jiān)齐?/a>;嚴(yán)明;康凱;張宇
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州輝昂科技有限公司
• 主分類號(hào): B23P23/02
• 分類號(hào): B23P23/02;B23B19/02;B25J9/00;B23D79/00
• 代理公司: 杭州浙科專利事務(wù)所(普通合伙) 33213
• 代理人: 吳秉中

一種超聲波切割機(jī)器人，屬于切割裝置技術(shù)領(lǐng)域，包括機(jī)器人機(jī)構(gòu)和超聲波切割主軸機(jī)構(gòu)；所述超聲波切割主軸機(jī)構(gòu)安裝于機(jī)器人機(jī)構(gòu)的末端，機(jī)器人機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)超聲波切割主軸機(jī)構(gòu)的位置和方向；所述超聲波切割主軸機(jī)構(gòu)包括伺服電機(jī)、同步帶、超聲主軸、上觸頭、下觸頭、換能器和變幅桿。本發(fā)明將機(jī)器人技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、超聲波振動(dòng)加工技術(shù)和復(fù)合材料加工藝應(yīng)用到復(fù)合材料切割加工行業(yè)中，代替復(fù)合材料加工的五軸、六軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床，以滿足復(fù)合材料復(fù)雜形狀的切割、銑削和打孔。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于切割裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及為一種超聲波切割機(jī)器人。

背景技術(shù)

在現(xiàn)今生活中，復(fù)合材料廣泛應(yīng)用于社會(huì)生活中，先進(jìn)復(fù)合材料加工卻成為了科學(xué)界的難題，工業(yè)中一般采用六軸龍門式超聲波切割機(jī)床，但龍門切割機(jī)床存在以下問題：

(1)機(jī)床結(jié)構(gòu)復(fù)雜，生產(chǎn)成本高；

(2)對于復(fù)雜形狀的先進(jìn)復(fù)合材料零件，往往很難加工；

(3)機(jī)床占地面積大；

(4)機(jī)床質(zhì)量大，比較笨重。

現(xiàn)階段機(jī)器人加工技術(shù)和超聲切割技術(shù)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)制造中，機(jī)器人技術(shù)和超聲切割技術(shù)各自具有獨(dú)特優(yōu)勢，如超聲切割技術(shù)具有加工各種先進(jìn)復(fù)合材料、加工精度高、加工質(zhì)量好等的優(yōu)點(diǎn)，機(jī)器人技術(shù)具有加工形狀復(fù)雜，加工效率高等優(yōu)點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述提到的缺陷和不足，而提供一種超聲波切割機(jī)器人。

本發(fā)明實(shí)現(xiàn)其目的采用的技術(shù)方案如下。

一種超聲波切割機(jī)器人，包括機(jī)器人機(jī)構(gòu)和超聲波切割主軸機(jī)構(gòu)；其特征在于，所述超聲波切割主軸機(jī)構(gòu)安裝于機(jī)器人機(jī)構(gòu)的末端，機(jī)器人機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)超聲波切割主軸機(jī)構(gòu)的位置和方向；所述超聲波切割主軸機(jī)構(gòu)包括伺服電機(jī)、同步帶、超聲主軸、上觸頭、下觸頭、換能器和變幅桿；所述同步帶一端連接伺服電機(jī)的輸出端，另一端連接超聲主軸；伺服電機(jī)通過同步帶帶動(dòng)超聲主軸旋轉(zhuǎn)；所述上觸頭安裝于超聲主軸底部；所述下觸頭安裝于換能器頂部，下觸頭與上觸頭信號(hào)連接；所述變幅桿頂部固定安裝于換能器底部，所述變幅桿底部可拆卸式安裝有圓形刀或尖形刀。

所述機(jī)器人機(jī)構(gòu)包括回轉(zhuǎn)底座、俯仰大臂、俯仰后臂、俯仰前臂、旋轉(zhuǎn)小臂、俯仰手腕、第一支架和第二支架；所述俯仰大臂底部轉(zhuǎn)動(dòng)安裝于回轉(zhuǎn)底座；所述俯仰大臂頂部與俯仰后臂底部轉(zhuǎn)動(dòng)連接；所述俯仰前臂底部與俯仰后臂頂部轉(zhuǎn)動(dòng)連接；所述俯仰前臂頂部與旋轉(zhuǎn)小臂一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接；所述旋轉(zhuǎn)小臂另一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接有俯仰手腕；所述俯仰手腕末端轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有第一支架；所述第一支架與第二支架固定連接。

俯仰大臂和回轉(zhuǎn)底座之間設(shè)置有舵機(jī)，舵機(jī)內(nèi)設(shè)旋轉(zhuǎn)軸，舵機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸豎立設(shè)置且穿設(shè)于俯仰大臂和回轉(zhuǎn)底座。

所述回轉(zhuǎn)底座上設(shè)置有控制裝置；所述第二支架呈三角狀；第一支架固定安裝于第二支架的頂部；第二支架側(cè)面上方固定安裝有電機(jī)固定架。

所述伺服電機(jī)固定安裝于電機(jī)固定架，伺服電機(jī)輸出端安裝有第一齒輪和第一軸用卡簧；第一軸用卡簧位于第一齒輪和電機(jī)固定架之間；所述超聲主軸頂端安裝有第二齒輪、第二軸用卡簧和導(dǎo)電滑環(huán)；所述第二軸用卡簧位于第二齒輪和導(dǎo)電滑環(huán)之間；所述導(dǎo)電滑環(huán)外壁固定安裝于電機(jī)固定架，內(nèi)壁與超聲主軸連接。

所述同步帶一端安裝于第一齒輪，另一端安裝于第二齒輪；所述同步帶配設(shè)有張緊裝置；所述張緊裝置安裝于電機(jī)固定架。

所述電機(jī)固定架底部設(shè)置有上端蓋，所述上端蓋底部固定安裝有外套筒；外套筒底部安裝有下端蓋；所述外套筒套設(shè)于內(nèi)套筒外部；所述外套筒和內(nèi)套筒之間設(shè)置有上軸承和下軸承；上軸承和下軸承之間設(shè)有軸承套；外套筒安裝有風(fēng)扇。

所述內(nèi)套筒內(nèi)部安裝有換能器；內(nèi)套筒和換能器之間安裝有絕緣套。