CN107297571A - 智能机器人机械手激光导光臂 - Google Patents

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史韬
雷振远
史秦蔚
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Abstract

本发明涉及机械领域，尤其涉及智能机器人机械手激光导光臂。包含金属二氧化碳射频激光器，所述金属二氧化碳射频激光器安装在导光系统上，所述导光系统包含机械手臂，所述机械手臂能够实现激光导向，所述金属二氧化碳射频激光器通过导光臂能够将激光导向到激光头。有益效果：通过大功率金属二氧化碳射频激光器、多关节导光臂——导光系统，激光头，进行激光输出与定位，使整机输出的激光具有导向性好，能量密度高的特点；二氧化碳工作激光的照射点以半导体瞄准激光器为基准，提升了安全性和操控性。

Description

智能机器人机械手激光导光臂
技术领域
本发明涉及机械领域，尤其涉及智能机器人机械手激光导光臂。
背景技术
随着人工智能的发展，“机器换人”是必然趋势，传统的劳动密集型企业和流水线式的生产方式逐渐会被人工智能机器取代，而传统机器手臂只是简单抓取或摆放，主要以机械移动，摆放等为主，不能对产品进行进一步加工或处理。
金属二氧化碳射频激光器属于现有技术，机械手也是成熟的技术，但是二者没有结合，机械手多用于抓取工件。
发明内容
发明的目的：为了提供一种效果更好的智能机器人机械手激光导光臂，具体目的见具体实施部分的多个实质技术效果。
为了达到如上目的，本发明采取如下技术方案：
智能机器人机械手激光导光臂，其特征在于，包含金属二氧化碳射频激光器，所述金属二氧化碳射频激光器安装在导光系统上，所述导光系统包含机械手臂，所述机械手臂能够实现激光导向，所述金属二氧化碳射频激光器通过导光臂能够将激光导向到激光头。
本发明进一步技术方案在于，所述机械手臂包含底座，底座上安装有转动平台，所述转动平台上安装有转动电机和旋转电机，转动电机的动力连接轴连接着转动平台，所述转动平台能够被转动电机带动着转动，转动平台上还固定有旋转电机，旋转电机的动力输出轴连接着竖直臂，所述竖直臂能够随着旋转电机的动力输出轴的转动而转动，所述竖直臂上端为水平旋转臂，所述水平旋转臂能够被水平旋转臂电机带动转动，所述金属二氧化碳射频激光器安装在水平旋转臂上并能随之转动，金属二氧化碳射频激光器的激光能够通过导光臂被导向到激光头，所述激光头朝下布置，进行工作时，可随机械手360自由度灵活旋转，到达指定目标位。
本发明进一步技术方案在于，所述导光臂为下置导光臂，该下置导光臂水平布置。
采用如上技术方案的本发明，相对于现有技术有如下有益效果：通过大功率金属二氧化碳射频激光器、多关节导光臂——导光系统，激光头，进行激光输出与定位，使整机输出的激光具有导向性好，能量密度高的特点； 二氧化碳工作激光的照射点以半导体瞄准激光器为基准，提升了安全性和操控性。
附图说明
为了进一步说明本发明，下面结合附图进一步进行说明：
图1为发明爆炸结构示意图；
图2为激光光路的实现结构之一；
图3为转动电机的结构示意图；
图4为底座的结构示意图；
图5为转动关节的结构示意图；
图6为本发明实施结构之一；
图7为本发明实施结构之二；
其中：其中：1.底座；2.水平旋转臂；3.竖直臂；4.旋转电机；5.转动电机；6.下置导光臂；7.激光头支架；8.激光头；9.转动平台；10.转动凸起；11.金属二氧化碳射频激光器；12.上置导光臂；13.水平旋转臂电机。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
智能机器人机械手激光导光臂，其特征在于，包含金属二氧化碳射频激光器，所述金属二氧化碳射频激光器安装在导光系统上，所述导光系统包含机械手臂，所述机械手臂能够实现激光导向，所述金属二氧化碳射频激光器通过导光臂能够将激光导向到激光头。本处的技术方案所起到的实质的技术效果及其实现过程为如下：将金属二氧化碳射频激光器和多关节机械臂，即现在技术成熟的机械手结合起来，基于《多关节机械手臂振动分析及检测方法》以及对行业背景的了解，可知机械手实现没有任何问题，将将金属二氧化碳射频激光器安装在机械臂上，直接实现激光的导向，通过激光头聚焦镜聚焦。完成激光输出和能量聚集，从而实现在智能机器人机械手的激光应用。
作为进一步的解释，本处提供一种常见的机械手臂的实现结构，所述机械手臂包含底座，底座上安装有转动平台，所述转动平台上安装有转动电机和旋转电机，转动电机的动力连接轴连接着转动平台，所述转动平台能够被转动电机带动着转动，转动平台上还固定有旋转电机，旋转电机的动力输出轴连接着竖直臂，所述竖直臂能够随着旋转电机的动力输出轴的转动而转动，所述竖直臂上端为水平旋转臂，所述水平旋转臂能够被水平旋转臂电机带动转动，所述金属二氧化碳射频激光器安装在水平旋转臂上并能随之转动，金属二氧化碳射频激光器的激光能够通过导光臂被导向到激光头，所述激光头朝下布置。毫无疑问，机械手臂实现没有任何问题，类似的机械手臂均在本专利的保护范围内。
结合图6，所述导光臂为下置导光臂，该下置导光臂水平布置。该种布置结构稳定，安全，方便实现。
结合图7，所述导光臂为上置导光臂，该上置导光臂平行于水平旋转臂布置。
类似的实现没有任何问题，其均在本专利的保护范围内。作为进一步的优选，末段光路激光头垂直方向（垂直向下），长度小于55mm（聚焦）。只要能保证激光器发出激光中心位无位置偏移即可（焦点偏轴小于1.5mm）。
程序控制系统采用编程程序控制系统，编程系统主控部分采用PLC可编程控制器作为主控单元。具有“手动”、“自动”选择功能，在“手动”模式下可以人工操作参与，在“自动”模式下，智能机器人机械手导光臂自动完成切割或焊接等操作。
在同样的平台上，初始位置相同的情况下，本专利的导光臂在机械手臂的移动下，相比于现有技术，本专利移动到目的切割位置，所用的时间大约为现有的技术的三坐标移动体系的一半。其灵活度高，自由度高，可调整能力极强，能够实现倾斜照射切割等原来实现不了的效果。
通过大功率金属二氧化碳射频激光器、多关节导光臂——导光系统，激光头，进行激光输出与定位，使整机输出的激光具有导向性好、能量密度高的特点二氧化碳工作激光的照射点以半导体瞄准激光器为基准，提升了安全性和操控性。
结合机械手臂与激光设备结合，开发出智能型激光机械手设备。能在一个工位上解决多道工序问题，切割，汽化，焊接，钻孔等等。从而降低流水线产品的定位，安装，提高生产效率，使流水线产品具备一次成型，提高产品精度等多种优势。开创性地，以上各个效果独立存在，还能用一套结构完成上述结果的结合。以上结构实现的技术效果实现清晰，如果不考虑附加的技术方案，本专利名称还可以是一种激光实现结构。图中未示出部分细节。
关于导光臂，可以参考1988年发表于《长春光学精密机械学院学报》的《白光指示激光导光臂设计》。
需要说明的是，本专利提供的多个方案包含本身的基本方案，相互独立，并不相互制约，但是其也可以在不冲突的情况下相互组合，达到多个效果共同实现。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本领域的技术人员应该了解本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的范围内。

Claims (4)

1.智能机器人机械手激光导光臂，其特征在于，包含金属二氧化碳射频激光器，所述金属二氧化碳射频激光器安装在导光系统上，所述导光系统包含机械手臂，所述机械手臂能够实现激光导向，所述金属二氧化碳射频激光器通过导光臂能够将激光导向到激光头。
2.如权利要求1所述的智能机器人机械手激光导光臂，其特征在于，所述机械手臂包含底座，底座上安装有转动平台，所述转动平台上安装有转动电机和旋转电机，转动电机的动力连接轴连接着转动平台，所述转动平台能够被转动电机带动着转动，转动平台上还固定有旋转电机，旋转电机的动力输出轴连接着竖直臂，所述竖直臂能够随着旋转电机的动力输出轴的转动而转动，所述竖直臂上端为水平旋转臂，所述水平旋转臂能够被水平旋转臂电机带动转动，所述金属二氧化碳射频激光器安装在水平旋转臂上并能随之转动，金属二氧化碳射频激光器的激光能够通过导光臂被导向到激光头，所述激光头朝下布置。
3.如权利要求1所述的智能机器人机械手激光导光臂，其特征在于，所述导光臂为下置导光臂，该下置导光臂水平布置。
4.如权利要求1所述的智能机器人机械手激光导光臂，其特征在于，所述导光臂为上置导光臂，该上置导光臂平行于水平旋转臂布置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109499007A (zh) * 2018-12-19 2019-03-22 武汉奇致激光技术股份有限公司 一种点阵超脉冲射频激励co2激光控制系统及控制方法
CN110101367A (zh) * 2019-05-10 2019-08-09 南方医科大学南方医院 探头、激光装置及激光扫描成像系统

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4675499A (en) * 1985-01-31 1987-06-23 Shibuya Kogyo Co., Ltd. Laser beam machining robot
DE10157891A1 (de) * 2001-11-26 2003-06-18 Alpha Laser Gmbh Laserbearbeitungsvorrichtung
CN201157405Y (zh) * 2008-01-23 2008-12-03 吉林省科英激光技术有限责任公司 Co2激光扫描机
CN201719371U (zh) * 2010-05-11 2011-01-26 成都国雄光电技术有限公司 超脉冲二氧化碳点阵激光输出装置
CN203509355U (zh) * 2013-09-26 2014-04-02 武汉瑞丰光电技术有限公司 激光三维切割机
CN106271051A (zh) * 2016-08-30 2017-01-04 上海嘉强自动化技术有限公司 一种三维柔性低功率激光加工系统
CN206010211U (zh) * 2016-08-26 2017-03-15 安徽鸿路钢结构(集团)股份有限公司 一种新型焊接机器人
CN106583922A (zh) * 2017-02-16 2017-04-26 上海嘉强自动化技术有限公司 一种五轴激光机器人

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4675499A (en) * 1985-01-31 1987-06-23 Shibuya Kogyo Co., Ltd. Laser beam machining robot
DE10157891A1 (de) * 2001-11-26 2003-06-18 Alpha Laser Gmbh Laserbearbeitungsvorrichtung
CN201157405Y (zh) * 2008-01-23 2008-12-03 吉林省科英激光技术有限责任公司 Co2激光扫描机
CN201719371U (zh) * 2010-05-11 2011-01-26 成都国雄光电技术有限公司 超脉冲二氧化碳点阵激光输出装置
CN203509355U (zh) * 2013-09-26 2014-04-02 武汉瑞丰光电技术有限公司 激光三维切割机
CN206010211U (zh) * 2016-08-26 2017-03-15 安徽鸿路钢结构(集团)股份有限公司 一种新型焊接机器人
CN106271051A (zh) * 2016-08-30 2017-01-04 上海嘉强自动化技术有限公司 一种三维柔性低功率激光加工系统
CN106583922A (zh) * 2017-02-16 2017-04-26 上海嘉强自动化技术有限公司 一种五轴激光机器人

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109499007A (zh) * 2018-12-19 2019-03-22 武汉奇致激光技术股份有限公司 一种点阵超脉冲射频激励co2激光控制系统及控制方法
CN110101367A (zh) * 2019-05-10 2019-08-09 南方医科大学南方医院 探头、激光装置及激光扫描成像系统

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