CN220407525U - 一种全向移动的激光加工机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种全向移动的激光加工机器人，属于激光加工技术领域，包括可移动的支撑架以及安装于所述支撑架上的驱动机构、第一传动齿轮机构、第二传动齿轮机构和激光执行器，所述激光执行器包括第一L型杆以及与所述第一L型杆固定连接的激光头，所述第一L型杆具有的第一杆部和第二杆部，所述第二传动齿轮机构与第一L型杆配合以驱使所述激光头围绕第二中心轴旋转，且第二中心轴与第二杆部共轴，所述第一传动齿轮机构与第一L型杆配合以驱使所述激光头围绕第一中心轴旋转，且第一中心轴始终水平垂直于第二杆部，所述驱动机构与第一传动齿轮机构或者第二传动齿轮机构啮合连接。

Description

一种全向移动的激光加工机器人

技术领域

本实用新型属于激光加工技术领域，具体涉及一种全向移动的激光加工机器人。

背景技术

目前的激光加工机器人在进行加工位置的调节时，需要通过多个转动相连的机械臂进行调控，而为保证各机械臂的灵活旋转，相应的需要在相邻机械臂的转动连接处对应设置例如电机的驱动部件，基于此，加工位置调节幅度越大，对应所需的机械臂以及驱动部件数量则越多，由此则导致现有激光加工机器人存在这结构复杂、驱动成本较高等问题。另外，多个驱动部件在实现整体机械臂机构的联合驱动时，还需要进行多个驱动部件之间的联动配合，从而大大增大了具体加工时的控制难度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种全向移动的激光加工机器人，以解决现有的角度调节机构复杂、成本高的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种全向移动的激光加工机器人，包括可移动的支撑架以及安装于所述支撑架上的驱动机构、第一传动齿轮机构、第二传动齿轮机构和激光执行器，所述激光执行器包括第一L型杆以及与所述第一L型杆固定连接的激光头，所述第一L型杆具有的第一杆部和第二杆部，所述第二传动齿轮机构与第一L型杆配合以驱使所述激光头围绕第二中心轴旋转，且第二中心轴与第二杆部共轴，所述第一传动齿轮机构与第一L型杆配合以驱使所述激光头围绕第一中心轴旋转，且第一中心轴始终水平垂直于第二杆部，所述驱动机构与第一传动齿轮机构或者第二传动齿轮机构啮合连接。

优选的，所述支撑架包括支撑平台以及固定于所述支撑平台顶部的支撑托和固定板。

优选的，所述支撑平台的底部固定连接有第一伸缩杆，所述第一伸缩杆的底部固定连接有用于平面移动的移动车。

优选的，所述驱动机构包括固定连接在固定板一侧的电机，且电机的输出轴贯穿固定板并固定连接有截面为十字型的旋转杆，所述旋转杆外部滑动套设有双向齿套，且双向齿套与第一传动齿轮机构或者第二传动齿轮机构啮合。

优选的，所述双向齿套的外表面上开设有滑槽，所述支撑托的一侧固定有第二伸缩杆，且第二伸缩杆的活动端固定连接第二L型杆，所述第二L型杆的一端固定连接有与所述滑槽滑动配合的弧形块。

优选的，所述第一传动齿轮机构包括套设于电机输出轴外部的第一单向齿套，且第一单向齿套阻尼转动安装于固定板上，所述第二传动齿轮机构包括可转动的第二单向齿套，所述双向齿套共轴装配于第一单向齿套与第二单向齿套之间，且双向齿套与第一单向齿套或者第二单向齿套啮合连接。

优选的，所述第一传动齿轮机构还包括固定于支撑平台上的外齿环以及阻尼转动套设于支撑托与第二单向齿套之间的连接套，且所述支撑托与连接套之间的阻尼摩擦力大于所述连接套与第二单向齿套之间的阻尼摩擦力，所述外齿环共轴配合于第一单向齿套外部，且外齿环与第一单向齿套之间啮合连接有直齿轮，所述连接套的一侧固定连接有第三L型杆，且直齿轮与第三L型杆转动连接。

优选的，所述连接套的一侧还固定连接有连接座，且所述连接座上转动连接有与所述第一L型杆的第一杆部固定相连的第一锥齿轮。

优选的，所述第二传动齿轮机构还包括与所述第二单向齿套同轴固定的第二锥齿轮，且第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合连接。

本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果：

(1)本实用新型设置了驱动机构与第一传动齿轮机构和第二传动齿轮机构相配合，使得激光加工机器人工作时，可以实现一个电机驱动，通过驱动结构改变传动关系来带动激光头多角度的调节，降低了控制难度，节约了驱动成本。

(2)本实用新型设置了移动车和第一伸缩杆，使得移动车可以带动激光加工机器人移动，从而使得激光加工机器人可以实现全向移动，在激光加工物料时没有死角。

附图说明

图1为本实用新型的立体图；

图2为本实用新型中驱动结构、激光执行器等结构的装配侧视图；

图3为图2中A处的剖视图；

图4为图2中B处的剖视图；

图中：1、移动车；2、第一伸缩杆；3、支撑平台；4、支撑托；5、固定板；6、电机；7、外齿环；8、第一单向齿套；9、双向齿套；10、旋转杆；11、激光头；12、滑槽；13、弧形块；14、第二L型杆；15、第二伸缩杆；16、第二单向齿套；17、直齿轮；18、第二锥齿轮；19、第三L型杆；20、连接套；21、连接座；22、第一锥齿轮；23、第一L型杆。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-图4所示，本实用新型提供如下技术方案：一种全向移动的激光加工机器人，包括可移动的支撑架以及安装于支撑架上的驱动机构、第一传动齿轮机构、第二传动齿轮机构和激光执行器，激光执行器包括第一L型杆23以及与第一L型杆23固定连接的激光头11，第一L型杆23具有的第一杆部和第二杆部，第二传动齿轮机构与第一L型杆23配合以驱使激光头11围绕第二中心轴旋转，且第二中心轴与第二杆部共轴，第一传动齿轮机构与第一L型杆23配合以驱使激光头11围绕第一中心轴旋转，且第一中心轴始终水平垂直于第二杆部，驱动机构与第一传动齿轮机构或者第二传动齿轮机构啮合连接。

上述，参考图1所示，图1中a处表示为第一L型杆23的第二杆部，同样的a处也表示为第二中心轴，b处则表示为第一中心轴。当驱动机构与第一传动齿轮机构啮合以驱使第一传动齿轮机构进行传动时，保证第一L型杆23与激光头11均围绕b处的第一中心轴进行旋转。而当驱动机构与第二传动齿轮机构啮合以驱使第二传动齿轮机构进行传动时，使得第一L型杆23围绕其第二杆部(a处第二中心轴)自转，同时带动固定于第一L型杆23上的激光头11围绕a处第二中心轴公转。综上，实现了激光头11在具体加工过程中的多角度调节。

如图1和图2所示，支撑架包括支撑平台3以及固定于支撑平台3顶部的支撑托4和固定板5，支撑平台3的底部固定连接有第一伸缩杆2，第一伸缩杆2的底部固定连接有用于平面移动的移动车1。支撑架为驱动结构、第一传动齿轮机构和第二传动齿轮机构提供了支撑作用，设置的移动车1和第一伸缩杆2，可以带动整个激光加工机器人移动到合适加工的位置，配合激光头11的多角度调节，从而实现激光加工机器人的全向移动。

如图1-图3所示，驱动机构包括固定连接在固定板5一侧的电机6，且电机6的输出轴贯穿固定板5并固定连接有截面为十字型的旋转杆10，旋转杆10外部滑动套设有双向齿套9，且双向齿套9与第一传动齿轮机构或者第二传动齿轮机构啮合，双向齿套9的外表面上开设有滑槽12，支撑托4的一侧固定有第二伸缩杆15，且第二伸缩杆15的活动端固定连接第二L型杆14，第二L型杆14的一端固定连接有与滑槽12滑动配合的弧形块13。

基于上述结构，在具体驱动机构的驱动位置时：首先电机6带动固定连接在其输出轴的截面为十字型的旋转杆10旋转，因为双向齿套9滑动套设在旋转杆10之上，所以旋转杆10旋转可以带动双向齿套9旋转，从而通过设置的电机6为激光头11的旋转提供动力，通过设置的第二伸缩杆15，驱动改变双向齿套9的啮合位置，具体表现为：通过第二伸缩杆15带动第二L型杆14一端固定连接的弧形块13沿着第二伸缩杆15活动端的方向移动，弧形块13滑动连接于开设在双向齿套9上的滑槽12内，当弧形块13移动时，会带动双向齿套9沿着旋转杆10的方向滑动，从而改变双向齿套9与第一传动齿轮机构和第二传动齿轮机构啮合的关系，进而改变整个结构的传动关系。

如图1-图3所示，第一传动齿轮机构包括套设于电机6输出轴外部的第一单向齿套8，且第一单向齿套8阻尼转动安装于固定板5上；

进一步的，第二传动齿轮机构包括可转动的第二单向齿套16，双向齿套9共轴装配于第一单向齿套8与第二单向齿套16之间，且双向齿套9与第一单向齿套8或者第二单向齿套16啮合连接；

更进一步的，第一传动齿轮机构还包括固定于支撑平台3上的外齿环7以及阻尼转动套设于支撑托4与第二单向齿套16之间的连接套20，且支撑托4与连接套20之间的阻尼摩擦力大于连接套20与第二单向齿套16之间的阻尼摩擦力，外齿环7共轴配合于第一单向齿套8外部，且外齿环7与第一单向齿套8之间啮合连接有直齿轮17，连接套20的一侧固定连接有第三L型杆19，且直齿轮17与第三L型杆19转动连接，连接套20的一侧还固定连接有连接座21，且连接座21上转动连接有与第一L型杆23的第一杆部固定相连的第一锥齿轮22，

具体的，第二传动齿轮机构还包括与第二单向齿套16同轴固定的第二锥齿轮18，且第二锥齿轮18与第一锥齿轮22啮合连接。

基于上述结构，在具体执行第一传动齿轮机构和第二传动齿轮机构的传动时：首先当双向齿套9移动并与第一单向齿套8啮合时，启用第一传动齿轮机构，此时双向齿套9带动第一单向齿套8旋转，进而带动与第一单向齿套8和外齿环7共同啮合连接的直齿轮17，直齿轮17绕着第一单向齿套8旋转，然后带动与直齿轮17固定连接的连接套20旋转，因为连接套20与其内部的第二单向齿套16之间有阻尼摩擦力，所以连接套20会带动第二单向齿套16、第一锥齿轮22、第二锥齿轮18和激光头11绕着第一中心轴(与电机6输出轴共轴)旋转；

当双向齿套9移动并与第二单向齿套16啮合时，此时电机6通过双向齿套9带动第二单向齿套16旋转，因为支撑托4与连接套20之间的阻尼摩擦力大于连接套20与第二单向齿套16之间的阻尼摩擦力，所以在第二单向齿套16能够在连接套20内部产生独立旋转，从而实现了只有第二锥齿轮18围绕着第一中心轴旋转，并带动了第一锥齿轮22围绕着第二中心轴(a处第一L型杆23的第二杆部)旋转，从而调节激光头11的角度。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种全向移动的激光加工机器人，其特征在于：包括可移动的支撑架以及安装于所述支撑架上的驱动机构、第一传动齿轮机构、第二传动齿轮机构和激光执行器，所述激光执行器包括第一L型杆(23)以及与所述第一L型杆(23)固定连接的激光头(11)，所述第一L型杆(23)具有的第一杆部和第二杆部，所述第二传动齿轮机构与第一L型杆(23)配合以驱使所述激光头(11)围绕第二中心轴旋转，且第二中心轴与第二杆部共轴，所述第一传动齿轮机构与第一L型杆(23)配合以驱使所述激光头(11)围绕第一中心轴旋转，且第一中心轴始终水平垂直于第二杆部，所述驱动机构与第一传动齿轮机构或者第二传动齿轮机构啮合连接。

2.根据权利要求1所述的全向移动的激光加工机器人，其特征在于：所述支撑架包括支撑平台(3)以及固定于所述支撑平台(3)顶部的支撑托(4)和固定板(5)。

3.根据权利要求2所述的全向移动的激光加工机器人，其特征在于：所述支撑平台(3)的底部固定连接有第一伸缩杆(2)，所述第一伸缩杆(2)的底部固定连接有用于平面移动的移动车(1)。

4.根据权利要求2所述的全向移动的激光加工机器人，其特征在于：所述驱动机构包括固定连接在固定板(5)一侧的电机(6)，且电机(6)的输出轴贯穿固定板(5)并固定连接有截面为十字型的旋转杆(10)，所述旋转杆(10)外部滑动套设有双向齿套(9)，且双向齿套(9)与第一传动齿轮机构或者第二传动齿轮机构啮合。

5.根据权利要求4所述的全向移动的激光加工机器人，其特征在于：所述双向齿套(9)的外表面上开设有滑槽(12)，所述支撑托(4)的一侧固定有第二伸缩杆(15)，且第二伸缩杆(15)的活动端固定连接第二L型杆(14)，所述第二L型杆(14)的一端固定连接有与所述滑槽(12)滑动配合的弧形块(13)。

6.根据权利要求4所述的全向移动的激光加工机器人，其特征在于：所述第一传动齿轮机构包括套设于电机(6)输出轴外部的第一单向齿套(8)，且第一单向齿套(8)阻尼转动安装于固定板(5)上，所述第二传动齿轮机构包括可转动的第二单向齿套(16)，所述双向齿套(9)共轴装配于第一单向齿套(8)与第二单向齿套(16)之间，且双向齿套(9)与第一单向齿套(8)或者第二单向齿套(16)啮合连接。

7.根据权利要求6所述的全向移动的激光加工机器人，其特征在于：所述第一传动齿轮机构还包括固定于支撑平台(3)上的外齿环(7)以及阻尼转动套设于支撑托(4)与第二单向齿套(16)之间的连接套(20)，且所述支撑托(4)与连接套(20)之间的阻尼摩擦力大于所述连接套(20)与第二单向齿套(16)之间的阻尼摩擦力，所述外齿环(7)共轴配合于第一单向齿套(8)外部，且外齿环(7)与第一单向齿套(8)之间啮合连接有直齿轮(17)，所述连接套(20)的一侧固定连接有第三L型杆(19)，且直齿轮(17)与第三L型杆(19)转动连接。

8.根据权利要求7所述的全向移动的激光加工机器人，其特征在于：所述连接套(20)的一侧还固定连接有连接座(21)，且所述连接座(21)上转动连接有与所述第一L型杆(23)的第一杆部固定相连的第一锥齿轮(22)。

9.根据权利要求8所述的全向移动的激光加工机器人，其特征在于：所述第二传动齿轮机构还包括与所述第二单向齿套(16)同轴固定的第二锥齿轮(18)，且第二锥齿轮(18)与第一锥齿轮(22)啮合连接。