CN104015104B - 一种机械手自动加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机械手自动加工装置，其直接夹紧线性导轨装在定位平台上，直接夹紧线性导轨上配合装有定位块；丝杆控制定位块对中夹紧零件，且由直接夹紧线性导轨定位零件；重型万向球以阵列方式放置在定位平台上，重型万向球上放置零件；机械手通过连接架连着主轴安装座，自动换刀高速电主轴装在主轴安装座上；刀库上装有接触式测头，刀库上放有刀具；自动换刀高速电主轴可自动抓取接触式测头，对零件进行精定位后将其再放置至刀库上，然后根据程序自动从刀库中抓取加工所用刀具，并根据加工路线对零件进行加工，加工完成后，机械手将所用刀具储存至刀库，并将完成信号反馈至直接夹紧线性导轨的控制阀门，以打开定位板，人工将零件吊离。

Description

一种机械手自动加工装置

技术领域：

本发明涉及自动加工装置设备领域，更具体的说是涉及一种利用机械手配合其他辅件以实现大型零部件的自动化加工的装置。

背景技术：

对某一尺寸段的各种复杂大型零部件进行精度可控的外加工时，需要根据工艺要求，并通过使用不同的刀具，逐一进行加工，现有技术中每一个工艺加工对需要相对应的装置操作，加工完整个零件需要更换多个加工装置，这样工作效率低，而且加工位置不准确，影响产品质量，因此需要设计一种自动加工装置来实现对不同零部件的多种加工途径。

发明内容：

本发明的目的是针对现有技术的不足之处，提供一种机械手自动加工装置，系统利用六轴机械手，辅以自动换刀高速电主轴和高精度接触式测头，可方便、快捷、高效的对某一尺寸段的各种复杂大型零部件进行精度可控的外加工。

本发明的技术解决措施如下：

一种机械手自动加工装置，它包括机械手、定位平台、连接架、主轴安装座、固定在标准刀柄上的接触式测头、刀库、自动换刀高速电主轴、重型万向球、定位块、丝杆和直接夹紧线性导轨，所述直接夹紧线性导轨安装在定位平台上，直接夹紧线性导轨上配合安装有滑块，滑块上安装有定位块；所述丝杆通过丝杆固定座安装在定位平台上，丝杆控制定位块对中夹紧零件，且由直接夹紧线性导轨定位零件；所述重型万向球以阵列方式放置在定位平台上，重型万向球上放置零件；所述机械手前端通过连接架连接着主轴安装座，所述自动换刀高速电主轴安装在主轴安装座上，机械手可控制自动换刀高速电主轴到准确位置；所述刀库上安装有接触式测头，刀库上放置有刀具。

所述自动换刀高速电主轴可自动抓取刀库上的接触式测头，对零件进行精定位后，机械手将接触式测头放置至刀库上，然后根据预先设定的程序自动从刀库中抓取加工所用刀具，并根据预先设计的加工路线对零件进行加工，加工完成后，机械手将所用刀具储存至刀库，并将完成信号反馈至直接夹紧线性导轨的控制阀门，以打开定位块，人工通过其他方式将零件吊离。

作为优选，所述机械手为六轴机械手。

作为优选，所述直接夹紧线性导轨可采用液压或气动方式驱动。

作为优选，所述丝杆包括上丝杆和下丝杆，上丝杆位于定位平台上方，下丝杆位于定位平台下部，且上丝杆和下丝杆相互垂直布置。

作为优选，所述定位块有前定位块、后定位块、左定位块和右定位块，上丝杆控制前定位块和后定位块同时反向运动，下丝杆控制左定位块和右定位块同时反向运动。

本发明的有益效果在于：

本发明利用六轴机械手的动作灵活、重复定位精度高、控制程序编写方便等优势，辅以自动换刀高速电主轴和高精度固定在标准刀柄上的接触式测头以及定位平台，并利用零件自身的典型特征，精确定位刀具加工轨迹，可方便、快捷、高效的对某一尺寸段的各种复杂大型零部件进行精度可控的外加工，并可根据工艺要求，结合专业的柔性加工软件系统，通过使用不同的刀具，实现对不同零部件的多种加工途径，其适用范围广，加工快速准确，定位精度高。

附图说明：

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为本发明的结构示意图；

具体实施方式：

实施例，见附图1，一种机械手自动加工装置，它包括机械手1、定位平台2、连接架3、主轴安装座4、固定在标准刀柄上的接触式测头5、刀库6、自动换刀高速电主轴7、重型万向球8、定位块9、丝杆10和直接夹紧线性导轨11，所述直接夹紧线性导轨安装在定位平台上，直接夹紧线性导轨上配合安装有滑块12，滑块上安装有定位块；所述丝杆通过丝杆固定座安装在定位平台上，丝杆控制定位块对中夹紧零件，且由直接夹紧线性导轨定位零件；所述重型万向球以阵列方式放置在定位平台上，重型万向球上放置零件，利用重型万向球减小大型零件夹紧过程中因为自重产生的摩擦力；所述机械手为六轴机械手，机械手前端通过连接架连接着主轴安装座，所述自动换刀高速电主轴安装在主轴安装座上，机械手可控制自动换刀高速电主轴到准确位置；所述刀库上安装有接触式测头，刀库上放置有刀具；

所述丝杆包括上丝杆和下丝杆，上丝杆位于定位平台上方，下丝杆位于定位平台下部，且上丝杆和下丝杆相互垂直布置。

所述定位块有前定位块、后定位块、左定位块和右定位块，上丝杆控制前定位块和后定位块同时反向运动，下丝杆控制左定位块和右定位块同时反向运动。

所述直接夹紧线性导轨可采用液压或气动方式驱动，并通过控制阀门操作，利用液压或气动直接夹紧线性导轨的液压或气动保持力保证零件在加工过程中无位移。当松开直接夹紧线性导轨的控制阀门，并使安装在直接夹紧线性导轨的滑块上的前后、左右定位块通过上、下丝杆同时反向运动至相互距离最大位置，人工通过其他方式将零件放置在阵列的重型万向球上后，通过上、下丝杆同时反向运动使前后、左右定位块同时相向运动，夹紧零件的同时也使零件实现自动对中定位，之后关闭直接夹紧线性导轨的控制阀门，利用直接夹紧线性导轨的保持力使定位块固定在夹紧位置，以保证零件在加工过程中不会因加工产生的各种外力而移位导致加工尺寸不准或出现其他故障。

本发明工作原理：将零件放置在重型万向球上，直接夹紧线性导轨通过控制阀门运动，使前后、左右定位块夹紧零件的同时也使零件实现自动对中定位，之后关闭直接夹紧线性导轨的控制阀门，零件固定完成后，六轴机械手带动自动换刀高速电主轴的自动抓刀功能抓取储存在刀库上的接触式测头，通过测量待加工零件多处特征的实际位置与标准零件上的特征位置之间的位置差异，精确确定初始加工位置，然后六轴机械手将接触式测头放置至刀库上，然后根据预先设定的程序自动从刀库抓取加工所用刀具并根据预先设计的加工路线对零件进行加工，某一加工工步完成后，六轴机械手将刀具和刀柄整体移动至刀库上指定的位置并储存；在执行完最后一个加工工步后，机械手将所用刀具储存至刀库，并将完成信号反馈至直接夹紧线性导轨的控制阀门，以打开前后、左右定位块，人工通过其他方式将零件吊离，加工完成。

上述实施例是对本发明进行的具体描述，只是对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限定，本领域的技术人员根据上述发明的内容作出一些非本质的改进和调整均落入本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种机械手自动加工装置，其特征在于：它包括机械手、定位平台、连接架、主轴安装座、固定在标准刀柄上的接触式测头、刀库、自动换刀高速电主轴、重型万向球、定位块、丝杆和直接夹紧线性导轨，所述直接夹紧线性导轨安装在定位平台上，直接夹紧线性导轨上配合安装有滑块，滑块上安装有定位块；所述丝杆通过丝杆固定座安装在定位平台上，丝杆控制定位块对中夹紧零件，且由直接夹紧线性导轨定位零件；所述重型万向球以阵列方式放置在定位平台上，重型万向球上放置零件；所述机械手前端通过连接架连接着主轴安装座，所述自动换刀高速电主轴安装在主轴安装座上，机械手可控制自动换刀高速电主轴到准确位置；所述刀库上安装有接触式测头，刀库上放置有刀具；

所述自动换刀高速电主轴可自动抓取刀库上的接触式测头，对零件进行精定位后，机械手将接触式测头放置至刀库上，然后根据预先设定的程序自动从刀库中抓取加工所用刀具，并根据预先设计的加工路线对零件进行加工，加工完成后，机械手将所用刀具储存至刀库，并将完成信号反馈至直接夹紧线性导轨的控制阀门，以打开定位块，人工通过其他方式将零件吊离。

2.根据权利要求1所述的一种机械手自动加工装置，其特征在于：所述机械手为六轴机械手。

3.根据权利要求1所述的一种机械手自动加工装置，其特征在于：所述直接夹紧线性导轨可采用液压或气动方式驱动。

4.根据权利要求1所述的一种机械手自动加工装置，其特征在于：所述丝杆包括上丝杆和下丝杆，上丝杆位于定位平台上方，下丝杆位于定位平台下部，且上丝杆和下丝杆相互垂直布置。

5.根据权利要求4所述的一种机械手自动加工装置，其特征在于：所述定位块有前定位块、后定位块、左定位块和右定位块，上丝杆控制前定位块和后定位块同时反向运动，下丝杆控制左定位块和右定位块同时反向运动。