CN106271995B - 一种托举式全自动五轴铸件打磨系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种托举式全自动五轴铸件打磨系统，包含直线运动平台、定位机器人、工件夹具、回转工作台和打磨机构；工件夹具、回转工作台安装于定位机器人的末端，二自由度并联结构的定位机器人可沿直线运动平台做直线运动，以实现回转工作台的空间三维移动；打磨机构的基座固接于直线运动平台的底座。主磨具座通过电机控制的转动副与基座连接，主电机固接于主磨具座，其输出端固接主磨具，辅磨具座通过转动副与主磨具座连接，辅电机固接于辅磨具座，其输出端固接辅磨具，气缸一端通过转动副与主磨具座连接，另一端通过转动副与辅磨具座连接，气缸可控制辅磨具到达工作位置或原位。本发明的有益效果是高负载、高刚度、高精度、高灵活度。

Description

一种托举式全自动五轴铸件打磨系统

技术领域

本发明属于切削加工技术领域，尤其是涉及一种托举式全自动五轴铸件打磨系统。

背景技术

铸件打磨工序多由作业人员手动操作完成，不仅劳动强度大、打磨精度低，导致生产效率低、用工量大，极大增加了生产成本；而且作业环境恶劣，粉尘、废屑等严重影响作业人员的身体健康。

公布号为CN102962749B的中国专利，公开了“一种全自动磨削机器人”，其可实现多种不同产品的磨削加工。但其机器人手臂采用串联式结构，刚度、承载力、精度较小，不适用中大型铸件磨削作业。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、操作简单、生产效率高的托举式全自动五轴铸件打磨系统，以满足中大型复杂铸件打磨作业需求。

本发明的技术方案是：本发明的一种托举式全自动五轴铸件打磨系统，包含直线运动平台、定位机器人、工件夹具、回转工作台和打磨机构；

所述工件夹具、回转工作台安装于定位机器人的末端，二自由度并联结构的定位机器人可沿直线运动平台做直线运动，以实现回转工作台的空间三维移动；

所述打磨机构包括基座、主磨具座、气缸、辅磨具座、主磨具、辅磨具、主电机和辅电机，所述打磨机构的基座固接于所述直线运动平台的底座。所述主磨具座通过电机控制的转动副与所述基座连接，所述主电机固接于所述主磨具座，其输出端固接所述主磨具，所述辅磨具座通过转动副与所述主磨具座连接，所述辅电机固接于所述辅磨具座，其输出端固接所述辅磨具，所述气缸一端通过转动副与所述主磨具座连接，另一端通过转动副与所述辅磨具座连接，所述气缸可控制所述辅磨具到达工作位置或原位。

所述定位机器人主要包括滑台、从动臂a、从动臂b、主动臂a、主动臂b，滑台通过导轨丝杠与所述直线运动平台连接，主动臂a和主动臂b一端分别与滑台转动连接，主动臂a的另一端与从动臂a的一端转动连接，主动臂b的另一端与从动臂b的一端转动连接，从动臂a、从动臂b的端部转动连接，电机驱动主动臂a和主动臂b，带动从动臂a和从动臂b运动，实现机器人末端平面二维移动。

所述回转工作台用于固定安装工件，在驱动电机的带动下可实现工件的回转运动。

所述工件夹具和回转工作台固定安装于所述定位机器人的从动臂b上，所述工件夹具可用于夹紧所述工件。

本发明具有的优点和积极效果是：突破传统加工工艺，提高了工作效率。平面并联结构定位机器人具有高负载、高刚度、高精度特性，使本发明可实现各种中大复杂型面铸件的全自动打磨作业。同时主、辅磨具的设计使得磨削作业灵活程度更高，能在一次装夹过程中完成更多、更复杂加工作业。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2为平面并联结构定位机器人示意图。

图3为主轴机构示意图。

图中：

1-定位机器人，2-工件夹具，3-回转工作台，4-打磨机构，5-基座，6-主磨具座，7-气缸，8-辅磨具座，9-辅磨具，10-辅电机，11-主电机，12-主磨具，13-从动臂a，14-从动臂b，15-主动臂a，16-主动臂b，17-滑台，18-直线运动平台。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做详细说明。

请参阅图1，本发明包含直线运动平台18、定位机器人1、工件夹具2、回转工作台3和打磨机构4。

如图2所示，所述定位机器人1为二自由度并联结构，主要包括滑台17、从动臂a13、从动臂b14、主动臂a15、主动臂b16。滑台17通过导轨丝杠与所述直线运动平台18连接，主动臂a15和主动臂b16一端分别与滑台17转动连接，主动臂a15的另一端与从动臂a13的一端转动连接，主动臂b16的另一端与从动臂b14的一端转动连接，从动臂a13的一端和从动臂b14转动连接。电机驱动主动臂a15和主动臂b16，带动从动臂a13和从动臂b14运动，实现机器人末端平面二维移动；结合直线运动平台18可实现机器人末端的空间三维移动。

所述回转工作台3安装于所述定位机器人1的末端，所述回转工作台3上固定安装工件，在驱动电机的带动下可实现工件的回转运动。

所述工件夹具2和回转工作台3固定安装于所述定位机器人的从动臂b14上，所述工件夹具2可用于夹紧所述工件。

如图3所示，所述打磨机构4包括基座5、主磨具座6、气缸7、辅磨具座8、主磨具12、辅磨具9、主电机11和辅电机10。所述打磨机构4的基座5固接于所述直线运动平台18的底座。所述主磨具座6通过转动副与所述基座5连接，并由电机带动控制所述转动副的转角。所述主电机11固接于所述主磨具座6，其输出端固接所述主磨具12。所述辅磨具座8通过转动副与所述主磨具座6连接。所述辅电机10固接于所述辅磨具座8，其输出端固接所述辅磨具9。所述气缸7一端通过转动副与所述主磨具座6连接，另一端通过转动副与所述辅磨具座8连接。所述气缸7可控制所述辅磨具9到达工作位置或原位。

本发明的工作原理为：首先将铸件可靠安装于所述工件夹具2上。根据铸件几何形状、材质及磨削加工工艺要求，通过手动示教方式或离线编程方式编制加工路径，自动生成数控加工程序，然后由控制系统执行数控加工程序，联动控制各电机协同运动及气缸动作，使得回转工作台3上的铸件按程序指定位姿进行运动，同时控制所述主磨具座6按程序指令运转到指定角度，控制所述主磨具12或辅磨具9按照工艺要求的参数转动，自动完成工件磨削加工。通常情况下，所述气缸7收回，收起所述辅磨具9，仅采用主磨具12进行磨削作业。当需要磨削内孔或狭小结构时，所述气缸7伸出，控制所述辅磨具9到达工作位置，由辅磨具9进行磨削作业。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (1)

1.一种托举式全自动五轴铸件打磨系统，其特征在于：包含直线运动平台、定位机器人、工件夹具、回转工作台和打磨机构；

二自由度并联结构的定位机器人可沿直线运动平台做直线运动，由此装配在定位机器人末端的工件夹具、回转工作台可做空间三维移动；

所述打磨机构包括基座、主磨具座、气缸、辅磨具座、主磨具、辅磨具、主电机和辅电机，所述打磨机构的基座固接于所述直线运动平台的底座，所述主磨具座通过电机控制的转动副与基座连接，所述主电机固接于主磨具座，其输出端固接主磨具，所述辅磨具座通过转动副与主磨具座连接，所述辅电机固接于所述辅磨具座，其输出端固接所述辅磨具，所述气缸一端通过转动副与所述主磨具座连接，另一端通过转动副与所述辅磨具座连接，所述气缸可控制所述辅磨具到达工作位置或原位；

所述回转工作台用于固定安装工件，在驱动电机的带动下可实现工件的回转运动；

所述工件夹具和回转工作台固定安装于所述定位机器人的从动臂b上，所述工件夹具可用于夹紧所述工件；

所述定位机器人主要包括滑台、从动臂a、从动臂b、主动臂a、主动臂b，滑台通过导轨丝杠与所述直线运动平台连接，主动臂a和主动臂b一端分别与滑台转动连接，主动臂a的另一端与从动臂a的一端转动连接，主动臂b的另一端与从动臂b的一端转动连接，从动臂a、从动臂b的端部转动连接，电机驱动主动臂a和主动臂b，带动从动臂a和从动臂b运动，实现机器人末端平面二维移动。