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

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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。
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Effective date of registration: 20220520

Granted publication date: 20190405

Pledgee: Zhongguancun Technology Leasing Co.,Ltd.

Pledgor: TIANJIN ZHONGYIMING TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Registration number: Y2022980005991

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Assignor: TIANJIN ZHONGYIMING TECHNOLOGY Co.,Ltd.

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Denomination of invention: A lifting type automatic five axis grinding system for Castings

Granted publication date: 20190405

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