CN106695548A - 机器人自动打磨的动力工具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种机器人自动打磨的动力工具，其包括传动机构、气动机构和控制机构，传动机构实现与一个快换磨具的脱落，气动机构提供降温、松刀推力与去除灰尘作用，控制机构控制传动机构的动作和气动机构的动作。本发明实现了专用于机器人六轴上的打磨动力工具，并简化了动力工具的使用条件，降低了刀柄定位安装的要求，以及更方便的气管走线。

Description

机器人自动打磨的动力工具
技术领域
本发明涉及一种动力工具，特别是涉及一种机器人自动打磨的动力工具。
背景技术
目前电主轴主要应用于机床上的机械加工，电主轴由于转速可控，方便换刀特别适合自动化加工，但由于传统机床电主轴体积大，重量重且需液压站进行冷却，很难应用到工业机器人六轴末端，目前市面上没有专用于机器人六轴上的电主轴。但在实际打磨中，特别是在汽车流水线等自动化程度较高的领域，对整个生产节拍要求高，主要车企生产节拍50-60s/辆，传统机械打磨头需人工进行砂轮片更换，每次更换时间15-20分钟，每半小时更换一次，难以满足当前车企对打磨节拍及自动化要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种机器人自动打磨的动力工具，其体积小、重量轻并采用全新的风冷技术，无需外在冷却工作设备即可自动冷却，且采用与HSK E32配合使用的打拉刀机构，刀柄尺寸短小，对刀柄安放轴向角度要求低，特别适合安装在机器人六轴末端，实现机器人打磨的自动换刀与对应的工艺转速实时监控调整，能很好解决传统老式换刀电主轴体积大、重量大和冷却装置复杂难以在机器人六轴末端使用的技术难题。通过本动力装置可以大大提高机器人自动打磨的自动化与智能化水平。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种机器人自动打磨的动力工具，其特征在于，其包括传动机构、气动机构和控制机构，传动机构实现与一个快换磨具的脱落，气动机构提供降温、松刀推力与去除灰尘作用，控制机构控制传动机构的动作和气动机构的动作，气动机构、控制机构都与传动机构连接。
优选地，所述传动机构包括刀柄配合锥面、安装固定面、密封外壳、拉爪、楔块、弹簧、弹簧套筒、主轴，传动机构包括电源信号接口，安装固定面位于密封外壳的一端面上，迷宫吹气孔位于密封外壳的侧面上，源信号接口与密封外壳的另一端面连接，拉爪通过楔块进行径向定位，弹簧位于楔块和弹簧套筒之间。
优选地，所述气动机构包括迷宫吹气孔、松刀吹气孔、中心吹气孔、拉刀吹气孔、快换磨具、拉杆、活塞、气缸、轴承，密封外壳与轴承之间通过过渡配合连接，轴承与主轴之间通过过渡进行配合连接，拉杆与活塞之间通过过盈配合实现联动，拉爪通过主轴与拉杆进行轴向定位，活塞通过主轴的一个凹槽进行定位，松刀吹气孔、中心吹气孔、拉刀吹气孔都位于主轴的一端上，刀柄配合锥面位于主轴的另一端上，活塞与气缸连接，快换磨具与主轴卡合。
优选地，所述楔块、弹簧、弹簧套筒都位于拉杆、拉爪、主轴组成的一个腔体内。
优选地，所述迷宫吹气孔与密封外壳组成一个空气流通道。
优选地，所述拉杆、拉爪、楔块、弹簧和弹簧套筒组成一个打拉刀机构。
优选地，所述安装固定面通过其端面十八个螺纹孔实现与一个固定支架之间的安装配合。
优选地，所述松刀吹气孔、中心吹气孔和拉刀吹气孔均采用外部万向旋转接头。
优选地，所述电源信号接口实现电机电源与信号的高度集成。
优选地，所述主轴与一个末端电机进行连接。
本发明的积极进步效果在于：
一、本发明主要是设计一种专用于机器人六轴能实现自动换刀的打磨动力工具。
二、本发明质量轻、体积小，解决了传统电主轴结构尺寸与功率不可兼顾问题，特别适合安装在机器人六轴上。
三、采用全新的风冷技术，本动力工具无需使用水压机或油压机进行冷却，直接使用空气进行冷却，无需外在的冷却装置，简化动力工具使用条件，方便打磨动力工具运用于不同的场合。
四、采用与HSK E32型刀柄配合的拉刀机构，与刀柄锥面的精度配合实现拉刀，大大简化刀柄轴向转动定位要求，降低刀柄定位安装要求。
五、中心吹气、迷宫吹气、打刀吹气和松刀吹气采用可旋转的气管接头形式，方便气管走线。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的外部元件示意图。
图3为本发明的内部结构示意图。
图4为图3的A处放大示意图。
具体实施方式
下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。
如图1、图2、图3和图4所示，本发明机器人自动打磨的动力工具包括传动机构、气动机构和控制机构，传动机构实现与一个快换磨具的脱落，气动机构提供降温、松刀推力与去除灰尘作用，控制机构控制传动机构的动作和气动机构的动作，气动机构、控制机构都与传动机构连接。
传动机构包括刀柄配合锥面1、安装固定面2、密封外壳3、拉爪11、楔块12、弹簧13、弹簧套筒14、主轴18，传动机构包括电源信号接口5，安装固定面2位于密封外壳3的一端面上，迷宫吹气孔4位于密封外壳3的侧面上，源信号接口5与密封外壳3的另一端面连接，拉爪11通过楔块12进行径向定位，弹簧13位于楔块12和弹簧套筒14之间。
气动机构包括迷宫吹气孔4、松刀吹气孔6、中心吹气孔7、拉刀吹气孔8、快换磨具9、拉杆10、活塞15、气缸16、轴承17，密封外壳3与轴承17之间通过过渡配合连接，轴承17与主轴18之间通过过渡进行配合连接，拉杆10与活塞15之间通过过盈配合实现联动，拉爪11通过主轴18与拉杆10进行轴向定位，活塞15通过主轴18的一个凹槽进行定位，松刀吹气孔6、中心吹气孔7、拉刀吹气孔8都位于主轴18的一端上，刀柄配合锥面1位于主轴18的另一端上，活塞15与气缸16连接，快换磨具9与主轴18卡合。
楔块12、弹簧13、弹簧套筒14都位于拉杆10、拉爪11、主轴18组成的一个腔体内，这样节约空间。
主轴18与一个末端电机进行连接，实现转动与动力输出，使用方便。
本发明的工作原理如下：所述迷宫吹气孔4与密封外壳3组成一个空气流通道，空气经由迷宫吹气孔4进入主轴内部到配合锥面1进行气流流出，在整个主轴内部实现气流旋转流出，实现主轴内部的外部风冷，保证在主轴运转中不会出现温升过高而出现损坏。
所述迷宫吹气孔、松刀吹气孔、中心吹气孔、拉刀吹气孔、活塞、拉杆、气缸、主轴组成一个气动机构，当松刀吹气孔6通气时拉杆10外电主轴外侧移动，当拉刀吹气孔8通气时拉杆10外电主轴内部移动，中心吹气孔8通气时主要在松刀时提供松刀推力与去除灰尘作用。
所述拉杆10、拉爪11、楔块12、弹簧13和弹簧套筒14组成一个打拉刀机构，当拉杆10向电主轴内部运动时顶住拉爪11向电主轴内部运动，拉爪11推动楔块12压缩弹簧，弹簧13压缩到一定程度后推动拉爪11向外部张开，进而与快换磨具9的凹槽进行配合，实现拉爪与快换磨具9的精密配合进而进行联动，当拉杆10向电主轴外部运动时，弹簧13推动楔块12向外部运动，当运动到一定范围后，弹簧不受力进而拉爪收紧，与快换磨具9之间凹槽出现间隙，进而在中心吹气孔7吹气推力下实现与快换磨具9的脱落。
所述安装固定面2通过其端面十八个螺纹孔实现与固定支架之间的安装配合，保证在电主轴实际运行中不出现电主轴的晃动。
所述松刀吹气孔6、中心吹气孔7和拉刀吹气孔8均采用外部万向旋转接头，方便外部走线。
所述电源信号接口5实现电机电源与信号的高度集成，减少电主轴外部走线，适应机器人运动的剧烈运动。
综上所述，本发明实现了专用于机器人六轴上的打磨动力工具，并简化了动力工具的使用条件，降低了刀柄定位安装的要求，以及更方便的气管走线。实现打磨工位自动砂轮片更换成为当前主要车企迫切需要，一种新型专用于机器人六轴末端的电主轴能很好解决当前砂轮片自动更换，整个砂轮更换周期10-15秒，且为机器人自动更换，更换周期快，人工干预少，特别适合当前车企对打磨动力工具要求，能实现打磨向自动化，智能化迈进，并进一步提升车企生成节拍。
以上所述的具体实施例，对本发明的解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种机器人自动打磨的动力工具，其特征在于，其包括传动机构、气动机构和控制机构，传动机构实现与一个快换磨具的脱落，气动机构提供降温、松刀推力与去除灰尘作用，控制机构控制传动机构的动作和气动机构的动作，气动机构、控制机构都与传动机构连接。
2.如权利要求1所述的机器人自动打磨动力工具，其特征在于，所述传动机构包括刀柄配合锥面、安装固定面、密封外壳、拉爪、楔块、弹簧、弹簧套筒、主轴，传动机构包括电源信号接口，安装固定面位于密封外壳的一端面上，迷宫吹气孔位于密封外壳的侧面上，源信号接口与密封外壳的另一端面连接，拉爪通过楔块进行径向定位，弹簧位于楔块和弹簧套筒之间。
3.如权利要求2所述的机器人自动打磨动力工具，其特征在于，所述气动机构包括迷宫吹气孔、松刀吹气孔、中心吹气孔、拉刀吹气孔、快换磨具、拉杆、活塞、气缸、轴承，密封外壳与轴承之间通过过渡配合连接，轴承与主轴之间通过过渡进行配合连接，拉杆与活塞之间通过过盈配合实现联动，拉爪通过主轴与拉杆进行轴向定位，活塞通过主轴的一个凹槽进行定位，松刀吹气孔、中心吹气孔、拉刀吹气孔都位于主轴的一端上，刀柄配合锥面位于主轴的另一端上，活塞与气缸连接，快换磨具与主轴卡合。
4.如权利要求3所述的机器人自动打磨动力工具，其特征在于，所述楔块、弹簧、弹簧套筒都位于拉杆、拉爪、主轴组成的一个腔体内。
5.如权利要求4所述的机器人自动打磨动力工具，其特征在于，所述迷宫吹气孔与密封外壳组成一个空气流通道。
6.如权利要求5所述的机器人自动打磨动力工具，其特征在于，所述拉杆、拉爪、楔块、弹簧和弹簧套筒组成一个打拉刀机构。
7.如权利要求6所述的机器人自动打磨动力工具，其特征在于，所述安装固定面通过其端面十八个螺纹孔实现与一个固定支架之间的安装配合。
8.如权利要求7所述的机器人自动打磨动力工具，其特征在于，所述松刀吹气孔、中心吹气孔和拉刀吹气孔均采用外部万向旋转接头。
9.如权利要求8所述的机器人自动打磨动力工具，其特征在于，所述电源信号接口实现电机电源与信号的高度集成。
10.如权利要求9所述的机器人自动打磨动力工具，其特征在于，所述主轴与一个末端电机进行连接。
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