CN112091634B - 一种具有打磨功能的智能打孔机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有打磨功能的智能打孔机器人，包括底座、支柱、固定杆、支杆、横杆、入料箱、传送机构、打孔机构和打磨机构，所述横杆通过支杆设置在底座上方，所述入料箱设置在底座远离支杆的一端，所述传送机构设置在底座下方，所述打孔机构和打磨机构均设置在横杆上，该具有打磨功能的智能打孔机器人，通过传送机构实现工件的传送，通过打孔机构实现打孔，通过打磨机构实现打磨，与现有的打孔装置相比，该装置通过一个输出端同时实现了工件的传送、打孔和打磨，节省了能源，同时传送机构、打孔机构和打磨机构通过联动，实现工件的在线打孔和打磨，且该联动采用纯机械结构，避免了传感器等电子元件的使用，提高了装置的温度性和使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有打磨功能的智能打孔机器人。
背景技术
机器人是自动控制机器的俗称，自动控制机器包括一切模拟人类行为或思想与模拟其他生物的机械，在当代工业中，机器人指能自动执行任务的人造机器装置，用以取代或协助人类工作。
打孔机器人是用于对工件进行打孔的机器人，工件进行打孔后，由于钻头与工件的接触，打孔处可能会存在凹凸不平的现象或者存有毛刺，因此需要对打孔处进行打磨，而现有的打孔机器人一般只有一个打孔功能，对于工件的打磨一般需要使用专门的打磨装置进行打磨，需要另一条打磨生产线，操作起来较为麻烦，效率不高，成本也较大，因此市场上也出现了打磨打孔一体式的机器人，而现有的一体式机器人需要多个输出端对打孔装置和打磨装置进行分开驱动，能源消耗较大。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种具有打磨功能的智能打孔机器人。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有打磨功能的智能打孔机器人，包括底座、支柱、固定杆、支杆、横杆、入料箱、传送机构、打孔机构和打磨机构，所述支柱有两个，两个支柱分别设置在底座的两端，所述固定杆设置在两个支柱之间，所述支杆设置在底座的一端，所述横杆通过支杆设置在底座上方，所述入料箱设置在底座远离支杆的一端，所述入料箱底部设有入料口，所述传送机构设置在底座下方，所述打孔机构和打磨机构均设置在横杆上；
所述传送机构包括传送组件和驱动组件，所述传送组件包括传送单元和连接单元，所述传送单元有若干，各传送单元沿着固定杆的轴线方向均匀设置，所述传送单元包括转轴和转杆，所述转轴设置在固定杆上，所述转杆设置在转轴上，所述底座上设有凹口，所述转杆伸入凹口内，所述连接单元有若干，各连接单元位于相邻的两个传送单元之间，所述连接单元包括两个连接轮，两个连接轮分别套设在相邻的两个转轴上，两个连接轮分别与两个转轴键连接，两个连接轮通过皮带传动连接，所述驱动组件包括电机、驱动轮和从动轮，所述电机水平设置在支柱上，所述驱动轮安装在电机上，所述从动轮套设在靠近电机的转轴上，所述从动轮与转轴键连接，所述从动轮通过皮带与驱动轮传动连接；
所述打孔机构包括钻头、半齿轮、齿条、移动杆、限位杆和第一弹簧，所述半齿轮套设在靠近从动轮的转轴上，所述半齿轮与转轴键连接，所述限位杆设置在横杆上，所述移动杆套设在限位杆上，所述移动杆与限位杆滑动连接，所述齿条设置在移动杆上，所述齿条与半齿轮啮合，所述第一弹簧套设在限位杆上，所述第一弹簧位于移动杆和横杆之间，所述第一弹簧的一端与移动杆连接，所述第一弹簧的另一端与横杆连接，所述钻头设置在移动杆上；
所述打磨机构包括固定块、轴承座、螺纹杆、螺纹管、压杆、磨块和第二弹簧，所述固定块设置在移动杆上，所述固定块位于移动杆远离钻头的一侧，所述轴承座设置在固定块上，所述螺纹杆的一端位于轴承座内，所述螺纹杆与轴承座的内圈连接，所述螺纹管套设在螺纹杆上，所述螺纹管与螺纹杆螺纹连接，所述螺纹杆中空设置，所述压杆的一端位于螺纹杆内，所述压杆的另一端伸出螺纹杆外，所述压杆与螺纹杆滑动连接，所述第二弹簧设置在螺纹杆内，所述第二弹簧的一端与螺纹杆连接，所述第二弹簧的另一端与压杆连接，所述磨块设置在压杆位于螺纹杆外的一端。
为了对工件进行检测，所述底座上方设有检测仪，所述检测仪位于磨块远离移动杆的一侧。
为了实现自动智能化控制，所述底座上设有PLC，所述电机和检测仪均与PLC电连接。
为了对工件的移动进行更好的限位，所述底座上的凹口处设有凹槽，所述凹槽与入料箱对应设置，所述凹口的两侧设有卡槽。
为了对移动杆移动进行更好的限位，所述移动杆上设有限位块，所述限位杆上设有限位槽，所述限位块位于限位槽内，所述限位块与限位槽滑动连接。
为了对移动杆移动进行更好的限位，所述限位块有两个，两个限位块分别设置在移动杆的两侧，所述限位槽有两个，两个限位块分别位于两个限位槽内。
为了对压杆的移动进行更好的限位，所述压杆上设有滑块，所述螺纹杆内设有滑槽，所述滑块位于滑槽内，所述滑块与滑槽滑动连接。
为了对压杆的移动进行更好的限位，所述滑块有两个，两个滑块分别设置在压杆的两侧，所述滑槽有两个，两个滑块分别位于两个滑槽内。
为了对压杆的移动进行更好的限位，所述滑块的截面为燕尾型，所述滑槽为燕尾槽。
为了提高电机的精度，所述电机为伺服电机。
本发明的有益效果是，该具有打磨功能的智能打孔机器人，通过传送机构实现工件的传送，通过打孔机构实现打孔，通过打磨机构实现打磨，与现有的打孔装置相比，该装置通过一个输出端同时实现了工件的传送、打孔和打磨，节省了能源，同时传送机构、打孔机构和打磨机构通过联动，实现工件的在线打孔和打磨，且该联动采用纯机械结构，避免了传感器等电子元件的使用，提高了装置的温度性和使用寿命。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的具有打磨功能的智能打孔机器人的结构示意图；
图2是本发明的具有打磨功能的智能打孔机器人的底座的结构示意图；
图3是本发明的具有打磨功能的智能打孔机器人的传送机构的结构示意图；
图4是本发明的具有打磨功能的智能打孔机器人的打孔机构的结构示意图；
图5是本发明的具有打磨功能的智能打孔机器人的移动杆与限位杆的连接结构示意图；
图6是本发明的具有打磨功能的智能打孔机器人的打磨机构的结构示意图；
图7是本发明的具有打磨功能的智能打孔机器人的螺纹杆与压杆的连接结构示意图；
图中：1.底座，2.支柱，3.固定杆，4.支杆，5.横杆，6.入料箱，7.转轴，8.转杆，9.连接轮，10.电机，11.驱动轮，12.从动轮，13.钻头，14.半齿轮，15.齿条，16.移动杆，17.限位杆，18.第一弹簧，19.固定块，20.轴承座，21.螺纹杆，22.螺纹管，23.压杆，24.磨块，25.第二弹簧，26.检测仪，27.限位块，28.滑块。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-2所示，一种具有打磨功能的智能打孔机器人，包括底座1、支柱2、固定杆3、支杆4、横杆5、入料箱6、传送机构、打孔机构和打磨机构，所述支柱2有两个，两个支柱2分别设置在底座1的两端，所述固定杆3设置在两个支柱2之间，所述支杆4设置在底座1的一端，所述横杆5通过支杆4设置在底座1上方，所述入料箱6设置在底座1远离支杆4的一端，所述入料箱6底部设有入料口，所述传送机构设置在底座1下方，所述打孔机构和打磨机构均设置在横杆5上；
装置使用时，将工件放置入料箱6内，入料箱6最下方的工件就会由入料口进入底座1上的凹槽内，然后通过传送机构推动工件移动，实现工件的依次传送，传送机构先将工件移动至打孔机构下方，通过打孔机构实现工件的打孔，随着传送机构的继续运行，传送机构将打孔完成的工件移动至打磨机构下方，通过打磨机构实现工件的打磨，
这里传送机构将工件会将工件移动至卡槽内，从而使得工件只能沿着卡槽的轴线方向移动，从而对工件的移动进行限位。
为了对工件的移动进行更好的限位，所述底座1上的凹口处设有凹槽，所述凹槽与入料箱6对应设置，所述凹口的两侧设有卡槽。
如图3所示，所述传送机构包括传送组件和驱动组件，所述传送组件包括传送单元和连接单元，所述传送单元有若干，各传送单元沿着固定杆3的轴线方向均匀设置，所述传送单元包括转轴7和转杆8，所述转轴7设置在固定杆3上，所述转杆8设置在转轴7上，所述底座1上设有凹口，所述转杆8伸入凹口内，所述连接单元有若干，各连接单元位于相邻的两个传送单元之间，所述连接单元包括两个连接轮9，两个连接轮9分别套设在相邻的两个转轴7上，两个连接轮9分别与两个转轴7键连接，两个连接轮9通过皮带传动连接，所述驱动组件包括电机10、驱动轮11和从动轮12，所述电机10水平设置在支柱2上，所述驱动轮11安装在电机10上，所述从动轮12套设在靠近电机10的转轴7上，所述从动轮12与转轴7键连接，所述从动轮12通过皮带与驱动轮11传动连接；
运行电机10，电机10驱动驱动轮11旋转，驱动轮11通过皮带驱动从动轮12旋转，从动轮12驱动与从动轮12连接的转轴7旋转，转轴7驱动转杆8旋转，从而使得转杆8推动工件移动，这里转杆8的长度大于转轴7至工件的距离，从而使得转杆8能先与工件抵靠，然后推动工件，直到转杆8脱离工件。
与从动轮12连接的转轴7旋转，驱动与之连接的连接轮9旋转，该连接轮9通过皮带驱动另一个连接轮9旋转，从而使得另一个连接轮9驱动与之连接的转轴7旋转，该转轴7驱动与之连接的转杆8旋转，从而再次推动工件移动，这里当第一个转杆8与工件脱落接触时，另一个转杆8还未与工件接触，从而使得工件保持静止一段时间，从而实现工件的间歇传送。
为了提高电机10的精度，所述电机10为伺服电机。
如图4-5所示，所述打孔机构包括钻头13、半齿轮14、齿条15、移动杆16、限位杆17和第一弹簧18，所述半齿轮14套设在靠近从动轮12的转轴7上，所述半齿轮14与转轴7键连接，所述限位杆17设置在横杆5上，所述移动杆16套设在限位杆17上，所述移动杆16与限位杆17滑动连接，所述齿条15设置在移动杆16上，所述齿条15与半齿轮14啮合，所述第一弹簧18套设在限位杆17上，所述第一弹簧18位于移动杆16和横杆5之间，所述第一弹簧18的一端与移动杆16连接，所述第一弹簧18的另一端与横杆5连接，所述钻头13设置在移动杆16上；
转轴7旋转驱动半齿轮14旋转，当半齿轮14与齿条15啮合时，半齿轮14驱动齿条15移动，齿条15驱动移动杆16移动，移动杆16驱动钻头13移动，使得钻头13钻入工件内，实现打孔，当半齿轮14不与齿条15啮合时，此时第一弹簧18处于拉伸状态，第一弹簧18的回复力对移动杆16产生拉力，从而使得移动杆16向上移动，从而使得钻头13向上移动回复到初始位置，从而对下一次打孔做准备。
这里当半齿轮14与齿条15啮合时，转杆8还未与工件抵靠，当打孔结束后，钻头13移出工件，此时转杆8就会与工件抵靠然后推动工件移动，从而使得工件在进行打孔时，工件保持固定状态，避免工件偏移。
这里移动杆16套设在限位杆17上，从而使得移动杆16只能沿着限位杆17的轴线方向移动，从而对限位杆17的移动进行限位，移动杆16移动驱动限位块27移动，限位块27位于限位槽内，从而使得限位块27只能沿着限位槽的轴线方向移动，从而对限位块27的移动进行限位，从而对移动杆16的移动进行更好的限位。
为了对移动杆16移动进行更好的限位，所述移动杆16上设有限位块27，所述限位杆17上设有限位槽，所述限位块27位于限位槽内，所述限位块27与限位槽滑动连接。
为了对移动杆16移动进行更好的限位，所述限位块27有两个，两个限位块27分别设置在移动杆16的两侧，所述限位槽有两个，两个限位块27分别位于两个限位槽内。
如图6-7所示，所述打磨机构包括固定块19、轴承座20、螺纹杆21、螺纹管22、压杆23、磨块24和第二弹簧25，所述固定块19设置在移动杆16上，所述固定块19位于移动杆16远离钻头13的一侧，所述轴承座20设置在固定块19上，所述螺纹杆21的一端位于轴承座20内，所述螺纹杆21与轴承座20的内圈连接，所述螺纹管22套设在螺纹杆21上，所述螺纹管22与螺纹杆21螺纹连接，所述螺纹杆21中空设置，所述压杆23的一端位于螺纹杆21内，所述压杆23的另一端伸出螺纹杆21外，所述压杆23与螺纹杆21滑动连接，所述第二弹簧25设置在螺纹杆21内，所述第二弹簧25的一端与螺纹杆21连接，所述第二弹簧25的另一端与压杆23连接，所述磨块24设置在压杆23位于螺纹杆21外的一端。
移动杆16移动驱动固定块19移动，固定块19驱动轴承座20移动，轴承座20驱动螺纹杆21向下移动，螺纹杆21驱动第二弹簧25向下移动，第二弹簧25驱动压杆23向下移动，压杆23驱动磨块24向下移动，使得磨块24与工件抵靠，随着螺纹杆21的继续下压，磨块24无法移动，从而使得第二弹簧25被压缩，第二弹簧25的回复力对压杆23产生向外的推力，从而对磨块24产生向外的推力，从而使得磨块24更好的贴紧工件，同时螺纹管22套设在螺纹杆21上，从而使得螺纹杆21向下移动时，会沿着螺纹管22的螺纹方向旋转，从而使得滑块28旋转，滑块28驱动压杆23旋转，压杆23驱动磨块24旋转，从而使得磨块24对打孔处进行旋转打磨，实现更好的打磨效果。
这里压杆23移动驱动滑块28移动，滑块28位于燕尾槽内，使得滑块28只能沿着燕尾槽的轴线方向移动，从而对滑块28的移动进行限位，从而对压杆23的移动进行更好的限位。
这里随着传送机构的移动，工件会被传送至检测仪26下方，通过检测仪26对工件进行检测，检测仪26将检测到的数据转化为电信号发送给PLC，PLC对数据进行分析，当数据不再预设区间内时，即保持打孔不合格，即表示需要调试装置或者更换钻头13，PLC就会控制电机10停止运行，避免装置继续运行，产生更多的不合格产品，避免较大的经济损失。
为了对工件进行检测，所述底座1上方设有检测仪26，所述检测仪26位于磨块24远离移动杆16的一侧。
为了实现自动智能化控制，所述底座1上设有PLC，所述电机10和检测仪26均与PLC电连接。
为了对压杆23的移动进行更好的限位，所述压杆23上设有滑块28，所述螺纹杆21内设有滑槽，所述滑块28位于滑槽内，所述滑块28与滑槽滑动连接。
为了对压杆23的移动进行更好的限位，所述滑块28有两个，两个滑块28分别设置在压杆23的两侧，所述滑槽有两个，两个滑块28分别位于两个滑槽内。
为了对压杆23的移动进行更好的限位，所述滑块28的截面为燕尾型，所述滑槽为燕尾槽。
该装置使用时，通过驱动组件驱动传送组件运行，各个传送单元通过连接单元实现联动，通过传送组件实现工件的间歇移动，从而实现工件的间歇传送，通过传送单元驱动打孔机构运行，使得工件的打孔，通过传送单元驱动打磨机构运行，实现工件的打磨，通过检测仪26对加工的工件进行检测，从而实现工件的传送、打孔、打磨和检测，通过PLC实现自动智能化控制，避免了人工操作，节省了人力，提高了工作效率。
与现有技术相比，该具有打磨功能的智能打孔机器人，通过传送机构实现工件的传送，通过打孔机构实现打孔，通过打磨机构实现打磨，与现有的打孔装置相比，该装置通过一个输出端同时实现了工件的传送、打孔和打磨，节省了能源，同时传送机构、打孔机构和打磨机构通过联动，实现工件的在线打孔和打磨，且该联动采用纯机械结构，避免了传感器等电子元件的使用，提高了装置的温度性和使用寿命。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种具有打磨功能的智能打孔机器人，其特征在于，包括底座(1)、支柱(2)、固定杆(3)、支杆(4)、横杆(5)、入料箱(6)、传送机构、打孔机构和打磨机构，所述支柱(2)有两个，两个支柱(2)分别设置在底座(1)的两端，所述固定杆(3)设置在两个支柱(2)之间，所述支杆(4)设置在底座(1)的一端，所述横杆(5)通过支杆(4)设置在底座(1)上方，所述入料箱(6)设置在底座(1)远离支杆(4)的一端，所述入料箱(6)底部设有入料口，所述传送机构设置在底座(1)下方，所述打孔机构和打磨机构均设置在横杆(5)上；
所述传送机构包括传送组件和驱动组件，所述传送组件包括传送单元和连接单元，所述传送单元有若干，各传送单元沿着固定杆(3)的轴线方向均匀设置，所述传送单元包括转轴(7)和转杆(8)，所述转轴(7)设置在固定杆(3)上，所述转杆(8)设置在转轴(7)上，所述底座(1)上设有凹口，所述转杆(8)伸入凹口内，所述连接单元有若干，各连接单元位于相邻的两个传送单元之间，所述连接单元包括两个连接轮(9)，两个连接轮(9)分别套设在相邻的两个转轴(7)上，两个连接轮(9)分别与两个转轴(7)键连接，两个连接轮(9)通过皮带传动连接，所述驱动组件包括电机(10)、驱动轮(11)和从动轮(12)，所述电机(10)水平设置在支柱(2)上，所述驱动轮(11)安装在电机(10)上，所述从动轮(12)套设在靠近电机(10)的转轴(7)上，所述从动轮(12)与转轴(7)键连接，所述从动轮(12)通过皮带与驱动轮(11)传动连接；
所述打孔机构包括钻头(13)、半齿轮(14)、齿条(15)、移动杆(16)、限位杆(17)和第一弹簧(18)，所述半齿轮(14)套设在靠近从动轮(12)的转轴(7)上，所述半齿轮(14)与转轴(7)键连接，所述限位杆(17)设置在横杆(5)上，所述移动杆(16)套设在限位杆(17)上，所述移动杆(16)与限位杆(17)滑动连接，所述齿条(15)设置在移动杆(16)上，所述齿条(15)与半齿轮(14)啮合，所述第一弹簧(18)套设在限位杆(17)上，所述第一弹簧(18)位于移动杆(16)和横杆(5)之间，所述第一弹簧(18)的一端与移动杆(16)连接，所述第一弹簧(18)的另一端与横杆(5)连接，所述钻头(13)设置在移动杆(16)上；
所述打磨机构包括固定块(19)、轴承座(20)、螺纹杆(21)、螺纹管(22)、压杆(23)、磨块(24)和第二弹簧(25)，所述固定块(19)设置在移动杆(16)上，所述固定块(19)位于移动杆(16)远离钻头(13)的一侧，所述轴承座(20)设置在固定块(19)上，所述螺纹杆(21)的一端位于轴承座(20)内，所述螺纹杆(21)与轴承座(20)的内圈连接，所述螺纹管(22)套设在螺纹杆(21)上，所述螺纹管(22)与螺纹杆(21)螺纹连接，所述螺纹杆(21)中空设置，所述压杆(23)的一端位于螺纹杆(21)内，所述压杆(23)的另一端伸出螺纹杆(21)外，所述压杆(23)与螺纹杆(21)滑动连接，所述第二弹簧(25)设置在螺纹杆(21)内，所述第二弹簧(25)的一端与螺纹杆(21)连接，所述第二弹簧(25)的另一端与压杆(23)连接，所述磨块(24)设置在压杆(23)位于螺纹杆(21)外的一端，螺纹管(22)与支杆(4)固定连接。
2.如权利要求1所述的具有打磨功能的智能打孔机器人，其特征在于，所述底座(1)上方设有检测仪(26)，所述检测仪(26)位于磨块(24)远离移动杆(16)的一侧。
3.如权利要求2所述的具有打磨功能的智能打孔机器人，其特征在于，所述底座(1)上设有PLC，所述电机(10)和检测仪(26)均与PLC电连接。
4.如权利要求1所述的具有打磨功能的智能打孔机器人，其特征在于，所述底座(1)上的凹口处设有凹槽，所述凹槽与入料箱(6)对应设置，所述凹口的两侧设有卡槽。
5.如权利要求1所述的具有打磨功能的智能打孔机器人，其特征在于，所述移动杆(16)上设有限位块(27)，所述限位杆(17)上设有限位槽，所述限位块(27)位于限位槽内，所述限位块(27)与限位槽滑动连接。
6.如权利要求5所述的具有打磨功能的智能打孔机器人，其特征在于，所述限位块(27)有两个，两个限位块(27)分别设置在移动杆(16)的两侧，所述限位槽有两个，两个限位块(27)分别位于两个限位槽内。
7.如权利要求1所述的具有打磨功能的智能打孔机器人，其特征在于，所述压杆(23)上设有滑块(28)，所述螺纹杆(21)内设有滑槽，所述滑块(28)位于滑槽内，所述滑块(28)与滑槽滑动连接。
8.如权利要求7所述的具有打磨功能的智能打孔机器人，其特征在于，所述滑块(28)有两个，两个滑块(28)分别设置在压杆(23)的两侧，所述滑槽有两个，两个滑块(28)分别位于两个滑槽内。
9.如权利要求8所述的具有打磨功能的智能打孔机器人，其特征在于，所述滑块(28)的截面为燕尾型，所述滑槽为燕尾槽。
10.如权利要求1所述的具有打磨功能的智能打孔机器人，其特征在于，所述电机(10)为伺服电机。
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