CN112123111A - 一种双机器人协同智能打磨装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及打磨领域，具体的说是一种双机器人协同智能打磨装置，包括滑行架、调节箱、工作箱和卡盘机构，滑行架上设有第一驱动部，两组调节箱通过驱动箱连接，驱动箱内连接有第二电机，驱动轴延伸至调节箱内，驱动轴、第一转轴和第二转轴通过皮带转动相连，调节箱内设有张紧机构，调节轴上连接有第一齿轮和蜗轮，第一转轴上连接有蜗杆，蜗杆与蜗轮相啮合；工作箱设有与第一齿轮相啮合的齿条，卡盘机构设置在第一电机的输出端，工作箱内设有用于驱动第一丝杆转动的第二驱动部；本发明利用同步驱动的调节箱配合伸缩打磨头保证震颤时最大限度保持震颤同步加工，防止碰撞。

Description

一种双机器人协同智能打磨装置

技术领域

本发明涉及打磨领域，具体的说是一种双机器人协同智能打磨装置。

背景技术

在制造行业，抛光打磨是最基础的一道工序，也是提高工件表面质量最重要的工序。目前，中小型企业大部分仍采用人工打磨的方式，这种方式会对操作人员的健康造成较大的伤害；而工业机器人已广泛应用于工业生产的各个领域，很多企业逐渐开始利用工业机器人对工件进行打磨。

现有技术中，工业机器人在对叶片、板材类零件进行打磨时，由于叶片体积较大，而叶片一并通过叶根部进行装卡固定，这样一来当机器人打磨到叶梢部位，特别是叶片上部厚度较薄的边缘部位时，将会出现强烈的颤振现象，由颤振引发的振动超标将直接导致叶梢部位的打磨质量不佳，甚至产生碰撞，导致打磨头报废，进而严重影响整个叶片类零件的表面打磨质量。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提供了一种双机器人协同智能打磨装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种双机器人协同智能打磨装置，包括滑行架、调节箱、工作箱和卡盘机构，所述调节箱滑动连接在滑行架上，所述工作箱滑动连接在调节箱上，所述卡盘机构设置在工作箱上，所述滑行架底部设置有支脚，所述滑行架上设有用于驱动调节箱滑动的第一驱动部，所述调节箱的数量为两组，且两组所述调节箱通过驱动箱固定连接，所述驱动箱内固定连接有第二电机，所述第二电机的输出端连接有驱动轴，所述驱动轴延伸至调节箱内，所述调节箱内转动连接有第一转轴和第二转轴，所述驱动轴、第一转轴和第二转轴通过皮带转动相连，所述调节箱内设有与皮带相配合的张紧机构，所述调节箱侧壁固定连接有定位板，所述定位板上转动连接有调节轴，所述调节轴由上至下依次固定连接有第一齿轮和蜗轮，所述第一转轴上固定连接有蜗杆，所述蜗杆与蜗轮相啮合；所述工作箱外壁固定连接有与第一齿轮相啮合的齿条，所述工作箱内转动连接第一丝杆，所述第一丝杆另一端与工作台螺纹连接，并贯穿工作台，所述工作台内固定连接有第一电机，所述卡盘机构设置在第一电机的输出端，所述工作箱内设有用于驱动第一丝杆转动的第二驱动部。

优选的，所述第一驱动部包括第三电机，所述第三电机固定连接在滑行架的侧壁，所述第三电机的输出端固定连接有第二丝杆，所述滑行架上开设有第一滑槽，所述第二丝杆转动连接在第一滑槽内，所述调节箱上开设有与第二丝杆相配合的螺纹孔。

优选的，所述滑行架侧壁开设有第二滑槽，所述调节箱上固定连接有与第二滑槽相对应的第二滑块。

优选的，所述张紧机构包括驱动气缸、转板和张紧轮，所述张紧轮转动连接在转板上，所述调节箱内壁固定连接有第一转动座和第二转动座，所述驱动气缸转动连接在第二转动座上，所述驱动气缸的输出端滑动连接有气杆，所述气杆转动连接在转板上，所述转板转动连接在第一转动座上，所述张紧轮与皮带相贴合。

优选的，所述气缸远离气杆的一端固定连接有转环，所述转环转动连接在第二转动座上，所述转板上固定连接有第三转动座，所述气杆转动连接在第三转动座上。

优选的，所述驱动轴、第一转轴和第二转轴上均固定连接有带轮，三组所述带轮通过皮带相连。

优选的，所述调节箱上开设有第三滑槽，所述工作箱上固定连接有第一滑块，所述第一滑块滑动连接在第三滑槽内，所述齿条设置在第一滑块上。

优选的，所述第二驱动部包括第四电机，所述工作箱内设有工作腔，所述工作腔内固定连接有安装台，所述第四电机固定连接在安装台上，所述第四电机的输出端固定连接有第二齿轮，所述第一丝杆延伸至工作腔内固定连接第三齿轮，所述第二齿轮与第三齿轮相啮合。

优选的，所述第一丝杆远离第三齿轮的一端固定连接有限位环，所述限位环与工作台相抵。

优选的，所述第一丝杆的数量具体为四组，且四组所述第一丝杆呈圆周均布在第二齿轮四周。

与现有技术相比，本发明提供了一种双机器人协同智能打磨装置，具备以下有益效果：

(1)该双机器人协同智能打磨装置，通过第一驱动部控制调节箱的位置来使打磨头在横向移动打磨，通过控制第一丝杆的伸缩量来调节打磨头靠近板料的距离，当在打磨过程中出现震颤时，可以及时控制第二电机的正反转防止出现碰撞损坏打磨头或板材，具体的为，第二电机启动，驱动轴转动，从而通过皮带带动第一转轴转动，第一转轴带动蜗杆转动，在蜗杆与蜗轮的啮合传动下驱动调节轴转动，调节轴带动第一齿轮转动，从而使两组工作箱同步同向移动，始终使打磨头与加工的板材间距离保持一致，有效防止板材震颤时产生的碰撞，保证生产质量的同时保护打磨头使用寿命，而且由于采用蜗杆和蜗轮的啮合方式，在蜗杆自身的自锁条件下保证打磨精度，且为了进一步保证打磨精度，提升打磨头反应速度，增设的张紧机构可以使皮带张紧从而使传动反应速度更迅捷，进一步防止碰撞。

(2)该双机器人协同智能打磨装置，通过启动第三电机，带动第二丝杆转动，通过与螺纹孔的配合，驱动调节箱左右滑动，且滑行架两侧的第二滑槽则可以进一步保证滑行的平稳性，保证打磨加工精度。

(3)该双机器人协同智能打磨装置，通过启动气缸，使气杆向气缸内收缩，气缸绕第二转动座转动，进而带动转板绕第一转动座转动，张紧轮下降的同时压紧皮带，使皮带张紧防止打滑，保证传动时的反应灵敏度，工作箱则通过两组第一滑块滑动在第三滑槽内，保证工作箱平稳移动，防止在移动时产生振动。

(4)该双机器人协同智能打磨装置，通过第四电机调节打磨头与待加工板材间距离，利用第二齿轮与四组第三齿轮的啮合带动第一丝杆转动，从而使工作台平稳移动，而四组第一丝杆不仅可以保证工作台正常滑动，还可以提升工作台滑动时的平稳性。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明提出的一种双机器人协同智能打磨装置的主视图；

图2为本发明提出的一种双机器人协同智能打磨装置的仰视图；

图3为本发明提出的一种双机器人协同智能打磨装置调节箱的结构示意图一；

图4为本发明提出的一种双机器人协同智能打磨装置图3中A部分的结构示意图；

图5为本发明提出的一种双机器人协同智能打磨装置调节箱的结构示意图二；

图6为本发明提出的一种双机器人协同智能打磨装置工作箱的结构示意图。

图中：1、滑行架；101、支脚；102、第一滑槽；1021、第二滑槽；103、第三电机；1031、第二丝杆；2、调节箱；201、驱动箱；202、第二电机；2021、驱动轴；203、第三滑槽；204、定位板；205、螺纹孔；206、第一转轴；2061、蜗杆；207、第二转轴；2071、带轮；2072、皮带；208、调节轴；2081、第一齿轮；2082、蜗轮；3、气缸；301、气杆；302、转环；4、转板；401、第一转动座；402、张紧轮；403、第三转动座；404、第二转动座；5、工作箱；501、第一滑块；502、工作腔；503、安装台；504、第三齿轮；5041、第一丝杆；5042、限位环；505、第四电机；5051、第二齿轮；6、工作台；601、第一电机；602、卡盘机构。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-6所示，一种双机器人协同智能打磨装置，包括滑行架1、调节箱2、工作箱5和卡盘机构602，调节箱2滑动连接在滑行架1上，工作箱5滑动连接在调节箱2上，卡盘机构602设置在工作箱5上，滑行架1底部设置有支脚101，滑行架1上设有用于驱动调节箱2滑动的第一驱动部，调节箱2的数量为两组，且两组调节箱2通过驱动箱201固定连接，驱动箱201内固定连接有第二电机202，第二电机202的输出端连接有驱动轴2021，驱动轴2021延伸至调节箱2内，调节箱2内转动连接有第一转轴206和第二转轴207，驱动轴2021、第一转轴206和第二转轴207通过皮带2072转动相连，调节箱2内设有与皮带2072相配合的张紧机构，调节箱2侧壁固定连接有定位板204，定位板204上转动连接有调节轴208，调节轴208由上至下依次固定连接有第一齿轮2081和蜗轮2082，第一转轴206上固定连接有蜗杆2061，蜗杆2061与蜗轮2082相啮合；工作箱5外壁固定连接有与第一齿轮2081相啮合的齿条，工作箱5内转动连接第一丝杆5041，第一丝杆5041另一端与工作台6螺纹连接，并贯穿工作台6，工作台6内固定连接有第一电机601，卡盘机构602设置在第一电机601的输出端，工作箱5内设有用于驱动第一丝杆5041转动的第二驱动部。

在对板状材料进行打磨时，在卡盘机构602安装对应的打磨头，在此处，卡盘机构602可以使用最普通的三爪卡盘作为夹紧机构，且为现有技术，并不是本发明的主要点，在此不做赘述，第一驱动部可以通过控制调节箱2的位置来使打磨头在横向移动打磨，通过控制第一丝杆5041的伸缩量来调节打磨头靠近板料的距离，当在打磨过程中出现震颤时，可以及时控制第二电机202的正反转防止出现碰撞损坏打磨头或板材，具体的为，第二电机202启动，驱动轴2021转动，从而通过皮带2072带动第一转轴206转动，第一转轴206带动蜗杆2061转动，在蜗杆2061与蜗轮2082的啮合传动下驱动调节轴208转动，调节轴208带动第一齿轮2081转动，第一齿轮2081在齿条上转动，所述工作箱5上固定连接有第一滑块501，所述第一滑块501滑动连接在第三滑槽203内，进而带动第一滑块501在第三滑槽203的内部滑动，从而使得两组工作箱5同步同向移动，始终使打磨头与加工的板材间距离保持一致，有效防止板材震颤时产生的碰撞，保证生产质量的同时保护打磨头使用寿命，而且由于采用蜗杆2061和蜗轮2082的啮合方式，在蜗杆2061自身的自锁条件下保证打磨精度，且为了进一步保证打磨精度，提升打磨头反应速度，增设的张紧机构可以使皮带2072张紧从而使传动反应速度更迅捷，进一步防止碰撞。

参照图1-3，更进一步的是，第一驱动部包括第三电机103，第三电机103固定连接在滑行架1的侧壁，第三电机103的输出端固定连接有第二丝杆1031，滑行架1上开设有第一滑槽102，第二丝杆1031转动连接在第一滑槽102内，调节箱2上开设有与第二丝杆1031相配合的螺纹孔205，滑行架1侧壁开设有第二滑槽1021，调节箱2上固定连接有与第二滑槽1021相对应的连接的第二滑块。

启动第三电机103，带动第二丝杆1031转动，第二丝杆1031与螺纹孔205螺纹连接，通过第二丝杆1031的转动带动调节箱2左右滑动，且滑行架1两侧的第二滑槽1021则可以进一步保证滑行的平稳性，保证打磨加工精度。

参照图3-4和图6，更进一步的是，张紧机构包括驱动气缸3、转板4和张紧轮402，张紧轮402转动连接在转板4上，调节箱2内壁固定连接有第一转动座401和第二转动座404，驱动气缸3转动连接在第二转动座404上，驱动气缸3的输出端滑动连接有气杆301，气杆301转动连接在转板4上，转板4转动连接在第一转动座401上，张紧轮402与皮带2072相贴合，气缸3远离气杆301的一端固定连接有转环302，转环302转动连接在第二转动座404上，转板4上固定连接有第三转动座403，气杆301转动连接在第三转动座403上，驱动轴2021、第一转轴206和第二转轴207上均固定连接有带轮2071，三组带轮2071通过皮带2072相连，调节箱2上开设有第三滑槽203，工作箱5上固定连接有第一滑块501，第一滑块501滑动连接在第三滑槽203内，齿条设置在第一滑块501上。

当需要提升反应精度时，启动气缸3，使气杆301向气缸3内收缩，气缸3绕第二转动座404转动，进而带动转板4绕第一转动座401转动，张紧轮402下降的同时压紧皮带2072，使皮带2072张紧防止打滑，保证传动时的反应灵敏度，工作箱5则通过两组第一滑块501滑动在第三滑槽203内，保证工作箱5平稳移动，防止在移动时产生振动。

参照图6，更进一步的是，第二驱动部包括第四电机505，工作箱5内设有工作腔502，工作腔502内固定连接有安装台503，第四电机505固定连接在安装台503上，第四电机505的输出端固定连接有第二齿轮5051，第一丝杆5041延伸至工作腔502内固定连接第三齿轮504，第二齿轮5051与第三齿轮504相啮合，第一丝杆5041远离第三齿轮504的一端固定连接有限位环5042，限位环5042与工作台6相抵，起到对工作台6限位作用，第一丝杆5041的数量具体为四组，且四组第一丝杆5041呈圆周均布在第二齿轮5051四周。

在需要调节打磨头与待加工板材间距离时，启动第四电机505，通过第二齿轮5051与四组第三齿轮504的啮合带动第一丝杆5041转动，从而使工作台6平稳移动，而四组第一丝杆5041不仅可以保证工作台6正常滑动，还可以提升工作台6滑动时的平稳性。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种双机器人协同智能打磨装置，包括滑行架(1)、调节箱(2)、工作箱(5)和卡盘机构(602)，所述调节箱(2)滑动连接在滑行架(1)上，所述工作箱(5)滑动连接在调节箱(2)上，所述卡盘机构(602)设置在工作箱(5)上，其特征在于，所述滑行架(1)底部设置有支脚(101)，所述滑行架(1)上设有用于驱动调节箱(2)滑动的第一驱动部，所述调节箱(2)的数量为两组，且两组所述调节箱(2)通过驱动箱(201)固定连接，所述驱动箱(201)内固定连接有第二电机(202)，所述第二电机(202)的输出端连接有驱动轴(2021)，所述驱动轴(2021)延伸至调节箱(2)内，所述调节箱(2)内转动连接有第一转轴(206)和第二转轴(207)，所述驱动轴(2021)、第一转轴(206)和第二转轴(207)通过皮带(2072)转动相连，所述调节箱(2)内设有与皮带(2072)相配合的张紧机构，所述调节箱(2)侧壁固定连接有定位板(204)，所述定位板(204)上转动连接有调节轴(208)，所述调节轴(208)由上至下依次固定连接有第一齿轮(2081)和蜗轮(2082)，所述第一转轴(206)上固定连接有蜗杆(2061)，所述蜗杆(2061)与蜗轮(2082)相啮合；

所述工作箱(5)外壁固定连接有与第一齿轮(2081)相啮合的齿条，所述工作箱(5)内转动连接第一丝杆(5041)，所述第一丝杆(5041)另一端与工作台(6)螺纹连接，并贯穿工作台(6)，所述工作台(6)内固定连接有第一电机(601)，所述卡盘机构(602)设置在第一电机(601)的输出端，所述工作箱(5)内设有用于驱动第一丝杆(5041)转动的第二驱动部。

2.根据权利要求1所述的一种双机器人协同智能打磨装置，其特征在于，所述第一驱动部包括第三电机(103)，所述第三电机(103)固定连接在滑行架(1)的侧壁，所述第三电机(103)的输出端固定连接有第二丝杆(1031)，所述滑行架(1)上开设有第一滑槽(102)，所述第二丝杆(1031)转动连接在第一滑槽(102)内，所述调节箱(2)上开设有与第二丝杆(1031)相配合的螺纹孔(205)。

3.根据权利要求2所述的一种双机器人协同智能打磨装置，其特征在于，所述滑行架(1)侧壁开设有第二滑槽(1021)，所述调节箱(2)上固定连接有与第二滑槽(1021)相对应的第二滑块。

4.根据权利要求1所述的一种双机器人协同智能打磨装置，其特征在于，所述张紧机构包括驱动气缸(3)、转板(4)和张紧轮(402)，所述张紧轮(402)转动连接在转板(4)上，所述调节箱(2)内壁固定连接有第一转动座(401)和第二转动座(404)，所述第一转动座(401)设置在第二转动座(404)的上方，所述转板(4)的一端转动连接在第一转动座(401)上，所述张紧轮(402)转动连接在转板(4)的另一端，所述张紧轮(402)与皮带(2072)相贴合，所述驱动气缸(3)转动连接在第二转动座(404)上，所述驱动气缸(3)的输出端滑动连接有气杆(301)，所述气杆(301)远离气缸(3)的一端转动连接在转板(4)靠近张紧轮(402)的一端上，所述转板(4)转动连接在第一转动座(401)上，所述张紧轮(402)与皮带(2072)相贴合。

5.根据权利要求4所述的一种双机器人协同智能打磨装置，其特征在于，所述气缸(3)远离气杆(301)的一端固定连接有转环(302)，所述转环(302)转动连接在第二转动座(404)上，所述转板(4)上固定连接有第三转动座(403)，所述气杆(301)转动连接在第三转动座(403)上。

6.根据权利要求5所述的一种双机器人协同智能打磨装置，其特征在于，所述驱动轴(2021)、第一转轴(206)和第二转轴(207)上均固定连接有带轮(2071)，三组所述带轮(2071)通过皮带(2072)相连。

7.根据权利要求6所述的一种双机器人协同智能打磨装置，其特征在于，所述调节箱(2)上开设有第三滑槽(203)，所述工作箱(5)上固定连接有第一滑块(501)，所述第一滑块(501)滑动连接在第三滑槽(203)内，所述齿条设置在第一滑块(501)上。

8.根据权利要求1所述的一种双机器人协同智能打磨装置，其特征在于，所述第二驱动部包括第四电机(505)，所述工作箱(5)内设有工作腔(502)，所述工作腔(502)内固定连接有安装台(503)，所述第四电机(505)固定连接在安装台(503)上，所述第四电机(505)的输出端固定连接有第二齿轮(5051)，所述第一丝杆(5041)延伸至工作腔(502)内固定连接第三齿轮(504)，所述第二齿轮(5051)与第三齿轮(504)相啮合。

9.根据权利要求8所述的一种双机器人协同智能打磨装置，其特征在于，所述第一丝杆(5041)远离第三齿轮(504)的一端固定连接有限位环(5042)。

10.根据权利要求9所述的一种双机器人协同智能打磨装置，其特征在于，所述第一丝杆(5041)的数量具体为四组，且四组所述第一丝杆(5041)呈圆周均布在第二齿轮(5051)四周。

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