CN116117610A - 一种壳体打磨用多轴机器人 - Google Patents

一种壳体打磨用多轴机器人 Download PDF

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CN116117610A CN202310024764.3A CN202310024764A CN116117610A CN 116117610 A CN116117610 A CN 116117610A CN 202310024764 A CN202310024764 A CN 202310024764A CN 116117610 A CN116117610 A CN 116117610A
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polishing
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王书彬
董振银
甘春军
陈晓娟
包冬玉
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Abstract

本发明涉及多轴机器人技术领域，具体为一种壳体打磨用多轴机器人；转动盘组件配合丝杠滑杆组件、升降组件和转动组件，仪表壳体上需要打磨的回转体部位处于任何位置和角度，都能通过四者的结合带动砂轮机构移动到与该回转体部位中轴线相重合的位置，砂轮机构滑动，使旋转组件转动时砂轮机构的转动半径与该回转体部位需要的直径相对应，并且只需要旋转组件不转动，也可实现平面的打磨，各个电机间的配合相对简单，不需要砂轮机构移动出复杂的三维轨迹，从而降低了电机成本；解决了在对由一个或者多个回转体所组成的仪表壳体零件进行打磨时，现有技术中的打磨方式容易影响零件表面的弧面轨迹的精度，或者价格昂贵的问题。

Description

一种壳体打磨用多轴机器人
技术领域
本发明涉及多轴机器人技术领域，具体为一种壳体打磨用多轴机器人。
背景技术
在打磨如图1所示的由一个或者多个回转体所组成的仪表壳体零件时，由于该类零件表面为弧面，在打磨时比较麻烦，容易使弧面变形，通常在打磨后的弧面上产生许多微小的平面，比较常用的是采用机械设备进行打磨，如打磨机或者机床，但是打磨机在打磨过程中，主要由人手工控制，难以保证弧面的完好从而影响壁厚，在使用机床加工时，由于机床打磨的过程中需要来回装夹，而且机床数量有限，也比较占用资源，市场上还有一些用于打磨的多轴机器人，然而该类机器人上安装的打磨部位在其移动时多是在直线方向上的移动，并且通过多个电机的同步转动实现在空间上的曲线运动，但是移动的曲线往往与零件表面的曲面轨迹不是很贴合，而能够较好地以弧线方式稳定移动的机器人，对于电机和零件的质量要求极高，因此价格也极为昂贵，难以适应生产仪表壳体的中小企业的打磨需求。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种壳体打磨用多轴机器人，解决了在对由一个或者多个回转体所组成的仪表壳体零件进行打磨时，现有技术中的打磨方式容易影响零件表面的弧面轨迹的精度，或者价格昂贵的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种壳体打磨用多轴机器人，包括有作为安装载体的支撑机构，支撑机构上转动安装有用于传动的六轴机械臂机构，六轴机械臂机构底部的端部上转动安装有用于打磨壳体表面的砂轮机构。
六轴机械臂机构包括有转动安装于支撑机构内的转动盘组件，转动盘组件底部固定有丝杠滑杆组件，丝杠滑杆组件上左右传动安装有贯穿转动盘组件的升降组件，升降组件底部前后滑动安装有可上下转动的转动组件，转动组件左侧端面上转动安装有旋转组件，砂轮机构前后滑动安装在转动组件左侧端部。
作为优选，支撑机构包括有滑动设置于转动盘组件下表面的下支撑环，转动盘组件上表面滑动设置有与下支撑环固定的上支撑环，下支撑环上设有与转动盘组件滑动连接的限位环，下支撑环底部固定有多个支撑柱。
作为优选，转动盘组件包括有转动安装在限位环上的转动盘本体，转动盘本体上开设有用于避让升降组件的条形滑槽，转动盘本体外侧边缘设置有转动齿，支撑机构上转动安装有与转动齿啮合传动的蜗杆，支撑机构上固定有用于驱动蜗杆转动的第一电机。
作为优选，丝杠滑杆组件包括有分别设置于转动盘本体底部条形滑槽两端的两个安装板，两个安装板之间固定有滑杆，两个安装板之间转动安装有与滑杆平行的丝杆，其中有一个安装板上安装有用于驱动丝杆转动的第二电机。
作为优选，升降组件包括有左右传动安装在丝杠滑杆组件上的滑块，滑块顶部固定有升降滑轨，升降滑轨内上下滑动安装有贯穿滑块的升降杆，升降杆内螺纹连接有转动安装于升降滑轨顶部的螺杆，升降滑轨顶部固定有用于驱动螺杆转动的第三电机，升降滑轨底部水平固定有前后设置的第一滑轨，第一滑轨两端之间转动安装有第一螺纹杆，升降滑轨端部固定有用于驱动第一螺纹杆转动的第四电机，转动组件顶部传动安装在第一螺纹杆上。
作为优选，转动组件包括有传动安装在第一螺纹杆上的第一转动块，第一转动块底部转动安装有第二转动块，第一转动块上固定有用于驱动第二转动块转动的第五电机。
作为优选，旋转组件包括有贯穿第二转动块左右两侧且转动安装的转动杆，第二转动块一侧固定有用于驱动转动杆转动的第六电机，转动块另一侧固定有转动板，转动板左侧端部固定有第二滑轨，第二滑轨两端之间转动安装有第二螺纹杆，第二滑轨一端固定有用于驱动第二螺纹杆转动的第七电机，砂轮机构传动安装在第二螺纹杆上，转动板上开设有用于避让砂轮机构的避让槽。
作为优选，砂轮机构包括有传动安装在螺纹杆上的固定块，固定块内转动安装有贯穿固定块左右两侧的固定杆，固定杆端部固定有砂轮本体，固定块上固定有用于驱动固定杆转动的砂轮电机。
与现有技术相比，本发明提供了一种壳体打磨用多轴机器人，具备以下
有益效果：
转动盘组件配合丝杠滑杆组件、升降组件和转动组件，仪表壳体上需要打磨的回转体部位处于任何位置和角度，都能通过四者的结合带动砂轮机构移动到与该回转体部位中轴线相重合的位置，随后根据该回转体部位打磨后需要的直径，砂轮机构移动相对应的距离，使旋转组件转动时砂轮机构的转动半径与该回转体部位需要的直径相对应即可，并且在打磨平面时，只需要旋转组件不转动，即可实现平面的打磨，从而提高了其适用性，各个电机间的配合相对简单，不需要砂轮机构移动出复杂的三维轨迹，只需要简单的转动即可，从而大大降低了电机成本，同时保证了打磨精度。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本发明所加工零件的示意图；
图2为本发明立体结构的示意图；
图3为本发明六轴机械臂机构的示意图；
图4为本发明支撑机构的剖视图；
图5为本发明转动盘组件的示意图；
图6为本发明丝杠滑杆组件的示意图；
图7为本发明升降组件的示意图；
图8为本发明转动组件的示意图；
图9为本发明旋转组件的示意图；
图10为本发明砂轮机构的示意图。
图中：1、支撑机构；11、下支撑环；12、上支撑环；13、限位环；14、支撑柱；2、六轴机械臂机构；21、转动盘组件；211、转动盘本体；212、条形滑槽；214、转动齿；215、蜗杆；216、第一电机；22、丝杠滑杆组件；221、安装板；222、滑杆；223、丝杆；224、第二电机；23、升降组件；231、滑块；232、升降滑轨；233、升降杆；234、螺杆；235、第三电机；236、第一滑轨；237、第一螺纹杆；238、第四电机；24、转动组件；241、第一转动块；242、第二转动块；243、第五电机；25、旋转组件；251、转动杆；252、第六电机；253、转动板；254、第二滑轨；255、第二螺纹杆；256、第七电机；257、避让槽；3、砂轮机构；31、固定块；32、固定杆；33、砂轮本体；34、砂轮电机。
具体实施方式
以下将配合附图及实施例来详细说明本申请的实施方式，借此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。
背景概述
在打磨如图1所示的由一个或者多个回转体所组成的仪表壳体零件时，由于受到人手工移动时的偏差，在操作打磨机打磨该类形状的仪表壳体时，难以使打磨设备的移动轨迹刚好与该类零件的弧面的轨迹重合，因此会造成零件表面各处的打磨厚度不一，从而影响零件美观，也影响其壁厚从而造成使用异常。
根据上述背景概述作出的详细说明，本实施例以上述内容为背景提出了一种实施方式，使打磨部位在移动时呈弧形轨迹，从而只需要调整该轨迹半径即可使打磨部位打磨时的轨迹与零件表面轨迹重合，从而保护零件的美观，且使壁厚均匀。
图1-图10为本发明的一个实施例，通过相关装置使用于打磨的部位在打磨回转体零件时，仅通过单个相关部位的转动，使其移动时能够保持为弧形，从而打磨出较为完美的弧面。
一种壳体打磨用多轴机器人，包括有作为安装载体的支撑机构1，支撑机构1上转动安装有用于传动的六轴机械臂机构2，六轴机械臂机构2底部的端部上转动安装有用于打磨壳体表面的砂轮机构3，在打磨回转体零件时，六轴机械臂机构2带动砂轮机构3围绕零件表面的弧面转动，并且使砂轮机构3的转动轴心和转动半径与零件表面的弧面半径相匹配，从而使打磨后的零件表面呈现较为完美的弧面，从而保证零件壁厚的均匀并且更加美观。
六轴机械臂机构2包括有转动安装于支撑机构1内的转动盘组件21，转动盘组件21在水平面上围绕圆周转动，从而带动砂轮机构3围绕回转体零件的主体转动，从而对准零件主体上设置的其他回转体部位，转动盘组件21底部固定有丝杠滑杆组件22，丝杠滑杆组件22上左右传动安装有贯穿转动盘组件21的升降组件23，升降组件23沿着丝杠滑杆组件22移动，从而在打磨零件主体侧壁上的回转体部位时能够使砂轮机构3对准该部位，在打磨竖直设置的回转体部位时，升降组件23带动砂轮机构3上下移动从而实现垂直方向上的打磨，升降组件23底部前后滑动安装有可上下转动的转动组件24，当零件主体上的回转体部位不处于水平或垂直状态时，转动组件24转动一定角度带动砂轮机构3移动至与零件回转体部位相对应的位置，转动组件24左侧端面上转动安装有旋转组件25，砂轮机构3前后滑动安装在转动组件24左侧端部，砂轮机构3在转动组件24上滑动，从而在旋转组件25转动时，砂轮机构3的转动半径与该回转体部位打磨后需要的尺寸相对应，当需要打磨壳体零件上的某个回转体部位呈倾斜设置时，转动盘组件21转动以及丝杠滑杆组件22传动，带动升降组件23移动，升降组件23移动至相关部位使转动组件24能够转动，从而使砂轮机构3移动至与该回转体部位中轴线重合的位置，随后砂轮机构3根据该回转体部位打磨后的直径需求滑动相应的距离，之后旋转组件25转动使砂轮机构3的转动半径与该回转体部位打磨后需要的直径相对应，从而带动砂轮机构3转动并使该回转体部位打磨后也呈现较好的弧形，而当该回转体部位的中轴线上与主体零件的轴线不相交时，转动组件24在升降组件23底部平移相对应的距离，从而使砂轮机构3的转动轴心重新与该回转体部位相对应，实现打磨的需求，从而使壁厚更加均匀，用于打磨的过程中电机只转动，相互之间也不需要配合以移动出复杂的轨迹，因此对电机的精度要求也相对较低，所用成本也相对较低。
作为本实施例优选的技术方案，支撑机构1包括有滑动设置于转动盘组件21下表面的下支撑环11，转动盘组件21上表面滑动设置有与下支撑环11固定的上支撑环12，下支撑环11上设有与转动盘组件21滑动连接的限位环13，转动盘组件21在限位环13上做圆周转动，下支撑环11底部固定有多个支撑柱14，从而实现对转动盘组件21的支撑，也不妨碍其转动。
作为本实施例优选的技术方案，转动盘组件21包括有转动安装在限位环13上的转动盘本体211，转动盘本体211上开设有用于避让升降组件23的条形滑槽212，条形滑槽212为了避免转动盘本体211与升降组件23移动时发生干涉，转动盘本体211外侧边缘设置有转动齿214，支撑机构1上转动安装有与转动齿214啮合传动的蜗杆215，支撑机构1上固定有用于驱动蜗杆215转动的第一电机216，通过第一电机216带动蜗杆215转动，从而驱使转动盘本体211的转动，从而实现了转动盘本体211的转动，使砂轮机构3能够对准水平面上不同角度的仪表壳体上的回转体部位。
作为本实施例优选的技术方案，丝杠滑杆组件22包括有分别设置于转动盘本体211底部条形滑槽212两端的两个安装板221，两个安装板221之间固定有滑杆222，两个安装板221之间转动安装有与滑杆222平行的丝杆223，其中有一个安装板221上安装有用于驱动丝杆223转动的第二电机224，从而通过丝杆223的正转和反转带动升降组件23的移动，从而使砂轮机构3能向外部移动至与仪表壳体上的回转体部位的中轴线延伸方向相对应的位置。
作为本实施例优选的技术方案，升降组件23包括有左右传动安装在丝杠滑杆组件22上的滑块231，滑块231带动升降组件23整体移动，滑块231顶部固定有升降滑轨232，升降滑轨232内上下滑动安装有贯穿滑块231的升降杆233，升降杆233内螺纹连接有转动安装于升降滑轨232顶部的螺杆234，螺杆234的正转和反转带动升降杆233的升降，升降滑轨232顶部固定有用于驱动螺杆234转动的第三电机235，升降滑轨232底部水平固定有前后设置的第一滑轨236，第一滑轨236两端之间转动安装有第一螺纹杆237，升降滑轨232端部固定有用于驱动第一螺纹杆237转动的第四电机238，转动组件24顶部传动安装在第一螺纹杆237上，当仪表壳体主体部位的中轴线与需要打磨的回转体部位的中轴线不相交时，转动组件24在第一滑轨236上移动与两个中轴线间最近距离相等的距离，从而使砂轮机构3对准需要打磨的回转体部位的中轴线，方便后续砂轮机构3移动一定距离，并以该距离作为转动半径，从而实现对该回转体部位的打磨。
作为本实施例优选的技术方案，转动组件24包括有传动安装在第一螺纹杆237上的第一转动块241，第一转动块241底部转动安装有第二转动块242，第一转动块241上固定有用于驱动第二转动块242转动的第五电机243，当仪表壳体上需要打磨的回转体部位呈倾斜设置时，通过第二转动块242的转动使砂轮机构3转动一定的角度从而对准需要打磨的回转体部位，从而方便后续的打磨，从而在打磨时需要做的仍然是旋转组件25的转动，从而简化砂轮机构3的移动轨迹，从而降低电机的精度来降低成本。
作为本实施例优选的技术方案，旋转组件25包括有贯穿第二转动块242左右两侧且转动安装的转动杆251，第二转动块242一侧固定有用于驱动转动杆251转动的第六电机252，转动块另一侧固定有转动板253，转动板253左侧端部固定有第二滑轨254，第二滑轨254两端之间转动安装有第二螺纹杆255，第二滑轨254一端固定有用于驱动第二螺纹杆255转动的第七电机256，砂轮机构3传动安装在第二螺纹杆255上，转动板253上开设有用于避让砂轮机构3的避让槽257，避让槽257用于避开砂轮机构3的相关部位，避免干涉，当砂轮机构3移动到与仪表壳体上需要打磨的部位相对应的位置时，砂轮机构3在第二滑轨254上滑动一定的距离，从而当旋转组件25转动时，砂轮机构3的轨迹半径与仪表壳体上该回转体部位打磨后的预定直径相等，从而提高了打磨的尺寸精度，使打磨后的弧面与需求的弧面更加接近。
作为本实施例优选的技术方案，砂轮机构3包括有传动安装在螺纹杆上的固定块31，固定块31内转动安装有贯穿固定块31左右两侧的固定杆32，固定杆32端部固定有砂轮本体33，固定块31上固定有用于驱动固定杆32转动的砂轮电机34，从而在调整好位置后进行打磨时，砂轮电机34启动通过固定杆32带动砂轮本体33转动，砂轮本体33转动时与仪表壳体外壁接触，从而实现打磨的过程，简单方便。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种壳体打磨用多轴机器人，包括有作为安装载体的支撑机构(1)，其特征在于：所述支撑机构(1)上转动安装有用于传动的六轴机械臂机构(2)，六轴机械臂机构(2)底部的端部上转动安装有用于打磨壳体表面的砂轮机构(3)；
六轴机械臂机构(2)包括有转动安装于支撑机构(1)内的转动盘组件(21)，转动盘组件(21)底部固定有丝杠滑杆组件(22)，丝杠滑杆组件(22)上左右传动安装有贯穿转动盘组件(21)的升降组件(23)，升降组件(23)底部前后滑动安装有可上下转动的转动组件(24)，转动组件(24)左侧端面上转动安装有旋转组件(25)，砂轮机构(3)前后滑动安装在转动组件(24)左侧端部。
2.根据权利要求1所述的一种壳体打磨用多轴机器人，其特征在于：所述支撑机构(1)包括有滑动设置于转动盘组件(21)下表面的下支撑环(11)，转动盘组件(21)上表面滑动设置有与下支撑环(11)固定的上支撑环(12)，下支撑环(11)上设有与转动盘组件(21)滑动连接的限位环(13)，下支撑环(11)底部固定有多个支撑柱(14)。
3.根据权利要求2所述的一种壳体打磨用多轴机器人，其特征在于：所述转动盘组件(21)包括有转动安装在限位环(13)上的转动盘本体(211)，转动盘本体(211)上开设有用于避让升降组件(23)的条形滑槽(212)，转动盘本体(211)外侧边缘设置有转动齿(214)，支撑机构(1)上转动安装有与转动齿(214)啮合传动的蜗杆(215)，支撑机构(1)上固定有用于驱动蜗杆(215)转动的第一电机(216)。
4.根据权利要求3所述的一种壳体打磨用多轴机器人，其特征在于：所述丝杠滑杆组件(22)包括有分别设置于转动盘本体(211)底部条形滑槽(212)两端的两个安装板(221)，两个安装板(221)之间固定有滑杆(222)，两个安装板(221)之间转动安装有与滑杆(222)平行的丝杆(223)，其中有一个安装板(221)上安装有用于驱动丝杆(223)转动的第二电机(224)。
5.根据权利要求1所述的一种壳体打磨用多轴机器人，其特征在于：所述升降组件(23)包括有左右传动安装在丝杠滑杆组件(22)上的滑块(231)，滑块(231)顶部固定有升降滑轨(232)，升降滑轨(232)内上下滑动安装有贯穿滑块(231)的升降杆(233)，升降杆(233)内螺纹连接有转动安装于升降滑轨(232)顶部的螺杆(234)，升降滑轨(232)顶部固定有用于驱动螺杆(234)转动的第三电机(235)，升降滑轨(232)底部水平固定有前后设置的第一滑轨(236)，第一滑轨(236)两端之间转动安装有第一螺纹杆(237)，升降滑轨(232)端部固定有用于驱动第一螺纹杆(237)转动的第四电机(238)，转动组件(24)顶部传动安装在第一螺纹杆(237)上。
6.根据权利要求5所述的一种壳体打磨用多轴机器人，其特征在于：所述转动组件(24)包括有传动安装在第一螺纹杆(237)上的第一转动块(241)，第一转动块(241)底部转动安装有第二转动块(242)，第一转动块(241)上固定有用于驱动第二转动块(242)转动的第五电机(243)。
7.根据权利要求6所述的一种壳体打磨用多轴机器人，其特征在于：所述旋转组件(25)包括有贯穿第二转动块(242)左右两侧且转动安装的转动杆(251)，第二转动块(242)一侧固定有用于驱动转动杆(251)转动的第六电机(252)，转动块另一侧固定有转动板(253)，转动板(253)左侧端部固定有第二滑轨(254)，第二滑轨(254)两端之间转动安装有第二螺纹杆(255)，第二滑轨(254)一端固定有用于驱动第二螺纹杆(255)转动的第七电机(256)，砂轮机构(3)传动安装在第二螺纹杆(255)上，转动板(253)上开设有用于避让砂轮机构(3)的避让槽(257)。
8.根据权利要求7所述的一种壳体打磨用多轴机器人，其特征在于：所述砂轮机构(3)包括有传动安装在螺纹杆上的固定块(31)，固定块(31)内转动安装有贯穿固定块(31)左右两侧的固定杆(32)，固定杆(32)端部固定有砂轮本体(33)，固定块(31)上固定有用于驱动固定杆(32)转动的砂轮电机(34)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN117300854A (zh) * 2023-09-26 2023-12-29 沧州四星光热玻璃有限公司 一种安瓶颈刻痕装置

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