CN207840929U - 一种铸件自动打磨高刚性机器人 - Google Patents

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陈跃程
侯保敏
郭忠吉
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Abstract

一种铸件自动打磨高刚性机器人,本实用新型涉及铸件处理设备技术领域,垂直向直线运动机构的一侧滑动设置有滑鞍工作台;滑鞍工作台的一侧旋转设置有高刚性机器人;高刚性机器人的一端固定设置有工件旋转夹具;一号主驱动臂的外端通过铰件与一号辅助臂旋接;一号辅助臂的中部固定设置有工件打磨夹紧机构;夹紧气缸的输出轴上通过连接件垂直固定设有压紧座;一号辅助臂的前端旋接有工件旋转夹具;主打磨金刚石砂轮机构固定设置在立卧转换台上,能够适应中大型铸件的高刚性加工,实现高灵活性,实现多品种铸件的多重加工,提高了生产效率以及加工精度,降低了打磨过程中的能耗,减少了粉尘对人身安全的伤害以及对大气环境的污染。

Description

一种铸件自动打磨高刚性机器人
技术领域
[0001]本实用新型涉及铸件处理设备技术领域,具体涉及一种铸件自动打磨高刚性机器 人。
背景技术
[0002] 随着科技的发展,铸造后处理打磨越来越受到重视,近年来,国内外市场上主要出 现的打磨设备主要有两大类形式,第一种是机床类型,第二种是串联六关节机械手类型。
[0003] 机床类型设备可以适应一定复杂形状中大铸件的打磨,由于机床类型是直线轴运 动方式,打磨工件的时灵活性及柔韧性差,加工效率低;超过一定尺寸铸件,机床很难适应 加工;主要缺陷:由于机床类型最早应用于金属切肩行业,铁屑经过切屑液冲刷即可收集, 很难对机床造成损害;由于铸件打磨过程中会产生大量的铁粉,这些铁粉伴随着机床运动 会渗入到机床直线运动运动机构中,造成零部件的损坏,且机床体积大,维修过程中会耗费 大量人力。
[0004] 串联六关节机械手类型具备很大的灵活性,可以石英小尺寸、轻重量铸件的毛刺 清理;对于重量较大的铸件,由于机械手末端承受力较小,长时间工作会造成机械手的磨 损,降低了其寿命;由于铸件在磨削过程中产生较大切向磨削力,这些磨削力会反作用于串 联六关节机械手,造成各关节减速系统齿轮的磨损,造成精度的丢失及使用寿命的降低,亟 待改进。 实用新型内容
[0005] 本实用新型的目的在于针对现有技术的缺陷和不足,提供一种结构简单,设计合 理、使用方便的一种铸件自动打磨高刚性机器人,能够适应中大型铸件的加工及机床类型 的高刚性加工,实现串联关节机械手铸件打磨过程中的高灵活性,实现多品种铸件的多重 加工,提高了生产效率以及加工精度,降低了打磨过程中的能耗,减少了粉尘对人身安全的 伤害以及对大气环境的污染。
[0006] 为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是:它包含垂直向直线运动机构、工 件打磨夹紧机构、滑鞍工作台、高刚性机器人、工件旋转夹具、高速小砂轮机构、主打磨金刚 石砂轮机构和机械主轴机构;垂直向直线运动机构的一侧滑动设置有滑鞍工作台;滑鞍工 作台的一侧旋转设置有高刚性机器人;高刚性机器人的一端固定设置有工件旋转夹具;所 述的垂直向直线运动机构包含一号立柱、一号直线导轨、直线丝杠和驱动电机;一号立柱的 一侧垂直对称设置有两条一号直线导轨;两条一号直线导轨之间设有直线丝杠,且直线丝 杠嵌设在一号立柱的内侧;直线丝杠的底端通过轴承固定在一号立柱上,且与驱动电机的 输出轴固定连接;所述的滑鞍工作台包含滑鞍、丝杠座和防护罩;滑鞍的内侧固定设置有丝 杠座;丝杠座旋转套设在直线丝杠上,且丝杠座与直线丝杠上的螺纹配合设置;滑鞍的上部 裹设有防护罩;所述的高刚性机器人包含一号主驱动臂、二号主驱动臂、一号辅助臂和二号 辅助臂;一号主驱动臂和二号主驱动臂的主动力端与位于滑鞍内部的电机和减速机连接; 一号主驱动臂的外端通过铰件与一号辅助臂旋接;二号主驱动臂的外端通过铰件与二号辅 助臂旋接;一号辅助臂的中部固定设置有工件打磨夹紧机构;所述的工件打磨夹紧机构包 含夹紧气缸、二号直线导轨、二号立柱、压紧座;二号立柱通过螺栓固定设置在一号辅助臂 上,夹紧气缸设置在二号立柱的一侧;夹紧气缸的输出轴上通过连接件垂直固定设有压紧 座;二号立柱的另一侧壁上固定设置有二号直线导轨;连接件通过其内侧壁的滑块滑动设 置在二号直线导轨上;所述的一号辅助臂的前端固定设置有工件旋转夹具;所述的二号辅 助臂的一侧固定设置有机械主轴机构;所述的机械主轴机构包含三号立柱和立卧转换台; 所述的三号立柱的上部固定设置有立卧转换台;所述的主打磨金刚石砂轮机构固定设置在 立卧转换台上;所述的主打磨金刚石砂轮机构包含金刚石砂轮、主轴电机和气动油雾冷却 设备;所述的金刚石砂轮固定设置在主轴电机的输出轴上;所述的金刚石砂轮的一侧固定 设置有气动油雾冷却设备;所述的高速小砂轮机构固定设置在主打磨金刚石砂轮机构的上 部;所述的高速小砂轮机构包含小磨轮、辅助高速电机、电机座和卡套;所述的电机座通过 轴承套设固定在主轴电机的输出轴上;所述的辅助高速电机固定设置在电机座上;所述的 小磨轮通过卡套固定设置在辅助高速电机的输出轴上;所述的立卧转换台与电机座连接固 定。
[0007]进一步地,所述的夹紧气缸和气动油雾冷却设备均通过气管与外部气源连接。 [0008] 进一步地,所述的驱动电机、主轴电机以及辅助高速电机均与外部电源连接。
[0009] 采用上述结构后,本实用新型有益效果为:本实用新型所述的一种铸件自动打磨 高刚性机器人,能够实现高负载、高灵活性、高承载力,由于数控加工,能够实现高精度打 磨,降低了打磨过程中的能耗,减少了粉尘对人身安全的伤害以及对大气环境的污染,本实 用新型具有结构简单,设置合理,制作成本低等优点。
附图说明
[0010] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例 或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅 是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前 提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0011] 图1是本实用新型的结构示意图。
[0012] 附图标记说明:
[0013] 垂直向直线运动机构1、一号立柱1-1、一号直线导轨卜2、直线丝杠1-3、工件打磨 夹紧机构2、夹紧气缸2-1、二号直线导轨2-2、二号立柱2_3、压紧座2_4、连接件2-5、滑鞍工 作台3、滑鞍3-1、丝杠座3-2、防护罩3-3、高刚性机器人4、一号主驱动臂4-1、二号主驱动臂 4-2、一号辅助臂4-3、二号辅助臂4-4、工件旋转夹具5、高速小砂轮机构6、小磨轮6_1、辅助 高速电机6-2、电机座6-3、卡套6-4、主打磨金刚石砂轮机构7、金刚石砂轮7-1、主轴电机7_ 2、气动油雾冷却设备7-3、机械主轴机构8、三号立柱8_1、立卧转换台8_2。
具体实施方式
[0014] 下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
[0015] 参看如图1所示,本具体实施方式采用的技术方案是:它包含垂直向直线运动机构 1、工件打磨夹紧机构2、滑鞍工作台3、高刚性机器人4、工件旋转夹具5、咼速小炒牝机柯〇、 主打磨金刚石砂轮机构7和机械主轴机构8;垂直向直线运动机构1的一侧滑动设置有滑鞍 工作台3;滑鞍工作台3的一侧旋转设置有高刚性机器人4;高刚性机器人4的一端固定设置 有工件旋转夹具5;所述的垂直向直线运动机构1包含一号立柱1-1、一号直线导轨丨―2、直线 丝杠1-3和驱动电机;一号立柱1-1的一侧垂直对称设置有两条一号直线导轨1-2;两条一号 直线导轨1-2之间设有直线丝杠1-3,且直线丝杠1-3嵌设在一号立柱卜1的内侧;直线丝杠 1-3的底端通过轴承固定在一号立柱1-1上,且与驱动电机的输出轴固定连接;所述的滑鞍 工作台3包含滑鞍3-1、丝杠座3-2和防护罩3_3;滑鞍3-1的内侧固定设置有丝杠座3-2;丝杠 座3-2旋转套设在直线丝杠1-3上,且丝杠座3-2与直线丝杠1-3上的螺纹配合设置;滑鞍3-1 的上部裹设有防护罩3-3;所述的高刚性机器人4包含一号主驱动臂4-1、二号主驱动臂4-2、 一号辅助臂4-3和二号辅助臂4-4; 一号主驱动臂4-1和二号主驱动臂4-2的主动力端与位于 滑鞍内部的电机和减速机连接,一号主驱动臂4-1和二号主驱动臂4-2的内端均与电机以及 减速机连接;一号主驱动臂4-1的外端通过铰件与一号辅助臂4-3旋接;二号主驱动臂4-2的 外端通过铰件与二号辅助臂4-4旋接;一号辅助臂4-3的中部固定设置有工件打磨夹紧机构 2;所述的工件打磨夹紧机构2包含夹紧气缸2-1、二号直线导轨2-2、二号立柱2-3、压紧座2-4;二号立柱2-3通过螺栓固定设置在一号辅助臂4-3上,夹紧气缸2-1设置在二号立柱2-3的 一侧;夹紧气缸2-1的输出轴上通过连接件2-5垂直固定设有压紧座2-4;二号立柱2-3的另 一侧壁上固定设置有二号直线导轨2-2;连接件2-5通过其内侧壁上的滑块滑动设置在二号 直线导轨2-2上;所述的一号辅助臂4-3的前端旋接有工件旋转夹具5;所述的二号辅助臂4 -4的一侧固定设置有机械主轴机构8;所述的机械主轴机构8包含三号立柱8-1和立卧转换台 8-2;所述的三号立柱8-1的上部固定设置有立卧转换台8-2;所述的主打磨金刚石砂轮机构 7固定设置在立卧转换台8-2上;所述的主打磨金刚石砂轮机构7包含金刚石砂轮7-1、主轴 电机7-2和气动油雾冷却设备7-3;所述的金刚石砂轮7-1固定设置在主轴电机7-2的输出轴 上;所述的金刚石砂轮7-1的一侧固定设置有气动油雾冷却设备7-3;所述的高速小砂轮机 构6固定设置在主打磨金刚石砂轮机构7的上部;所述的高速小砂轮机构6包含小磨轮6-1、 辅助高速电机6_2、电机座6_3和卡套6_4;所述的电机座6_3通过轴承套设固定在主轴电机 7-2的输出轴上;所述的辅助高速电机6-2固定设置在电机座6-3上;所述的小磨轮6-丨通过 卡套6_4固定设置在辅助高速电机6-2的输出轴上;所述的立卧转换台8-2与电机座6-3连接 固定。
[0016] 进一步地,所述的夹紧气缸2-1和气动油雾冷却设备7_3均通过气管与外部气源连 接。
[0017]进一步地,所述的驱动电机、主轴电机7-2以及辅助高速电机6-2均与外部电源连 接。
[0018]本具体实施方式的工作原理:通过手动上料或者自动上料将所要打磨的铸件放在 工件旋转夹具5上,工件打磨夹紧机构2中的夹紧气缸2-1缩回将工件夹紧,根据所需打磨的 铸件的外形形状及所需打磨的毛刺、浇口、冒口位置,通过手动示教编程方法编制打磨磨削 路&生成转化为数控自动加工程序,高刚性机器人4平台托住工件实现X、Y、Z三维运 动,高刚性机器人4载着工件到指定金刚石砂轮7-1位置进行磨削,金刚石砂轮7—丨可^根据 铸件毛刺、浇口、冒口位置程序控制0°到90°转换磨削,一般情况下小磨轮e—丨是磨削铸件局 部狭窄区域空间,主要工作时是不参与打磨运动的。
[0019] 采用上述结构后,本具体实施方式有益效果为:本具体实施方式所述的一种铸件 自动打磨高刚性机器人,能够适应中大型铸件的加工及机床类型的高刚性加工,实现串联 关节机械手铸件打磨过程中的高灵活性,实现多品种铸件的多重加工,提高了生产效率以 及加工精度,降低了打磨过程中的能耗,减少了粉尘对人身安全的伤害以及对大气环境的 污染,本实用新型具有结构简单,设置合理,制作成本低等优点。
[0020] 以上所述,仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制,本领域普通技术人员对 本实用新型的技术方案所做的其它修改或者等同替换,只要不脱离本实用新型技术方案的 精神和范围,均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (3)

1. 一种铸件自动打磨高刚性机器人,其特征在于:它包含垂直向直线运动机构、工件打 磨夹紧机构、滑鞍工作台、高刚性机器人、工件旋转夹具、高速小砂轮机构、主打磨金刚石砂 轮机构和机械主轴机构;垂直向直线运动机构的一侧滑动设置有滑鞍工作台;滑鞍工作台 的一侧旋转设置有高刚性机器人;高刚性机器人的一端固定设置有工件旋转夹具;所述的 垂直向直线运动机构包含一号立柱、一号直线导轨、直线丝杠和驱动电机;一号立柱的一侧 垂直对称设置有两条一号直线导轨;两条一号直线导轨之间设有直线丝杠,且直线丝杠嵌 设在一号立柱的内侧;直线丝杠的底端通过轴承固定在一号立柱上,且与驱动电机的输出 轴固定连接;所述的滑鞍工作台包含滑鞍、丝杠座和防护罩;滑鞍的内侧固定设置有丝杠 座;丝杠座旋转套设在直线丝杠上,且丝杠座与直线丝杠上的螺纹配合设置;滑鞍的上部裹 设有防护罩;所述的高刚性机器人包含一号主驱动臂、二号主驱动臂、一号辅助臂和二号辅 助臂;一号主驱动臂和二号主驱动臂的主动力端与位于滑鞍内部的电机和减速机连接;一 号主驱动臂的外端通过铰件与一号辅助臂旋接;二号主驱动臂的外端通过铰件与二号辅助 臂旋接;一号辅助臂的中部固定设置有工件打磨夹紧机构;所述的工件打磨夹紧机构包含 夹紧气缸、二号直线导轨、二号立柱、压紧座;二号立柱通过螺栓固定设置在一号辅助臂上, 夹紧气缸设置在二号立柱的一侧;夹紧气缸的输出轴上通过连接件垂直固定设有压紧座; 二号立柱的另一侧壁上固定设置有二号直线导轨;连接件通过其内侧壁的滑块滑动设置在 二号直线导轨上;所述的一号辅助臂的前端固定设置有工件旋转夹具;所述的二号辅助臂 的一侧固定设置有机械主轴机构;所述的机械主轴机构包含三号立柱和立卧转换台;所述 的三号立柱的上部固定设置有立卧转换台;所述的主打磨金刚石砂轮机构固定设置在立卧 转换台上;所述的主打磨金刚石砂轮机构包含金刚石砂轮、主轴电机和气动油雾冷却设备; 所述的金刚石砂轮固定设置在主轴电机的输出轴上;所述的金刚石砂轮的一侧固定设置有 气动油雾冷却设备;所述的高速小砂轮机构固定设置在主打磨金刚石砂轮机构的上部;所 述的高速小砂轮机构包含小磨轮、辅助高速电机、电机座和卡套;所述的电机座通过轴承套 设固定在主轴电机的输出轴上;所述的辅助高速电机固定设置在电机座上;所述的小磨轮 通过卡套固定设置在辅助高速电机的输出轴上;所述的立卧转换台与电机座连接固定。
2. 根据权利要求1所述的一种铸件自动打磨高刚性机器人,其特征在于:所述的夹紧气 缸和气动油雾冷却设备均通过气管与外部气源连接。
3. 根据权利要求1所述的一种铸件自动打磨高刚性机器人,其特征在于:所述的驱动电 机、主轴电机以及辅助高速电机均与外部电源连接。
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