CN220240569U - 智能快速修复制造系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机械修复制造技术领域，尤其涉及智能快速修复制造系统。其技术方案包括：方舱以及设置于方舱内的机器人，机器人连接机器人手臂，包括作业头，所述作业头包括作业头主机、固定连接于作业头主机底端的刀具、与刀具固定连接的作业头安装座以及固定于作业头安装座上表面的限位齿条；包括用于将作业头安装于机器人手臂端部的连接组件，所述连接组件包括限位插块、可在限位插块内水平移动的限位齿块，所述限位齿块与限位齿条咬合限位。本实用新型通过连接组件的设计，不仅可实现作业头与机器人手臂端部之间的快速拆装，以便更换具有不同功能的作业头，以进行增、减材修复加工，且可以将作业头更换为，以进行非金属增材制造。

Description

智能快速修复制造系统

技术领域

本实用新型涉及机械修复制造技术领域，尤其涉及智能快速修复制造系统。

背景技术

受腐蚀、磨损、损坏或损伤的机械零部件可以在修复后再次利用，可大大减少浪费，提高零部件的利用率。智能快速修复制造系统便是在方舱内，以机器人增减材复合制造技术为基础，以机器人为运动载体，进行数字化修复制造的装置。机械零部件的修复制造可归纳为增材制造功能、铣/磨削减材功能。

智能快速修复制造系统综合了3D打印技术和数控切削相结合的技术工艺，系统主要由工业机器人、机器人手臂、包括增材(焊接)、减材功能的作业头、控制系统、电弧焊机、冷水系统、工作平台等部件组成。

现有的智能快速修复制造系统的作业头固定于机器人手臂端部，为了连接稳定，一般选择螺栓连接，而此种连接方式也会导致作业头无法快速更换，即无法快速切换增材(焊接)、减材功能。

为此，本实用新型提出智能快速修复制造系统，以解决上述提到的作业头无法快速更换的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对背景技术中存在的问题，提出智能快速修复制造系统。

本实用新型的技术方案：智能快速修复制造系统，包括方舱以及设置于方舱内的机器人，机器人连接机器人手臂，还包括：作业头，所述作业头包括作业头主机、固定连接于作业头主机底端的刀具、与刀具固定连接的作业头安装座以及固定于作业头安装座上表面的限位齿条；用于将作业头安装于机器人手臂端部的连接组件，所述连接组件包括限位插块、可在限位插块内水平移动的限位齿块，所述限位齿块与限位齿条咬合限位。

可选的，所述限位插块开设供限位齿条竖直贯穿的限位插槽。

可选的，所述限位插块内部且位于限位插槽两侧均开设一个活动腔，所述限位齿块设置有一对且分别在两个活动腔内水平滑动。

可选的，两个所述限位齿块的相对面均开设若干V型齿槽，所述限位齿条的两相对面均设置若干能与V型齿槽咬合的V型锯齿。

可选的，所述活动腔内壁固定连接导向轴，所述限位齿块开设有能与导向轴活动套接的导向槽。

可选的，两个所述限位齿块顶部均固定连接连接轴，所述连接轴顶端固定连接螺纹套，所述限位插块顶部固定连接一对轴承座，两个所述轴承座之间转动连接螺纹轴，且所述螺纹轴两端分别与对应位置的螺纹套螺旋套接。

可选的，所述作业头安装座一端固定连接连接片，所述连接片与作业头主机外壁固定连接，且所述作业头安装座上表面固定连接对连接片进行支撑的筋板。

可选的，所述方舱内设置用于放置待修复加工件的工作平台。

可选的，所述方舱内设置用于放置待更换作业头的作业刀具放置架。

可选的，所述方舱内设置电弧焊机，所述电弧焊机与作业头电性连接。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益的技术效果：

本申请通过连接组件的设计，不仅可实现作业头与机器人手臂端部之间的快速拆装，以便更换具有不同功能的作业头，以进行增、减材修复加工，且可以将作业头更换为，以进行非金属增材制造；且能通过限位齿条与限位齿块不同齿槽之间的啮合实现对作业头连接高度的调整以及调整后限位。

附图说明

图1为智能快速修复制造系统的结构示意图；

图2为图1中与连接组件的连接示意图；

图3为图2的剖视图。

附图标记：1、方舱；2、机器人；3、机器人控制柜；4、电弧焊机；5、焊接送丝机；6、水冷机系统；7、作业刀具放置架；9、工作平台；10、作业头；101、作业头主机；102、刀具；103、作业头安装座；1031、连接片；1032、筋板；104、限位齿条；11、机器人手臂；12、连接组件；120、导向轴；121、限位插块；122、连接臂；123、限位插槽；124、活动腔；125、限位齿块；1251、导向槽；126、轴承座；127、螺纹轴；128、连接轴；129、螺纹套。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

如图1-3所示，本实用新型提出的智能快速修复制造系统，包括方舱1，方舱1内设置两个空间，其中一个空间内设置机器人2、工作平台9以及作业刀具放置架7，工作平台9用于放置待修复的加工件，作业刀具放置架7用于放置FDM打印头等需要更换的其他作业头10。另一个空间内设置机器人控制柜3，机器人控制柜3的空余柜室内设置电弧焊机4、焊接送丝机5和水冷机系统6，电弧焊机4通过导线与作业头10顶端的接头电性连接；焊接送丝机5用于在焊接过程输送焊丝，水冷机系统6用于在工件修复加工过程进行水冷降温；以上均属于较为成熟的现有技术，在此不做赘述。机器人2连接有机器人手臂11，机器人手臂11端部通过连接组件12连接作业头10。

金属增材制造：由机器人控制柜3控制机器人2，将带有焊接刀具的作业头10通过连接组件12固定在机器人手臂11端部，机器人2控制作业头10的行程运行轨迹，开始焊接。

非金属增材制造：由机器人控制柜3控制机器人2，将带有FDM打印刀具的作业头10通过连接组件12固定在机器人手臂11端部，机器人2控制8的行程运行轨迹，开始FDM非金属增材制造。

减材制造：由机器人控制柜3控制机器人2的行程运行轨迹，将带有切削刀具的作业头10通过连接组件12固定在机器人手臂11端部，机器人2控制作业头10的行程运行轨迹，开始减材切削。

作业头10包括作业头主机101，作业头主机101底端固定连接刀具102，作业头安装座103一端一体固连连接片1031，连接片1031与作业头主机101外壁焊接相连。作业头安装座103上表面固定连接对连接片1031进行支撑的筋板1032。作业头安装座103上表面固定连接限位齿条104，连接组件12通过连接臂122安装于机器人手臂11端部。连接组件12包括限位插块121，限位插块121开设有供限位齿条104竖直贯穿的限位插槽123。限位插块121内部且位于限位插槽123两侧均开设有一个活动腔124，每个活动腔124内均水平滑动设置有一个限位齿块125，两个限位齿块125的相对面均线性开设若干V型齿槽，限位齿条104的两相对面均线性设置若干能与V型齿槽咬合的V型锯齿，通过两者之间的咬合实现限位。活动腔124内壁固定连接导向轴120，限位齿块125开设有能与导向轴120活动套接的导向槽1251。两个限位齿块125顶部均固定连接连接轴128，连接轴128顶端固定连接螺纹套129，限位插块121顶部固定连接一对轴承座126，两个轴承座126之间转动连接螺纹轴127，且螺纹轴127两端分别与对应位置的螺纹套129螺旋套接。

本实施例的工作原理为：通过连接组件12的设计，不仅可实现作业头10与机器人手臂11端部之间的快速拆装，以便更换具有不同功能的作业头10，以进行增、减材修复加工，且可以将作业头10更换为8，以进行非金属增材制造；且能通过限位齿条104与限位齿块125不同齿槽之间的啮合实现对作业头10连接高度的调整以及调整后限位。

其中，作业头10通过连接组件12与机器人手臂11之间的连接过程为：转动螺纹轴127，螺纹轴127通过与两个螺纹套129之间的螺旋连接促使两个螺纹套129反向运动，进而通过连接轴128带动两个限位齿块125反向运动。当两个限位齿块125相互远离时，将限位齿条104由下至上竖直插入限位插槽123内至合适高度，随后逆向转动螺纹轴127，使两个限位齿块125相互靠近以咬住限位齿条104进行限位，即完成作业头10与连接组件12之间的连接。拆卸同理，在此不做赘述。

上述具体实施例仅仅是本实用新型的几种可选的实施例，基于本实用新型的技术方案和上述实施例的相关启示，本领域技术人员可以对上述具体实施例做出多种替代性的改进和组合。

Claims (10)

1.智能快速修复制造系统，包括方舱(1)以及设置于方舱(1)内的机器人(2)，机器人(2)连接机器人手臂(11)，其特征在于，还包括：

作业头(10)，所述作业头(10)包括作业头主机(101)、固定连接于作业头主机(101)底端的刀具(102)、与刀具(102)固定连接的作业头安装座(103)以及固定于作业头安装座(103)上表面的限位齿条(104)；

用于将作业头(10)安装于机器人手臂(11)端部的连接组件(12)，所述连接组件(12)包括限位插块(121)、可在限位插块(121)内水平移动的限位齿块(125)，所述限位齿块(125)与限位齿条(104)咬合限位。

2.根据权利要求1所述的智能快速修复制造系统，其特征在于，所述限位插块(121)开设供限位齿条(104)竖直贯穿的限位插槽(123)。

3.根据权利要求2所述的智能快速修复制造系统，其特征在于，所述限位插块(121)内部且位于限位插槽(123)两侧均开设一个活动腔(124)，所述限位齿块(125)设置有一对且分别在两个活动腔(124)内水平滑动。

4.根据权利要求3所述的智能快速修复制造系统，其特征在于，两个所述限位齿块(125)的相对面均开设若干V型齿槽，所述限位齿条(104)的两相对面均设置若干能与V型齿槽咬合的V型锯齿。

5.根据权利要求3所述的智能快速修复制造系统，其特征在于，所述活动腔(124)内壁固定连接导向轴(120)，所述限位齿块(125)开设有能与导向轴(120)活动套接的导向槽(1251)。

6.根据权利要求4所述的智能快速修复制造系统，其特征在于，两个所述限位齿块(125)顶部均固定连接连接轴(128)，所述连接轴(128)顶端固定连接螺纹套(129)，所述限位插块(121)顶部固定连接一对轴承座(126)，两个所述轴承座(126)之间转动连接螺纹轴(127)，且所述螺纹轴(127)两端分别与对应位置的螺纹套(129)螺旋套接。

7.根据权利要求1所述的智能快速修复制造系统，其特征在于，所述作业头安装座(103)一端固定连接连接片(1031)，所述连接片(1031)与作业头主机(101)外壁固定连接，且所述作业头安装座(103)上表面固定连接对连接片(1031)进行支撑的筋板(1032)。

8.根据权利要求1所述的智能快速修复制造系统，其特征在于，所述方舱(1)内设置用于放置待修复加工件的工作平台(9)。

9.根据权利要求1所述的智能快速修复制造系统，其特征在于，所述方舱(1)内设置用于放置待更换作业头(10)的作业刀具放置架(7)。

10.根据权利要求9所述的智能快速修复制造系统，其特征在于，所述方舱(1)内设置电弧焊机(4)，所述电弧焊机(4)与作业头(10)电性连接。