機(jī)器人自動(dòng)換刀打磨工件裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種機(jī)器人自動(dòng)換刀打磨工件裝置，在機(jī)器人的手臂末端安裝一個(gè)具有自動(dòng)換刀功能的動(dòng)力頭，機(jī)器人移動(dòng)動(dòng)力頭時(shí)，利用動(dòng)力頭上的刀具對工件進(jìn)行打磨作業(yè)；在機(jī)器人臂展范圍內(nèi)固定自動(dòng)刀具庫，當(dāng)一種刀具所能處理的外形特征全部打磨完成后，如果還有需要用另一種刀具來處理的外形特征，機(jī)器人可以移動(dòng)動(dòng)力頭到自動(dòng)刀具庫中更換所需的刀具，進(jìn)行下一步作業(yè)；所有的工作結(jié)束時(shí)，機(jī)器人自動(dòng)更換回第一種刀具，預(yù)備下一個(gè)工件的作業(yè)。優(yōu)點(diǎn)是:采用一臺機(jī)器人夾持動(dòng)力頭，可以針對工件不同外形特征來自動(dòng)選用不同的刀具進(jìn)行打磨作業(yè)，占用空間小，布局緊湊，安全可靠，軌跡精確，質(zhì)量穩(wěn)定。
【專利說明】機(jī)器人自動(dòng)換刀打磨工件裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種打磨工件裝置，特別是涉及一種具有安全可靠，軌跡精確，質(zhì)量穩(wěn)定的機(jī)器人自動(dòng)換刀打磨工件裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，目前，采用機(jī)器人打磨工件的技術(shù)已經(jīng)開始逐步取代傳統(tǒng)的人工打磨方式，但機(jī)器人所夾持的動(dòng)力頭上的刀具通常是單一且固定的，只適用于外形特征比較統(tǒng)一的工件；而對于外形特征復(fù)雜多變的工件，單一的刀具就無法同時(shí)適用于所有不同特征的打磨作業(yè)；目前采取的補(bǔ)救形式主要是采用多臺機(jī)器人，各自夾持帶有不同的刀具的動(dòng)力頭，對同一個(gè)位置的工件進(jìn)行作業(yè)或者在流水線上的多個(gè)位置進(jìn)行作業(yè)，多臺機(jī)器人對同一個(gè)位置的工件進(jìn)行作業(yè)時(shí)，為避免相互之間的干涉，通常是在一臺機(jī)器人進(jìn)行作業(yè)時(shí)，旁邊可能會(huì)進(jìn)入其作業(yè)區(qū)間的機(jī)器人要在原始位置等待，只有作業(yè)區(qū)域互不相關(guān)的機(jī)器人才可同時(shí)作業(yè)，這種系統(tǒng)形式只適用于外形特征不是太復(fù)雜，只需要兩到三種刀具即可完成所有工作的工件，并且機(jī)器人有大量的等待時(shí)間，設(shè)備的開動(dòng)率較低；多臺機(jī)器人在流水線上的多個(gè)位置進(jìn)行作業(yè)，適用于大批量且品種單一的作業(yè)；當(dāng)更換產(chǎn)品時(shí)，有可能需要對所有機(jī)器人的刀具都進(jìn)行更換，這種系統(tǒng)形式占用空間較大，且不適合靈活多變的市場形勢；
[0003]以上兩種形式都需要配置多臺機(jī)器人，投資較高，后期的使用與維護(hù)成本也居高不下。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的主要目的在于克服以上不足而提供一種具有能根據(jù)工件外形特征不同而自動(dòng)更換刀具的機(jī)器人自動(dòng)換刀打磨工件裝置。
[0005]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:它包括機(jī)器人、工作臺和刀具，其特征在于:
[0006]①.機(jī)器人及動(dòng)力頭:機(jī)器人手臂的末端安裝帶有自動(dòng)換刀功能的動(dòng)力頭，機(jī)器人可在臂展范圍內(nèi)任意移動(dòng)動(dòng)力頭；
[0007]②.自動(dòng)刀具庫:在機(jī)器人臂展范圍內(nèi)固定自動(dòng)刀具庫，自動(dòng)刀具庫呈立方體盒子狀，其內(nèi)部排列安放多種不同的備用刀具，自動(dòng)刀具庫箱體頂部帶有一側(cè)可打開的防塵罩，防塵罩用合頁與自動(dòng)刀具庫箱體連接；
[0008]③.旋轉(zhuǎn)式工作臺:旋轉(zhuǎn)式工作臺固定在基座上，旋轉(zhuǎn)式工作臺有兩個(gè)工作位置，遠(yuǎn)離機(jī)器人的一側(cè)為上件及下件工位，靠近機(jī)器人的一側(cè)為打磨工位，中間有一道橫向的防護(hù)隔板，將兩個(gè)工作位置隔離開；
[0009]④.采用可編程控制器？IX:機(jī)器人本身的動(dòng)作由其自帶的控制器控制運(yùn)行，其余設(shè)備由固定在機(jī)器人后方電控柜內(nèi)的？IX統(tǒng)一控制，如旋轉(zhuǎn)式工作臺的轉(zhuǎn)動(dòng)與夾緊，動(dòng)力頭的啟停、松刀與拉刀，防塵罩的開與合。
[0010]本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:采用一臺機(jī)器人夾持動(dòng)力頭，可以針對工件不同外形特征來自動(dòng)選用不同的刀具進(jìn)行打磨作業(yè)，占用空間小，布局緊湊，安全可靠，軌跡精確，質(zhì)量穩(wěn)定。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型的總體主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2是圖1的八一六剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖1、圖2中:1.機(jī)器人，2.動(dòng)力頭，3.自動(dòng)刀具庫，4.備用刀具，5.防塵罩，6.旋轉(zhuǎn)式工作臺，7.基座，8.上件及下件工位，9.打磨工位，10.隔板，12丨？1^，13.第一種刀具。

【具體實(shí)施方式】
[0014]為能進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的
【發(fā)明內(nèi)容】
特點(diǎn)及功效茲舉例以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說明如下，請參閱圖1、圖2。
[0015]如圖1、圖2所示:機(jī)器人1手臂的末端安裝帶有自動(dòng)換刀功能的動(dòng)力頭2，在機(jī)器人1臂展范圍內(nèi)固定自動(dòng)刀具庫3，自動(dòng)刀具庫3呈立方體盒子狀，其內(nèi)部排列安放多種不同的備用刀具4，所有刀具柄部的接口尺寸一致，均適用于動(dòng)力頭2，自動(dòng)刀具庫3箱體頂部帶有一側(cè)可打開的防塵罩5，防塵罩5用合頁與自動(dòng)刀具庫3箱體連接，在機(jī)器人1作業(yè)時(shí)關(guān)閉防塵罩5，以保持備用刀具4柄部潔凈；旋轉(zhuǎn)式工作臺6固定在基座7上，旋轉(zhuǎn)式工作臺6固定在機(jī)器人1的臂展范圍內(nèi)，有兩個(gè)工作位置:遠(yuǎn)離機(jī)器人1的一側(cè)為上件及下件工位8，靠近機(jī)器人1的一側(cè)為打磨工位9，中間有一道橫向的防護(hù)隔板10，將兩個(gè)工作位置8和9隔離開，以增加其安全性；在初始狀態(tài)時(shí)，動(dòng)力頭2上夾持的是第一種刀具13，在對處于打磨工位9的工件進(jìn)行打磨作業(yè)時(shí)，根據(jù)工件外形特征對于刀具的需求，機(jī)器人1可以移動(dòng)動(dòng)力頭2到自動(dòng)刀具庫3中更換刀具；機(jī)器人1本身的動(dòng)作由其自帶的控制器控制運(yùn)行，其余設(shè)備由固定在機(jī)器人1后方電控柜11內(nèi)的？仏12統(tǒng)一控制，如旋轉(zhuǎn)式工作臺6的轉(zhuǎn)動(dòng)與夾緊，動(dòng)力頭2的啟停、松刀與拉刀，防塵罩5的開啟與關(guān)閉等。
[0016]工作過程:首先，將工件放置到旋轉(zhuǎn)式工作臺6的上件及下件工位8上，并進(jìn)行夾緊；旋轉(zhuǎn)式工作臺6旋轉(zhuǎn)180。，將工件送到機(jī)器人1 一側(cè)的打磨工位9處，機(jī)器人1移動(dòng)帶有第一種刀具13的動(dòng)力頭2開始進(jìn)行打磨作業(yè)；同時(shí)，人工或者自動(dòng)機(jī)械設(shè)備可以繼續(xù)往旋轉(zhuǎn)式工作臺6的上件及下件工位8上放置另一個(gè)工件；當(dāng)?shù)谝环N刀具13所能處理的所有外形特征打磨完畢后，機(jī)器人1將動(dòng)力2移動(dòng)到預(yù)備換刀位置，同時(shí)，防塵罩5打開；防塵罩5打開到位后，機(jī)器人1移動(dòng)動(dòng)力頭2，將第一種刀具13放置到自動(dòng)刀具庫3里與其對應(yīng)的空置刀夾處，動(dòng)力頭2松開第一種刀具13 ；接著機(jī)器人1將動(dòng)力頭2移動(dòng)到準(zhǔn)備更換的第二種刀具4-1處，動(dòng)力頭2夾緊第二種刀具4-1 ；然后機(jī)器人1將動(dòng)力頭2移動(dòng)到自動(dòng)刀具庫3區(qū)域之外，接著防塵罩5關(guān)閉，從而完成一個(gè)加工及換刀過程；然后，機(jī)器人1開始按照備用刀具4對應(yīng)的打磨軌跡進(jìn)行作業(yè)，完成后根據(jù)工藝需要可以繼續(xù)更換更多的刀具進(jìn)行作業(yè)，當(dāng)所有的打磨作業(yè)完成后，機(jī)器人1移動(dòng)動(dòng)力頭2，自動(dòng)換回第一種刀具13，預(yù)備下一個(gè)工件的作業(yè)，同時(shí)，旋轉(zhuǎn)式工作臺6往反方向旋轉(zhuǎn)180。，將準(zhǔn)備打磨的工件送到打磨工位9，并將已經(jīng)打磨完的工件送回到上件及下件工位8，等待取走。
[0017]其優(yōu)點(diǎn)是:采用一臺機(jī)器人夾持動(dòng)力頭，可以針對工件不同外形特征來自動(dòng)選用不同的刀具進(jìn)行打磨作業(yè)，占用空間小，布局緊湊，安全可靠，軌跡精確，質(zhì)量穩(wěn)定。
[0018]以上所述的實(shí)施例僅僅是對本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對本實(shí)用新型的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實(shí)用新型權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種機(jī)器人自動(dòng)換刀打磨工件裝置，它包括機(jī)器人、工作臺和刀具，其特征在于: ①.機(jī)器人及動(dòng)力頭:機(jī)器人(I)手臂的末端安裝帶有自動(dòng)換刀功能的動(dòng)力頭(2)，機(jī)器人(I)可在臂展范圍內(nèi)任意移動(dòng)動(dòng)力頭(2)； ②.自動(dòng)刀具庫:在機(jī)器人(I)臂展范圍內(nèi)固定自動(dòng)刀具庫(3)，自動(dòng)刀具庫(3)呈立方體盒子狀，其內(nèi)部排列安放多種不同的備用刀具(4)，自動(dòng)刀具庫(3)箱體頂部帶有一側(cè)可打開的防塵罩(5)，防塵罩(5)用合頁與自動(dòng)刀具庫(3)箱體連接； ③.旋轉(zhuǎn)式工作臺:旋轉(zhuǎn)式工作臺(6)固定在基座(7)上，旋轉(zhuǎn)式工作臺(6)有兩個(gè)工作位置，遠(yuǎn)離機(jī)器人(I)的一側(cè)為上件及下件工位(8)，靠近機(jī)器人的一側(cè)為打磨工位(9)，中間有一道橫向的防護(hù)隔板(10)，將兩個(gè)工作位置(8、9)隔離開； ④.采用可編程控制器PLC:機(jī)器人(I)本身的動(dòng)作由其自帶的控制器控制運(yùn)行，其余設(shè)備由固定在機(jī)器人(I)后方電控柜(11)內(nèi)的PLC (12)統(tǒng)一控制,如旋轉(zhuǎn)式工作臺(6)的轉(zhuǎn)動(dòng)與夾緊，動(dòng)力頭(2)的啟停、松刀與拉刀，防塵罩(5)的開與合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人自動(dòng)換刀打磨工件裝置，其特征在于:所述的機(jī)器人(I)手臂末端安裝的動(dòng)力頭(2)為外購的帶有自動(dòng)換刀功能的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人自動(dòng)換刀打磨工件裝置，其特征在于:所述的自動(dòng)刀具庫(3)內(nèi)排列的所有刀具，其柄部的接口尺寸一致，均適用于所選動(dòng)力頭(2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人自動(dòng)換刀打磨工件裝置，其特征在于:所述的防塵罩(5)只在需要更換刀具時(shí)打開，在打磨作業(yè)時(shí)處于關(guān)閉狀態(tài)。
【文檔編號】B24B27/02GK204135851SQ201420578683
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年10月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月9日
【發(fā)明者】陳劍, 時(shí)哲, 李志宏, 其他發(fā)明人請求不公開姓名 申請人:中國汽車工業(yè)工程有限公司, 機(jī)械工業(yè)第四設(shè)計(jì)研究院有限公司