[發明專利]直交多關節復合型CNC清洗機及其清洗方法

有效

• 申請號: 201410430789.4
• 申請日: 2014-08-28
• 公開（公告）號: CN104209294B
• 公開（公告）日: 2017-01-18
• 發明（設計）人: 李毅;名越正生;竹下篤史;王永鋒;王亮
• 申請（專利權）人: 上海豐禾精密機械有限公司
• 主分類號: B08B3/02
• 分類號: B08B3/02;B08B13/00
• 代理公司: 上海三方專利事務所31127
• 代理人: 吳瑋,單大義

[技術領域]

本發明是采用機械手臂多關節運動與直線運動相結合的最新技術，對各種部件進行高壓清洗的直交多關節復合型CNC清洗機及其清洗方法。

[背景技術]

用于航空航天、汽車、建設機械等的各種精密部件，在進行機械加工后，會在部件的盲孔、斜孔、精密面等殘留毛刺、切屑等，如不進行清除，會導致機械無法達到所需要的精度、目的。

現在機械行業有的清洗機大多為通過式清洗方式，此類型清洗機存在的問題為，體積大、占地面積大、適用于整體清洗，但對形狀復雜的零件清洗效果不佳，無法達到徹底清洗。另一種為清洗機器人，此類型清洗機存在的問題為，不擅長直線運動，不能達到高速度清洗。噴嘴安裝在長臂的最前端，位置精度低，無法達到高位置精度清洗。防水困難，容易壞，設備運轉率低，維護成本比較高。

作為現狀有幾種方法可以進行清除：

1、人工去毛刺、用油清洗。根據操作人員的能力不同品質也不同，因此經常會出現不穩定的問題，而且工作環境惡劣。

2、最終工程利用通過式清洗方式進行整體清洗。針對形狀復雜的零件，清洗效果不加，無法達到徹底清洗干凈的目的。

3、多關節機器人前端裝噴嘴的方式進行清洗。

此種清洗方式的問題點：第一不擅長直線動作。多關節機器人，結構上、圓形動作較快，例如如果想要將噴嘴插入細孔孔內清洗的話，他的速度只能達到原有1/10左右的程度，效率低下。第二噴嘴精度較低。由于噴嘴安裝在長臂的最前端，導致他的位置精度不好，在長期使用過程中關節之間會產生晃動，使精度更加不好。第三、多關節機器人防水困難，容易壞、設備運轉率低下、維護成本非常的高。第四、機器人需要專用的程序控制，沒有機器人專業知識的人是無法進行編程的，公司內一般操作人員無法完成。

4、立式清洗機。在結構上體積大，重量大，加工范圍有局限性。清洗工件側面的情況，切屑容易向上飛濺，并再次附著在工件上。

[發明內容]

本發明的目的就是為了解決現狀清洗機的各種不足之處，結合其優勢而進行開發設計的直交多關節復合型CNC清洗機及其清洗方法。

為實現上述目的，設計一種直交多關節復合型CNC清洗機，包括機架、高壓清洗噴嘴、主軸、機械臂、機械臂驅動組件以及CNC控制器，所述機架的操作面板上固定有工件架，其特征在于，機架頂部由左至右設有兩排相互平行的Z向直線滑軌，機械臂固定架的頂端通過兩側滑塊支架與所述Z向直線滑軌滑動連接，所述機械臂固定架的底端與第一機械臂的頂端轉動固定，轉動固定處形成X向運動關節；所述第一機械臂的底端與第二機械臂的頂端轉動固定，轉動固定處形成形成Y向運動關節；此此結構緊湊，加工范圍大，改善了機械手臂在直線運動上的缺陷，改善了立式清洗機在對工件側面清洗時向上飛濺并再次附著到工件上的缺陷。所述第二機械臂的底端固定有水平向主軸，主軸進水口連接進水管，主軸出水口與工件架相對并設有高壓清洗噴嘴，所述高壓清洗噴嘴與主軸呈一體式結構，保證了清洗的位置精度，實現了精確定點清洗和復雜部件的精確快速清洗，同時能夠保證清洗的潔凈度；第一、第二機械臂分別與第一、第二機械臂驅動組件控制連接，機械臂固定架通過絲杠驅動組件控制連接，機械臂驅動組件以及絲杠驅動組件均由CNC控制器控制連接。

所述機械臂固定架的底部設有一凹槽，所述凹槽具有左右兩側壁，所述左右兩側壁上分別設有固定孔，所述固定孔與第一機械臂頂端的固定孔相適配并通過軸承貫穿，實現轉動固定；第一機械臂底端設有固定孔，所述固定孔與第二機械臂頂端的固定孔相適配，并通過軸承貫穿，實現轉動固定。

所述機械臂驅動組件采用伺服電機及減速機組合而成，所述機械臂連接減速機的輸出端，減速機的輸入端連接伺服電機傳動輸出端，通過伺服電機和減速機組合進行變速傳動。

第一機械臂與第二機械臂的軸接處設有密封件，所述密封件采用旋轉密封結構，所述旋轉密封結構采用旋轉用密封圈，所述旋轉用密封圈嵌于第一機械臂與第二機械臂的軸接處，防止清洗液和灰塵等進入機械臂內部。且多關節處的特殊結構的密封+機械手臂各部件均由防銹材料的構成，確保了穩定持久地對抗高溫、潮濕、腐蝕性的惡劣環境，同時保持了機械特性。

機械臂內設有配線槽，機械臂內部配置線纜內嵌于所述配線槽中。電纜線及各種信號線在機械臂內部配置，既保證了整體結構美觀，又解決了電纜線及各種信號線等的防水問題。

所述工件架底部與操作面板之間設有A軸、B軸，所述A軸沿著自身圓心360°自轉，所述B軸沿端點90°翻轉。