[發明專利]機器人自動換刀打磨工件裝置

無效

• 申請號: 201410526688.7
• 申請日: 2014-10-09
• 公開（公告）號: CN104290011A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 陳劍;時哲;李志宏;胡群芳;張佳夫;張承連
• 申請（專利權）人: 中國汽車工業工程有限公司;機械工業第四設計研究院有限公司
• 主分類號: B24B27/02
• 分類號: B24B27/02
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司 12107
• 代理人: 劉莎莉

技術領域

本發明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，質量穩定的機器人自動換刀打磨工件裝置。

背景技術

眾所周知，目前，采用機器人打磨工件的技術已經開始逐步取代傳統的人工打磨方式，但機器人所夾持的動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一的工件；而對于外形特征復雜多變的工件，單一的刀具就無法同時適用于所有不同特征的打磨作業；目前采取的補救形式主要是采用多臺機器人，各自夾持帶有不同的刀具的動力頭，對同一個位置的工件進行作業或者在流水線上的多個位置進行作業，多臺機器人對同一個位置的工件進行作業時，為避免相互之間的干涉，通常是在一臺機器人進行作業時，旁邊可能會進入其作業區間的機器人要在原始位置等待，只有作業區域互不相關的機器人才可同時作業，這種系統形式只適用于外形特征不是太復雜，只需要兩到三種刀具即可完成所有工作的工件，并且機器人有大量的等待時間，設備的開動率較低；多臺機器人在流水線上的多個位置進行作業，適用于大批量且品種單一的作業；當更換產品時，有可能需要對所有機器人的刀具都進行更換，這種系統形式占用空間較大，且不適合靈活多變的市場形勢；

以上兩種形式都需要配置多臺機器人，投資較高，后期的使用與維護成本也居高不下。

發明內容

本發明的主要目的在于克服以上不足而提供一種具有能根據工件外形特征不同而自動更換刀具的機器人自動換刀打磨工件裝置。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：它包括機器人、工作臺和刀具，其特征在于：

①.機器人及動力頭：機器人手臂的末端安裝帶有自動換刀功能的動力頭，機器人可在臂展范圍內任意移動動力頭；

②.自動刀具庫：在機器人臂展范圍內固定自動刀具庫，自動刀具庫呈立方體盒子狀，其內部排列安放多種不同的備用刀具，自動刀具庫箱體頂部帶有一側可打開的防塵罩，防塵罩用合頁與自動刀具庫箱體連接；

③.旋轉式工作臺：旋轉式工作臺固定在基座上，旋轉式工作臺有兩個工作位置，遠離機器人的一側為上件及下件工位，靠近機器人的一側為打磨工位，中間有一道橫向的防護隔板，將兩個工作位置隔離開；

④.采用可編程控制器PLC：機器人本身的動作由其自帶的控制器控制運行，其余設備由固定在機器人后方電控柜內的PLC統一控制，如旋轉式工作臺的轉動與夾緊，動力頭的啟停、松刀與拉刀，防塵罩的開與合。

本發明具有的優點和積極效果是：采用一臺機器人夾持動力頭，可以針對工件不同外形特征來自動選用不同的刀具進行打磨作業，占用空間小，布局緊湊，安全可靠，軌跡精確，質量穩定。

附圖說明

圖1是本發明的總體主視結構示意圖；

圖2是圖1的A—A剖面結構示意圖。

圖1、圖2中：?1.機器人，?2.動力頭，?3.自動刀具庫，?4.備用刀具，??5.防塵罩，??6.旋轉式工作臺，?7.基座，?8.上件及下件工位，?9.打磨工位，?10.隔板，??12.PLC，??13.第一種刀具。?

具體實施方式

為能進一步了解本發明的發明內容特點及功效茲舉例以下實施例，并配合附圖詳細說明如下，請參閱圖1、圖2。

如圖1、圖2所示：機器人1手臂的末端安裝帶有自動換刀功能的動力頭2，在機器人1臂展范圍內固定自動刀具庫3，自動刀具庫3呈立方體盒子狀，其內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，均適用于動力頭2，自動刀具庫3箱體頂部帶有一側可打開的防塵罩5，防塵罩5用合頁與自動刀具庫3箱體連接，在機器人1作業時關閉防塵罩5，以保持備用刀具4柄部潔凈；旋轉式工作臺（6）固定在基座（7）上，旋轉式工作臺6固定在機器人1的臂展范圍內，有兩個工作位置：遠離機器人1的一側為上件及下件工位8，靠近機器人1的一側為打磨工位9，中間有一道橫向的防護隔板10，將兩個工作位置8和9隔離開，以增加其安全性；在初始狀態時，動力頭2上夾持的是第一種刀具13，在對處于打磨工位9的工件進行打磨作業時，根據工件外形特征對于刀具的需求，機器人1可以移動動力頭2到自動刀具庫3中更換刀具；機器人1本身的動作由其自帶的控制器控制運行，其余設備由固定在機器人1后方電控柜11內的PLC12統一控制，如旋轉式工作臺6的轉動與夾緊，動力頭2的啟停、松刀與拉刀，防塵罩5的開啟與關閉等。