[實用新型]一種用于打磨機器人的自動換刀裝置

有效

• 申請號: 202020655259.0
• 申請日: 2020-04-27
• 公開（公告）號: CN212044223U
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 張慧博;胡天榮;戴士杰;王小軍;李鵬偉
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: B24B45/00
• 分類號: B24B45/00
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 付長杰;張國榮

本實用新型一種用于打磨機器人的自動換刀裝置，包含電磁鐵、外罩、換刀軸、夾緊部分和鎖緊部分；所述鎖緊部分包括鎖塊、鐵柱、限位件、彈簧和四連桿機構；所述夾緊部分包括長連桿、機械爪和托頂；鐵柱的上部分伸出限位件外，下部分位于限位件內，鐵柱能在限位件內上下往復滑動；電磁鐵位于鐵柱的正上方；所述托頂位于外罩內，托頂頂部中心處開有進出孔，進出孔的直徑小于兩個鎖塊在自然狀態下的外邊緣之間的最大距離，且大于兩個鎖塊在壓縮后外邊緣之間的最大距離；托頂的周向上均勻鉸接有多個長連桿，每個長連桿穿出外罩并連接有機械爪，機械爪的末端始終位于外罩內且沿外罩徑向往復滑動。換刀軸安裝和更換過程簡單，依靠純機械運動，可靠性高。

技術領域

本實用新型屬于機械加工制造技術領域，具體涉及一種用于打磨機器人的自動換刀裝置。

背景技術

目前在磨削加工中，普遍將砂輪直接固定在打磨機器人的打磨主軸上，主要通過人工更換砂輪。在打磨時砂輪磨削面上的磨粒會與工件發生劇烈摩擦，打磨產生的磨屑飛濺，進而出現大量粉塵，因此車間環境惡劣，采用人工換刀會危害到工人的身體健康；此外，對于體積龐大且較為復雜的自由曲面(比如風電葉片)，打磨過程非常復雜，對于不同曲率的曲面需要不同的砂輪進行打磨，因此在打磨過程中需要經常換刀，采用人工換刀方法不僅效率低下，而且工人經常需要通過攀爬來進行換刀，也產生了一定的安全隱患。相對人工換刀，采用自動換刀則能大幅縮短加工時間，降低生產成本，安全性大大提高。

申請號為201911016614.8的文獻公開了一種自動更換砂輪裝置及其工業機器人，包括備用砂輪傳送裝置和換裝裝置等；備用砂輪傳送裝置將待換備用砂輪推送至傳送帶上，通過換裝裝置拆卸砂輪緊固螺母；更換砂輪過程復雜，耗費時間長。

申請號為201820218919.1的文獻公開了一種機器人快速更換砂輪的機構，該機構通過滾珠與相應的凹槽配合實現旋轉軸與砂輪固定裝置的鎖緊；由于旋轉軸在工作時高速旋轉時會產生較大離心力，導致滾珠作離心運動而脫離凹槽，因此該機構的可靠性較低，穩定性差。

實用新型內容

針對現有技術的不足，本實用新型擬解決的技術問題是，提供一種用于打磨機器人的自動換刀裝置。

本實用新型解決所述技術問題采用的技術方案是，提供一種用于打磨機器人的自動換刀裝置，包含電磁鐵、外罩、換刀軸、夾緊部分和鎖緊部分；其特征在于，所述鎖緊部分包括鎖塊、鐵柱、限位件、彈簧和四連桿機構；所述夾緊部分包括長連桿、機械爪和托頂；

所述鎖塊為上端大、下端小的變徑鎖塊；限位件固定在外罩的頂部；鐵柱的中部設有軸頸，彈簧套裝在軸頸部位；鐵柱的上部分伸出限位件外，下部分位于限位件內，鐵柱能在限位件內上下往復滑動；四連桿機構位于限位件內，鐵柱下端連接四連桿機構上端，四連桿機構的左、右端分別與各自的鎖塊鉸接，四連桿機構的下端與限位件的下部鉸接；電磁鐵位于鐵柱的正上方；

所述托頂位于外罩內，托頂頂部中心處開有進出孔，進出孔的直徑小于兩個鎖塊在自然狀態下的外邊緣之間的最大距離，且大于兩個鎖塊在壓縮后外邊緣之間的最大距離；托頂的周向上均勻鉸接有多個長連桿，每個長連桿穿出外罩并連接有機械爪，長連桿能在外罩上上下擺動；機械爪的末端始終位于外罩內且沿外罩徑向往復滑動，末端朝向外罩軸線的端面用于夾緊換刀軸；

所述換刀軸能沿軸向伸入外罩內，且換刀軸的最大直徑部分與外罩內壁滑動配合安裝；換刀軸推動托頂向上運動至最高點時兩個鎖塊卡入托頂內，此時機械爪恰好抱緊換刀軸。

所述外罩為中空柱體，上部具有圓柱形空腔，下部為圓臺形空腔，圓柱形空腔內安裝托頂和鎖緊部分；外罩的側面均勻開有多個沿外罩軸向的用于長連桿通過的方孔，方孔的下方設有用于限位機械爪的階梯孔，外罩的圓臺形空腔的內壁上呈圓周均勻設有多個用于與換刀軸最大直徑部分滑動配合的凸塊組；外罩頂部中心開有安裝限位件的通孔，電磁鐵固定在外罩上方正對通孔的位置。

所述凸塊組由兩個三角形狀的凸塊構成，凸塊自上而下寬度增大。