本發(fā)明涉及機(jī)械加工技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于機(jī)器人的弧齒錐齒輪齒頂?shù)估庋b置。

背景技術(shù)：

弧齒錐齒輪用于傳遞相交軸和交錯(cuò)軸間傳動(dòng)，具有承載能力強(qiáng)、重疊系數(shù)大、傳動(dòng)平穩(wěn)、噪音低、振動(dòng)小的特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于航空、汽車、船舶、工程機(jī)械等領(lǐng)域?；↓X錐齒輪在幾何形狀上非常復(fù)雜，其設(shè)計(jì)和制造技術(shù)從問世以來一直是制造業(yè)的難點(diǎn)和熱點(diǎn)。齒頂?shù)菇强山鉀Q弧齒錐齒輪沿齒長方向的尖角，減少齒輪在嚙合過程中的應(yīng)力集中，提高傳動(dòng)平穩(wěn)性，降低噪聲，延長使用壽命。由于弧齒錐齒輪的齒頂為一條空間曲線，且缺少合理的加工模型，國內(nèi)現(xiàn)有的弧齒錐齒輪齒頂?shù)估庵饕揽咳斯みM(jìn)行，加工效率低，且很容易將齒面碰傷，加工質(zhì)量難以保證。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：提供一種基于機(jī)器人的弧齒錐齒輪齒頂?shù)估庋b置，該基于機(jī)器人的弧齒錐齒輪齒頂?shù)估庋b置用來實(shí)現(xiàn)弧齒錐齒輪齒頂方向倒棱加工的自動(dòng)化，以改善人工倒棱效率低，質(zhì)量不可控的現(xiàn)狀。

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：

一種基于機(jī)器人的弧齒錐齒輪齒頂?shù)估庋b置，至少包括：

用于夾持、并帶動(dòng)弧齒錐齒輪旋轉(zhuǎn)的伺服轉(zhuǎn)臺(tái)(2)；所述伺服轉(zhuǎn)臺(tái)(2)包括轉(zhuǎn)臺(tái)底座(22)、轉(zhuǎn)臺(tái)本體(21)、用來配合夾具夾持齒輪的回轉(zhuǎn)油缸(23)，用于驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)(21)的伺服電機(jī)(25)、以及用來連接伺服電機(jī)(25)和轉(zhuǎn)臺(tái)本體(21)的電機(jī)底座(24)；其中：所述轉(zhuǎn)臺(tái)本體(21)與轉(zhuǎn)臺(tái)底座(22)固定連接，回轉(zhuǎn)油缸(23)與轉(zhuǎn)臺(tái)本體(21)底部固定連接；

用于檢測(cè)弧齒錐齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)位置的重定位裝置(3)；所述重定位裝置(3)包括與轉(zhuǎn)臺(tái)(21)的箱體上表面固定連接的安裝基座、以及安裝于所述安裝基座上的接近開關(guān)(31)；

用于對(duì)弧齒錐齒輪進(jìn)行齒頂?shù)估鈩?dòng)作的倒棱工具(6)；所述倒棱工具(6)包括齒頂?shù)估庥玫男D(zhuǎn)銼(61)、帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)銼(61)動(dòng)作的氣動(dòng)馬達(dá)(62)、用于固定氣動(dòng)馬達(dá)(62)的氣動(dòng)馬達(dá)夾具(63)、以及用于控制氣動(dòng)馬達(dá)(62)動(dòng)作的氣源控制裝置(9)；

用于夾持、并帶動(dòng)倒棱工具(6)運(yùn)動(dòng)的機(jī)器人(7)；所述機(jī)器人(7)包括六軸機(jī)器人和機(jī)器人控制柜(5)；所述六軸機(jī)器人的第六軸法蘭盤與氣動(dòng)馬達(dá)夾具(63)固定連接；

用于控制機(jī)器人(7)動(dòng)作的示教器(11)；所述示教器(11)分別與機(jī)器人控制柜(5)、伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制器(42)、回轉(zhuǎn)油缸的控制端子、氣源控制裝置(9)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

進(jìn)一步：所述安裝基座包括固定接近開關(guān)(31)的接近開關(guān)底座(32)、固定接近開關(guān)底座(32)的底座支架(33)；所述底座支架(33)與氣缸(35)的端板固定連接，氣缸(21)通過氣缸支架(34)與轉(zhuǎn)臺(tái)(21)箱體的上表面固定連接。

更進(jìn)一步：所述伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制器(42)安裝于面板(41)上，所述面板(41)上還安裝有夾緊按鈕(43)；上述面板(41)、伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制器(42)、夾緊按鈕(43)組成控制面板(4)。

本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：

本發(fā)明利用六軸機(jī)器人在空間運(yùn)動(dòng)上的靈活性，通過示教機(jī)器人帶動(dòng)回轉(zhuǎn)刀具運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)于弧齒錐齒輪齒頂這一復(fù)雜空間曲線的加工，取代了原有的人工加工，實(shí)現(xiàn)了弧齒錐齒輪齒頂?shù)估獾淖詣?dòng)化，從很大程度上提高了工作效率；另外，機(jī)器人很高的重復(fù)定位精度，使得旋轉(zhuǎn)銼每次的加工路徑能夠保持一致；而由高精度運(yùn)動(dòng)控制器控制伺服轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)可以保證每一個(gè)輪齒都能到達(dá)同一待加工位置，這樣的配合為加工過程的一致性提供了保障，大大提高了齒頂?shù)估饧庸さ募庸べ|(zhì)量。

附圖說明

圖1是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的俯視圖；

圖3是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中部分結(jié)構(gòu)示意圖，主要用于顯示轉(zhuǎn)臺(tái)結(jié)構(gòu)；

圖4是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中部分結(jié)構(gòu)示意圖，主要用于顯示重定位裝置結(jié)構(gòu)；

圖5是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中部分結(jié)構(gòu)示意圖，主要用于顯示控制面板結(jié)構(gòu)；

圖6是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中部分結(jié)構(gòu)示意圖，主要用于顯示夾具與氣動(dòng)工具裝配示意圖；

圖7是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中部分結(jié)構(gòu)示意圖，主要用于顯示氣動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)；

其中：1、弧齒錐齒輪，2、伺服轉(zhuǎn)臺(tái)，21、轉(zhuǎn)臺(tái)本體，22、轉(zhuǎn)臺(tái)底座，23、回轉(zhuǎn) 油缸，24、電機(jī)底座，25、伺服電機(jī)，3、重定位裝置，31、接近開關(guān)，32、接近開關(guān)底座，33、接近開關(guān)底座支架，34、氣缸支架，35、氣缸，4、控制面板，41、面板，42、伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制器，43、夾緊按鈕，5、機(jī)器人控制柜，6、倒棱工具，61、旋轉(zhuǎn)銼，62、氣動(dòng)馬達(dá)，63、氣動(dòng)馬達(dá)夾具，7、機(jī)器人，8、機(jī)器人底座，9、氣源控制裝置，91、減壓閥，92、底板，93、電磁閥，10、安全圍欄，11、示教器。

具體實(shí)施方式

為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說明如下：

請(qǐng)參閱圖1至圖7，一種基于機(jī)器人的弧齒錐齒輪齒頂?shù)估庋b置，包括：

用于夾持、并帶動(dòng)弧齒錐齒輪1旋轉(zhuǎn)的伺服轉(zhuǎn)臺(tái)2；所述伺服轉(zhuǎn)臺(tái)2包括轉(zhuǎn)臺(tái)底座22、轉(zhuǎn)臺(tái)本體21、用來配合夾具夾持齒輪的回轉(zhuǎn)油缸23，用于驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)21的伺服電機(jī)25、以及用來連接伺服電機(jī)25和轉(zhuǎn)臺(tái)本體21的電機(jī)底座24；其中：所述轉(zhuǎn)臺(tái)本體21與轉(zhuǎn)臺(tái)底座22固定連接，回轉(zhuǎn)油缸23與轉(zhuǎn)臺(tái)本體21底部固定連接；

用于檢測(cè)弧齒錐齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)位置的重定位裝置3；所述重定位裝置3包括與轉(zhuǎn)臺(tái)21的箱體上表面固定連接的安裝基座、以及安裝于所述安裝基座上的接近開關(guān)31；

用于對(duì)弧齒錐齒輪進(jìn)行齒頂?shù)估鈩?dòng)作的倒棱工具6；所述倒棱工具6包括齒頂?shù)估庥玫男D(zhuǎn)銼61、帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)銼61動(dòng)作的氣動(dòng)馬達(dá)62、用于固定氣動(dòng)馬達(dá)62的氣動(dòng)馬達(dá)夾具63、以及用于控制氣動(dòng)馬達(dá)62動(dòng)作的氣源控制裝置9；

用于夾持、并帶動(dòng)倒棱工具6運(yùn)動(dòng)的機(jī)器人7；所述機(jī)器人7包括六軸機(jī)器人和機(jī)器人控制柜5；所述六軸機(jī)器人的第六軸法蘭盤與氣動(dòng)馬達(dá)夾具63固定連接；

用于控制機(jī)器人7動(dòng)作的示教器11；所述示教器11分別與機(jī)器人控制柜5、伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制器42、回轉(zhuǎn)油缸的控制端子、氣源控制裝置9進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。在本優(yōu)選實(shí)施例中，如圖7所示：氣源控制裝置9包括：減壓閥91、底板92、電磁閥93；

進(jìn)一步：所述安裝基座包括固定接近開關(guān)31的接近開關(guān)底座32、固定接近開關(guān)底座32的底座支架33；所述底座支架33與氣缸35的端板固定連接，氣缸21通過氣缸支架34與轉(zhuǎn)臺(tái)21箱體的上表面固定連接。

所述伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制器42安裝于面板41上，所述面板41上還安裝有夾緊按鈕43，上述面板41、伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制器42、夾緊按鈕43組成控制面板4。

為了提高工作的安全性，在工作現(xiàn)場(chǎng)(即機(jī)器人工作現(xiàn)場(chǎng))周圍設(shè)置有安全圍欄10， 進(jìn)而使得工作現(xiàn)場(chǎng)和控制現(xiàn)場(chǎng)(機(jī)器人控制柜)實(shí)現(xiàn)物理隔離；

上述優(yōu)選實(shí)施例中的基于機(jī)器人的弧齒錐齒輪齒頂?shù)估庋b置，主要包括伺服轉(zhuǎn)臺(tái)2、安裝在轉(zhuǎn)臺(tái)臺(tái)面上的重定位裝置3、控制面板4、機(jī)器人控制柜5、倒棱工具6、機(jī)器人7、機(jī)器人底座8、氣源控制裝置9、安全圍欄10和示教器11，其中機(jī)器人位于轉(zhuǎn)臺(tái)2的一側(cè)，通過安全圍欄10與外部隔離；弧齒錐齒輪1通過夾具與所述伺服轉(zhuǎn)臺(tái)2相連；所述伺服轉(zhuǎn)臺(tái)2包括回轉(zhuǎn)臺(tái)本體21、轉(zhuǎn)臺(tái)支架22、連接在轉(zhuǎn)臺(tái)本體下方的回轉(zhuǎn)油缸23、電機(jī)底座24和伺服電機(jī)25；所述重定位裝置3包括接近開關(guān)31、接近開關(guān)底座32、接近開關(guān)底座支架33、氣缸支架34和氣缸35，重定位裝置3通過氣缸支架34的底部與轉(zhuǎn)臺(tái)的箱體上方相連；所述控制面板4安裝在安全圍欄10的外側(cè)，控制面板4包括：面板41、伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制器42、夾緊按鈕43；所述倒棱工具6與機(jī)器人7的第六軸法蘭盤相連，倒棱工具6包括旋轉(zhuǎn)銼61、氣動(dòng)馬達(dá)62和氣動(dòng)馬達(dá)夾具63，所述氣源控制裝置9安裝在機(jī)器人底座8的后部，氣源控制裝置9包括減壓閥91、底板92和電磁閥93。

上述優(yōu)選實(shí)施例的具體工作過程為：

操作者將待倒棱的弧齒錐齒輪1放置在伺服轉(zhuǎn)臺(tái)2上，按下夾緊按鈕43，轉(zhuǎn)臺(tái)下方的回轉(zhuǎn)油缸23將夾具拉緊，使齒輪1固定在轉(zhuǎn)臺(tái)2臺(tái)面上，并向機(jī)器人控制柜5發(fā)出齒輪1已安裝完畢的信號(hào)；之后，機(jī)器人控制柜5發(fā)出信號(hào)，控制伺服轉(zhuǎn)臺(tái)2轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)齒輪1的一條棱到達(dá)接近開關(guān)31預(yù)設(shè)的位置的時(shí)候，接近開關(guān)31將信號(hào)反饋給機(jī)器人控制柜5，機(jī)器人控制柜5緊接著發(fā)出信號(hào)，控制轉(zhuǎn)臺(tái)2停止轉(zhuǎn)動(dòng)。隨后，機(jī)器人控制柜5控制氣動(dòng)電磁閥93開關(guān)打開，氣動(dòng)馬達(dá)62帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)銼61開始高速旋轉(zhuǎn)，機(jī)器人7按照事先示教的運(yùn)動(dòng)軌跡(即弧齒錐齒輪其中一個(gè)輪齒的齒頂方向)運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)銼61通過高速的旋轉(zhuǎn)完成對(duì)弧齒錐齒輪1齒頂?shù)牡估夤ば?。倒棱程序每運(yùn)行完一次，機(jī)器人控制柜5便會(huì)發(fā)信號(hào)給伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制器42，伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制器42控制轉(zhuǎn)臺(tái)2轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)輪齒的角度。當(dāng)結(jié)束全部輪齒齒頂?shù)牡估夤ば蚝?，機(jī)器人控制柜5控制氣動(dòng)電磁閥93開關(guān)關(guān)閉，氣動(dòng)馬達(dá)62停止轉(zhuǎn)動(dòng)，機(jī)器人7回到初始位置，發(fā)出開關(guān)量信號(hào)，夾緊油缸23松開，由操作者完成齒輪的下料工作。

機(jī)器人的全部控制程序和運(yùn)動(dòng)路徑由操作者通過示教器11事先編輯完成后發(fā)送給機(jī)器人控制柜5，由機(jī)器人控制柜5控制機(jī)器人工作站各個(gè)部件的開關(guān)或運(yùn)動(dòng)。

以上對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。凡依本發(fā)明申請(qǐng)范圍所作的均等變化與改進(jìn)等， 均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。