一種五軸聯(lián)動數(shù)控機(jī)械手拋光機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及拋光機(jī)設(shè)備技術(shù)，尤其是一種五軸聯(lián)動數(shù)控機(jī)械手拋光機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]類似門把手類的無規(guī)則多立面的五金零件加工時，需要對其進(jìn)行拋光處理，使其表面高度光潔。該類產(chǎn)品傳統(tǒng)拋光設(shè)備基本上是由機(jī)座、電動機(jī)及設(shè)置在電動機(jī)主軸上的拋光輪等部件組成，這種拋光設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，但均以人力手工操作為主，工作重復(fù)性高，效率低，且存在著安全隱患?，F(xiàn)有的多軸拋光設(shè)備也有多種設(shè)計，但其目的不一。如專利公開號為CN102922399A，一種六軸聯(lián)動數(shù)控拋光機(jī)，即X、Y、Z三軸基本運(yùn)動，A、B、C三軸插補(bǔ)運(yùn)動，對異形曲面等依靠含有磨粒拋光輪高速旋轉(zhuǎn)對其表面凸出部分快速磨削拋光，該裝置增加了自動給蠟器和除塵排污裝置，其中自動給蠟器由支架、安裝座、拋光蠟組成，機(jī)身的外面罩有機(jī)身罩，排污裝置使水通過水泵進(jìn)行循環(huán)，水質(zhì)惡化后通過排污閥排出，其主要目的是提供一種不用人工給蠟，在拋光過程中實(shí)現(xiàn)不中斷拋光操作。又如專利公開號為CN103465145A設(shè)計的一種自動換磨頭五軸數(shù)控拋光機(jī)，包括多個半軸磨頭、機(jī)身架、控制器及分別與該控制器相連接，并受其控制的拋光機(jī)頭、磨頭供給機(jī)構(gòu)、主軸夾緊器、Z軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)、X軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)、Y軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)、A軸旋轉(zhuǎn)工作臺和C軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。這種裝置目的是一次性裝夾可完成多個拋光工序，如粗加工、精加工、鏡面拋光等工序。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了解決門把手等短柄類產(chǎn)品的自動拋光問題，提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，動作靈活性、準(zhǔn)確性高、低成本高效率，一次性裝夾即可完成粗一精拋光作業(yè)的五軸聯(lián)動數(shù)控機(jī)械手拋光機(jī)。
[0004]本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的:一種五軸聯(lián)動數(shù)控機(jī)械手拋光機(jī)，包括水平布置的Y軸、底端位于Y軸上且垂直布置的Z軸，其特征是在Z軸上設(shè)一水平橫架，水平橫架中設(shè)有沿水平X軸向伸縮的X滑架，X滑架的一端設(shè)有與X軸平行的A軸，A軸端部設(shè)有拋光頭，拋光頭端部設(shè)有機(jī)械手，拋光頭位于與A軸垂直的C軸上，C軸上還設(shè)有移動裝置；在拋光頭工作范圍中設(shè)有拋光輪旋轉(zhuǎn)臺。本技術(shù)方案是以機(jī)械手夾持工件的夾具做人手動作進(jìn)行拋光作業(yè)，通過不同方向的X軸、Y軸、Z軸、A軸和C軸完成動作，以及可選擇性的拋光旋轉(zhuǎn)臺同步作業(yè)，來實(shí)現(xiàn)對工件的全方位拋光。C軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)置在A軸旋轉(zhuǎn)基礎(chǔ)上，A軸旋轉(zhuǎn)設(shè)置在X軸模組上。X軸、Z軸、Y軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)均設(shè)置在固定機(jī)架上，以保持準(zhǔn)確的工件控制位置，C軸的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)置在與X軸平行的A軸旋轉(zhuǎn)軸上，通過C軸能驅(qū)動機(jī)械手以C軸為軸心轉(zhuǎn)動，來完成不同側(cè)面的拋光作業(yè)。拋光輪旋轉(zhuǎn)臺上設(shè)若干個拋光輪，根據(jù)工藝需要進(jìn)行一次性裝夾完成粗、細(xì)、精、鏡面等多道拋光工序。
[0005]作為優(yōu)選，所述的X軸與Y軸成空間垂直關(guān)系；A軸上設(shè)有旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，拋光頭以A軸為旋轉(zhuǎn)軸。X軸向提供工件一個水平方向位移，Y軸提供工件另一個水平方向位移，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的動作還可避免工件單一位置的過損拋光。
[0006]作為優(yōu)選，所述的C軸上設(shè)有的移動裝置為C軸伺服電機(jī)，C軸伺服電機(jī)驅(qū)動拋光頭，拋光頭的底端設(shè)有快速夾具。拋光頭本身具有上下即C軸微移動功能，快速夾具可以根據(jù)產(chǎn)品特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計，使需要拋光作業(yè)面均能受到拋光。
[0007]作為優(yōu)選，所述的Y軸、Z軸、X軸的位移實(shí)現(xiàn)裝置中設(shè)有伺服電機(jī)、同步帶、滾珠絲杠。用現(xiàn)有成熟簡單裝置實(shí)現(xiàn)高精度低投入的目的。
[0008]作為優(yōu)選，所述的拋光輪旋轉(zhuǎn)臺包括分布在旋轉(zhuǎn)中心體周圍的若干個拋光電機(jī)，每個拋光電機(jī)上設(shè)有拋光輪。利用拋光輪旋轉(zhuǎn)臺對工件進(jìn)行不同精度要求的拋光作業(yè)，同批次廣品完全可以實(shí)現(xiàn)一次完成多道工序的拋光。
[0009]作為優(yōu)選，所述的拋光輪旋轉(zhuǎn)臺設(shè)有相對于拋光頭位置的調(diào)節(jié)裝置。結(jié)合拋光輪旋轉(zhuǎn)臺的調(diào)整，還可以進(jìn)行對工件死角部位的拋光。
[0010]本發(fā)明的有效效果是:通過五軸位移方向合理配置以及拋光輪旋轉(zhuǎn)臺的設(shè)置，對把手等短柄類產(chǎn)品工件進(jìn)行多方位多角度的全面性拋光，并在一次性裝夾后，便可完成粗、細(xì)、精、鏡面等多工藝要求的拋光作業(yè)，降低操作人員勞動強(qiáng)度，提高了工作效率，且加工精度高。另外，采用五軸數(shù)控機(jī)械手聯(lián)動，靈活性好，能對復(fù)雜曲面形狀的表面進(jìn)行拋光，適用范圍廣，安全可靠?？膳鋫涑龎m裝置，改善工作環(huán)境，避免粉塵外揚(yáng)。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明的一種立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2是本發(fā)明的一種主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖3是圖2的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖4是圖2的左視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖中:1.固定機(jī)架，2.可調(diào)式機(jī)座，3.Y軸基座，4.X向伺服電機(jī)，5.Z軸模組架，6.水平橫架，7.X滑架，8.C軸伺服電機(jī)，9.工件，10.拋光輪旋轉(zhuǎn)臺，11.拋光輪，
12.X軸同步帶，13.Z軸滾珠絲杠，14.Y軸滾珠絲杠，15.Y軸伺服電機(jī)，16.Y軸同步帶，17.滑軌，18.導(dǎo)軌，19.旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，20.拋光頭，21.機(jī)械手，22.拋光電機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。
[0017]本實(shí)施例一種五軸聯(lián)動數(shù)控機(jī)械手拋光機(jī)，參見圖1至圖4，主要由水平布置的Y軸、底端位于Y軸上且垂直布置的Z軸、沿Z軸上下移動且與Π同垂直的X軸、與X軸平行的A軸、以及位于A軸端部與A軸垂直的C軸組成，外加與C軸相對應(yīng)、且獨(dú)立式結(jié)構(gòu)的拋光輪旋轉(zhuǎn)臺10。
[0018]具體地，在固定機(jī)架I上設(shè)置Y軸基座3，Y軸基座3中設(shè)有Y軸伺服電機(jī)15，Y軸伺服電機(jī)15通過Y軸同步帶16驅(qū)動Y軸滾珠絲杠14。Z軸模組架5的下端設(shè)有與Y軸滾珠絲杠14配合的螺母，Z軸模組架5通過螺母動作做Y軸方向位移。
[0019]Z軸模組架5頂部裝有Z軸伺服電機(jī)，Z軸伺服電機(jī)通過Z軸同步帶驅(qū)動Z軸滾珠絲杠13，在Z軸模組架5上設(shè)一水平橫架6，水平橫架6的端部裝有與Z軸滾珠絲杠13配合的螺母體，通過Z軸伺服電機(jī)工作使水平橫架6上下位移。水平橫架6與Z軸模組架5配合面中通過滑軌17、導(dǎo)軌18進(jìn)行導(dǎo)向，其它軸向移動體參照該結(jié)構(gòu)。
[0020]水平橫架6為中空結(jié)構(gòu)，內(nèi)設(shè)沿水平X軸向伸縮的X滑架7，X滑架7通過設(shè)置在水平橫架6 —端的X向伺服電機(jī)4、X軸同步帶12做水平位移動作。
[0021]X滑架的一端設(shè)有與X軸平行的A軸，A軸中設(shè)有旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)19，A軸端部設(shè)有拋光頭20，拋光頭20即以C軸為中心軸安裝，C軸旋轉(zhuǎn)角度為正負(fù)180度，而拋光頭20的驅(qū)動由A軸上的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)19完成，A軸旋轉(zhuǎn)角度為正負(fù)90度，使工件9在拋光頭20端部做搖擺動作。拋光頭20的底端設(shè)有機(jī)械手21，機(jī)械手21根據(jù)工件9的結(jié)構(gòu)設(shè)置快速夾具，保證工件9各拋光面的正常被拋光。
[0022]C軸方向還自設(shè)沿軸向的移動裝置，通過伺服電機(jī)完成，在工作時能進(jìn)行工件的上下調(diào)整。
[0023]拋光輪旋轉(zhuǎn)臺10設(shè)置在拋光頭20工作范圍中，并設(shè)有相對于拋光頭20位置變動的調(diào)節(jié)裝置。拋光輪旋轉(zhuǎn)臺10包括固定一個旋轉(zhuǎn)中心體，旋轉(zhuǎn)中心體周圍均布4個拋光輪座，每個拋光輪座上均裝有拋光電機(jī)22，根據(jù)工藝要求拋光輪11包括粗拋、細(xì)拋、精拋、鏡面拋4種型號。工作時，當(dāng)?shù)谝粋€拋光輪拋光完成后，拋光輪旋轉(zhuǎn)臺10旋轉(zhuǎn)90度，第二個拋光輪進(jìn)行第二次拋光，第二次拋光后，拋光輪旋轉(zhuǎn)臺10再旋轉(zhuǎn)90度，做第三次拋光，依次進(jìn)行第四次拋光。以實(shí)現(xiàn)一次裝夾完成四道拋光工序。
[0024]本實(shí)施例將五軸聯(lián)動數(shù)控系統(tǒng)的控制器設(shè)置在固定機(jī)架I的一側(cè)，配置顯示屏，操作直觀，機(jī)架外側(cè)安裝除塵器，保證無塵作業(yè)。
[0025]上述實(shí)施例是對本發(fā)明的說明，不是對本發(fā)明的限定，任何對本發(fā)明的簡單變換后的結(jié)構(gòu)、工藝均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種五軸聯(lián)動數(shù)控機(jī)械手拋光機(jī)，包括水平布置的Y軸、底端位于Y軸上且垂直布置的Z軸，其特征是在Z軸上設(shè)一水平橫架(6)，水平橫架中設(shè)有沿水平X軸向伸縮的X滑架(7)，X滑架的一端設(shè)有與X軸平行的A軸，A軸端部設(shè)有拋光頭(20)，拋光頭端部設(shè)有機(jī)械手(21)，拋光頭位于與A軸垂直的C軸上，C軸上還設(shè)有移動裝置；在拋光頭工作范圍中設(shè)有拋光輪旋轉(zhuǎn)臺(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種五軸聯(lián)動數(shù)控機(jī)械手拋光機(jī)，其特征在于所述的X軸與Y軸成空間垂直關(guān)系；A軸上設(shè)有旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(19)，拋光頭(20)以A軸為旋轉(zhuǎn)軸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種五軸聯(lián)動數(shù)控機(jī)械手拋光機(jī)，其特征在于所述的C軸上設(shè)有的移動裝置為C軸伺服電機(jī)(8)，C軸伺服電機(jī)驅(qū)動拋光頭(20)，拋光頭的底端設(shè)有快速夾具。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種五軸聯(lián)動數(shù)控機(jī)械手拋光機(jī)，其特征在于所述的Y軸、Z軸、X軸的位移實(shí)現(xiàn)裝置中設(shè)有伺服電機(jī)、同步帶、滾珠絲杠。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種五軸聯(lián)動數(shù)控機(jī)械手拋光機(jī)，其特征在于所述的拋光輪旋轉(zhuǎn)臺(10)包括分布在旋轉(zhuǎn)中心體周圍的若干個拋光電機(jī)(22)，每個拋光電機(jī)上設(shè)有拋光輪(11)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種五軸聯(lián)動數(shù)控機(jī)械手拋光機(jī)，其特征在于所述的拋光輪旋轉(zhuǎn)臺(1 )設(shè)有相對于拋光頭(8 )位置的調(diào)節(jié)裝置。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種五軸聯(lián)動數(shù)控機(jī)械手拋光機(jī)，為了解決門把手等短柄類產(chǎn)品的自動拋光問題，包括水平布置的Y軸、底端位于Y軸上且垂直布置的Z軸，其特征是在Z軸上設(shè)一水平橫架，水平橫架中設(shè)有沿水平X軸向伸縮的X滑架，X滑架的一端設(shè)有與X軸平行的A軸，A軸端部設(shè)有拋光頭，拋光頭端部設(shè)有機(jī)械手，拋光頭位于與A軸垂直的C軸上，C軸上還設(shè)有移動裝置；在拋光頭工作范圍中設(shè)有拋光輪旋轉(zhuǎn)臺。對工件進(jìn)行多方位多角度的全面性拋光，并在一次性裝夾后，便可完成粗、細(xì)、精、鏡面等多工藝要求的拋光作業(yè)，降低操作人員勞動強(qiáng)度，提高了工作效率，加工精度高。
【IPC分類】B24B27-00, B24B41-00
【公開號】CN104802064
【申請?zhí)枴緾N201510136428
【發(fā)明人】於正華
【申請人】於正華
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年3月27日