一种八轴框架式高刚性铸造专用打磨机器人的制作方法

本实用新型属于打磨机器人领域，尤其涉及一种八轴框架式高刚性铸造专用打磨机器人。

背景技术：

目前国内铸造行业后处理打磨主要靠手工作业完成，不仅存在打磨效率低、工人劳动强度大和产品合格率低等问题，并且在作业过程中存在严重安全隐患，很容易造成人身伤害；同时在手工打磨过程中产生大量的粉尘，对周围环境及人都是很严重的环境污染源。

目前，现有国内外一些机器人企业开发了一些关节机器手配合打磨装置的一些打磨机器人，但是在铸造企业应用过程发现，很多关节机器人自身的应用方向及设计局限等原因，导致对铸造后处理打磨的不适用性。因此开发一种针对铸造后处理的高刚度打磨机器人来替代现有手工操作是未来铸造行业必然趋势。

针对上述的具体问题，我们开发了6轴框架式高刚性铸造专用打磨机器人。然而，6轴框架式高刚性铸造专用打磨机器人还不能胜任复杂形状、空间曲面的打磨问题。所以，有必要开发8轴框架式高刚性铸造专用打磨机器人以应对更复杂产品的打磨要求。

因此，基于这些问题，提供一种可解决复杂形状、空间曲面的打磨问题的八轴框架式高刚性铸造专用打磨机器人具有重要的现实意义。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可解决复杂形状、空间曲面的打磨问题的八轴框架式高刚性铸造专用打磨机器人。

本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种八轴框架式高刚性铸造专用打磨机器人，所述八轴框架式高刚性铸造专用打磨机器人包括打磨机器人，所述打磨机器人包括框架，所述框架包括两条垂直设置的立柱，所述立柱通过滑动装置与床身滑动连接，两根所述立柱之间设有通过滑动装置与所述立柱滑动连接横梁，所述横梁上设有通过滑动装置与所述横梁滑动连接的主轴箱，所述主轴箱上设有打磨工件，所述滑动装置包括与电机相连的丝杠和线性导轨，所述横梁下方设有工作台。

在上述的八轴框架式高刚性铸造专用打磨机器人中，进一步的，所述框架被设置在打磨机器人上，所述打磨机器人的数量为两个且并行设置，所述打磨机器人上方设有桁架机械手，两个所述工作台一侧均设有上件输送线，两个所述上件输送线下方设有下件输送线。

在上述的八轴框架式高刚性铸造专用打磨机器人中，进一步的，所述主轴箱包括相互啮合的输出齿轮和输入齿轮，所述输出齿轮与输出轴相连，所述输入齿轮与输入轴相连，所述输出轴和输入轴均安装在轴承上，输入轴与减速机相连。

在上述的八轴框架式高刚性铸造专用打磨机器人中，进一步的，所述工作台的台面与回转体支撑相固定，所述回转体支撑内壁与小齿轮相啮合，所述小齿轮与减速电机的输出轴相固定，所述回转体支撑被安装在底座上。

在上述的八轴框架式高刚性铸造专用打磨机器人中，进一步的，所述底座外沿通过液压缸与压块相连，所述压块在液压缸处于收缩状态下时与所述台面相接触。

在上述的八轴框架式高刚性铸造专用打磨机器人中，进一步的，所述八轴框架式高刚性铸造专用打磨机器人为八轴联动，其中工件上件输送线，下件输送线，桁架机械手分别为X1Y1Z1三个轴；其中立柱前后移动的轴，主轴箱在横梁上滑动的轴，主轴箱上下移动的轴分别为X2Y2Z2三个轴；其中工作台旋转的轴为A B两轴。

本实用新型的优点和积极效果是：

1、本实用新型机械结构采用高刚度框架式结构，提高了在打磨过程中对机械结构自身的抗冲击能力和刚性。

2、本实用新型采用八轴运行控制系统，其中一组为三轴为一组，另一组为五轴，采用空间联动控制方式，并且为了更好的满足机械人协调性，两组运动间可以相互协调。

3、本实用新型通过设有减速机和主轴箱，使主轴具备的摆动功能，可以在顺时针和逆时针两个方向摆动正负30度。

4、本实用新型通过设有减速电机，工作台可正负360度任意回转。

附图说明

以下将结合附图和实施例来对本实用新型的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图仅是为解释目的而设计的，因此不作为本实用新型范围的限定。此外，除非特别指出，这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。

图1是框架的结构示意图；

图2是八轴框架式高刚性铸造专用打磨机器人的结构示意图；

图3是主轴箱的结构示意图；

图4是工作台的结构示意图。

图中：

1.立柱、2.主轴箱、3.丝杠、4.床身、5.横梁、6.线性导轨、7.工作台、8.打磨机器人、9.桁架机械手、10.上件输送线、11.下件输送线、12.输出齿轮、13.输入齿轮、14.输出轴、15.输入轴、16.轴承、17.减速机、18.台面、19.回转体支撑、20.小齿轮、21.减速电机、22.底座、23.液压缸、24.压块。

具体实施方式

首先，需要说明的是，以下将以示例方式来具体说明本实用新型的八轴框架式高刚性铸造专用打磨机器人的具体结构、特点和优点等，然而所有的描述仅是用来进行说明的，而不应将其理解为对本实用新型形成任何限制。此外，在本文所提及各实施例中予以描述或隐含的任意单个技术特征，或者被显示或隐含在各附图中的任意单个技术特征，仍然可在这些技术特征(或其等同物)之间继续进行任意组合或删减，从而获得可能未在本文中直接提及的本实用新型的更多其他实施例。另外，为了简化图面起见，相同或相类似的技术特征在同一附图中可能仅在一处进行标示。

将理解，当据称将部件“连接”到另一个部件时，它可以直接连接到另一个部件或可以存在中间部件。相反，当据称将部件“直接连接”到另一个部件时，则表示不存在中间部件。

图1给出了框架的结构示意图，并且通过图2示出了八轴框架式高刚性铸造专用打磨机器人的结构示意图，并且通过图3示出了主轴箱的结构示意图，并且通过图4示出了工作台的结构示意图，下面就结合图1至图4来具体说明本实用新型。

如图1-4所示，一种八轴框架式高刚性铸造专用打磨机器人8，所述八轴框架式高刚性铸造专用打磨机器人8包括打磨机器人8，所述打磨机器人8包括框架，所述框架包括两条垂直设置的立柱1，所述立柱1通过滑动装置与床身4滑动连接，两根所述立柱1之间设有通过滑动装置与所述立柱1滑动连接横梁5，所述横梁5上设有通过滑动装置与所述横梁5滑动连接的主轴箱2，所述主轴箱2上设有打磨工件，所述滑动装置包括与电机相连的丝杠3和线性导轨6，所述横梁5下方设有工作台7。

现有的关节机械人的机构，都为空间柔性结构系统，运动控制轴都在上一轴的基础上运行，因此系统最终端的外应力最终会传导到系统的底座22基础上；我们知道在受力的过程中，力量在机械臂的传导过程中基本都施压在各个运动轴的齿轮结构中，为了保证运行的精准性，运动控制中的齿轮传动部分就是最为精密的运行部件，长时间对外受到大冲击力一定会降低系统的运行精度，对于更高负荷的冲击，有可能会破坏机械臂的整体结构。因此本公司设计的铸件专用打磨机械人的机械结构采用高刚度框架式结构，系统各轴的运动都在框架上运行，对于外部的冲击应力很好的分散到框架结构上，同时框架结构本身采用铸件结构，具有良好的减震行和刚度，不仅抗冲击力强，又减轻在打磨过程中震动对机械结构自身的冲击；同时线轨和丝杠3具有较强的受力能力。

本实用新型机械结构采用高刚度框架式结构，提高了在打磨过程中对机械结构自身的抗冲击能力和刚性。

更进一步来讲，还可以在本实用新型中考虑，所述框架被设置在打磨机器人8上，所述打磨机器人8的数量为两个且并行设置，所述打磨机器人8上方设有桁架机械手9，两个所述工作台7一侧均设有上件输送线10，两个所述上件输送线10下方设有下件输送线11。

系统采用一组三轴联动+一组五轴联动(八轴)运行控制系统，其中X1、Y1、Z1三轴为一组联动轴，负责对打磨工件的上下件控制；另外一组内X2、Y2、Z2、A、B五轴为另外一组联动轴系统负责工件打磨过程中姿态的控制，并且为了更好的满足机械人协调性，两组运动间可以相互协调；其中X1、Y1、Z1一组联动轴负责工件上下件的机械手臂抓取动作采用双抓取位(采用双油缸胡锁设计)，在更换打磨工件的过程中一次性换件和装卡到位，不占用打磨时间，保证换件的快速性。

本实用新型采用八轴运行控制系统，其中一组为三轴为一组，另一组为五轴，采用空间联动控制方式，并且为了更好的满足机械人协调性，两组运动间可以相互协调。

需要指出的是，所述主轴箱2包括相互啮合的输出齿轮12和输入齿轮13，所述输出齿轮12与输出轴14相连，所述输入齿轮13与输入轴15相连，所述输出轴14和输入轴15均安装在轴承16上，输入轴15与减速机17相连。

本实用新型通过设有减速机17和主轴箱2，使主轴具备的摆动功能，可以在顺时针和逆时针两个方向摆动正负30度。

需要指出的是，所述工作台7的台面18与回转体支撑19相固定，所述回转体支撑19内壁与小齿轮20相啮合，所述小齿轮20与减速电机21的输出轴14相固定，所述回转体支撑19被安装在底座22上。

本实用新型通过设有减速电机21，工作台7可正负360度任意回转。

更进一步来讲，还可以在本实用新型中考虑，所述底座22外沿通过液压缸23与压块24相连，所述压块24在液压缸23处于收缩状态下时与所述台面18相接触。

工作过程中，待打磨的工件由上件输送线10传输至工作台7一侧，桁架机械手9夹取工件，将待打磨工件放置在工作台7上，工作台7在床身4上前后移动、主轴箱2沿横梁5左右移动、横梁5沿立柱1上下移动使主轴箱2上的打磨工件将放置在工作台7上的工件打磨完成，打磨完毕后，桁架机械手9将打磨完成后的工件夹取，并放置在下件传输线上，将打磨完成的工件移走完成打磨工作。

在本实用新型的另外一些实施例，还可以针对八轴框架式高刚性铸造专用打磨机器人8进行自由灵活的配置，以便能够充分发挥出本实用新型的技术优势。下面就对此进行举例性说明。

例如，在一些实施例中，可以考虑所述八轴框架式高刚性铸造专用打磨机器人8为八轴联动，其中工件上件输送线10，下件输送线11，桁架机械手9分别为X1Y1Z1三个轴；其中立柱1前后移动的轴，主轴箱2在横梁5上滑动的轴，主轴箱2上下移动的轴分别为X2Y2Z2三个轴；其中工作台7旋转的轴为A B两轴。

综上所述，本实用新型可提供一种可解决复杂形状、空间曲面的打磨问题的八轴框架式高刚性铸造专用打磨机器人。

以上实施例对本实用新型进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。