专利名称：机器人用自动换带立式砂光机床的制作方法
技术领域：
本发明涉及零件自动化加工装备，主要用于制造业中的复杂零件砂光，该装备与工业机器人配合，可以对复杂外型零件进行加工，具体涉及机器人用自动换带立式砂光机床。
背景技术：
工业机器人可以代替人完成相应的工作，特别是危险、对人体有害的工作。在制造业中，铸造零件的砂光是零件成型中的重要工序，对于复杂外型零件，无法利用专用机床进行加工，一般采用人工加工方法，人工加工存在产品一致性差、效率低等问题，更为严重的是砂光过程中产生粉尘，严重影响工人的身心健康。为避免工人在有害环境下工作，砂光机床与工业机器人配合，对复杂零件进行自动化砂光。工业机器人自动砂光以工业机器人为核心建立自动化加工系统，一方面保证加工产品的质量、提高生产效率，另一方面避免粉尘对工人的伤害，保护工人的身心健康。该装置由工业机器人和立式砂光机床组成，由四组机床和一台工业机器人配合。 为了增加工业机器人的工作空间、灵活度，避免工业机器人与机床的干涉，四个机床成圆弧布置，每个机床依次工作。当工业机器人夹持零件准备在一个机床上加工时，该机床的砂光轮系伸出，避免工业机器人与其他砂光机床相碰撞，当工业机器人在该机床上完成砂光时， 该机床的砂光轮系回退归位；工业机器人在其他砂光机床上砂光时，重复上述砂光机床的动作，即砂光轮系伸出一零件砂光一砂光轮系回退归位。
发明内容
本发明的目的在于提供一种机器人用自动换带立式砂光机床，工业机器人与自动换带立式砂光机床配合，当砂带磨损后，换带机构自动进行换带，这样，工业机器人可以对大批量零件进行连续长时间不间断砂光，提高零件加工效率，真正实现零件的自动化砂光，该机床特别适合对水龙头、水暖装饰件、五金、发动机叶片等零件加工。本发明的技术解决方案是由四组机床和一台工业机器人配合，整个零件的砂光将在这四个机床上完成；采用四个砂光机床是避免工业机器人砂光时的奇异位置，使工业机器人加工时总是处于可达和灵巧空间；当加工零件的一些面时，如果在一个机床上处于奇异位置，则可以到另一个机床上加工，在四个机床上，加工零件的任意一个面时，总有一台机床的加工位置是不在奇异空间的；当零件在一个机床上加工时，该机床的轮系伸出机床外，这样，工业机器人有足够的空间完成相应面的加工，而不会与其他机床相碰，由于工业机器人的工作空间呈圆弧形状，所以四个机床也沿圆弧布置。其中，机床由砂光轮系、轮系进退装置、自动换砂带机构组成；砂光轮系由一组轮子组成，分别为砂光主动轮、固定轮、气动张紧轮和调偏轮，砂带张紧在上述四个轮子上；轮系进退装置由导轨和伸缩汽缸组成，导轨的滑台与轮系支撑板相连，导轨的导杆与机床的机架相连，而伸缩汽缸固定在机架上；自动换砂带机构由两部分组成，一部分为卸旧砂带的卸带汽缸，二部分为上新砂带的砂带预定位机构、砂带预张紧机构、上带汽缸，卸带汽缸安装在机架上，上带汽缸安装在机床的机壳上，砂带预定位机构和砂带预张紧机构安装在机床的机壳上。 其中，砂光轮系、轮系进退装置的具体结构联接如下机床的机架为焊接件，锁紧螺钉将上导杆锁紧在机架上，下导杆的固定与上导杆固定方法一样；在上下导杆的固定处， 其固定支撑采用开口结构，当锁紧螺钉锁紧时，开口变形变小，利用摩擦力将上下导杆固定在机架的支撑上；连接板焊接在机架上，连接板与卸带汽缸用螺钉连接；轮系用于支撑砂带，对零件进行砂光；主动轮用于带动砂带运动，零件也在主动轮表面上加工；挡块经螺钉将三角带轮压紧在阶梯轴上，三角带张紧在三角带轮和电机的三角带轮上，带动三角带轮旋转，三角带轮带动阶梯轴旋转；轴承支座经连接螺钉连接在轮系支撑板上；橡胶轮经锁紧螺母锁紧在阶梯轴上；当阶梯轴旋转时，带动橡胶轮旋转，砂带张紧在橡胶轮上，橡胶轮将带动砂带运动；轴承将轴支撑在轴承支座中，当阶梯轴旋转时，轴承支座不会旋转；套筒将两个轴承隔离开，并对轴承进行预紧；张紧轮用于张紧砂带，使砂带运动时保持恒定的张紧力；轴承支座由螺钉连接在轮系支撑板上；张紧汽缸用于张紧砂带，它由连接螺钉连接在过渡板上；轴承套由螺钉锁紧在轴承支座上，过渡板焊接在轴承套上，轴承套对汽缸进行支撑；汽缸轴在汽缸过渡套内运动；过渡轴与汽缸轴用螺纹连接，和汽缸轴一起在汽缸过渡套中运动；为防止过渡轴旋转，在汽缸过渡套上加工有长槽孔，导向销通过该长槽孔由螺纹连接在过渡轴上；过渡轴的下端焊接有轴承支座支撑板，该支撑板用于支撑轴承支座； 汽缸、汽缸过渡套经连接螺钉与连接螺钉连接在过渡板上；当松开螺钉时，橡胶轮绕轴承支座旋转，调整砂带的张紧形状；当汽缸伸长时，汽缸轴推过渡轴、支撑板向下运动，带动橡胶轮向下运动，对砂带进行张紧；当汽缸回缩时，拉过渡轴、支撑板向上运动，带动橡胶轮向上运动，松开砂带；砂带调偏机构用于对砂带的偏差进行调整，防止砂带从轮系上滑下；轴承支座、连接螺钉、轴承套的结构和功能同轴承支座、连接板、轴承套；锁紧螺钉将轴承套锁紧在轴承支座上；连接板用于连接轴套和轴承座，它通过焊接与轴套和轴承套连接；轴套在轴套中，锁紧螺母将轴与轴套固定在一起；轴的左端焊接有橡胶轮支架，其结构为U形，橡胶轮轴一端加工有孔，橡胶轮支架上也加工有孔，销通过橡胶轮轴上的孔，销同时也通过橡胶轮支架上的孔，将橡胶轮轴连接在橡胶轮支架上，橡胶轮轴绕销产生小弧度旋转；橡胶轮轴的另一端插在U形橡胶轮支架的另一边的长槽孔中，用调整螺钉固定，调整螺钉为两个， 分别锁紧在橡胶轮轴的左右两边；当松开螺钉时，橡胶轮绕轴承支座旋转，调整橡胶轮的位置，改变砂带的张紧形状；当松开锁紧螺钉时，轴在轴套中旋转，调整橡胶轮的一个姿态偏差；当调整左右两个锁紧螺钉时，橡胶轮轴绕销旋转，调整橡胶轮的另一个姿态；固定轮用于支撑砂带，将砂带张紧成一定的形状；轴承支撑板用于支撑轴承、支撑轴承，轴承支撑板焊接在轴承支座上；当松开锁紧螺钉时，轮子绕轴承支座旋转，调整的位置，改变砂带的张紧形状，锁紧螺母用于将轮子缩紧在阶梯轴上；汽缸将轮系推出机床和拉回机床；汽缸支架焊接在机架上；支撑块焊接在轮系支撑板上；汽缸的轴通过螺母连接在支撑块上，汽缸前进时，通过推动支撑块，从而推动轮系支撑板前进，最终推动轮系前进；汽缸的汽缸体通过螺钉连接在汽缸支架上；导轨的滑台、滑台通过螺钉、螺钉连接在轮系支撑板上；导轨的导杆、导杆固定在机架上，固定方式同上导杆和下导杆与机架的连接；当轮系支撑板前进时，带动滑台前进，滑台空套在导杆上，轮系支撑板将沿导杆前进；轮系前进过程为汽缸前进，推动支撑块前进，支撑块焊接在轮系支撑板上，支撑板前进，导轨的滑台连接在支撑板上，滑台空套在导杆上，轮系支撑板将沿导杆前进，轮系连接在轮系支撑板上，轮系将沿导杆方向前进。其中，机床的自动换砂带机构的结构联接如下上套筒和下套筒焊接在机壳上； 上套筒和下套筒空套在上导杆和下导杆上，机壳沿上导杆和下导杆运动，机壳可以拉出机架进行换带，换完带后，机壳可以方便的回退复位；卸带汽缸与汽缸支撑板用螺钉连接，汽缸支撑板焊接在机架上；挡块利用螺纹与卸带汽缸轴连接；当卸带汽缸伸长时，挡块向前运动，将轮系上的旧带推下；机壳上安装有上新带机构，上新带汽缸由螺钉连接在机壳上， 导杆的左端加工有螺纹，导杆穿过推板上的孔，导杆左端螺纹与机壳连接，推板支撑在导杆上，导杆连接在机壳上，汽缸轴通过螺母与推板连接；当汽缸前进时，汽缸轴推推板沿导杆运动；推带挡块将带子从砂带预定位机构中推出，推到砂带预张紧机构上；砂带预定位机构在推板的上下左右各有一个，在上新带时，新砂带放到砂带预定位机构中；带支撑块用于支撑新带，活动挡块和支撑板用销连接，它们之间可以产生相对运动；带支撑块和支撑板焊接在支撑臂上，支撑臂通过螺钉连接在机壳上；在活动挡块上有两个螺钉，它们之间安装有弹簧；当上新带汽缸向前运动时，推板上的推爪将砂带预定位机构中的一根带推出到砂带预张紧机构上，并沿砂带预张紧机构向轮系运动，弹簧的作用是保证每次只能从砂带预定位机构中推出一根砂带；当推爪推砂带运动到砂带预张紧机构右端时，张紧轮中的汽缸回缩，新带被推落到主动轮、张紧轮、砂带调偏轮、固定轮上，张紧轮中的汽缸伸长，则新带被张紧在轮系上；新带张紧后，上新带汽缸回缩，上新带机构恢复到初始状态。工作时，工业机器人根据编制的程序，利用其末端夹具对零件进行夹持，在砂光机床上对零件的外型进行砂光；砂光轮为主动轮，由三角带将电机动力传递给砂光轮，零件在砂光轮上进行加工；气动张紧机构由汽缸对砂带进行张紧，在换带时，该气动张紧机构将与换带机构配合，完成卸旧带和上新带工作；调偏轮具有三个自由度，用于对砂带进行调偏， 防止砂带从轮系上滑脱；固定轮与其他三个轮一起，对砂带进行支撑，使砂带形成四边形结构；轮系进给与回退机构由导轨和汽缸组成，当汽缸工作时，推动轮系支撑板运动，从而将轮系推出或拉回机床；当砂带磨损后，旧砂带不能使用时，轮系上的砂带张紧汽缸回缩，砂带变松，卸带汽缸将砂带从轮系上推下；多个新砂带定位到砂带预定位机构上，当上新砂带时，上带汽缸伸长，从砂带预定位机构上推出一个新砂带，并将该新砂带定位到砂带预张紧机构上，砂带预张紧机构将砂带张紧成一定的形状，该形状与轮系中的砂带形状一致，当汽缸再向前运动时，砂带运动到砂带预张紧机构末端，气动张紧机构中的汽缸回退，砂带很容易定位到砂光轮系上；当砂带张紧汽缸伸长时，砂带被张紧在轮系上，上新砂带汽缸回退， 完成将新带定位到轮系上；当新带用完后，向后拉机壳，砂带预定位机构和砂带预张紧机构运动到机床的后方，工人将新的砂带放到预定位机构上，再将机壳推回到原来位置。本发明具有以下优点
1、自动换带立式砂光机床与工业机器人组成自动化砂光系统，工业机器人夹持零件， 当其在一个机床前加工时，机床上的汽缸将轮系推出机床，而在该机床砂光结束后，机床上的汽缸将轮系拉回，整个系统由一台工业机器人和四台砂光机床组成，四个砂光机床成圆弧布置，零件不同的面在不同的机床上加工，多个机床对同一零件进行加工，可有效增加工业机器人的工作空间，避免工业机器人的奇异位置，加工时轮系伸出，加工后轮系缩回，可
7以避免工业机器人与其他机床轮系相碰，有效增加机床加工零件的灵活度。2、机床采用自动化换带机构，在不停止工业机器人工作时就可以进行换带，降低工人的劳动强度，增加工业机器人连续工作时间，提高工业机器人单位时间的加工效率。3、轮系有四个轮子组成，分别为砂光轮、气动张紧轮、调偏轮和固定轮，轮系上张紧有砂带，用于对零件的砂光，电机的动力由电机上的三角带轮，通过三角带传递到砂光轮上的三角带轮上，带动砂光轮旋转；气动张紧轮上有张紧汽缸，用于对砂带的张紧，保证砂带张紧力恒定；当卸旧带和上新带时，气动张紧汽缸将与下带汽缸和上带汽缸配合，完成旧带的卸下与新带的安装、张紧；调偏轮具有三个自由度，通过该三个自由度，可以对带子的偏差进行调整，保证张紧的带子在轮系中有正确的位置，不会从轮系上滑下；固定轮与砂光轮、气动张紧轮、调偏轮一起对砂带进行支撑，使砂带形成四边形形状。4、轮系前进与后退机构由汽缸和导轨组成，汽缸体连接在机床的机架上，汽缸轴连接在轮系的支撑板上，滑台与轮系支撑板连接，导杆与机床的机架相连，当汽缸工作时， 汽缸轴推轮系，使得滑台沿导杆运动，从而将轮系推出机床，反之，汽缸轴拉轮系，使得滑台沿导杆反方向运动，从而将轮系拉回机床。5、砂带换带机构由卸带机构和上带机构组成，卸带机构为一个汽缸，安装在机架上，该汽缸与张紧机构中的汽缸配合，当张紧汽缸松开时，砂带变松，这时，卸带汽缸工作， 将砂带从轮系上推下；上带机构安装在机壳上，它由砂带预定位机构和砂带预张紧机构组成，多个砂带安装到砂带预定位机构上，上带汽缸工作，从砂带预定位机构上推出一根砂带并沿砂带预张紧机构运动，砂带预张紧机构将砂带张紧成一定的形状，该形状与轮系中的砂带形状一致，当砂带运动到砂带预张紧机构末端时，由于气动张紧汽缸回退，砂带很容易定位到砂光轮系上，气动张紧汽缸伸长后，新砂带将被张紧在轮系上。
图1为本发明的砂光系统布局图。图2为本发明的结构组成示意图。图3为图2的立体图和局部平面图。图4为图2的上新带机构立体图和局部平面图。
具体实施例方式以下将结合附图对本发明作进一步的说明。如图1所示，为自动砂光机床与工业机器人的布局示意图；图中有四台砂光机床， 整个零件的砂光将在这四个机床上完成；采用四个砂光机床是避免工业机器人砂光时的奇异位置，使工业机器人加工时总是处于可达和灵巧空间；当加工零件的一些面时，如果在一个机床上处于奇异位置，则可以到另一个机床上加工，在四个机床上，加工零件的任意一个面时，总有一台机床的加工位置是不在奇异空间的；当零件在一个机床上加工时，该机床的轮系伸出机床外，这样，工业机器人有足够的空间完成相应面的加工，而不会与其他机床相碰，由于工业机器人的工作空间呈圆弧形状，所以四个机床也沿圆弧布置；图中虚线是轮系伸出位置，而实线是轮系回退位置。如图2所示，机床由砂光轮系3、轮系进退装置4、自动换砂带机构5组成；砂光轮系3由一组轮子组成，分别为砂光主动轮3. 1、固定轮3. 4、气动张紧轮3. 2和调偏轮3. 3，砂带张紧在上述四个轮子上；轮系进退装置4由导轨和伸缩汽缸组成，导轨的滑台4. 3与轮系支撑板相连，导轨的导杆4. 2与机床的机架1相连，而伸缩汽缸固定在机架1上；自动换砂带机构5由两部分组成，一部分为卸旧砂带的卸带汽缸5. 1，二部分为上新砂带的砂带预定位机构5. 3、砂带预张紧机构5. 4、上带汽缸5. 2，卸带汽缸5. 1安装在机架1上，而上带汽缸5. 2安装在机床的机壳2上，砂带预定位机构5. 3和砂带预张紧机构5. 4安装在机床的机壳2上。 如图3所示，为立式砂光机床的立体图和局部平面图；图3 (a)中机床的机架1为焊接件，锁紧螺钉ι. 1将上导杆2. 1锁紧在机架1上，下导杆2. 2的固定与上导杆固定方法一样；在上下导杆的固定处，其固定支撑采用开口结构，当锁紧螺钉1. 1锁紧时，开口变形变小，利用摩擦力将上下导杆固定在机架1的支撑上；连接板1. 2焊接在机架1上，连接板 1. 2与卸带汽缸5. 1用螺钉连接；轮系3用于支撑砂带，对零件进行砂光；主动轮3. 1用于带动砂带运动，零件也在主动轮表面上加工，具体结构见图3 (b)所示；挡块3. 12经螺钉 3. 11将三角带轮3. 13压紧在阶梯轴3. 18上，三角带张紧在三角带轮3. 13和电机的三角带轮上，当电机运动时，带动三角带轮3. 13旋转，三角带轮3. 13带动阶梯轴3. 18旋转；轴承支座3. 15经连接螺钉3. 14连接在轮系支撑板3. 5上；橡胶轮3. 17经锁紧螺母3. 16锁紧在阶梯轴3. 18上；这样，当阶梯轴3. 18旋转时，带动橡胶轮3. 17旋转，而砂带张紧在橡胶轮上，所以，橡胶轮3. 17将带动砂带运动；轴承3. 19将轴支撑在轴承支座3. 15中，这样， 当阶梯轴旋转时，轴承支座不会旋转；套筒3. 20将两个轴承隔离开，并对轴承进行预紧；张紧机构3. 2用于张紧砂带，使砂带运动时保持恒定的张紧力，具体结构见图3(c)所示；轴承支座3. 21由螺钉3. 35连接在轮系支撑板3. 5上；张紧汽缸3. 22用于张紧砂带，它由连接螺钉3. 32连接在过渡板3. 36上；轴承套3. 24由螺钉3. 23锁紧在轴承支座3. 21上，过渡板3. 36焊接在轴承套3. 24上，这样，轴承套对汽缸进行支撑；汽缸轴在汽缸过渡套3. 25 内运动；过渡轴3. 26与汽缸轴用螺纹连接，和汽缸轴一起在汽缸过渡套3. 25中运动；为防止过渡轴3. 26旋转，在汽缸过渡套3. 25上加工有长槽孔，导向销3. 34通过该长槽孔由螺纹连接在过渡轴3. 26上；过渡轴3. 26的下端焊接有轴承支座支撑板3. 27，该支撑板用于支撑轴承支座3. 28 ；阶梯轴3.四、橡胶轮3. 30、锁紧螺母3. 31、轴承支座3. 28内部结构同图3(b)的轴承支座；汽缸3. 22、汽缸过渡套3. 25经连接螺钉3. 32与连接螺钉3. 33连接在过渡板3. 36上；当松开螺钉3. 23时，橡胶轮绕轴承支座3. 21旋转，从而调整砂带的张紧形状；当汽缸3. 22伸长时，汽缸轴推过渡轴3.沈、支撑板3. 27向下运动，从而带动橡胶轮 3. 30向下运动，对砂带进行张紧；当汽缸3. 22回缩时，拉过渡轴3.沈、支撑板3. 27向上运动，从而带动橡胶轮3. 30向上运动，松开砂带；3. 3为砂带调偏机构，用于对砂带的偏差进行调整，防止砂带从轮系上滑下，具体结构见图3(d)所示；轴承支座3. 31、连接螺钉3. 32、 轴承套3. 33的结构和功能同轴承支座3. 21、连接板3. 35、轴承套3. 24 ；锁紧螺钉3. 34将轴承套锁紧在轴承支座上；连接板3. 35用于连接轴套3. 36和轴承座3. 33，它通过焊接与轴套3. 36和轴承套3. 33连接；轴3. 37套在轴套3. 36中，锁紧螺母3. 38将轴3. 37与轴套 3. 36固定在一起；轴3. 37的左端焊接有橡胶轮支架3. 42，其结构为U形，橡胶轮轴3. 40 一端加工有孔，橡胶轮支架3. 42上也加工有孔，销3. 41通过橡胶轮轴上的孔，销3. 41同时也通过橡胶轮支架3. 42上的孔，将橡胶轮轴连接在橡胶轮支架3. 42上，橡胶轮轴绕销3. 41产生小弧度旋转；橡胶轮轴3. 40的另一端插在U形橡胶轮支架3. 42的另一边的长槽孔中， 用调整螺钉3. 39固定，调整螺钉3. 39为两个，分别锁紧在橡胶轮轴3. 40的左右两边；当松开螺钉3. 34时，橡胶轮3. 43绕轴承支座3. 31旋转，从而调整橡胶轮的位置，改变砂带的张紧形状；当松开锁紧螺钉3. 38时，轴3. 37在轴套3. 36中旋转，调整橡胶轮的一个姿态偏差；当调整左右两个锁紧螺钉3. 39时，橡胶轮轴3. 40绕销3. 41旋转，调整橡胶轮的另一个姿态；
固定轮3. 4用于支撑砂带，将砂带张紧成一定的形状，具体结构见图3(e)所示；轴承支座3. 41,3. 42,3. 43的结构同图3(d)中的轴承支座3. 31、连接螺钉3. 32、轴承套3. 33 ；轴承支撑板3. 44用于支撑轴承3. 45、支撑轴承3. 46，轴承支撑板3. 44焊接在轴承支座3. 43 上；图3 (e)中的支撑轴承3. 45、支撑轴承3. 46同图3(b)中的支撑轴承；当松开锁紧螺钉
3.49时，轮子3. 47绕轴承支座3. 46旋转，从而调整3. 47的位置，改变砂带的张紧形状，锁紧螺母3. 48用于将轮子3. 47缩紧在阶梯轴上。如图3所示，为立式砂光机床的立体图和局部平面图；图3 (a)中汽缸4. 1将轮系推出机床和拉回机床；汽缸支架4. 8焊接在机架1上；支撑块4. 10焊接在轮系支撑板3. 5 上；汽缸4. 1的轴通过螺母4. 11连接在支撑块4. 10上，这样，汽缸前进时，通过推动支撑块，从而推动轮系支撑板3. 5前进，最终推动轮系前进；汽缸4. 1的汽缸体通过螺钉4. 9连接在汽缸支架4. 8上；导轨的滑台4. 3、滑台4. 5通过螺钉4. 6、螺钉4. 7连接在轮系支撑板3. 5上；导轨的导杆4. 2、导杆4. 4固定在机架1上，固定方式同上导杆2. 1和下导杆2. 2 与机架1的连接；这样，当轮系支撑板3. 5前进时，带动滑台前进，而滑台空套在导杆4. 2、 导杆4. 4上，所以轮系支撑板将沿导杆前进；轮系前进过程为汽缸4. 1前进，推动支撑块
4.10前进，因为支撑块4. 10焊接在轮系支撑板3. 5上，所以支撑板3. 5前进，导轨的滑台
4.3、滑台4. 5连接在支撑板上，而滑台空套在导杆4. 2、导杆4. 4上，所以轮系支撑板3. 5将沿导杆4. 2、导杆4. 4前进，轮系连接在轮系支撑板上，所以，轮系将沿导杆方向前进。如图4所示，上新带机构立体图和局部平面图；上套筒2. 3和下套筒2. 4焊接在机壳2上；在图3中，上套筒2. 3和下套筒2. 4空套在上导杆2. 1和下导杆2. 2上，机壳2 沿上导杆2. 1和下导杆2. 2运动，即机壳2可以拉出机架1进行换带，换完带后，机壳2可以方便的回退复位；图3中，卸带汽缸5. 1与汽缸支撑板1. 2用螺钉连接，汽缸支撑板1. 2 焊接在机架1上；挡块5. 5利用螺纹与卸带汽缸5. 1轴连接；当卸带汽缸5. 1伸长时，挡块
5.5向前运动，将轮系上的旧带推下；图4的机壳2上安装有上新带机构，具体见图4(b)所示；上新带汽缸5. 2由螺钉5. 21连接在机壳2上，导杆5. 6的左端加工有螺纹，导杆5. 6穿过推板5. 7上的孔，导杆5. 6左端螺纹与机壳2连接，这样，推板5. 7支撑在导杆5. 6上，而导杆5. 6连接在机壳2上，汽缸轴通过螺母5. 22与推板5. 7连接；当汽缸前进时，汽缸轴推推板5. 7沿导杆5. 6运动；推带挡块5. 71将带子从砂带预定位机构5. 3中推出，推到砂带预张紧机构5. 4上；砂带预定位机构5. 3在推板5. 7的上下左右各有一个，在上新带时，工人将新砂带放到砂带预定位机构5. 3中，砂带预定位机构5. 3的具体结构见图4 (c)所示； 带支撑块5. 32用于支撑新带，活动挡块5. 33和支撑板5. 35用销5. 34连接，它们之间可以产生相对运动；带支撑块5. 32和支撑板5. 35焊接在支撑臂5. 38上，而支撑臂5. 38通过螺钉5. 31连接在机壳2上；在活动挡块5. 33和5. 38上有两个螺钉5. 37，它们之间安装有弹簧5. 36 ；见图4 (d)所示，当上新带汽缸5. 2向前运动时，推板5. 7上的推爪5. 71将砂带预定位机构5. 3中的一根带推出到砂带预张紧机构5. 4上，并沿砂带预张紧机构5. 4向轮系运动，弹簧5. 36的作用是保证每次只能从砂带预定位机构5. 3中推出一根砂带；见图 4(e)所示，当推爪5. 71推砂带运动到砂带预张紧机构5. 4右端时，这时，张紧机构3. 2中的汽缸回缩，新带被推落到主动轮3. 1、张紧机构3. 2、砂带调偏轮3. 3、固定轮3. 4上，张紧机构3. 2中的汽缸伸长，则新带被张紧在轮系上；图中虚线是张紧汽缸伸长时，张紧轮的位置，而实线是张紧汽缸回退时，张紧轮的位置；新带张紧后，上新带汽缸5. 2回缩，上新带机构恢复到初始状态。
权利要求
1.机器人用自动换带立式砂光机床，由四组机床和一台工业机器人配合，整个零件的砂光将在这四个机床上完成；其特征在于机床由砂光轮系(3)、轮系进退装置(4)、自动换砂带机构(5)组成；砂光轮系(3)由一组轮子组成，分别为砂光主动轮(3. 1)、固定轮(3. 4)、 气动张紧轮(3. 2)和调偏轮(3. 3)，砂带张紧在上述四个轮子上；轮系进退装置(4)由导轨和伸缩汽缸组成，导轨的滑台(4. 3)与轮系支撑板相连，导轨的导杆(4. 2)与机床的机架 (1)相连，而伸缩汽缸(4. 1)固定在机架(1)上；自动换砂带机构(5 )由两部分组成，一部分为卸旧砂带的卸带汽缸(5. 1)，二部分为上新砂带的砂带预定位机构(5. 3)、砂带预张紧机构(5. 4)、上带汽缸(5. 2)，卸带汽缸(5. 1)安装在机架(1)上，上带汽缸(5. 2)安装在机床的机壳(2)上，砂带预定位机构(5. 3)和砂带预张紧机构(5. 4)安装在机床的机壳(2)上。
2.根据权利要求1所述的机器人用自动换带立式砂光机床，其特征在于机床的砂光轮系(3)、轮系进退装置(4)的结构联接如下机床的机架(1)为焊接件，锁紧螺钉(1. 1)将上导杆(2. 1)锁紧在机架(1)上，下导杆(2. 2)的固定与上导杆固定方法一样；在上下导杆的固定处，其固定支撑采用开口结构，当锁紧螺钉(1. 1)锁紧时，开口变形变小，利用摩擦力将上下导杆固定在机架(1)的支撑上；连接板(1.2)焊接在机架(1)上，连接板(1.2)与卸带汽缸(5. 1)用螺钉连接；轮系(3)用于支撑砂带，对零件进行砂光；主动轮(3. 1)用于带动砂带运动，零件也在主动轮表面上加工；挡块(3. 12)经螺钉(3. 11)将三角带轮(3. 13)压紧在阶梯轴(3. 18)上，三角带张紧在三角带轮(3. 13)和电机的三角带轮上，带动三角带轮 (3. 13)旋转，三角带轮(3. 13)带动阶梯轴(3. 18)旋转；轴承支座(3. 15)经连接螺钉(3. 14) 连接在轮系支撑板(3. 5)上；橡胶轮(3. 17)经锁紧螺母(3. 16)锁紧在阶梯轴(3. 18)上； 当阶梯轴(3. 18)旋转时，带动橡胶轮(3. 17)旋转，砂带张紧在橡胶轮上，橡胶轮(3. 17)将带动砂带运动；轴承(3. 19)将轴支撑在轴承支座(3. 15)中，当阶梯轴旋转时，轴承支座不会旋转；套筒(3. 20)将两个轴承隔离开，并对轴承进行预紧；张紧轮(3. 2)用于张紧砂带， 使砂带运动时保持恒定的张紧力；轴承支座(3. 21)由螺钉(3. 35)连接在轮系支撑板(3. 5) 上；张紧汽缸(3. 22)用于张紧砂带，它由连接螺钉(3. 32)连接在过渡板(3. 36)上；轴承套 (3. 24)由螺钉(3. 23)锁紧在轴承支座(3. 21)上，过渡板(3. 36)焊接在轴承套(3. 24)上，轴承套对汽缸进行支撑；汽缸轴在汽缸过渡套(3. 25)内运动；过渡轴(3. 26)与汽缸轴用螺纹连接，和汽缸轴一起在汽缸过渡套(3. 25)中运动；为防止过渡轴(3. 26)旋转，在汽缸过渡套(3. 25)上加工有长槽孔，导向销(3. 34)通过该长槽孔由螺纹连接在过渡轴(3.沈)上；过渡轴(3. 26)的下端焊接有轴承支座支撑板(3. 27)，该支撑板用于支撑轴承支座(3. 28)；汽缸(3. 22)、汽缸过渡套(3. 25)经连接螺钉(3. 32)与连接螺钉(3. 33)连接在过渡板(3. 36) 上；当松开螺钉(3. 23)时，橡胶轮绕轴承支座(3. 21)旋转，调整砂带的张紧形状；当汽缸 (3. 22)伸长时，汽缸轴推过渡轴(3.沈)、支撑板(3. 27)向下运动，带动橡胶轮(3. 30)向下运动，对砂带进行张紧；当汽缸(3. 22)回缩时，拉过渡轴(3.沈)、支撑板(3. 27)向上运动， 带动橡胶轮(3. 30)向上运动，松开砂带；砂带调偏机构(3. 3)用于对砂带的偏差进行调整， 防止砂带从轮系上滑下；轴承支座(3. 31)、连接螺钉(3. 32)、轴承套(3. 33)的结构和功能同轴承支座(3. 21)、连接板(3. 35)、轴承套(3. 24)；锁紧螺钉(3. 34)将轴承套锁紧在轴承支座上；连接板(3. 35)用于连接轴套(3. 36)和轴承座(3. 33)，它通过焊接与轴套(3. 36) 和轴承套(3. 33)连接；轴(3. 37)套在轴套(3. 36)中，锁紧螺母(3. 38)将轴(3. 37)与轴套(3. 36)固定在一起；轴(3. 37)的左端焊接有橡胶轮支架(3. 42)，其结构为U形，橡胶轮轴(3. 40)—端加工有孔，橡胶轮支架(3. 42)上也加工有孔，销(3. 41)通过橡胶轮轴上的孔，销(3. 41)同时也通过橡胶轮支架(3. 42)上的孔，将橡胶轮轴连接在橡胶轮支架(3. 42) 上，橡胶轮轴绕销(3. 41)产生小弧度旋转；橡胶轮轴(3. 40)的另一端插在U形橡胶轮支架 (3. 42)的另一边的长槽孔中，用调整螺钉(3. 39)固定，调整螺钉(3. 39)为两个，分别锁紧在橡胶轮轴(3. 40)的左右两边；当松开螺钉(3. 34)时，橡胶轮(3. 43)绕轴承支座(3. 31) 旋转，调整橡胶轮的位置，改变砂带的张紧形状；当松开锁紧螺钉(3. 38)时，轴3. 37在轴套3. 36中旋转，调整橡胶轮的一个姿态偏差；当调整左右两个锁紧螺钉(3. 39)时，橡胶轮轴(3. 40)绕销(3. 41)旋转，调整橡胶轮的另一个姿态；固定轮(3. 4)用于支撑砂带，将砂带张紧成一定的形状；轴承支座(3. 41、3. 42,3. 43)的结构同轴承支座(3. 31 )、连接螺钉 (3. 32)、轴承套(3. 33)；轴承支撑板(3. 44)用于支撑轴承(3. 45)、支撑轴承(3. 46)，轴承支撑板(3. 44)焊接在轴承支座(3. 43)上；当松开锁紧螺钉(3. 49)时，轮子(3. 47)绕轴承支座(3. 46)旋转，调整(3. 47)的位置，改变砂带的张紧形状，锁紧螺母(3. 48)用于将轮子 (3. 47)缩紧在阶梯轴上；汽缸(4. 1)将轮系推出机床和拉回机床；汽缸支架(4. 8)焊接在机架(1)上；支撑块(4. 10)焊接在轮系支撑板(3. 5)上；汽缸(4. 1)的轴通过螺母(4. 11)连接在支撑块(4. 10)上，汽缸前进时，通过推动支撑块，从而推动轮系支撑板(3. 5)前进，最终推动轮系前进；汽缸(4. 1)的汽缸体通过螺钉(4. 9)连接在汽缸支架(4. 8)上；导轨的滑台(4. 3)、滑台(4. 5)通过螺钉(4. 6)、螺钉(4. 7)连接在轮系支撑板(3. 5)上；导轨的导杆 (4. 2)、导杆(4. 4)固定在机架(1)上，固定方式同上导杆(2. 1)和下导杆(2. 2)与机架(1) 的连接；当轮系支撑板(3. 5)前进时，带动滑台前进，滑台空套在导杆(4. 2)、导杆(4. 4)上， 轮系支撑板将沿导杆前进；轮系前进过程为汽缸(4. 1)前进，推动支撑块(4. 10)前进，支撑块(4. 10)焊接在轮系支撑板(3. 5)上，支撑板(3. 5)前进，导轨的滑台(4. 3)、滑台(4. 5) 连接在支撑板上，滑台空套在导杆(4. 2)、导杆(4. 4)上，轮系支撑板(3. 5)将沿导杆(4. 2)、 导杆(4. 4)前进，轮系连接在轮系支撑板上，轮系将沿导杆方向前进。
3.根据权利要求1所述的机器人用自动换带立式砂光机床，其特征在于机床的自动换砂带机构(5)的结构联接如下上套筒(2. 3)和下套筒(2. 4)焊接在机壳(2)上；上套筒 (2. 3)和下套筒(2. 4)空套在上导杆(2. 1)和下导杆(2. 2)上，机壳(2)沿上导杆(2. 1)和下导杆(2. 2)运动，机壳(2)可以拉出机架(1)进行换带，换完带后，机壳(2)可以方便的回退复位；卸带汽缸(5. 1)与汽缸支撑板(1. 2)用螺钉连接，汽缸支撑板(1. 2)焊接在机架(1)上；挡块(5. 5)利用螺纹与卸带汽缸(5. 1)轴连接；当卸带汽缸(5. 1)伸长时，挡块 (5. 5)向前运动，将轮系上的旧带推下；机壳(2)上安装有上新带机构，上新带汽缸(5. 2)由螺钉(5. 21)连接在机壳(2)上，导杆(5. 6)的左端加工有螺纹，导杆(5. 6)穿过推板(5. 7) 上的孔，导杆(5. 6)左端螺纹与机壳(2)连接，推板(5. 7)支撑在导杆(5. 6)上，导杆(5. 6) 连接在机壳(2)上，汽缸轴通过螺母(5. 22)与推板(5. 7)连接；当汽缸前进时，汽缸轴推推板(5. 7)沿导杆(5. 6)运动；推带挡块(5. 71)将带子从砂带预定位机构(5. 3)中推出，推到砂带预张紧机构(5. 4)上；砂带预定位机构(5. 3)在推板(5. 7)的上下左右各有一个，在上新带时，新砂带放到砂带预定位机构(5. 3)中；带支撑块(5. 32)用于支撑新带，活动挡块 (5. 33)和支撑板(5. 35)用销(5. 34)连接，它们之间可以产生相对运动；带支撑块(5. 32) 和支撑板(5.35)焊接在支撑臂(5. 38)上，支撑臂(5. 38)通过螺钉(5.31)连接在机壳(2) 上；在活动挡块(5. 33)和(5. 38)上有两个螺钉(5. 37)，它们之间安装有弹簧(5. 36)；当上新带汽缸(5. 2)向前运动时，推板(5. 7)上的推爪(5. 71)将砂带预定位机构(5. 3)中的一根带推出到砂带预张紧机构(5. 4)上，并沿砂带预张紧机构(5. 4)向轮系运动，弹簧(5. 36)的作用是保证每次只能从砂带预定位机构(5. 3)中推出一根砂带；当推爪(5. 71)推砂带运动到砂带预张紧机构(5. 4)右端时，张紧轮(3. 2)中的汽缸回缩，新带被推落到主动轮(3. 1)、 张紧轮(3. 2)、砂带调偏轮(3. 3)、固定轮(3. 4)上，张紧轮(3. 2)中的汽缸伸长，则新带被张紧在轮系上；新带张紧后，上新带汽缸(5. 2)回缩，上新带机构恢复到初始状态。
全文摘要
本发明公开了机器人用自动换带立式砂光机床，由四组机床和一台工业机器人配合，零件的砂光在这四个机床上完成；砂光轮系(3)由砂光主动轮(3.1)、固定轮(3.4)、气动张紧轮(3.2)和调偏轮(3.3)组成，砂带张紧在上述四个轮子上；轮系进退装置(4)由导轨和伸缩汽缸组成，导轨的滑台(4.3)与轮系支撑板相连，导轨的导杆(4.2)与机床的机架(1)相连，伸缩汽缸(4.1)固定在机架(1)上；卸带汽缸(5.1)安装在机架(1)上，上带汽缸(5.2)安装在机床的机壳(2)上，砂带预定位机构(5.3)和砂带预张紧机构(5.4)安装在机床的机壳(2)上。本发明的工业机器人对大批量零件进行连续不间断砂光，零件加工效率高，真正实现零件的自动化砂光。
文档编号B24B21/00GK102248468SQ20111019653
公开日2011年11月23日 申请日期2011年7月14日 优先权日2011年7月14日
发明者席文飞 申请人:淮安优联工业自动化装备有限公司