齿轮圈等离子增材层打磨装置的制作方法

1.本实用新型属于等离子增材焊接加工设备技术领域，更具体地说，是涉及一种齿轮圈等离子增材层打磨装置。


背景技术：

2.离子增材焊接，是将特制的增材粉末吹到工件上后用等离子焊枪融化焊接到工件，形成一层具有耐磨、高强特性的焊接层的工艺，主要用于提高工件摩擦部位的耐磨性，目前对齿轮圈外齿的等离子增材层进行焊接后，由于难以直接通过焊接就形成标准的尺寸，因此在焊接时就会多焊接一部分，并在在焊接后进行打磨修整成标准的尺寸。但是目前的打磨修整主要通过人工使用角磨机打磨，由于等离子增材层耐磨性强，且齿轮圈外齿弧形边特别多，因此导致人工打磨难度比较大，打磨得也非常慢，效率低下，打磨效果也比较差。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种齿轮圈等离子增材层打磨装置，以解决现有技术中存在的人工对齿轮圈外齿的等离子增材层人工打磨难度大、效率低、效果差的技术问题。
4.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种齿轮圈等离子增材层打磨装置，包括变位机、机械臂机构和打磨棒机构，变位机用于固定工件，并具有调整工件的角度的自由度；机械臂机构设在变位机一侧，且前端用于延伸至变位机的位置；打磨棒机构设在机械臂机构前端，用于对上述变位机上的工件进行打磨。
5.在一种可能的实现方式中，打磨棒机构包括动力器、变速器和磨棒，动力器设在机械臂机构的前端，变速器设在动力器上，磨棒设在变速器上。
6.在一种可能的实现方式中，齿轮圈等离子增材层打磨装置还包括底座，变位机和机械臂机构均固定设置在底座上；机械臂机构为多轴机械臂。
7.在一种可能的实现方式中，齿轮圈等离子增材层打磨装置还包括支撑机构，支撑机构包括位置调节组件、支撑柱、第一液压杆和第一托架，位置调节组件用于设在变位机和机械臂机构之间；支撑柱竖向设置或倾斜设置在变位机和机械臂机构之间，且下端与位置调节组件连接，并通过位置调节组件移动位置；第一液压杆设在支撑柱上，且具有沿支撑柱轴向伸缩的自由度；第一托架设在第一液压杆上，用于承托机械臂机构的中部。
8.在一种可能的实现方式中，位置调节组件包括两个限位板、传动丝杠、纠偏杆和第一驱动器；两个限位板均位于变位机和机械臂机构之间且相对设置；传动丝杠和纠偏杆平行设置；纠偏杆两端分别与限位板连接；传动丝杠两端分别与限位板转动连接，第一驱动器与传动丝杠连接，用于带动传动丝杠转动；支撑柱下端与纠偏杆滑动连接，并与传动丝杠配合连接，用于在传动丝杠的带动下在纠偏杆上滑动、以改变位置。
9.在一种可能的实现方式中，等离子增材层打磨支撑装置还包括纠偏架，纠偏架一端与第一托架固定连接，另一端滑动套设在支撑柱，以避免工作过程中第一液压杆发生偏
斜、导致磨损加剧，甚至引发危险。
10.在一种可能的实现方式中，等离子增材层打磨支撑装置还包括第二液压杆、第二托架和第三液压杆；第二液压杆一端与支撑柱中部转动连接，第二托架用于承托机械臂机构的中部，设在第二液压杆另一端；第三液压杆一端与支撑柱铰接、另一端与第二液压杆中部铰接，用于通过第三液压杆的伸缩调节第二液压杆的角度。
11.在一种可能的实现方式中，第一托架和第二托架用于承托机械臂机构的不同位置，第一托架和第二托架均为u型槽状结构，且第一托架和第二托架内均设有柔性衬垫。
12.在一种可能的实现方式中，齿轮圈等离子增材层打磨装置还包括废料收集机构，废料收集机构包括收集箱、吸附管、负压组件和滤筒；收集箱设在变位机一侧，且下部设有排气口；吸附管一端与收集箱上部连接并连通，另一端用于向外延伸至打磨部位；负压组件设在收集箱上部，用于向吸附管提供负压；滤筒设在收集箱下部，且罩设在排气口上。
13.在一种可能的实现方式中，负压组件包括第二驱动器、转轴和叶轮；转轴与收集箱上部内壁转动连接，且一端穿出收集箱；叶轮固定在转轴上，且与吸附管对应设置；第二驱动器固定设置在收集箱外部，且动力输出端与转轴的穿出端连接，用于带动叶轮转动、使吸附管内产生负压；收集箱为密封结构，且上部内壁为与叶轮配合的弧面结构。
14.本实用新型提供的齿轮圈等离子增材层打磨装置的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型在对齿轮圈等工件进行打磨时，先将齿轮圈固定在变位机上，再通过机械臂机构带动打磨棒机构机构与变位机配合对齿轮圈等工件进行打磨，由于变位机和机械臂机构的运行轨迹都可以通过程序设定，而且变位机不仅能够带动齿轮圈等工件绕工件的中心旋转，还可以带动统建绕工件的直径旋转，因此能够配合机械臂机构对工件所有需要打磨的角度进行打磨；因此打磨工作可以自动或半自动地进行，不仅能够节省大量人力，而且打磨效果也比较好，打磨质量能够得到较好的保证，同时还能够持续进行打磨，有利于提升打磨的效率。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1为本实用新型一种实施例提供的齿轮圈等离子增材层打磨装置的结构示意图；
17.图2为图1实施例中变位机的俯视结构示意图；
18.图3为本实用新型另一种实施例提供的齿轮圈等离子增材层打磨装置的结构示意图；
19.图4为图3实施例中废料收集机构的放大结构示意图；
20.图5为图3实施例中第二托架的侧视结构示意图。
21.其中，图中各附图标记如下：
22.1、底座；2、变位机；3、机械臂；4、变速器；5、磨棒；6、限位板；7、传动丝杠；8、纠偏杆；9、第一驱动器；10、支撑柱；11、第一液压杆；12、纠偏架；13、第一托架；14、第二液压杆；
15、第二托架；16、第三液压杆；17、收集箱；18、吸附管；19、第二驱动器；20、转轴；21、叶轮；22、滤筒。
具体实施方式
23.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
24.现对本实用新型提供的齿轮圈等离子增材层打磨装置进行说明。
25.请一并参阅图1及图2，本实用新型第一实施方式提供的齿轮圈等离子增材层打磨装置，包括变位机2、机械臂机构3和打磨棒机构，变位机2用于固定工件，并具有调整工件的角度的自由度；机械臂机构3设在变位机2一侧，且前端用于延伸至变位机2的位置；打磨棒机构设在机械臂机构3前端，用于对上述变位机2上的工件进行打磨。
26.本实施例提供的齿轮圈等离子增材层打磨装置，与现有技术相比，在对齿轮圈等工件进行打磨时，先将齿轮圈固定在变位机2上，再通过机械臂机构3带动打磨棒机构机构与变位机2配合对齿轮圈等工件进行打磨，由于变位机2和机械臂机构3的运行轨迹都可以通过程序设定，而且变位机2不仅能够带动齿轮圈等工件绕工件的中心旋转，还可以带动统建绕工件的直径旋转，因此能够配合机械臂机构3对工件所有需要打磨的角度进行打磨；因此打磨工作可以自动或半自动地进行，不仅能够节省大量人力，而且打磨效果也比较好，打磨质量能够得到较好的保证，同时还能够持续进行打磨，有利于提升打磨的效率。
27.进一步地，请一并参阅图1和图2，本实用新型在第一实施方式基础上又提供的一种具体实施方式如下：
28.打磨棒机构包括动力器、变速器4和磨棒5，动力器设在机械臂机构3的前端，变速器4设在动力器上，磨棒5设在变速器4上。
29.齿轮圈等离子增材层打磨装置还包括底座1，变位机2和机械臂机构3均固定设置在底座1上；机械臂机构3为多轴机械臂。
30.进一步地，请一并参阅图1至图5，本实用新型在第一实施方式基础上又提供的一种具体实施方式如下：
31.齿轮圈等离子增材层打磨装置还包括支撑机构，支撑机构包括位置调节组件、支撑柱10、第一液压杆11和第一托架13，位置调节组件用于设在变位机2和机械臂机构3之间；支撑柱10竖向设置或倾斜设置在变位机2和机械臂机构3之间，且下端与位置调节组件连接，并通过位置调节组件移动位置；第一液压杆11设在支撑柱10上，且具有沿支撑柱10轴向伸缩的自由度；第一托架13设在第一液压杆11上，用于承托机械臂机构3的中部。
32.通过位置调节组件、支撑柱10、第一液压杆11和第一托架13的配合，能够在进行打磨时，通过位置调节组件和第一液压杆11的调节，将机械臂机构3的中部需要的位置承托起来，能够分担大部分重量，降低机械臂机构3后端的荷载，能够有效降低机械臂机构3的磨损，并降低机械臂机构3的维护成本，提高机械臂机构3的使用寿命，提升生产的经济性。
33.位置调节组件包括两个限位板6、传动丝杠7、纠偏杆8和第一驱动器9；两个限位板6均位于变位机2和机械臂机构3之间且相对设置；传动丝杠7和纠偏杆8平行设置；纠偏杆8两端分别与限位板6连接；传动丝杠7两端分别与限位板6转动连接，第一驱动器9与传动丝
杠7连接，用于带动传动丝杠7转动；支撑柱10下端与纠偏杆8滑动连接，并与传动丝杠7配合连接，用于在传动丝杠7的带动下在纠偏杆8上滑动、以改变位置。第一驱动器9可以是步进电机、减速电机等。
34.传动丝杠7驱动的支撑柱10沿两个纠偏杆8滑动较为稳定，能够对支撑机构进行左右横向位置的调整。
35.等离子增材层打磨支撑装置还包括纠偏架12，纠偏架12一端与第一托架13固定连接，另一端滑动套设在支撑柱10，以避免工作过程中第一液压杆11发生偏斜、导致磨损加剧，甚至引发危险。
36.等离子增材层打磨支撑装置还包括第二液压杆14、第二托架15和第三液压杆16；第二液压杆14一端与支撑柱10中部转动连接，第二托架15用于承托机械臂机构3的中部，设在第二液压杆14另一端；第三液压杆16一端与支撑柱10铰接、另一端与第二液压杆14中部铰接，用于通过第三液压杆16的伸缩调节第二液压杆14的角度。
37.通过支撑机构中第一液压杆11驱动的第一托架13能够对机械臂机构3中段位置进行支撑，第二液压杆14驱动的第二托架15能够对机械臂机构3的大臂位置进行支撑，第三液压杆16能够对第二液压杆14的偏转角度进行调节，支撑后的机械臂机构3工作载荷更小，能够延长使用寿命。
38.第一托架13和第二托架15用于承托机械臂机构3的不同位置，第一托架13和第二托架15均为u型槽状结构，以增强限位作用、避免机械臂机构3滑脱，且第一托架13和第二托架15内均设有柔性衬垫，以避免在作业状态因搭接震动等因素磨损机械臂机构3。
39.进一步地，请一并参阅图3和图5，本实用新型在第一实施方式基础上又提供的一种具体实施方式如下：
40.齿轮圈等离子增材层打磨装置还包括废料收集机构。通过废料收集机构能够对打磨产生的碎屑进行吸附收集，不仅能减少了人工清理的时间，使工作环境更为整洁，便于后续处理，而且能够避免碎屑进入变位机2和机械臂机构3等设备中对其正常产生影响。
41.废料收集机构包括收集箱17、吸附管18、负压组件和滤筒22；收集箱17设在变位机2一侧，且下部设有排气口；吸附管18一端与收集箱17上部连接并连通，另一端用于向外延伸至打磨部位；负压组件设在收集箱17上部，用于向吸附管18提供负压；滤筒22设在收集箱17下部，且罩设在排气口上。第一驱动器9可以是步进电机、减速电机等。
42.负压组件包括第二驱动器19、转轴20和叶轮21；转轴20与收集箱17上部内壁转动连接，且一端穿出收集箱17；叶轮21固定在转轴20上，且与吸附管18对应设置；第二驱动器19固定设置在收集箱17外部，且动力输出端与转轴20的穿出端连接，用于带动叶轮21转动、使吸附管18内产生负压；收集箱17为密封结构，且上部内壁为与叶轮21配合的弧面结构。
43.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。