一种工件运动平台以及去毛刺机器人的制作方法

1.本实用新型涉及去毛刺设备技术领域，特别是涉及一种工件运动平台以及去毛刺机器人。


背景技术：

2.经过压铸等工艺生产的产品，其多少存在一定的毛刺，往往需要工人进行人工打磨，但是人工打磨导致加工效率低，且容易存在打磨盲区，影响产品质量，同时打磨产生的细屑等还可能会影响人身体健康。随着我国制造业劳动成本不断上升，技术要求不断提高，以及机器人成本的不断下降，中国工业机器人市场日渐广泛应用。去毛刺机器人是目前比较常规的一种工业机器人，已得到了使用者的广泛认可，它可以代替人工对工件进行去毛刺工作，主要应用于有色金属和黑色金属铸件浇口、飞边、毛刺、合模线皮封等多余部分取出的机械加工和打磨加工，可以降低人工工作难度，有效解决现人手加工所导致的产品不良率上升、效率低下、且加工后的产品表面粗糙不均匀、一致性不好等问题，另外，还可避免由于加工产生的细屑粉末等导致生产现场环境恶劣，容易产生“粉尘爆炸”事故，且能有效避免工作人员长期在该生产环境下工作进而影响身体健康的问题。
3.在去毛刺加工作业中，需要对工件进行磨削、去毛刺、抛光等操作，同时为避免出现打磨盲区，需要对应使用不同的刀具对工件进行多角度的作业，因此需要实现去毛刺加工刀具的多轴运动，但现有的多轴运动平台其结构较为复杂，且结构固定，不易更换配合组件。


技术实现要素：

4.基于此，本实用新型的目的在于，提供一种工件运动平台，其具有结构简单且可实现多轴运动的优点。
5.一种工件运动平台，其包括支撑底座、支撑件、摇臂、转盘以及驱动装置；所述支撑件凸起设置于所述支撑底座；所述摇臂的端部可转动地安装于所述支撑件；所述转盘可转动地安装于所述摇臂中部，且所述转盘的转动轴与所述摇臂的转动轴垂直设置；所述驱动装置包括第一驱动装置以及第二驱动装置，所述第一驱动装置与所述摇臂驱动连接，并驱动所述摇臂绕其转动轴转动；所述第二驱动装置与所述转盘驱动连接，并驱动所述转盘绕其转动轴转动。
6.本实用新型实施例所述工件运动平台，其设置有支撑底座以及所述转盘，通过所述支撑底座可将所述工件运动平台整体安装至所需位置，待加工的工件可直接固定或进一步通过外设夹具可拆卸式夹持安装于所述转盘，以便使用多轴加工设备等对工件进行去毛刺机械加工；进一步利用所述摇臂可转动地安装于所述支撑件，所述转盘可转动安装于所述摇臂中部的设置，利用所述摇臂与所述转盘的绕轴转动分别实现待加工工件的a轴和c轴旋转运动，配合多轴加工设备可实现六轴联动，使多轴加工设备上安装的刀具能够自多个角度对工件进行去毛刺加工，避免出现加工盲区，确保加工质量，且能有助于降低多轴加工
设备的结构复杂性。
7.进一步地，所述支撑件的数目至少为2，其对称地设置于所述支撑底座；所述摇臂包括摇臂本体以及两个连接部，所述转盘可转动地安装于所述摇臂本体的中部，两个所述连接部分别固定于所述摇臂本体的两端，两个所述连接部对称设置，且两个所述连接部的端部分别可转动地安装于两个所述支撑件，使所述摇臂的绕轴转动更为稳定。
8.进一步地，所述第一驱动装置包括第一驱动电机，所述第一驱动电机的输出端与所述摇臂驱动连接，以带动所述摇臂进行a轴旋转；所述第二驱动装置包括第二驱动电机，所述第二驱动电机的输出端与所述转盘驱动连接，以带动所述转盘进行c轴旋转。
9.进一步地，所述第一驱动装置还包括第一减速器，用以降低所述第一驱动电机的转速，增大输出扭矩；所述第一减速器的输入端与第一驱动电机驱动连接，所述第一减速器的输出端与所述摇臂的其中一个所述连接部固定连接，并驱动所述摇臂绕其转动轴转动。
10.进一步地，所述第二驱动装置还包括第二减速器，用以降低所述第二驱动电机的转速，增大输出扭矩；所述转盘包括转盘本体以及转盘套筒，所述转盘本体设置有安装面，所述转盘套筒竖直固定于所述转盘本体背向所述安装面的一侧表面；所述摇臂本体开设有容置通孔，所述第二减速器安装于所述容置通孔内，所述第二减速器的输入端与所述第二驱动电机的输出端驱动连接，所述第二减速器的输出端与所述转盘套筒驱动连接，并驱动所述转盘绕所述转盘套筒的中心轴转动。
11.进一步地，所述第一驱动装置和/或所述第二驱动装置还包括传动组件；所述传动组件包括主动齿轮、从动齿轮以及传动带，所述主动齿轮固定套设于所述第一驱动电机或所述第二驱动电机的输出端外，所述从动齿轮固定套设于所述第一减速器或所述第二减速器的输入端外，所述传动带啮合套设于所述主动齿轮以及所述从动齿轮外。利用所述传动组件的设置，实现所述第一驱动电机与所述第一减速器和/或所述第二驱动电机与所述第二减速器之间的传动。
12.进一步地，所述摇臂上固定安装有至少一个第一感应组件，至少其中一所述支撑件上固定安装有第一感应片；所述摇臂绕其转动轴转动至特定位置时，所述第一感应片对应与所述第一感应组件感应接触。所述第一感应组件与所述第一感应片配合，可实现对所述摇臂绕轴转动位置的监测，并可通过所述第一感应片的位置控制，确定所述摇臂旋转运动的基准位置。
13.进一步地，所述摇臂上固定安装有至少一个第二感应组件，所述转盘上固定安装有至少一个第二感应片；所述转盘绕其转动轴运动至特定位置时，所述第二感应片对应与所述第二感应组件感应接触。所述第二感应组件与所述第二感应片配合，实现对所述转盘绕轴转动位置的监测，并可通过所述第二应片的位置控制，确定所述摇臂旋转运动的基准位置。
14.进一步地，所述第一减速器以及第二减速器为谐波减速器或rv减速器。
15.另外，本实用新型实施例还提供一种去毛刺机器人，其包括机座、多轴机加工设备以及以上所述的工件运动平台，所述工件运动平台的支撑底座可拆卸式安装于所述机座，待加工的工件固定于所述工件运动平台的转盘；所述多轴机加工设备包括刀具组件以及多轴驱动机构，所述刀具组件包括刀具安装座以及安装于所述刀具安装座的若干刀具，所述多轴驱动机构安装于所述机座，并驱动所述刀具安装座沿多轴方向运动。
16.本实用新型实施例所述去毛刺机器人，其利用所述工件运动平台的结构改进，实现待加工工件的a轴和c轴旋转运动，配合所述多轴机加工设备的设置，可形成六轴联动以对工件进行多角度的加工，同时可实现不同刀具的快速切换，满足不同机械加工的需求，实现一机多用，有效提高工作效率。
17.为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型。
附图说明
18.图1为本实用新型实施例1所述工件运动平台结构示意图；
19.图2为本实用新型实施例1所述第一驱动装置与所述摇臂结构示意图；
20.图3为本实用新型实施例1所述转盘、所述第二驱动装置以及所述摇臂结构爆炸示意图；
21.图4为本实用新型实施例1所述转盘与所述第二驱动装置结构示意图；
22.图5为本实用新型实施例1所述转盘、所述第二驱动电机与所述第二减速器结构爆炸示意图；
23.图6为本实用新型实施例1所述第一感应组件以及所述第一感应片安装位置示意图；
24.图7为本实用新型实施例1所述第二感应组件以及所述第二感应片安装位置示意图。
具体实施方式
25.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
26.实施例1
27.本实用新型实施例1提供一种工件运动平台，请参照图1，图1为本实用新型实施例1 所述工件运动平台结构示意图，如图所示，所述工件运动平台包括支撑底座1、支撑件2、摇臂3、转盘4以及驱动装置；支撑件2凸起设置于支撑底座1；摇臂3的端部可转动地安装于支撑件2；转盘4可转动地安装于摇臂3的中部，且转盘4的转动轴与摇臂3的转动轴垂直设置；所述驱动装置包括第一驱动装置以及第二驱动装置，所述第一驱动装置与摇臂3驱动连接，并驱动摇臂3绕其转动轴转动；所述第二驱动装置与转盘4驱动连接，并驱动转盘4 绕其转动轴转动。
28.在本实施例中，摇臂3的转动轴平行于支撑底座1设置，转盘4的转动轴垂直于摇臂3 以及支撑底座1设置。作为一种可选实施方式，支撑件2的数目至少为2，在本实施例中，为设置两个支撑件2，其对称地设置于支撑底座1；摇臂3包括摇臂本体31以及两个连接部 32，转盘4可转动地安装于摇臂本体31的中部，两个连接部32分别固定于摇臂本体31的两端，两个连接部32对称设置，且两个连接部32的端部分别可转动地安装于两个支撑件2，使摇臂3的绕轴转动更为稳定。
29.具体地，请参照图1和2，图2为本实用新型实施例1所述第一驱动装置与所述摇臂结构示意图，如图所示，所述第一驱动装置包括第一驱动电机51，第一驱动电机51固定于其中一个支撑件2，且第一驱动电机51的输出端与摇臂3驱动连接，以带动摇臂3进行a轴旋转；进一步地，第一驱动电机51为通过第一减速器52与摇臂3驱动连接，第一减速器52固定于支撑件2的端部，第一减速器52的输入端与第一驱动电机51的输出端驱动连接，第一减速器52的输出端与摇臂3的其中一个连接部32固定连接，并驱动摇臂3绕其转动轴旋转；第一减速器52用以降低第一驱动电机51的转速，增大输出扭矩。
30.请参照图3-5，图3为本实用新型实施例1所述转盘、所述第二驱动装置以及所述摇臂结构爆炸示意图，图4为本实用新型实施例1所述转盘与所述第二驱动装置结构示意图，图5 为本实用新型实施例1所述转盘、所述第二驱动电机与所述第二减速器结构爆炸示意图，如图所示，所述第二驱动装置包括第二驱动电机53，第二驱动电机53的输出端与转盘4驱动连接，以带动转盘4进行c轴旋转；进一步地，第二驱动电机53为通过第二减速器54与转盘4驱动连接，具体地，转盘4包括转盘本体41以及转盘套筒42，转盘本体41设置有安装面411，安装面411上可进一步安装固定夹具等对待加工的工件进行夹持固定，以便于对其进行加工；转盘套筒42竖直固定于转盘本体41背向安装面411的一侧表面；摇臂本体31开设有容置通孔33，第二减速器54安装于容置通孔33内，第二减速器54的输入端与第二驱动电机53驱动连接，第二减速器54的输出端与转盘套筒42驱动连接，并驱动转盘4绕转盘套筒42的中心轴转动。第二减速器54用以降低第二驱动电机53的转速，增大输出扭矩。
31.需要进行说明的是，第一驱动电机51的输出端与第一减速器52的输入端之间的驱动连接，可以是第一驱动电机51的输出端通过在电机轴的端部外设置齿轮以与第一减速器52的输入端直接啮合实现驱动，传动更为精确，还可以是通过传动带、同步带等传动组件传动实现驱动；在本实施例中，第一驱动电机51的输出端为直接与第一减速器52的输入端啮合驱动，第二驱动电机53的输出端与第二减速器54的输入端为通过传动组件传动驱动，具体地，在本实施例中，所述第二驱动装置还包括传动组件；所述传动组件设置于容置通孔33内，第二驱动电机53固定安装于摇臂本体31远离转盘4的一侧表面，其输出端穿设于容置通孔33 内，使整体结构的外观面更为整洁；所述传动组件包括主动齿轮55、从动齿轮56以及传动带57，主动齿轮55固定套设于第二驱动电机53的输出端外，从动齿轮56固定套设于第二减速器54的输入端外，传动带57啮合套设于主动齿轮55以及从动齿轮56外。进一步地，主动齿轮55和从动齿轮56为同步带轮，传动带57为相匹配的同步带；第一减速器52为rv 减速器，第二减速器54为谐波减速器。
32.进一步优选地，在本实施例中，所述第二驱动装置还包括电机罩58，电机罩58固定于摇臂3远离转盘4的一侧表面，其罩设于第二驱动电机53外并覆盖于容置通孔33的部分，用以对第二驱动电机33进行保护；摇臂3还包括盖板34，盖板34对容置通孔33的剩余部分进行覆盖。
33.请参照图6，图6为本实用新型实施例1所述第一感应组件以及所述第一感应片安装位置示意图，如图所示，摇臂3上固定安装有至少一个第一感应组件61，至少其中一支撑件2 上固定安装有第一感应片62，具体地，第一感应组件61为安装于摇臂本体31与连接部32 的固定连接处，第一感应片62为安装于支撑件2朝向摇臂3的一侧表面；需要进行说明的是，在其他实施方式中，第一感应组件61与第一感应片62的安装位置相反，即摇臂3安装第
一感应组件61、支撑件2上安装第一感应片62亦可，只要其两者之间可进行感应接触即可；摇臂3绕其转动轴转动至特定位置时，第一感应片62对应与第一感应组件61感应接触。第一感应组件61与第一感应片62配合，实现对摇臂3绕轴转动位置的监测，并可通过所述第一感应片的位置控制，确定摇臂3旋转运动的基准位置，结合控制系统的程序控制可以使所述工件运动平台完成工作后摇臂3自动恢复至该基准位置。在本实施例中，第一感应组件61 与第一感应片62的数目均为1，在其他实施方式中，其数目可以为更多，以便对摇臂3的运动进行精准监测。
34.请参照图7，图7为本实用新型实施例1所述第二感应组件以及所述第二感应片安装位置示意图，如图所示，摇臂3上固定安装有至少一个第二感应组件63，转盘4上固定安装有至少一个第二感应片64，具体地，第二感应组件63为安装在摇臂本体31上，第二感应片64 为安装在转盘本体41的边缘；同理，在其他实施方式中，第二感应组件63与第二感应片64 的安装位置相反，即转盘4上安装第二感应组件63、摇臂3上安装第二感应片64亦可，只要其两者之间可进行感应接触即可；转盘4绕其转动轴运动至特定位置时，第二感应片64对应与第二感应组件63感应接触。第二感应组件63与第二感应片64配合，实现对转盘4绕轴转动位置的监测，并可通过第二感应片64的位置控制，确定转盘4旋转运动的基准位置，结合控制系统的程序控制可以使所述工件运动平台完成工作后转盘4自动恢复至该基准位置。在本实施例中第二感应组件63与第二感应片64的数目均为1，在其他实施方式中，其数目可以为更多，以便对转盘4的运动进行精准监测。
35.本实用新型实施例1提供一种工件运动平台，其设置有支撑底座1以及转盘4，支撑底座1可将所述工件运动平台整体安装至所需位置，其具体安装方式可以是直接将支撑底座1 固定安装在设备的机座上，或者进一步设置导轨及滑块等组件将支撑底座1滑动安装在设备的机座上，以进一步对待加工的工件进行移动，以满足不同加工角度的要求；用以进行机械加工的刀具可安装于转盘4，进一步配合专用机器人结构可对工件进行去毛刺等机械加工；进一步利用摇臂3可转动地安装于支撑件2，转盘4可转动安装于摇臂3中部的设置，利用摇臂3与转盘4的绕轴转动分别实现安装刀具的a轴和c轴旋转运动，使安装的刀具能够自多个角度对工件进行加工，避免出现加工盲区，提高加工质量，且能有助于降低多轴加工设备的结构复杂性；另外，利用设备控制系统的程序控制，配合第一感应组件61与第一感应片 62、第二感应组件63与第二感应片64的设置，在加工完成后，摇臂3和转盘4在转动至基准位置后，控制系统可控制第一驱动电机51、第二驱动电机53停止工作，以使摇臂3和转盘4在基准位置停止。
36.实施例2
37.本实用新型实施例2提供一种去毛刺机器人，其包括机座(图未示)、多轴机加工设备(图未示)以及以上所述的工件运动平台，所述工件运动平台的支撑底座可拆卸式安装于所述机座，待加工的工件固定于所述工件运动平台的转盘；所述多轴机加工设备包括刀具组件以及多轴驱动机构，所述刀具组件包括刀具安装座以及安装于所述刀具安装座的若干刀具，所述多轴驱动机构安装于所述机座，并驱动所述刀具安装座沿多轴方向运动。进一步地，若干所述刀具沿周向均匀设置，且每一所述刀具均沿刀具安装座的径向可拆卸式安装于所述刀具安装座，使得通过所述多轴驱动机构驱动所述刀具安装座绕轴旋转，即可切换加工的刀具，以进行磨削、抛光等不同操作，而无需对刀具进行拆装。
38.本实用新型实施例2所述去毛刺机器人，其利用所述工件运动平台的结构改进，实现待加工工件的a轴和c轴旋转运动，配合所述多轴机加工设备的设置，可形成六轴联动以对工件进行多角度的加工，同时可实现不同刀具的快速切换，满足不同机械加工的需求，实现一机多用，有效提高工作效率。
39.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。