一种机器人加工系统的功能单元坞岛结构的制作方法

1.本实用新型涉及自动化加工相关技术领域，具体是一种机器人加工系统的功能单元坞岛结构。


背景技术：

2.目前市场上，机器人抓工件进行加工的系统，从自动化的结构上说基本上包含二类，一类一台机器人对一个功能单元的系统，另一类一台机器人对多台功能单元的系统。
3.目前市场上在一台机器人对多功能单元集成在一起的设备中，每台功能单元设备布置在水平位置的机器人的周边，当功能单元设备在机器人一轴360度一周范围内多的摆不开的时候，甚至把两台功能上相近的设备做成一体的方式。这种结构方式优点，可以节约机器人的投资，一台机器人加工系统能完成多台差异性比较大的功能设备才能完成的工作。但不足之处也十分突出，如下：
4.一、占地面积大。每一个功能单元设备占一个面积，同时还要为这台设备留出维修维护的空间，及机器人在功能单元设备上加工时的工件的动态空间。一旦这种功能单元多了以后，占地面积较大。
5.二、机器人周边工具坐标系较多，编程比较麻烦。每一台功能单元设备上至少有一个工具坐标系，机器人系统在一轴不同的相位工具坐标系多了后，自动化编程就非常繁琐。由于一轴在每个相位机器人的tcp奇异点都不同，不确定的奇异点会给编程人员带来更多地不可预知的死点，导致影响加工工艺的发挥。
6.三、当机器人额定工作半径增大时工作效率动态性能大幅下降，无法提高整体性能。由于每台功能单元的占据一定的面积，为了容纳更多地功能单元设备，就需要每台功能单元的位置以机器人的base坐标为中心都外扩。这样势必就需要增加机器人单元的额定工作半径，需要型号上用更大的机器人。额定工作半径增大的机器人的动态性能，要比额定工作半径小的机器人动态性能大幅下降，从而降低整个系统的工作效率甚至无法完成小工作半径的机器人完成的工艺。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的在于提供一种机器人加工系统的功能单元坞岛结构，以解决上述背景技术中提出的问题。
8.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
9.一种机器人加工系统的功能单元坞岛结构，包括：功能单元、功能单元安装台、数控回转变位机基座，所述功能单元设置多个，各功能单元均安装于功能单元安装台上，且各功能单元在功能单元安装台上相对安装台平面的纵向高度一致，与安装台中心的轴线距离一致，并在安装台上阵列均布；所述功能单元安装台转动连接在数控回转变位机基座上。
10.作为本实用新型进一步的方案：所述功能单元安装台通过高精度的大齿圈转动连接在数控回转变位机基座上，大齿圈与数控变位机刚性连接。
11.作为本实用新型进一步的方案：所述功能单元安装台位于机器人系统的一侧设置有加工废弃物收集器。
12.作为本实用新型进一步的方案：所述功能单元与功能单元安装台间连接有调节座，所述调节座由多个依次滑动套合可伸缩移动的座框和位于座框内的螺旋升降器组成，功能单元与位于顶部的座框固定连接，螺旋升降器与位于顶部的座框内底部连接。
13.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过在数控回转变位机上安装各种的功能单元，机器儿按照程序设定调取功能单元与机器人或类似自动执行机构进行协同加工的这种结构，通过给各个功能单元上的机器人工具坐标系编组，让尽可能多的功能单元的工具坐标0点重合，这样编程及调试人员就不会面对不同一轴相位的功能单元编程，可以尽可能的减少编程中中的轨迹奇异点，大幅降低编程及调试周期。这种结构大幅降低了系统的占地面积，再通过一体化刚性底托，设备的精度也有了良好的保证。
附图说明
14.图1为本实用新型实施例一的结构示意图。
15.图2为本实用新型实施例二的结构示意图。
16.图3为本实用新型实施例二中调节座的结构示意图。
具体实施方式
17.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
18.请参阅图1，本实用新型实施例中，一种机器人加工系统的功能单元坞岛结构，包括：功能单元1、功能单元安装台2、数控回转变位机基座3，所述功能单元1设置多个，各功能单元1均安装于功能单元安装台2上，且各功能单元1在功能单元安装台2上相对安装台平面的纵向高度一致，与安装台中心的轴线距离一致，并在安装台上阵列均布，这样使每一个功能单元1的加工接触点，当功能单元，特别是结构相似的功能单元，当与机器人形成单独最小加工模式的时候，功能单元的接触点的工具坐标系是尽可能重合的。这样在一个编组中的多个功能单元，但工具坐标的数量非常少，无论在手工机器人编程，还是虚拟可视离线机器人编程，为未来程序的编制提供了非常大的方便。
19.所述功能单元安装台2通过高精度的大齿圈转动连接在数控回转变位机基座3上，大齿圈与数控变位机刚性连接，数控变位机通过数控电机驱动大齿圈驱动2功能单元安装台根据程序指令旋转到指定位置。
20.上述坞岛结构中，功能单元1的数量是根据需要确定安装什么功能的功能单元，及安装多少台；每台功能单元与都能够单独与机器人系统5组成加工的最小模式。在设计与调试的时候，在满足工艺要求、机械性能的基础上，给各个功能单元上的机器人工具坐标系编组，让尽可能多的功能单元的工具坐标0点重合，这样编程及调试人员就不会面对不同一轴相位的功能单元编程，可以尽可能的减少编程中中的轨迹奇异点，大幅降低编程及调试周期。这种结构大幅降低了系统的占地面积，再通过一体化刚性底托，设备的精度也有了良好
的保证。
21.功能单元安装台2位于机器人系统5的一侧设置有加工废弃物收集器4用于收集加工中的废料等。
22.实施例二，如图2、3，本实施例中，所述功能单元1与功能单元安装台2间连接有调节座6，所述调节座6由多个依次滑动套合可伸缩移动的座框61和位于座框61内的螺旋升降器62组成，功能单元1与位于顶部的座框61固定连接，螺旋升降器62与位于顶部的座框61内底部连接，通过螺旋升降器61可调节调节座6整体高度，这样可使各不同的功能单元1与安装台的接触点纵向高度调节至一致，可保证尽可能多的功能单元1的工具坐标零点重合，降低编程及调试的工作量。
23.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
24.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。