一种复合式工具头的制作方法

1.本实用新型涉及机器人技术领域，具体为一种复合式工具头。


背景技术：

2.现有的铸件加工工艺，通常是人工先去毛刺、去浇口、冒口、合模线，去完这些之后再进行粗加工，找定位基准，有了基准之后，再进行半精加工，精加工，通常用转好几道工序，需要很多设备分工序进行配合作业。
3.这样的作业模式只适合单件，大批量的产品。而小批量，种类繁多，工序复杂的产品，对于小型企业，需要多种设备的投入，重资产的投入对小型企业本身就是一个很大的负担，如果一台设备能够进行很多种工序的加工，不仅能够节省工序，节约时间，降低人工成本，又能让企业少投入设备，减小硬件负担。目前市场上还没有这样一机多能、集去毛刺、粗加工、半精加工于一身的设备和工具。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种复合式工具头，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种复合式工具头，包括工具头壳体和安装在工具头壳体上的驱动部件，驱动部件与外部动力部件连接，所述工具头壳体为六面体结构，且工具头壳体的两侧表面分别安装有电主轴a和电主轴b，所述工具头壳体的底端安装有电主轴c，所述电主轴 a、电主轴b和电主轴c上皆安装有机械加工工具。
6.优选的，所述工具头壳体的表面安装有正安装板。
7.优选的，所述工具头壳体的一侧表面安装有右安装板，且电主轴b安装在右安装板上。
8.优选的，工具头壳体上远离右安装板的另一侧表面安装有左安装板，且电主轴a安装在左安装板上。
9.优选的，所述工具头壳体的底端安装有下安装板，且电主轴c安装在下安装板上。
10.优选的，所述电主轴a、电主轴b和电主轴c的输出端分别安装有金刚砂轮、金刚石打磨头和铣刀。
11.优选的，所述工具头壳体的顶端安装有上安装板，且驱动部件安装在上安装板上。
12.优选的，所述驱动部件为驱动端口。
13.优选的，所述驱动端口表面安装有伺服电机，伺服电机输出轴通过传动部件分别与电主轴a、电主轴b和电主轴c输入端连接。
14.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
15.1、本复合式工具头，通过采用三个高精度的高速电主轴，即电主轴a、电主轴b和电主轴c，三个电主轴安装在工具头壳体的三个不同安装面上，实现简化结构设计的同时，三个电主轴上可同时安装不同或相同的加工工具，即金刚石打磨头、金刚砂轮和铣刀等，可实
现不同的加工工艺需求，特别是在连续性加工工艺上，实现一机多能，节省工序，节约换刀时间，降低人工成本，又能让企业少投入设备，减小硬件负担，加工范围广，既能打磨铸件本身的毛刺，又能对其浇口、冒口、合模线进行切除，还能对铸件进行钻、铣、镗之类的加工，且电主轴自身具有结构紧凑、重量轻、惯性小、噪声低、响应快等优点，而且转速高、功率大，电主轴轴承采用高速轴承技术，耐磨耐热，寿命是传统轴承的几倍。
16.2、本复合式工具头，通过金刚砂轮和金刚石打磨头作为加工工具，二者都具有高的抗磨性，金刚砂轮磨损较小，使用时间就越长，在磨削加工中，金刚石磨粒的尺寸、形状和形貌变化小，这样更适合高精密的加工，且生产效率高，金刚石砂轮是可以同时满足高效和精密加工的工具，修锐后的金刚石砂轮能够保持磨粒长时间的微刃性，良好的切削性能保证了磨削过程中较小的磨削力，从而降低了磨削功率，节约了能量，此外，金刚砂轮、金刚石打磨头导热性非常好，有利于热量的疏散，避免工件烧伤、裂纹及掉块等现象，大大提高了工件表面加工的质量。
17.3、本复合式工具头，通过驱动端口，表面设置有连接法兰盘，可作为外部驱动部件的安装端面，使用范围较广，针对不同使用需求，如该复合式工具头使用时可进行整体的自由更换时，可用于安装自动换刀系统的主轴部件，而不进行整体的换刀操作时，可在驱动端口安装伺服电机，此外也可以使用电驱动、液压驱动或者压缩空气驱动等的作为动力部件使用。
附图说明
18.图1为本实用新型的整体外形结构立体示意图；
19.图2为本实用新型的正视结构示意图；
20.图3为图2的左视图。
21.图中：1、正安装板；2、左安装板；3、电主轴a；4、金刚砂轮；5、上安装板；6、电主轴b；7、金刚石打磨头；8、右安装板；9、电主轴c； 10、铣刀；11、下安装板；12、驱动端口。
具体实施方式
22.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。
23.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
24.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况
理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
25.如图1至图3所示，本实施例复合式工具头，包括工具头壳体和安装在工具头壳体上的驱动部件，驱动部件与外部动力部件连接，为整个工具头提供所需的动力，工具头壳体为六面体结构，且工具头壳体的两侧表面分别安装有电主轴a3和电主轴b6，两个轴的间距较大，工具头壳体的底端安装有电主轴c9，电主轴a3、电主轴b6和电主轴c9上皆安装有机械加工工具，加工工具可以为多种类型，进而可根据不同的工具，使得整个复合式工具头具备多种加工功能，由此实现一机多用对效果，而且电主轴a3、电主轴b6和电主轴c9分处于不同的平面上，彼此间隙较大，可进行灰尘吹扫、铁屑吹扫、以及切削液喷洒等操作，相互影响不大，电主轴a3、电主轴b6和电主轴c9 自身可由工具头壳体内部不同的电机连接，由不同的电机为三个电主轴提供所需的动力，此时电机作为驱动部件使用。
26.具体的，工具头壳体的表面安装有正安装板1，处于工具头壳体的正表面，避免存在多个孔隙，可用于工具头壳体内部的散热等操作。
27.进一步的，工具头壳体的一侧表面安装有右安装板8，且电主轴b6安装在右安装板8上，即电主轴b6的输出端处于右安装板8的外部，其上可开设一个检修门，便于开启后对工具头壳体内部进行检修操作。
28.进一步的，工具头壳体上远离右安装板8的另一侧表面安装有左安装板2，且电主轴a3安装在左安装板2上，电主轴a3输出轴处于左安装板2对外部。
29.进一步的，工具头壳体的底端安装有下安装板11，且电主轴c9安装在下安装板11上，由下安装板11对工具头壳体底端进行密封的同时，电主轴c9 经下安装板11向下延伸。
30.进一步的，电主轴a3、电主轴b6和电主轴c9的输出端分别安装有金刚砂轮4、金刚石打磨头7和铣刀10，金刚砂轮4和金刚石打磨头7皆作为磨削工具使用，二者都具有高的抗磨性，可进行精密加工，其中金刚砂轮4 用于打磨铸件外侧的、外形较大的毛刺，或对铸件的浇口、冒口、合模线进行切割等重磨削工序，金刚石打磨头7用于打磨铸件外侧大砂轮加工覆盖不到的毛刺，以及铸件内侧的毛刺，铣刀10用于铸件去毛刺完毕之后的粗加工、半精加工。
31.进一步的，工具头壳体的顶端安装有上安装板5，且驱动部件安装在上安装板5上，在存在外部的驱动部件时，此时驱动部件安装在上安装板5上，并可通过齿轮传动等带动三个主轴进行转动，而当驱动部件作为与外部的连接的连接部件使用时，上安装板5其上为安装面。
32.更进一步的，驱动部件为驱动端口12，表面存在设置有连接法兰盘，可作为外部驱动部件的安装端面，使用范围较广，驱动端口12表面安装有伺服电机，此时伺服电机作为动力来源，伺服电机输出轴通过传动部件分别与电主轴a3、电主轴b6和电主轴c9输入端连接，其输出轴通过齿轮传动可分别带动电主轴a3、电主轴b6和电主轴c9转动。
33.本实施例的使用方法为：在使用该工具头时，根据实际情况，如电主轴 a3、电主轴b6和电主轴c9上皆配备有相应的电机，电机通过导线与外部电源连接，并受外部控制器控制，此时驱动端口12仅与机器人连接，由机器人带动整个工具头进行运动，而当电主轴a3、电主轴b6和电主轴c9不配备电机，而是由外部驱动部件提供动力时，驱动端口12与外部机器人连接的同时，还与自动换刀系统的外部主轴连接，外部主轴通过工具头内部的齿轮传动带动电主轴a3、电主轴b6和电主轴c9运动，此时可将整个工具头作为可换刀部件使用，电
主轴a3、电主轴b6和电主轴c9三个轴上打磨工具固定，为了便于换刀，可由机器人将主轴与驱动端口12分离，并更换另一个安装有不同刀具的工具头，而整个工具头在使用时，三个轴上分别安装有不同的刀具，实际使用时可由机器人待定整个工具头旋转，将不同的工具与加工面接触，可实现三种不同加工工艺需求，而且受三个轴分别安装在工具头不同面的影响，彼此距离较大，可在后续灰尘吹扫、铁屑吹扫、以及切削液喷洒等操作下不造成影响，此外，可根据实际需求，在复合工具头配置有断刀检测，刀损检测，进一步保证加工质量，达到故障排除的目的。
34.最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。