一种用于打磨的多自由度机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种用于打磨的多自由度机器人，包括工作平台、打磨装置和控制装置，所述工作平台的顶端平行安装有两条纵向导轨，所述纵向导轨上设有一能够沿该纵向导轨前后移动的横向导轨，所述横向导轨设有一能够沿该横向导轨左右移动的垂直导轨，所述打磨装置可沿垂直导轨的垂直方向上下移动，所述横向导轨、纵向导轨和打磨装置分别连接有驱动其运动的驱动机构。本发明专利技术的用于打磨的多自由度机器人具有结构简单、紧凑、造价较低，且使用便捷的优点。

A multi degree of freedom robot for grinding

The invention discloses a multi-degree-of-freedom robot for grinding, including a working platform, a grinding device and a control device. The top of the working platform is parallelly mounted with two longitudinal guide rails. The longitudinal guide rail is provided with a lateral guide rail which can move forward and backward along the longitudinal guide rail. The lateral guide rail is provided with a lateral guide rail which can be moved along the longitudinal guide rail. The grinding device can move up and down along the vertical direction of the vertical guide rail. The lateral guide rail, the longitudinal guide rail and the grinding device are respectively connected with a driving mechanism driving the movement of the vertical guide rail. The multi-degree-of-freedom robot for grinding has the advantages of simple structure, compactness, low cost and convenient use.

【技术实现步骤摘要】
一种用于打磨的多自由度机器人
本专利技术属于机械制造
，具体涉及一种用于打磨的多自由度机器人。
技术介绍
随着我国制造业的飞速发展，国内对于产品表面的光滑度要求越来越高，传统的手工打磨已经远远无法满足现代工业对于设备打磨的精度和效率的需求，随着串联机器人的发展，市场上出现了部分串联机械手控制的打磨装置，其精度较高，打磨效率较高，在一定程度上弥补了打磨行业的空白，但是串联机器人价格昂贵而且对于大型工件的打磨效率较低，现有的串联机器人远远不能满足目前市场上大型工件批量打磨的需求，亟待设计一种打磨效率高，打磨精度适宜，可以适用于大型工件批量打磨，价格低廉的打磨机器人。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术通过提供一种用于打磨的多自由度机器人，其结构简单、紧凑、造价较低，且使用便捷。为实现上述目的，本专利技术的技术方案为一种用于打磨的多自由度机器人，包括工作平台、打磨装置和控制装置，所述工作平台的顶端平行安装有两条纵向导轨，所述纵向导轨上设有一能够沿该纵向导轨前后移动的横向导轨，所述横向导轨设有一能够沿该横向导轨左右移动的垂直导轨，所述打磨装置可沿垂直导轨的垂直方向上下移动，所述横向导轨、纵向导轨和打磨装置分别连接有驱动其运动的驱动机构；所述打磨装置包括打磨头支撑板以及与其相连的打磨头底板，所述打磨头支撑板的外侧固定安装有打磨头框架，所述打磨头框架内安装有两个呈90°夹角放置的用于工件打磨的打磨头，一个打磨头从打磨头框架底部伸出，另一个打磨头从打磨头框架的侧面伸出，每个打磨头上均连接有控制其独立转动的打磨电机；所述控制装置用于控制驱动机构和打磨电机的运行。进一步，所述工作平台为由钢架焊接而成U型结构，所述工作平台的工作平台底板处用于支撑和放置待打磨工件，所述工作平台的四个角分别通过支撑架形成有效支撑。优选的，用于驱动横向导轨沿纵向导轨前后移动的驱动机构为驱动机构I，所述驱动机构I为两套，所述驱动机构I包括工型钢、齿条I、滑块I、驱动装置I和用于固定安装横向导轨的行架，所述工型钢固定安装在工作平台的左右两侧顶端，用于固定纵向导轨和齿条I，所述滑块I固定安装于行架的两侧底端且与纵向导轨进行滑动配合；所述驱动装置I固定于滑块I上，所述驱动装置I通过齿轮与所述齿条I的啮合带动行架沿纵向导轨做直线往复运动。优选的，用于驱动垂直导轨沿横向导轨左右移动的驱动机构为驱动机构II，所述驱动机构II包括滑块II、固定安装于行架上的齿条II、驱动装置II和用于安装垂直导轨的滑动支座，所述滑块II为两个，所述滑块II固定安装于滑动支座的底端，所述横向导轨为两条且平行排列，所述滑块II和横向导轨形成滑动配合；所述驱动装置II固定安装于滑动支座上，所述驱动装置II通过齿轮与所述齿条II的啮合带动滑动支座沿横向导轨做直线往复运动。优选的，用于驱动打磨装置沿垂直导轨上下移动的驱动机构为驱动机构III，所述驱动机构III包括滚珠丝杠、滑块III、驱动装置III、与滚珠丝杠相连接的滚动滑块以及与打磨头底板固定在一起的丝杠支座，所述垂直导轨为两条且平行排列，所述滑块III为两个，所述滑块III与垂直导轨形成滑动配合；所述滑块III与滚动滑块均固定安装于丝杠支座上，所述驱动装置III通过驱动与之相连接的滚珠丝杠带动丝杠支座沿垂直导轨上下移动。进一步，所述打磨头支撑板通过轴承连接于打磨头底板上；所述打磨装置还包括固定于打磨头底板上的驱动装置IV，从而控制打磨头框架随打磨头支撑板绕打磨头底板旋转。进一步，所述打磨头支撑板上设有弧形槽，所述弧形槽为1/4圆弧，所述弧形槽的中央位置设有固定于打磨头底板的螺丝，实现打磨头支撑板从‐45°到45°的角度调节。优选的，所述打磨装置的外侧还罩设有打磨头顶盖；所述垂直导轨的表面罩设有滑盖。优选的，所述驱动装置I、驱动装置II、驱动装置III和驱动装置IV为伺服电机驱动、直线电机、气压缸、液压缸驱动中的一种。优选的，所述控制装置包括液晶显示屏、控制按钮、控制柜和安装于控制柜底端的控制柜支座。与现有技术相比，本专利技术的优点：(1)本专利技术通过驱动装置控制沿X轴、Y轴、Z轴的运动，不仅控制精度高、效率高且价格低廉，并且Z轴采用的滚珠丝杠的传动方式，通过滚珠丝杠的自锁功能，有效的防止Z轴打磨头自主下坠的情况。(2)本专利技术采用了手动调节打磨头的方式，能够使打磨头绕轴承转动，可以打磨任意-45°到45°的工件，提高了打磨机器人的工作范围，同时也降低了成本，满足了市场上多样的打磨需求；(3)本专利技术采用的双打磨头的设计，两个打磨电机独立控制，两个打磨头呈90°放置，满足多样的打磨需求，可以提高打磨的效率，降低成本，打磨头采用快拆的设计，可以快速更换，简单快捷。因此，本专利技术的用于打磨的多自由度机器人具有结构简单、紧凑、造价较低，且使用便捷的优点。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的总体结构示意图；图2是本专利技术的各导轨的放大结构示意图；图3是本专利技术的打磨装置的放大结构示意图；图4是本专利技术的控制装置的放大结构示意图。附图标记：1、工作平台；2、工作平台底板；3、支撑架；4、纵向导轨；5、横向导轨；6、工型钢；7、齿条I；8、滑块I；9、驱动装置I；10、行架；11、垂直导轨；12、滑块II；13、齿条II；14、驱动装置II；15、滑动支座；16、滚珠丝杠；17、滑块III；18、驱动装置III；19、轴承；20、丝杠支座；21、控制柜；22、控制柜支座；23、液晶显示屏；24、控制按钮；25、打磨头支撑板；26、打磨头底板；27、打磨头框架；28、打磨头；29、打磨电机；30、驱动装置IV；31、弧形槽；32、螺丝；33、打磨头顶盖；34、滑盖。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。如图1‐4所示，一种用于打磨的多自由度机器人，包括工作平台1、打磨装置和控制装置，所述工作平台1为由钢架焊接而成U型结构，工作平台1为一个长3.1米、宽1.8米、高1.2米的底座，所述工作平台1的工作平台底板2处用于支撑和放置待打磨工件，待打磨工件可以是长2米、宽1.5米、高0.8米的任意工件，所述工作平台1的四个角分别通过支撑架3形成有效支撑。所述工作平台1的顶端平行安装有两条纵向导轨4，所述纵向导轨4上设有一能够沿该纵向导轨4(X轴)前后移动的横向导轨5。用于驱动其前后移动的装置为驱动机构I，所述驱动机构I为两套，所述驱动机构I包括工型钢6、齿条I7、滑块I8、驱动装置I9和用于固定安装横向导轨5的行架10，所述工型钢6固定安装在工作平台1的左右两侧顶端用于固定纵向导轨4和齿条I7，所述滑块I8固定安装于行架10的两侧底端且与纵向导轨4进行滑动配合；所述驱动装置I9固定于滑块I8上，所述驱动装置I9通过齿轮与所述齿条I7的啮合带动行架10沿纵向导轨4做直线往复运动。所述横向导轨5设有一能够沿该横向导轨5(Y轴)左右移动的垂直导轨11，用于驱动其左右移动的装置为驱动机构II，所述驱动机构II包括滑块II12、固定安装于行架10上的齿条II13、驱动装置II14和用于安装垂直导轨11的滑动支座15，所述滑块II12为两个，所述滑块II12固定安装于滑动支座15的底端，所述横向导轨5为两条且平行排列本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于打磨的多自由度机器人，包括工作平台、打磨装置和控制装置，其特征在于：所述工作平台的顶端平行安装有两条纵向导轨，所述纵向导轨上设有一能够沿该纵向导轨前后移动的横向导轨，所述横向导轨设有一能够沿该横向导轨左右移动的垂直导轨，所述打磨装置可沿垂直导轨的垂直方向上下移动，所述横向导轨、纵向导轨和打磨装置分别连接有驱动其运动的驱动机构；所述打磨装置包括打磨头支撑板以及与其相连的打磨头底板，所述打磨头支撑板的外侧固定安装有打磨头框架，所述打磨头框架内安装有两个呈90°夹角放置的用于工件打磨的打磨头，一个打磨头从打磨头框架底部伸出，另一个打磨头从打磨头框架的侧面伸出，每个打磨头上均连接有控制其独立转动的打磨电机；所述控制装置用于控制驱动机构和打磨电机的运行。

【技术特征摘要】
1.一种用于打磨的多自由度机器人，包括工作平台、打磨装置和控制装置，其特征在于：所述工作平台的顶端平行安装有两条纵向导轨，所述纵向导轨上设有一能够沿该纵向导轨前后移动的横向导轨，所述横向导轨设有一能够沿该横向导轨左右移动的垂直导轨，所述打磨装置可沿垂直导轨的垂直方向上下移动，所述横向导轨、纵向导轨和打磨装置分别连接有驱动其运动的驱动机构；所述打磨装置包括打磨头支撑板以及与其相连的打磨头底板，所述打磨头支撑板的外侧固定安装有打磨头框架，所述打磨头框架内安装有两个呈90°夹角放置的用于工件打磨的打磨头，一个打磨头从打磨头框架底部伸出，另一个打磨头从打磨头框架的侧面伸出，每个打磨头上均连接有控制其独立转动的打磨电机；所述控制装置用于控制驱动机构和打磨电机的运行。2.根据权利要求1所述的用于打磨的多自由度机器人，其特征在于：所述工作平台为由钢架焊接而成U型结构，所述工作平台的工作平台底板处用于支撑和放置待打磨工件，所述工作平台的四个角分别通过支撑架形成有效支撑。3.根据权利要求1所述的用于打磨的多自由度机器人，其特征在于：用于驱动横向导轨沿纵向导轨前后移动的驱动机构为驱动机构I，所述驱动机构I为两套，所述驱动机构I包括工型钢、齿条I、滑块I、驱动装置I和用于固定安装横向导轨的行架，所述工型钢固定安装在工作平台的左右两侧顶端，用于固定纵向导轨和齿条I，所述滑块I固定安装于行架的两侧底端且与纵向导轨进行滑动配合；所述驱动装置I固定于滑块I上，所述驱动装置I通过齿轮与所述齿条I的啮合带动行架沿纵向导轨做直线往复运动。4.根据权利要求3所述的用于打磨的多自由度机器人，其特征在于：用于驱动垂直导轨沿横向导轨左右移动的驱动机构为驱动机构II，所述驱动机构II包括滑块II、固定安装于行架上的齿条II、驱动装置II和用于安装垂直导轨的滑动支座，所述滑块II为两...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴宏宇，
申请(专利权)人：南京航扬机电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32