一种摆动驱动装置及加工设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种摆动驱动装置及加工设备，通过将分支部设置为连接件两侧连接第一侧臂和第二侧臂，由第一侧臂和第二侧臂的第二端连接外部动力头的两侧面，避免现有技术中只有一端连接导致稳定性不够的缺点，具有更强的稳定性；同时通过在分支部内设置中空连通腔，并在中空连通腔内设置的驱动部和管线，其中，驱动部的输出端与外部动力头相连，用于驱动外部动力头；管线的输出端连接至外部动力头以控制外部动力头的运转管线整体内置于中空连通腔内，结构设置合理，避免大量外走线起安全性和容易损坏的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种摆动驱动装置及加工设备
本专利技术属于机械加工
，尤其涉及一种摆动驱动装置及加工设备。
技术介绍
现有的铸件自动打磨设备通常有两种形式，一种为数控机床结构，大部分运动轴为直线运动；另一种为机器人结构，常采用六轴工业机器人加打磨工具的型式。采用机床结构的自动打磨设备，刚性比较好，适应重切削，但是灵活性差，工作空间小。采用六轴工业机器人结构的打磨设备，由于运动副多，因此工作空间大，灵活性高，但同时也因为运动副多切多为杆件，导致刚性不足，加工速度慢。两种设备均不能兼顾高刚性、灵活性的使用要求。随着社会进步、科技发展，工业机器人的应用也越来越普遍。工业机器人是能够实现自动控制的、可重复编程的、多自由度的、运动自由度建成空间直角关系的、多用途的操作机。其工作的行为方式主要是通过完成沿着X、Y、Z轴上的线性运动。工业机器人在生产中，一般需要配备除了自身性能特点的外围设备，如转动工件的回转台，移动工件的移动台等。这些外围设备的运动和位置控制都需要与工业机器人相配合并要求相应精度。通常机器人运动轴按其功能可划分为机器人轴、基座轴和工装轴，基座轴和工装轴统称外部轴。实际生产中常用的是6关节工业机器人，该操作机有6个可活动的关节(轴)，不同的工业机器人本体运动轴的定义也不同。用于保证末端执行器达到工作空间任意位置的轴称为基本轴或主轴；用于实现末端执行器任意空间姿态的轴，称为腕部轴或次轴。现行的工业机器人运用到如磨削领域，通常是购买成熟的某一机器人或机器手(如六轴机器人)后，增设一磨削装置。比如，菲尔罗伯蒂克斯顺从式机器人技术有限公司在2017年04月04日申请的PCT/EP2017/057982(中国国家阶段的专利号为201780034786.0)公开了一种机器人辅助的磨削装置，其包括：机械手、线性执行器、具有旋转的磨削工具的磨床，其中，磨床经由线性执行器与机械手相连结。该装置还包括保护盖，其部分包围旋转的磨削工具，其中，旋转的磨削工具至少在第一侧从保护盖伸出。设有一种调整机构，其将保护盖与磨床连接并且设计成相对于磨床调整保护盖的位置。请参阅表1，其为现行机器人中常见六轴机器人本体运动轴的一个定义。通常，生产精密机器人需要大量技术支撑，因此一些巨头公司提供可存在广泛应用的如六轴机器人在内的工业机器人，各种场景应用由其它公司在该工业机器人的基础上加入外围设备，进行二次开发，以适应不同各种场景上的应用。常见工业机器人本体运动轴的定义表1采用六轴工业机器人加上打磨设备在打运动副多，因此工作空间大，灵活性高，但同时也因为运动副多切多为杆件，导致刚性不足，加工速度慢。两种设备均不能兼顾高刚性、灵活性的使用要求。更重要的是，采用六轴工业机器人加上打磨设备进行磨削存在以下的问题：现行的六轴机器人末端安装的执行件通常是一个连接端部，不稳定，同样也影响其执行件的工作稳定性。其次，现有机器人的传动链随着工作时间的增长，在发生磨损后，传动精度会降低，使得工件的加工精度降低。同时，在有正反转要求的精密伺服齿轮传动系统中，相互啮合的齿轮之间的间隙对伺服系统的定位产生影响，导致定位不准确。再次，在打磨过程中，在机器人本体外设有各种管路，比如交换、清洁、冷却等所需的液压管路、压缩空气管、冷却液管等，一般来说，各种管路会随着机器人本体的运作还产生移动而引起磨损，很容易发生故障。比如，磨削过程中产生的火花等容易烧坏其管线，并且为了便于管路能随着机器人本体的各种轴向运动而设置各种伸缩机构也导致其结构更为复杂。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种摆动驱动装置及加工设备，以解决现有加工机器人连接不稳定、管路外置引起安全性和容易损坏的问题。为解决上述问题，本专利技术的技术方案为：本专利技术的一种摆动驱动装置，包括分支部，所述分支部包括连接件、第一侧臂和第二侧臂；所述连接件用于连接外部平台；所述第一侧臂的第一端和所述第二侧臂的第一端分别连接于所述连接件的两侧；第一侧臂的第二端和所述第二侧臂的第二端用于连接外部动力头的两侧面；所述分支部内设有中空连通腔；驱动部，设于所述中空连通腔内，所述驱动部的输出端与所述外部动力头相连，用于驱动所述外部动力头绕所述第一侧臂和所述第二侧臂的第二端摆动；管线，设于所述中空连通腔内，所述管线的输出端连接至所述外部动力头内，用于控制所述外部动力头；本专利技术的摆动驱动装置，所述中空连通腔包括设置于所述连接件内的第一中空腔、设置于所述第一侧臂内的第二中空腔和设置于所述第二侧臂内的第三中空腔；其中，所述第一中空腔分别与所述第二中空腔形成第一连通，所述第一中空腔和所述第三中空腔形成第二连通；所述驱动部设于所述第一连通内；所述管线设于所述第二连通内。本专利技术的摆动驱动装置，所述管线包括驱动和/或信号走线管路和气液管路，均设于所述第二连通内；所述驱动和/或信号走线管路与所述外部动力头的动力部件相连，用于驱动和控制所述动力部件；所述气液管路与所述外部动力头的冷却管路连通，用于提供所需的冷却介质。本专利技术的摆动驱动装置，所述驱动部包括驱动件、传动链、齿轮消隙机构，所述驱动件的输出端与所述传动链的输入端连接，所述传动链的输出端与所述齿轮消隙机构的输入端连接，所述齿轮消隙机构的输出端与所述外部动力头连接。本专利技术的摆动驱动装置，所述齿轮消隙机构包括消隙转轴、消隙齿轮、输出齿轮和弹性件；所述消隙转轴转动连接于所述第二中空腔；所述消隙齿轮设于所述消隙转轴上；所述消隙齿轮为第一锥齿轮；直接写锥齿轮所述输出齿轮转动连接于所述第二中空腔，且啮合于所述消隙齿轮；所述输出齿轮为第二锥齿轮；啮合状态下，所述第一锥齿轮的大端与所述第二锥齿轮的小端同侧；所述弹性件第一端连接于所述第二中空腔的内臂面上，第二端贴合于所述消隙转轴，用于给所述消隙转轴提供方向为所述第一端面朝向所述第二端面的轴向力。本专利技术的摆动驱动装置，所述传动链包括第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、传动轴；所述第一齿轮设于所述驱动件的输出端；所述传动轴转动连接于所述第二中空腔；所述第二齿轮和所述第三齿轮依次设于所述传动轴上；所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合；所述第四齿轮设于所述消隙转轴上，且所述第四齿轮与所述第三齿轮啮合。本专利技术的摆动驱动装置，所述第一齿轮为固定双片消隙齿轮，包括第一薄片齿轮、第二薄片齿轮、垫片、锁紧件；所述第一薄片齿轮、所述垫片、所述第二薄片齿轮依次贴合设于所述驱动件的输出端；所述锁紧件穿设于所述第一薄片齿轮和所述第二薄片齿轮，用于锁紧所述第一薄片齿轮和所述第二薄片齿轮的轴向相对位置。本专利技术的摆动驱动装置，所述第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、消隙齿轮和输出齿轮均为斜齿轮。本专利技术的摆动驱动装置，所述驱动件为设于所述第一中空腔内的伺服电机。本专利技术的摆动驱动装置，所述第一侧臂第二端朝向所述第二侧臂的面和所述第二侧臂第二端朝向所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种摆动驱动装置，其特征在于，包括/n分支部，所述分支部包括连接件、第一侧臂和第二侧臂；所述连接件用于连接外部平台；所述第一侧臂的第一端和所述第二侧臂的第一端分别连接于所述连接件的两侧；第一侧臂的第二端和所述第二侧臂的第二端用于连接外部动力头的两侧面；/n所述分支部内设有中空连通腔；/n驱动部，设于所述中空连通腔内，所述驱动部的输出端与所述外部动力头相连，用于驱动所述外部动力头绕所述第一侧臂和所述第二侧臂的第二端摆动；/n管线，设于所述中空连通腔内，所述管线的输出端连接至所述外部动力头内，用于控制所述外部动力头。/n

【技术特征摘要】
1.一种摆动驱动装置，其特征在于，包括
分支部，所述分支部包括连接件、第一侧臂和第二侧臂；所述连接件用于连接外部平台；所述第一侧臂的第一端和所述第二侧臂的第一端分别连接于所述连接件的两侧；第一侧臂的第二端和所述第二侧臂的第二端用于连接外部动力头的两侧面；
所述分支部内设有中空连通腔；
驱动部，设于所述中空连通腔内，所述驱动部的输出端与所述外部动力头相连，用于驱动所述外部动力头绕所述第一侧臂和所述第二侧臂的第二端摆动；
管线，设于所述中空连通腔内，所述管线的输出端连接至所述外部动力头内，用于控制所述外部动力头。


2.如权利要求1所述的摆动驱动装置，其特征在于，所述中空连通腔包括设置于所述连接件内的第一中空腔、设置于所述第一侧臂内的第二中空腔和设置于所述第二侧臂内的第三中空腔；其中，
所述第一中空腔分别与所述第二中空腔形成第一连通，所述第一中空腔和所述第三中空腔形成第二连通；
所述驱动部设于所述第一连通内；
所述管线设于所述第二连通内。


3.如权利要求2所述的摆动驱动装置，其特征在于，所述管线包括驱动和/或信号走线管路和气液管路，均设于所述第二连通内；所述驱动和/或信号走线管路与所述外部动力头的动力部件相连，用于驱动和控制所述动力部件；所述气液管路与所述外部动力头的冷却管路连通，用于提供所需的冷却介质。


4.如权利要求2所述的摆动驱动装置，其特征在于，所述驱动部包括驱动件、传动链、齿轮消隙机构，所述驱动件的输出端与所述传动链的输入端连接，所述传动链的输出端与所述齿轮消隙机构的输入端连接，所述齿轮消隙机构的输出端与所述外部动力头连接。


5.如权利要求4所述的摆动驱动装置，其特征在于，所述齿轮消隙机构包括消隙转轴、消隙齿轮、输出齿轮和弹性件；
所述消隙转轴转动连接于所述第二中空腔；
所述消隙齿轮设于所述消隙转轴上；所述消隙齿轮为第一锥齿轮；
所述输出齿轮转动连接于所述第二中空腔，且啮合于所述消隙齿轮；所述输出齿轮为第二锥齿轮；啮合状态下，所述第一锥齿轮的大端与所述第二锥齿轮的小端同侧；
所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓念皓，易昌，
申请(专利权)人：德屹智能科技扬州有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32