一种基于人机协作的精密零件加工机器人及其操作方法技术

本发明专利技术属于精密零件加工技术领域，公开了一种基于人机协作的精密零件加工机器人及其操作方法。该基于人机协作的精密零件加工机器人，包括工作台，所述工作台的中部开设有安装孔，所述安装孔内通过轴承一固定安装有转盘，转盘的下侧延伸出安装孔，且转盘延伸出安装孔的侧壁上固定套接有齿环，工作台的上表面且处于安装孔的一侧固定安装有伺服电机一。该基于人机协作的精密零件加工机器人及其操作方法，本方案相比传统加工机器人，结构得到简化，基于工件定位机构，工件定位方便，操作更加方便，适合大范围推广，并且本方案提供的工件加工机构，整体设计简洁，大大的降低了设备成本，易于维护，适合作为人机协作作业的载体。适合作为人机协作作业的载体。适合作为人机协作作业的载体。

【技术实现步骤摘要】
一种基于人机协作的精密零件加工机器人及其操作方法


[0001]本专利技术涉及精密零件加工的
，具体为一种基于人机协作的精密零件加工机器人及其操作方法。

技术介绍

[0002]精密零件的精度要求非常高，所以对于精密零件的加工来说，加工设备需要不断的更新迭代，才能满足时代发展的需求。
[0003]人机协作的实施包括以下概念：安全级监控停止；手动引导；速度和距离监控；功率和力限制。实际上人机协作并不是协作机器人的专利，传统机器人也可以执行协作任务，而传统机器人的低成本有点更适合配合人机协作进行大范围的推广。
[0004]对于轴、棒类的精密零件的钻削加工设备来说，结构比较复杂，不适宜做人机协作的配套机器人，故此我们提出了一种基于人机协作的精密零件加工机器人。

技术实现思路

[0005]本专利技术的专利技术目的在于提供了一种基于人机协作的精密零件加工机器人及其操作方法，该基于人机协作的精密零件加工机器人及其操作方法，本设备小型化，能够对工件进行多角度加工，方便操作。
[0006]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种基于人机协作的精密零件加工机器人，包括工作台，所述工作台的中部开设有安装孔，所述安装孔内通过轴承一固定安装有转盘，转盘的下侧延伸出安装孔，且转盘延伸出安装孔的侧壁上固定套接有齿环，工作台的上表面且处于安装孔的一侧固定安装有伺服电机一，伺服电机一的输出端固定套接有主动齿轮，且主动齿轮与齿环啮合，所述转盘的上表面设置有工件定位机构，所述工作台的上表面还设置有工件加工机构。
[0007]优选的，所述工件定位机构包括定位基座、定位槽、粘接层、环形槽、通孔、加热线圈、冷却水道、导向槽、导向块、定位块、螺套、顶杆、压缩弹簧、穿孔和斜槽，所述定位基座固定安装在转盘上表面的中部，定位基座的上表面开设有定位槽，所述定位槽内灌注有粘接层，所述定位基座内且处于定位槽的外侧开设有环形槽，所述环形槽的开口处于定位基座的下表面，转盘上的对应环形槽的位置开设有通孔，所述环形槽内设置有加热线圈，所述定位基座的下表面且处于定位槽的下侧开设有冷却水道，冷却水道采用平面螺旋状，进出水口分别位于定位基座的中心和靠近环形槽的边缘，穿过通孔输送冷水。
[0008]所述定位基座的上表面开设有四个导向槽，四个导向槽以定位槽轴心为参照环形排列，导向槽内滑动连接有导向块，导向块的上表面固定连接有定位块，定位基座的外侧面外螺纹螺纹连接有螺套，导向块远离定位槽的一侧固定连接有顶杆，导向块靠近定位槽的一侧与导向槽内壁通过压缩弹簧活动连接，定位基座外壁对应顶杆的位置开设有穿孔，螺套内壁的中部开设有斜槽，斜槽的底壁呈倾斜状并与定位基座外壁呈四十五夹角，顶杆贯穿穿孔延伸至斜槽内。
[0009]优选的，所述粘接层的体积是定位槽容积的二分之一，所述定位槽的内壁粘接有隔离膜，且隔离膜的下表面与粘接层接触，所述粘接层为火漆，粘接层的设计是为了辅助固定工件，火漆在高温时熔化，利用冷却水道内的冷水降温后能够固化，对工件进行固定，并且能够分散工件加工是产生的震动，定位效果优异。
[0010]优选的，所述定位槽的内底壁还固定连接有定位杆，定位杆的数量为十五个，且在定位槽底壁呈均匀排布，定位杆的用处在于提供预定位的支撑，由于粘接层处于高温熔化状态，为确保工件顺利定位，由定位杆提供支撑，粘接层固化后由粘接层提供定位。
[0011]优选的，所述定位槽的深度为二厘米，定位杆垂直与定位槽底壁，且定位杆的长度为5毫米，尺寸设计为了适配加工需要。
[0012]优选的，所述定位块靠近定位槽的一端开设有缺口，定位块靠近定位槽的一端且处于缺口两侧铰接有活动板，两个活动板远离定位块的一侧通过保护垫粘接，活动板远离保护垫的一侧通过复位弹簧与缺口内壁连接，利用活动板的设计，两个活动板通过保护垫粘接，并且活动板可移动转换角度，使得该定位块能够满足工件曲面和平面的固定，适配性更好，复位弹簧的设计有助于机构复位，保护垫采用橡胶垫，提供较大摩擦力的同时能够避免工件表面受到伤害，且其弹性较好。
[0013]优选的，所述工件加工机构包括定位孔、弧形齿槽、活动杆、支撑杆、设备槽、调节电机、调节齿轮、直线导轨一、活动套一、活动套二、横杆、套管和加工操作台，定位孔开设在工作台上且处于安装孔的左侧，定位孔内通过轴承二活动连接有活动杆，所述弧形齿槽开设在工作台的上表面且处于安装孔的右侧，弧形齿槽内插接有支撑杆，支撑杆的底端开设有设备槽，设备槽内固定安装有调节电机，调节电机的输出端固定套接有调节齿轮，调节齿轮啮合在弧形齿槽内，活动杆的左侧和支撑杆的右侧均安装有直线导轨一，活动杆和支撑杆上分别活动套接有活动套一和活动套二，活动套一和活动套二分别安装在两个直线导轨一上的动块上，活动套一的右侧固定连接有横杆的一端，横杆上套接有套管，套管远离活动杆的一端固定连接在活动套二上，所述套管的下表面设置有加工操作台。
[0014]优选的，所述加工操作台包括直线导轨二，直线导轨二固定安装在套管的下表面，直线导轨二的动块上安装有基板，基板的下表面固定安装有电机盒，电机盒内安装有伺服电机二，伺服电机二的输出端贯穿电机盒的底壁并固定连接有安装盘，安装盘的下表面固定连接有U形架，U形架内通过连接轴承配合连接轴活动连接有活动套筒，U形架侧面安装有伺服电机三，伺服电机三的输出轴与对应的连接轴固定连接，活动套筒内固定安装有加工电机，加工电机的输出端安装有钻夹头。
[0015]优选的，所述支撑杆的底端还安装有滑轮，且滑轮与弧形齿槽底壁接触滑轮为支撑杆提供支撑，减小其运动阻力。
[0016]一种基于人机协作的精密零件加工机器人的操作方法，所述操作方法包括以下步骤：
[0017]S1.为加热线圈通电，熔化粘接层，将待加工的工件放置在定位槽内，通过定位杆得到支撑，旋转螺套推动顶杆使保护垫压在工件表面，完成固定后，向冷却水道中通入冷水使得粘接层冷却固化，对工件完成固定。
[0018]S2.加工过程中，直线导轨一控制套管高度，即控制加工高度，直线导轨二控制基板横向移动，安装盘旋转配合活动套筒的旋转调节加工角度，调节电机工作控制支撑杆活
动适应加工需求，由加工电机完成对工件的加工。
[0019]通过采用前述技术方案，本专利技术的有益效果是：
[0020]1、该基于人机协作的精密零件加工机器人及其操作方法，本方案相比传统加工机器人，结构得到简化，基于工件定位机构，工件定位方便，操作更加方便，适合大范围推广，并且本方案提供的工件加工机构，整体设计简洁，大大的降低了设备成本，易于维护，适合作为人机协作作业的载体。
[0021]2、该基于人机协作的精密零件加工机器人及其操作方法，本方案提供的工件定位机构，区别于现有技术，利用粘接层的熔化和固化对工件进行固定，能够提供固定和减震，确保定位效果，能够同时适配工件的曲面和平面进行定位固定，适配性强，工件加工机构中弧形齿槽的设计使得其拥有更多的加工角度，且整体结构设计简单，大大降低了设备成本，解决了
技术介绍
中提出的问本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于人机协作的精密零件加工机器人，包括工作台(1)，所述工作台(1)的中部开设有安装孔(2)，所述安装孔(2)内通过轴承一固定安装有转盘(3)，转盘(3)的下侧延伸出安装孔(2)，且转盘(3)延伸出安装孔(2)的侧壁上固定套接有齿环(4)，工作台(1)的上表面且处于安装孔(2)的一侧固定安装有伺服电机一(5)，伺服电机一(5)的输出端固定套接有主动齿轮(6)，且主动齿轮(6)与齿环(4)啮合，其特征在于：所述转盘(3)的上表面设置有工件定位机构(7)，所述工作台(1)的上表面还设置有工件加工机构(8)。2.根据权利要求1所述的一种基于人机协作的精密零件加工机器人，其特征在于：所述工件定位机构(7)包括定位基座(71)、定位槽(72)、粘接层(73)、环形槽(74)、通孔(75)、加热线圈(76)、冷却水道(77)、导向槽(78)、导向块(79)、定位块(710)、螺套(711)、顶杆(712)、压缩弹簧(713)、穿孔(714)和斜槽(715)，所述定位基座(71)固定安装在转盘(3)上表面的中部，定位基座(71)的上表面开设有定位槽(72)，所述定位槽(72)内灌注有粘接层(73)，所述定位基座(71)内且处于定位槽(72)的外侧开设有环形槽(74)，所述环形槽(74)的开口处于定位基座(71)的下表面，转盘(3)上的对应环形槽(74)的位置开设有通孔(75)，所述环形槽(74)内设置有加热线圈(76)，所述定位基座(71)的下表面且处于定位槽(72)的下侧开设有冷却水道(77)；所述定位基座(71)的上表面开设有四个导向槽(78)，四个导向槽(78)以定位槽(72)轴心为参照环形排列，导向槽(78)内滑动连接有导向块(79)，导向块(79)的上表面固定连接有定位块(710)，定位基座(71)的外侧面外螺纹螺纹连接有螺套(711)，导向块(79)远离定位槽(72)的一侧固定连接有顶杆(712)，导向块(79)靠近定位槽(72)的一侧与导向槽(78)内壁通过压缩弹簧(713)活动连接，定位基座(71)外壁对应顶杆(712)的位置开设有穿孔(714)，螺套(711)内壁的中部开设有斜槽(715)，斜槽(715)的底壁呈倾斜状并与定位基座(71)外壁呈四十五夹角，顶杆(712)贯穿穿孔(714)延伸至斜槽(715)内。3.根据权利要求2所述的一种基于人机协作的精密零件加工机器人，其特征在于：所述粘接层(73)的体积是定位槽(72)容积的二分之一，所述定位槽(72)的内壁粘接有隔离膜(9)，且隔离膜(9)的下表面与粘接层(73)接触，所述粘接层(73)为火漆。4.根据权利要求3所述的一种基于人机协作的精密零件加工机器人，其特征在于：所述定位槽(72)的内底壁还固定连接有定位杆(10)，定位杆(10)的数量为十五个，且在定位槽(72)底壁呈均匀排布。5.根据权利要求4所述的一种基于人机协作的精密零件加工机器人其特征在于：所述定位槽(72)的深度为二厘米，定位杆(10)垂直与定位槽(72)底壁，且定位杆(10)的长度为5毫米。6.根据权利要求5所述的一种基于人机协作的精密零件加工机器人，其特征在于：所述定位块(710)靠近定位槽(72)的一端开设有缺口(11)，定位块(710)靠近定位槽(72)的一端且处于缺口(11)两侧铰接有活动板(12)，两个活动板(12)...

【专利技术属性】
技术研发人员：王向东，曹红亚，
申请(专利权)人：无锡森锞精密机械有限公司，
类型：发明
国别省市：