[发明专利]一种用于齿轮加工的工业机器人

说明书

一种用于齿轮加工的工业机器人，它涉及一种工业机器人。本发明解决了现有的齿廓倒角和去毛刺工序的加工采用人工操作，存在加工效率低、加工精度低的问题。主轴轴承座固装在底座的上端面上，旋转主轴通过主轴轴承竖直安装在主轴轴承座上，主轴驱动装置驱动旋转主轴旋转，升降汽缸的缸体固装在旋转主轴的上端面上，手臂气缸的缸体固装在升降汽缸活塞杆的上端面上，手腕部通过手臂过渡板安装在手臂气缸的活塞杆上，手爪连接在手腕部；手爪转轴通过调心球轴承水平安装在轴承座组件内，手爪转轴的一端通过联轴器与第一步进电机的输出轴固接，手爪转轴的另一端上连接有气动手爪。本发明用于齿轮加工中齿廓倒角和去毛刺。

技术领域

本发明涉及一种工业机器人，具体涉及一种用于齿轮加工的工业机器人。

背景技术

齿轮广泛应用于机械工业，尤其在汽车和重型机械领域，齿轮的连续啮合能传递运动和动力。随着工业化水平的不断提升，我国齿轮行业快速发展，行业规模不断扩大。国家统计局关于齿轮产量的最新数据显示，近年来我国齿轮行业的总产值成逐年上升趋势，2013年，我国齿轮的总产值就达到1780亿元人民币，从2002年到2013年，中国齿轮行业总产值年平均增长率以超过20％，随着我国经济的高速发展，尤其是工业水平的不断提高，在“中国制造2025”大战略提出的背景下，齿轮工业作为机械基础工业的重要组成部分不管是在规模上还是在加工技术上都会有非常广阔的前景。

齿轮广泛应用于机械工业，尤其在汽车和重型机械领域，齿轮的连续啮合能传递运动和动力。齿轮的倒角加工和去毛刺是齿轮生产工艺中必不可少的工序。目前大多数企业在齿轮倒角加工和去毛刺工序中的齿轮送料过程都是人工操作，不仅效率低，而且还存在操作者发生工伤事故的隐患。为了降低生产成本，提高劳动成产率，改善劳动条件，众多的加工制造企业都无一例外地把目光转向了工业机器人。工业机器人是工业生产过程中发展起来的一种高度自动化和机械化的机械设备，实现了自动化和机械化的有机结合，被用于一些工作环境差，劳动强度大以及其他人类难以完成的环境中，在国防、医疗、工业生产各方面都得到了广泛的应用。

一般齿轮加工工艺流程如下：锻造制坯→粗车→正火→精车→滚、插齿→热处理→磨削加工→齿轮倒角→去毛刺。可见齿轮的倒角加工与去毛刺是齿轮加工中必须的工序，齿轮倒角和去毛刺有着重要的意义：(1)齿轮倒角加工和去毛刺能减小齿轮应力集中，提高齿轮寿命；(2)能防止锋口伤人；(3)使齿轮换挡及变速更顺畅；(4)便于齿轮装配。

综上，现有的齿廓倒角和去毛刺工序的加工采用人工操作，自动化程度低，存在加工效率低、加工精度低的问题。

发明内容

本发明为解决现有的齿廓倒角和去毛刺工序的加工采用人工操作，存在加工效率低、加工精度低的问题，进而提供一种用于齿轮加工的工业机器人。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：

本发明的用于齿轮加工的工业机器人包括底座、主轴驱动装置、主轴轴承座、旋转主轴、升降汽缸、手臂气缸、手臂过渡板、手腕部、气动手爪和两个主轴轴承，主轴轴承座固装在底座的上端面上，旋转主轴通过两个主轴轴承竖直安装在主轴轴承座上，主轴驱动装置驱动旋转主轴旋转，升降汽缸的缸体固装在旋转主轴的上端面上，手臂气缸的缸体固装在升降汽缸活塞杆的上端面上，手腕部通过手臂过渡板安装在手臂气缸的活塞杆上，手爪连接在手腕部；

手腕部包括第一步进电机、调心球轴承、联轴器、手爪转轴和轴承座组件，手爪转轴通过调心球轴承水平安装在轴承座组件内，手爪转轴的一端通过联轴器与第一步进电机的输出轴固接，手爪转轴的另一端上连接有气动手爪。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

本发明的齿轮加工工业机器人通过回转主轴、升降汽缸、手臂气缸及步进电机实现了四个自由度的运动，回转主轴的回转运动、升降汽缸的升降运动、手臂气缸水平伸缩运动和步进电机驱动气动手爪翻转运动；