[发明专利]一种机器人打磨专用金刚石、CBN成套工具

说明书

技术领域

本发明属于机器人打磨工具技术领域，具体涉及一种机器人打磨专用金刚石、CBN成套工具。

背景技术

工件打磨一直是阻碍高精密行业发展的巨大障碍，传统对各种工件的打磨都是由人工完成的，且打磨工具也只是用角磨机配套硬质合金铣刀、磨头、普通砂轮(SiC、刚玉等)、砂带、抛光轮等来完成工件的铣削、磨削、抛光加工工艺，满足粗、细、精等工艺加工。传统的打磨工具加工效率低、易出现堵塞，打磨不动的情况；产品精度差、尺寸一致性难以保证；产品寿命短，不耐磨；生产人员工作环境恶劣，员工的流动性大。随着用工成本的提高和技工不确定性风险，利用人口红利创造产品利润的时代已经结束。而后随着技术的进步，工业机器人的打磨方案也有了长足的发展，但是配套的打磨工具还处在初级水平，因此设计出一套机器人打磨专用金刚石、CBN工具，以满足日益增长的打磨行业的需求。

发明内容

本发明为了克服现有技术的缺陷，是在于提供一种成套的金刚石、CBN打磨工具，该打磨工具解决了铸件打磨去毛刺及新型材料难切削加工问题，把工业机器人打磨工具从普通工具替换为电镀成套工具，稳定和提高了打磨质量和产品光洁度，保证其一致性；另外，本发明还解决了对大型工件(如：航空航天机舱、船体、风能叶片、复合材料管道等)的打磨，以及复杂轮廓工件(如：发动机叶片、缸体缸盖等各种铸件)的一体化去毛刺、抛光加工。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：

一种机器人打磨专用金刚石、CBN成套工具，包括机器人、工作台和刀具，具体的：

所述机器人具有一个或者多个手臂，机器人手臂的末端安装带有自动换刀功能的动力头，在机器人臂展范围内放置自动刀具库，所述自动刀具库为立方体或圆形盒子状，其内部排列安放多种不同的备用刀具，所述自动刀具库箱体顶部带有一侧可打开的防尘罩，防尘罩与自动刀具库箱体用合页连接；所述工作台固定在基座上，工作台有两个以上的工作位置，远离机器人的一侧为上件及下件工位，靠近机器人的一侧为打磨工位，中间设置一道横向的防护隔板，将两个工作位置隔离开；其中，机器人本身的动作由其自带的控制器控制运行，其余设备由固定在机器人后方电控柜内的PLC统一控制；

所述备用刀具由与机器人工作臂固定连接的柄部(1)、设置在柄部(1)前端的头部(2)构成；所述柄部(1)与头部(2)一体设置，柄部(1)与机器人工作臂固定的一端设置为阶梯状台阶结构(3)或者倒边锥面结构(4)，柄部(1)设置为可调节伸缩结构，采用二级或多级套管配合，以进行可调节伸缩；所述头部(2)电镀有一金刚石、CBN细颗粒层，柄部(1)与机器人的装夹方式为外圆装夹或螺纹锁紧；

所述头部(2)包括五类刀具，分别为：开槽A类刀具、切割B类刀具、倒角C类刀具、弧面D类刀具和外圆平面E类刀具；

所述开槽A类刀具为：头部(2)的可磨槽型分别为“V”形槽、矩形槽、梯形槽或“U”形槽(5)，槽两侧角度A°范围为30°-150°，磨削过程中开槽宽度W2小于或等于工件设计宽度W1，开槽深度T2小于设计深度T1，A类轮乙面上镀不同厚度的金刚石、CBN，A类轮乙面即为其工作面，金刚石、CBN颗粒的大小为0.212-0.3mm，埋入率为40％-50％；

所述切割B类刀具为：在工具上设计出不同开槽方向形状的槽，槽型为“V”形槽、矩形槽、梯形槽或“U”形槽(5)，平面上电镀出不同花型，所述花型为圆点瓣(6)、三角形瓣(7)或矩形瓣(8)，各花型沿平面中心均匀分布，沿机体中心线上钻有中心孔(9)，钻孔体积不超过刀具整体的体积的1/3，乙面上镀不同厚度的金刚石、CBN，乙面即为其工作面，金刚石、CBN颗粒的大小为0.125-0.18mm，埋入率为55％-60％；

所述倒角C类刀具为：在C轮上设计出角度结构(10)和弧面结构(11)，角度又可以分为内倒角和外倒角的加工，角度为10°-150°任一角度，深度L1可从10到100mm，弧面结构包括圆弧倒角，其弧度为0-360°任一角度，适宜深槽槽底的打磨及孔边的倒角，C类轮乙面上镀不同厚度的金刚石、CBN，乙面即为其工作面，金刚石、CBN颗粒大小为0.355-0.6mm，埋入率为35％-45％；