[发明专利]一种五轴磨削机器人

说明书

本发明公开了一种五轴磨削机器人。将机械臂设置在外部平台上，机械臂的输出端与U型结构件转动连接；由第一关节、第二关节、第三关节、第四关节和第五关节将基座、第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆之间互相连接；动力主轴安装于U型结构件上；刀库设于外部平台上。机械臂用于带动U型结构件及动力主轴在外部平台上移动，第五关节带动U型架构件相对于分支结构转动，动力主轴移动至刀库并连接所需的磨削刀具，选取完磨削刀具后，移动至工件处对工件进行磨削。

技术领域

本发明属于机器人技术领域，尤其涉及一种五轴磨削机器人。

背景技术

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。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种五轴磨削机器人，使其具有机床的高刚性和机器人的灵活性，并具有机加工要求的精度，能够完成特定的加工工作。

为解决上述问题，本发明的技术方案为：

本发明的一种五轴磨削机器人，包括：机械臂、U型结构件、动力主轴、刀库；

所述机械臂的第一端设于外部平台上，所述机械臂的第二端与所述U型结构件相连，所述动力主轴设于所述U型结构件上；

所述机械臂包括基座、第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆、第一关节、第二关节、第三关节、第四关节和第五关节；

所述基座的第一端与所述外部平台相连；所述第一连杆的第一端与所述基座的第二端通过所述第一关节转动连接；

所述第二连杆的第一端与所述第一连杆的第二端通过所述第二关节转动连接；

所述第三连杆的第一端与所述第二连杆的第二端通过所述第三关节转动连接；

所述第四连杆为Y型杆，所述第四连杆的第一端与所述第三连杆的第二端通过所述第四关节转动连接，所述第四连杆的第二端为所述Y型杆的分支结构；

所述U型结构件转动连接于所述分支结构；所述第五关节设于所述分支结构的第一侧；第五关节的输出端穿设于所述分支结构并与所述U型结构件相连；

所述刀库设于所述外部平台上，所述刀库内设有若干与所述动力主轴相匹配的磨削刀具；其中，

所述机械臂用于带动所述U型结构件及动力主轴在所述外部平台上移动，所述第五关节带动所述U型架构件相对于所述U型槽转动，所述动力主轴移动至所述刀库并连接所需的所述磨削刀具，选取完所述磨削刀具后，移动至工件处对所述工件进行磨削。

本发明的五轴磨削机器人，所述第一关节的轴线垂直于水平面；所述第二关节的轴线垂直于所述第一关节的轴线；所述第三关节的轴线平行于所述第二关节的轴线；所述第四关节的轴线平行于所述第三关节的轴线和所述第二关节的轴线；所述第五关节的轴线垂直于所述第四关节的轴线。

本发明的五轴磨削机器人，所述第一关节包括第一伺服电机、齿轮轴、回转支承；所述回转支承的外圈上设有一齿圈，所述回转支承的外圈设于所述基座上，所述回转支承的内圈与所述第一关节相连；所述第一伺服电机设于所述第一连杆的第一端上；所述齿轮轴的输入端与所述第一伺服电机的输出端相连，且所述齿轮轴的输出端与所述齿圈啮合。