[发明专利]一种齿轮加工机器人

权利要求书

1.一种齿轮加工机器人，其特征在于：它包括了固定基座组件、机械臂组件和夹具组件；该固定基座组件与机械臂组件前后放置并留有一预定的移动裕量用于机械臂组件的移动和加工动作，该夹具组件通过螺栓安装在机械臂组件的末端；

所述的固定基座组件包括底座（1）、刀盘电主轴（2）和刀盘（3）；该底座（1）与刀盘电主轴（2）通过主轴夹具将电主轴（2）与底座（1）内部背板固定，刀盘（3）和电主轴（2）通过夹头和螺帽固定；该夹具组件包括小模数齿轮工件（4）、工件轴（5）、末端执行器（6）、执行器旋转关节（7）；该机械臂组件包括1级机械臂（8）、俯仰关节（9）、2级机械臂（10）、旋转关节（11）、底座旋转关节（12）、机械臂底座（13）；根据小模数齿轮工件（4）的类型修改刀盘、刀盘电主轴、工件轴的规格和型号，并且调整机械臂组件的工作空间范围；

所述刀盘电主轴(2)中内置的电机中设置有与上级控制系统连接的编码器，执行器旋转关节(7)、俯仰关节(9)、旋转关节(11)中设置的编码器和光栅连接至上级控制系统；所述执行器旋转关节（7）、该俯仰关节（9）及该旋转关节（11）内部设置的编码器、光栅能实时采集上述执行器旋转关节（7）、该俯仰关节（9）及该旋转关节（11）的角度与长度信息并反馈给上级控制系统；通过上级控制系统的计算，解算出刀盘（3）和小模数齿轮工件（4）的物理坐标，采用设置标准点进行标定的方法保证所述刀盘（3）和小模数齿轮工件（4）的相对位置关系；

该底座（1）的形状构造是：使用不锈钢拱型，底面钻孔与地面通过螺栓连接；

该小模数齿轮工件（4）与工件轴（5）通过键连接；工件轴（5）通过末端执行器（6）夹紧，执行器旋转关节（7）与末端执行器（6）通过螺栓固定；

该工件轴（5）的形状为圆柱，加工时根据齿轮型号加工出相应尺寸的轴槽；

该执行器旋转关节（7）的形状为圆柱，车螺纹用于连接末端执行器（6）；

该末端执行器（6）为C型结构，其顶部开螺纹孔用于与执行器旋转关节（7）的螺纹连接；

该1级机械臂（8）与2级机械臂（10）均与俯仰关节（9）通过轴承连接；该2级机械臂（10）通过轴承与底座旋转关节（12）连接，该底座旋转关节（12）通过轴承与机械臂底座（13）连接，机械臂底座（13）放置在地面；

该1级机械臂（8）与该2级机械臂（10）的形状构造是：由合金钢切割为长方体；

该俯仰关节（9）和该旋转关节（11）、底座旋转关节（12）的形状构造是：圆柱形外壳，内部含有定位和运动控制器件，输入轴与输出轴之间通过法兰连接；

该机械臂底座（13）的形状构造是：圆盘形，顶部设置承重支撑架，底部设有螺栓孔；

该执行器旋转关节（7）、该俯仰关节（9）、该旋转关节（11）、该底座旋转关节（12）能实现所述小模数齿轮工件和所述刀盘之间6个自由度的相对运动，其中所述机械臂组件能实现5个自由度的运动；

将待加工小模数齿轮工件（4）安装至工件轴（5）上，通过上级控制系统的控制开启齿轮加工机器人的工作模式，所述执行器旋转关节（7）与所述俯仰关节（9）与所述旋转关节（11）共同作用使小模数齿轮工件（4）实现2个自由度的旋转运动，所述俯仰关节（9）、所述旋转关节（11）和所述底座旋转关节（12）共同作用实现小模数齿轮工件（4）三个自由度的直线运动，故基于刀盘电主轴（2）的一个旋转自由度，所述小模数齿轮工件（4）和所述刀盘（3）实现6个自由度的相对运动。