[发明专利]一种齿轮加工机器人

说明书

本发明提供了一种齿轮加工机器人，即一种小模数齿轮加工机器人，它包括了固定基座组件、机械臂组件和夹具组件；固定基座组件与机械臂组件前后放置并留有一定的移动裕量用于机械臂组件的移动和加工动作，夹具组件通过螺栓安装在机械臂组件末端。本发明利用了机器人工作空间大、灵活性强、易于定制化配置的优势解决了专用机床空间狭小、全自动化困难、难以集成上下游操作的缺陷；它可以填补加工机器人的研究空白，为复杂齿轮工件的加工探索了新的加工方式，为齿轮的自动化、智能化加工的发展提供了理论依据；其结构科学，工艺性好，具有广阔推广应用价值。

技术领域

本发明设计一种齿轮加工机器人，即一种小模数齿轮加工机器人，它可用于多种类型齿轮工件多自由度加工，属于智能制造、机器人技术领域。

背景技术

齿轮是量大面广的关键基础零部件，齿轮传动是应用最广泛的机构和传动装置。齿轮加工工艺作为齿轮生产制造的关键步骤决定了齿轮的加工精度和使用寿命。目前，齿轮主要采用专用机床进行加工，齿轮专用机床是一种面向机床操作人员、以单一具体工艺为核心的数字化制造装备，而机床面向操作人员的特点使得某些齿轮的全自动化加工面临许多困难，不能实现无人化和智能化加工，并且齿轮机床刀具种类繁多、规格各异、工作空间狭小、难以集成工艺上下游操作及各种辅助操作。随着齿轮行业的快速发展和工业自动化水平的提高，齿轮专用机床的这些特点已经无法适应智能制造的需求和发展趋势。

发明内容

（1）目的

本发明的目的在于提供一种齿轮加工机器人，即一种小模数齿轮加工机器人，以针对小模数齿轮的加工和研究；具有工作空间大、柔性高、可配置性强及成本较低的特点，可为齿轮加工制造提供理论依据和对加工精度进行研究。

（2）技术方案

本发明提出的一种小模数齿轮加工机器人，它包括了固定基座组件、机械臂组件和夹具组件；它们相互之间的位置关系是：固定基座组件与机械臂组件前后放置并留有一定的移动裕量用于机械臂组件的移动和加工动作，夹具组件通过螺栓安装在机械臂组件末端；

所述的固定基座组件包括底座1、刀盘电主轴2和刀盘3，它们相互之间的关系是：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；

该底座a1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；

该电主轴a2选用现有产品，其型号为中国睿克斯MPM-830/50 C25；

该刀盘a3选用现有产品，其型号为中国沃尔德FMP040SA16-BE12-06;

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，它们相互之间的关系是：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；

该小模数齿轮工件4的型状构造是：形状根据加工需求分为直齿轮、斜齿轮、螺旋锥齿轮等形状类型；

该工件轴5的型状构造是：形状为圆柱，加工时根据齿轮型号加工出相应尺寸的轴槽；

该末端执行器6的型状构造是：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 ；

该执行器旋转关节7的型状构造是：形状为圆柱，车螺纹用于连接末端执行器6；

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；它们相互之间的关系是：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，2级机械臂10通过轴承与底座旋转关节12连接，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；