機(jī)器人銑削加工系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機(jī)械加工技術(shù)領(lǐng)域的銑削加工系統(tǒng)，特別是一種帶有主軸電控系統(tǒng)的機(jī)器人銑削加工系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)機(jī)器人是一種柔性自動化設(shè)備，通過在其末端安裝電主軸和銑削刀具，可以使其具備類似于多軸數(shù)控機(jī)床的銑削加工能力，適應(yīng)小批量、多品種、現(xiàn)場加工的現(xiàn)代生產(chǎn)要求。與數(shù)控加工中心和柔性制造單元等其它加工設(shè)備相比，工業(yè)機(jī)器人在銑削加工領(lǐng)域的應(yīng)用具有成本低、柔性好、工作范圍大等優(yōu)點(diǎn)。
[0003]經(jīng)對現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)的檢索發(fā)現(xiàn)，專利申請?zhí)枮?01410448744.X的中國專利介紹了一種結(jié)構(gòu)解耦的六足鉆、銑削加工機(jī)器人，其主要包括裝有鉆、銑削電主軸的機(jī)器人軀干、六條機(jī)械腿、六個裝有吸附裝置的足。六條機(jī)械腿分別通過機(jī)架與機(jī)器人軀干連接。由于該機(jī)器人通過步行的方式在被加工對象表面行走，因此定位精度和加工精度難以保證。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服機(jī)器人用于銑削加工的實(shí)現(xiàn)問題，本發(fā)明提供一種基于工業(yè)機(jī)器人的銑削加工系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括關(guān)節(jié)型工業(yè)機(jī)器人、法蘭、電主軸固定座、電主軸、銑削刀具水冷機(jī)、氣栗、工作臺，關(guān)節(jié)型工業(yè)機(jī)器人通過法蘭與電主軸固定座相連接，電主軸與電主軸固定座相連接，銑削刀具布置在電主軸的頂端，水冷機(jī)與水管構(gòu)成電主軸的冷卻系統(tǒng)，氣栗與氣管構(gòu)成電主軸的氣路系統(tǒng)，在電主軸上布置主軸電控系統(tǒng)，工作臺布置在節(jié)型工業(yè)機(jī)器人的工作范圍內(nèi)。
[0006]進(jìn)一步地，在本發(fā)明中關(guān)節(jié)型工業(yè)機(jī)器人末端與法蘭之間通過定位銷進(jìn)行定位，銑削刀具通過拉丁安裝在電主軸的頂端。
[0007]進(jìn)一步地，在本發(fā)明中主軸電控系統(tǒng)由變頻器、電抗器、溫度傳感器、剎車電阻、正轉(zhuǎn)信號開關(guān)、使能信號開關(guān)、調(diào)速器組成，電抗器與三百八十伏交流電相連接。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明所述機(jī)器人銑削加工系統(tǒng)設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)簡單，在加工大型零件時具有成本低、柔性好、工作范圍大等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖2是本發(fā)明的主軸電控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]附圖中的標(biāo)號分別為:1、關(guān)節(jié)型工業(yè)機(jī)器人，2、法蘭，3、電主軸固定座，4、電主軸，
5、銑削刀具，6、水冷機(jī)，7、氣栗，8、變頻器，9、電抗器，10、溫度傳感器，11、剎車電阻，12、正轉(zhuǎn)信號開關(guān)，13、使能信號開關(guān)，14、調(diào)速器。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明，本實(shí)施例以本發(fā)明技術(shù)方案為前提，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
[0013]實(shí)施例
[0014]本發(fā)明的實(shí)施例如圖1至圖2所示，本發(fā)明包括關(guān)節(jié)型工業(yè)機(jī)器人1、法蘭2、電主軸固定座3、電主軸4、銑削刀具5、水冷機(jī)6、氣栗7、工作臺、變頻器8、電抗器9、溫度傳感器10、剎車電阻11、正轉(zhuǎn)信號開關(guān)12、使能信號開關(guān)13、調(diào)速器14，關(guān)節(jié)型工業(yè)機(jī)器人I通過法蘭2與電主軸固定座3相連接，電主軸4與電主軸固定座3相連接，銑削刀具5布置在電主軸4的頂端，水冷機(jī)6與水管構(gòu)成電主軸4的冷卻系統(tǒng)，氣栗7與氣管構(gòu)成電主軸4的氣路系統(tǒng)，在電主軸4上布置主軸電控系統(tǒng)，工作臺布置在節(jié)型工業(yè)機(jī)器人I的工作范圍內(nèi)；關(guān)節(jié)型工業(yè)機(jī)器人I末端與法蘭2之間通過定位銷進(jìn)行定位，銑削刀具5通過拉丁安裝在電主軸4的頂端；主軸電控系統(tǒng)由變頻器8、電抗器9、溫度傳感器10、剎車電阻11、正轉(zhuǎn)信號開關(guān)12、使能信號開關(guān)13、調(diào)速器14組成，電抗器9與三百八十伏交流電相連接。
[0015]在本發(fā)明中，氣栗7和氣管組成電主軸4的氣路，將氣栗7中的高壓空氣接入三聯(lián)件，一個出口的高壓空氣通過減壓過濾閥，在電主軸4中生成氣幕，用于在4電主軸4中保持較高壓力，防止粉塵和切肩進(jìn)入所述電主軸，另一個出口的高壓空氣通過電磁閥，在換刀時進(jìn)行拉刀和松刀的操作。
[0016]在本發(fā)明中，水冷機(jī)6和水管組成電主軸4的冷卻系統(tǒng)，水冷機(jī)6將冷卻水輸送進(jìn)電主軸4中的冷卻管路，利用循環(huán)的冷卻水將電主軸4工作時產(chǎn)生的熱量吸收并帶走。
[0017]在本發(fā)明中，變頻器8、電抗器9、溫度傳感器10、剎車電阻11、調(diào)速器12、正轉(zhuǎn)信號開關(guān)13、使能信號開關(guān)14組成電主軸4的電控系統(tǒng)，連接方式如圖2所示。電抗器9起到限制電網(wǎng)中的高次諧波和穩(wěn)壓的作用，經(jīng)過電抗器9濾波后的交流電通入變頻器8中。變頻器8具有調(diào)速和降低啟動電流的作用。溫度傳感器10用于實(shí)時監(jiān)測電主軸4的溫度，當(dāng)溫度過高時報警。電主軸4在快速停轉(zhuǎn)過程中，由于慣性的作用，會產(chǎn)生大量再生電能，若不能及時消耗掉這部分電能，就會直接作用在變頻器8的直流電路部分，造成變頻器8的損壞。因此在變頻器8上接入剎車電阻11，將電主軸4快速停轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的再生電能轉(zhuǎn)化為熱能。調(diào)速器14用于手動調(diào)節(jié)電主軸4的轉(zhuǎn)速。使能信號開關(guān)13用于控制電主軸4的伺服開啟，只有當(dāng)正轉(zhuǎn)信號開關(guān)12和使能信號開關(guān)13都接通時，電主軸4才能正常工作。
【主權(quán)項】
1.一種機(jī)器人銑削加工系統(tǒng)，包括關(guān)節(jié)型工業(yè)機(jī)器人(I)，其特征在于，還包括法蘭(2)、電主軸固定座(3)、電主軸(4)、銑削刀具(5)、水冷機(jī)(6)、氣栗(7)、工作臺，關(guān)節(jié)型工業(yè)機(jī)器人(I)通過法蘭(2)與電主軸固定座(3)相連接，電主軸(4)與電主軸固定座(3)相連接，銑削刀具(5)布置在電主軸(4)的頂端，水冷機(jī)(6)與水管構(gòu)成電主軸(4)的冷卻系統(tǒng)，氣栗(7)與氣管構(gòu)成電主軸(4)的氣路系統(tǒng)，在電主軸(4)上布置主軸電控系統(tǒng)，工作臺布置在節(jié)型工業(yè)機(jī)器人(I)的工作范圍內(nèi)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述機(jī)器人銑削加工系統(tǒng)，其特征在于關(guān)節(jié)型工業(yè)機(jī)器人(I)末端與法蘭(2)之間通過定位銷進(jìn)行定位，銑削刀具(5)通過拉丁安裝在電主軸(4)的頂端。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述機(jī)器人銑削加工系統(tǒng)，其特征在于主軸電控系統(tǒng)由變頻器(8)、電抗器(9)、溫度傳感器(10)、剎車電阻(11)、正轉(zhuǎn)信號開關(guān)(12)、使能信號開關(guān)(13)、調(diào)速器(14)組成，電抗器(9)與三百八十伏交流電相連接。
【專利摘要】一種屬于機(jī)械加工技術(shù)領(lǐng)域的機(jī)器人銑削加工系統(tǒng)，包括關(guān)節(jié)型工業(yè)機(jī)器人、電主軸、刀具、氣泵、氣管、水冷機(jī)、水管、變頻器、電抗器、溫度傳感器、剎車電阻、調(diào)速器、正轉(zhuǎn)信號開關(guān)、使能信號開關(guān)、法蘭、電主軸固定座，電主軸通過法蘭和電主軸固定座安裝在工業(yè)機(jī)器人末端，刀具安裝在電主軸上，氣泵和氣管組成電主軸的氣路，水冷機(jī)和水管組成電主軸的冷卻系統(tǒng)，變頻器、電抗器、溫度傳感器、剎車電阻、調(diào)速器、正轉(zhuǎn)信號開關(guān)、使能信號開關(guān)組成電主軸的電控系統(tǒng)，工作臺布置在工業(yè)機(jī)器人的工作范圍內(nèi)。本發(fā)明可以利用循環(huán)的冷卻水將電主軸工作時產(chǎn)生的熱量吸收并帶走。本發(fā)明設(shè)計合理，在加工大型零件時具有成本低、柔性好、工作范圍大等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】B25J11/00, B25J9/00
【公開號】CN105538320
【申請?zhí)枴緾N201610060876
【發(fā)明人】吳昊, 朱利民
【申請人】上海交通大學(xué)
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2016年1月28日