一種工業(yè)機器人用車削頭的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種工業(yè)機器人用車削頭，包括刀體，在刀體中部開有安裝孔，沿刀體的圓周方向在其正面上安裝有兩個刀刃，在刀體背面上分別開設(shè)有扇型的內(nèi)卡接槽與扇型的外卡接槽，內(nèi)卡接槽的短弧邊與安裝孔的外圓周重合，外卡接槽的長弧邊與刀體的外圓周重合。通過內(nèi)卡接槽、外卡接槽與兩個突起的相互配合，而內(nèi)卡接槽、外卡接槽利用兩個曲邊可將刀體與轉(zhuǎn)軸之間的相互作用力均勻分攤至整個刀體上，避免刀體上局部應(yīng)力集中而出現(xiàn)受損，優(yōu)化了數(shù)控機床上的結(jié)構(gòu)布局，減小了機床內(nèi)部的空間占用的同時，方便工作人員的快速安裝和拆卸，大大提高了工作效率。
【專利說明】
一種工業(yè)機器人用車削頭
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種工業(yè)機器人，具體涉及一種工業(yè)機器人用車削頭。
【背景技術(shù)】
[0002]機器人是自動控制機器(Robot)的俗稱，自動控制機器包括一切模擬人類行為或思想與模擬其他生物的機械(如機器狗，機器貓等)。狹義上對機器人的定義還有很多分類法及爭議，有些電腦程序甚至也被稱為機器人。在當代工業(yè)中，機器人指能自動執(zhí)行任務(wù)的人造機器裝置，用以取代或協(xié)助人類工作。理想中的高仿真機器人是高級整合控制論、機械電子、計算機與人工智能、材料學和仿生學的產(chǎn)物，目前科學界正在向此方向研究開發(fā)。
[0003]而工業(yè)機器人是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機械手或多自由度的機器裝置，它能自動執(zhí)行工作，是靠自身動力和控制能力來實現(xiàn)各種功能的一種機器，它能夠較好地解決了復雜、精密、小批量、多品種的零件加工問題。工業(yè)機器人在工業(yè)生產(chǎn)中能代替人做某些單調(diào)、頻繁和重復的長時間作業(yè)，或是危險、惡劣環(huán)境下的作業(yè)，例如在沖壓、壓力鑄造、熱處理、焊接、涂裝、塑料制品成形、機械加工和簡單裝配等工序上，以及在原子能工業(yè)等部門中，完成對人體有害物料的搬運或工藝操作。
[0004]在加工制造行業(yè)中，工業(yè)機器人對于各種微精細工件的鉆孔或是打磨工序，該類工件的尺寸小，需要的鉆具、銑刀等加工工具的尺寸也相對較小，即在安裝時不太方便，并且在使用過程中容易出現(xiàn)松動，進而導致工件的加工精度降低以及工件的報廢率增加。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型目的在于提供一種工業(yè)機器人用車削頭，方便快速安裝的同時，保證其在使用過程中的穩(wěn)定性能。
[0006]本實用新型通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):
[0007]—種工業(yè)機器人用車削頭，包括圓形的刀體，在所述刀體中部開有安裝孔，沿所述刀體的圓周方向在其正面上安裝有兩個刀刃，在所述刀體背面上分別開設(shè)有扇型的內(nèi)卡接槽與扇型的外卡接槽，所述內(nèi)卡接槽的短弧邊與安裝孔的外圓周重合，所述外卡接槽的長弧邊與刀體的外圓周重合;還包括擋塊，所述擋塊固定在轉(zhuǎn)軸上，在所述擋塊上設(shè)置有兩個分別與內(nèi)卡接槽、外卡接槽相配合的突出部，在轉(zhuǎn)軸的末段設(shè)置有螺紋，所述刀體通過螺母固定在轉(zhuǎn)軸的末段，在轉(zhuǎn)軸末端端部連接有外徑小于轉(zhuǎn)軸外徑的延伸柱，擋圈套設(shè)在延伸柱上，且在延伸柱套設(shè)有彈簧，所述彈簧的兩端分別與轉(zhuǎn)軸末端端面、擋圈的底面連接。
[0008]針對現(xiàn)有技術(shù)中刀具在使用過程中容易出現(xiàn)松動的現(xiàn)象，進而導致在鉆孔過程工件的加工精度大幅度降低，本實用新型使用圓形的刀體，通過安裝孔套設(shè)在電機的轉(zhuǎn)軸上，同時轉(zhuǎn)軸上固定有擋塊，且擋塊上開有分別于內(nèi)卡接槽、外卡接槽相配合的兩個突出部，利用螺母將刀體固定在轉(zhuǎn)軸上，以保證刀體在轉(zhuǎn)軸上的緊固，保障刀體在使用過程中的穩(wěn)定性，使得刀體與轉(zhuǎn)軸連為一體。針對刀具尺寸小、工件的加工面小的特點，本實用新型通過刀體背面的內(nèi)卡接槽、外卡接槽與擋塊上的兩個突出部的相互配合，而扇型的內(nèi)卡接槽、夕卜卡接槽利用兩個曲邊(即長弧邊與短弧邊)可將刀體與轉(zhuǎn)軸之間的相互作用力均勻分攤至整個刀體上，避免刀體上局部應(yīng)力集中而出現(xiàn)受損，同時本實用新型還省卻了現(xiàn)有技術(shù)中刀具必須經(jīng)過夾持機構(gòu)以及緊固機構(gòu)的相互配合作用才能實現(xiàn)其鉆銑功能，優(yōu)化了數(shù)控機床上的結(jié)構(gòu)布局，減小了機床內(nèi)部的空間占用的同時，方便工作人員的快速安裝和拆卸，大大提高了工作效率。
[0009]進一步地，在車削工序中工件鉆孔時，當?shù)度猩钊牍ぜ?nèi)部一定距離，此時擋圈直接與工件上需要被切削的部分接觸，彈簧被壓縮，利用彈簧自身的彈性形變和回復能力，可將刀刃與工件之間產(chǎn)生的相互作用應(yīng)力消除，進而降低刀體本身的徑向波動幅度，提高鉆進時的穩(wěn)定性，并且在工件鉆孔即將結(jié)束時，需要被切削的部分與工件本體之間的連接部分較少，而彈簧利用力彈性回復力對擋圈進行推動，而擋圈與該部分直接接觸，進而該部分隨擋圈一起移動，通過刀刃的配合使該部分與工件本體快速實現(xiàn)脫離，提高本裝置的工作效率。
[0010]還包括扇型且表面突出于刀體背面的第一突起和扇型的第二突起，所述第一突起的長弧邊與刀體的外圓周重合，第一突起的短弧邊與內(nèi)卡接槽的長弧邊重合，所述第二突起的長弧邊與外卡接槽的短弧邊重合，第二突起的短弧邊與安裝孔的外圓周重合。設(shè)置的扇型的第一突起和第二突起可使刀體背面與擋塊之間留有一個間隙，在通過螺母不斷將刀體緊固在轉(zhuǎn)軸上時，刀體背面與擋塊實現(xiàn)不完全接觸，使得刀體即使在緊固過程中用力過大也不會造成刀體與擋塊相互嵌合至一起，方便快速實現(xiàn)刀具的更換。
[0011]所述刀刃的厚度沿其刃尖垂直指向刀體正面的方向遞增。刀刃在與工件的加工面接觸時會產(chǎn)生較強的作用應(yīng)力，兩個刀刃的厚度沿其刃尖垂直指向刀體正面的方向遞增，在保證在加工過程中工件的加工精度的同時，還能防止刀刃在工件本體留下部分毛刺或是倒角；并且在對刀體以及刀刃的制造工序中，直接對刀體以及刀刃進行真空熱處理、清洗、噴砂、PVD涂層TiN及拋光，也就是對刀體以及刀刃進行淬火，經(jīng)過1230?1240 °C高溫加熱奧氏體化，金相級別可達8?9級，而后回火4次，過熱3?4級(矩形車刀過熱I?2級)，最終組織硬度65?67HRC提高其表面的硬度和致密性;清洗是將刀體及刀刃部分上經(jīng)過熱處理后的油污、灰塵等去除干凈，確保刀體及刀刃獲得較好的涂層結(jié)合力；噴砂是將刀刃存在的毛刺清理掉;PVD涂層TiN是增加刀刃的使用壽命;拋光是為了提高涂層表面光潔度，減少刀刃在使用過程中的運動阻力，減小摩擦，使得刀體以及刀刃更好的形成一個整體，保證在刀體在使用過程的穩(wěn)定性能。
[0012]所述第一突起所對應(yīng)的圓心角與第二突起所對應(yīng)的圓心角大小相同。作為優(yōu)選，將第一突起與第二突起的型號、尺寸大小設(shè)置成一致，使得兩個突起在與擋塊接觸時，能夠均勻地將受到的作用應(yīng)力分攤到擋塊的正面上，以防止擋塊與轉(zhuǎn)軸之間的連接出現(xiàn)局部脫落，進而保證刀體以及擋塊在使用過程中的穩(wěn)定性。
[0013]所述第一突起所對應(yīng)的圓心角為100°?120°。作為優(yōu)選，所述第一突起所對應(yīng)的圓心角大小在100°?120°范圍內(nèi)，在保證第一突起與擋塊有足夠的接觸面積的同時，還能避免第一突起對擋塊的正面形成過度的擠壓，延長擋塊的使用壽命。
[0014]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點和有益效果:
[0015]1、本實用新型通過刀體背面的內(nèi)卡接槽、外卡接槽與擋塊上的兩個突起的相互配合，而扇型的內(nèi)卡接槽、外卡接槽利用兩個曲邊(即長弧邊與短弧邊)可將刀體與轉(zhuǎn)軸之間的相互作用力均勻分攤至整個刀體上，避免刀體上局部應(yīng)力集中而出現(xiàn)受損，同時本實用新型還省卻了現(xiàn)有技術(shù)中刀具必須經(jīng)過夾持機構(gòu)以及緊固機構(gòu)的相互配合作用才能實現(xiàn)其鉆銑功能，優(yōu)化了數(shù)控機床上的結(jié)構(gòu)布局，減小了機床內(nèi)部的空間占用的同時，方便工作人員的快速安裝和拆卸，大大提高了工作效率；
[0016]2、本實用新型設(shè)置的扇型的第一突起和第二突起可使刀體背面與擋塊之間留有一個間隙，在通過螺母不斷將刀體緊固在轉(zhuǎn)軸上時，刀體背面與擋塊實現(xiàn)不完全接觸，使得刀體即使在緊固過程中用力過大也不會造成刀體與擋塊相互嵌合至一起，方便快速實現(xiàn)刀具的更換；
[0017]3、本實用新型將第一突起與第二突起的型號、尺寸大小設(shè)置成一致，使得兩個突起在與擋塊接觸時，能夠均勻地將受到的作用應(yīng)力分攤到擋塊的正面上，以防止擋塊與轉(zhuǎn)軸之間的連接出現(xiàn)局部脫落，進而保證刀體以及擋塊在使用過程中的穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0018]此處所說明的附圖用來提供對本實用新型實施例的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本實用新型實施例的限定。在附圖中:
[0019]圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)不意圖；
[0020]圖2為本實用新型的俯視圖；
[0021 ]圖3為刀體背面的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]附圖中標記及對應(yīng)的零部件名稱:
[0023]1-刀體、2-刀刃、3-內(nèi)卡接槽、4-第一突起、5-外卡接槽、6-第二突起、7-安裝孔、8-螺母、9-擋塊、I O-轉(zhuǎn)軸、11 -彈簧、12-擋圈。
【具體實施方式】
[0024]為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合實施例和附圖，對本實用新型作進一步的詳細說明，本實用新型的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本實用新型，并不作為對本實用新型的限定。
[0025]實施例1
[0026]如圖卜圖3所示，本實施例包括圓形的刀體I，在所述刀體I中部開有安裝孔7，沿所述刀體I的圓周方向在其正面上安裝有兩個刀刃2，在所述刀體I背面上分別開設(shè)有扇型的內(nèi)卡接槽3與扇型的外卡接槽5，所述內(nèi)卡接槽3的短弧邊與安裝孔7的外圓周重合，所述外卡接槽5的長弧邊與刀體I的外圓周重合;還包括擋塊9，所述擋塊固定在轉(zhuǎn)軸10上，在所述擋塊9上設(shè)置有兩個分別與內(nèi)卡接槽3、外卡接槽5相配合的突出部，在轉(zhuǎn)軸10的末段設(shè)置有螺紋，所述刀體I通過螺母8固定在轉(zhuǎn)軸10的末段，在轉(zhuǎn)軸10末端端部連接有外徑小于轉(zhuǎn)軸10外徑的延伸柱，擋圈12套設(shè)在延伸柱上，且在延伸柱套設(shè)有彈簧11，所述彈簧11的兩端分別與轉(zhuǎn)軸10末端端面、擋圈12的底面連接。還包括扇型且表面突出于刀體背面的第一突起4和扇型的第二突起6，所述第一突起4的長弧邊與刀體I的外圓周重合，第一突起4的短弧邊與內(nèi)卡接槽3的長弧邊重合，所述第二突起6的長弧邊與外卡接槽5的短弧邊重合，第二突起6的短弧邊與安裝孔7的外圓周重合。
[0027]針對現(xiàn)有技術(shù)中刀具在使用過程中容易出現(xiàn)松動的現(xiàn)象，進而導致在鉆孔過程工件的加工精度大幅度降低，本實施例使用圓形的刀體I，通過安裝孔7套設(shè)在電機的轉(zhuǎn)軸10上，同時轉(zhuǎn)軸10上固定有擋塊9，且擋塊9上開有分別于內(nèi)卡接槽3、外卡接槽5相配合的兩個突出部，利用螺母8將刀體I固定在轉(zhuǎn)軸1上，以保證刀體I在轉(zhuǎn)軸1上的緊固，保障刀體I在使用過程中的穩(wěn)定性，使得刀體I與轉(zhuǎn)軸連為一體。針對刀具尺寸小、工件的加工面小的特點，本實施例還包括扇型且表面突出于刀體背面的第一突起4和扇型的第二突起6，所述第一突起4的長弧邊與刀體I的外圓周重合，第一突起4的短弧邊與內(nèi)卡接槽3的長弧邊重合，所述第二突起6的長弧邊與外卡接槽5的短弧邊重合，第二突起6的短弧邊與安裝孔7的外圓周重合。通過刀體I背面的內(nèi)卡接槽3、外卡接槽5與擋塊9上的兩個突出部的相互配合，而扇型的內(nèi)卡接槽3、外卡接槽5利用兩個曲邊(即長弧邊與短弧邊)可將刀體I與轉(zhuǎn)軸10之間的相互作用力均勻分攤至整個刀體I上，避免刀體I上局部應(yīng)力集中而出現(xiàn)受損，同時本實施例還省卻了現(xiàn)有技術(shù)中刀具必須經(jīng)過夾持機構(gòu)以及緊固機構(gòu)的相互配合作用才能實現(xiàn)其鉆銑功能，優(yōu)化了數(shù)控機床上的結(jié)構(gòu)布局，減小了機床內(nèi)部的空間占用的同時，方便工作人員的快速安裝和拆卸，大大提高了工作效率。設(shè)置的扇型的第一突起4和第二突起6可使刀體I背面與擋塊9之間留有一個間隙，在通過螺母8不斷將刀體I緊固在轉(zhuǎn)軸10上時，刀體I背面與擋塊9實現(xiàn)不完全接觸，使得刀體I即使在緊固過程中用力過大也不會造成刀體I與擋塊9相互嵌合至一起，方便快速實現(xiàn)刀具的更換。
[0028]進一步地，在車削工序中工件鉆孔時，當?shù)度?深入工件內(nèi)部一定距離，此時擋圈12直接與工件上需要被切削的部分接觸，彈簧11被壓縮，利用彈簧11自身的彈性形變和回復能力，可將刀刃2與工件之間產(chǎn)生的相互作用應(yīng)力消除，進而降低刀體I本身的徑向波動幅度，提高鉆進時的穩(wěn)定性，并且在工件鉆孔即將結(jié)束時，需要被切削的部分與工件本體之間的連接部分較少，而彈簧11利用力彈性回復力對擋圈12進行推動，而擋圈12與該部分直接接觸，進而該部分隨擋圈12—起移動，通過刀刃2的配合使該部分與工件本體快速實現(xiàn)脫離，提高本裝置的工作效率。
[0029]其中，所述刀刃2的厚度沿其刃尖垂直指向刀體I正面的方向遞增。刀刃2在與工件的加工面接觸時會產(chǎn)生較強的作用應(yīng)力，兩個刀刃2的厚度沿其刃尖垂直指向刀體I正面的方向遞增，在保證在加工過程中工件的加工精度的同時，還能防止刀刃2在工件本體留下部分毛刺或是倒角；并且在對刀體I以及刀刃2的制造工序中，直接對刀體I以及刀刃2進行真空熱處理、清洗、噴砂、PVD涂層TiN及拋光處理，也就是對刀體I以及刀刃2進行熱處理，提高其表面的硬度和致密性;清洗，即對刀體I以及刀刃2的外壁上經(jīng)過熱處理后的油污、灰塵等去除干凈，確保刀體及刀刃獲得較好的涂層結(jié)合力;噴砂即對刀刃2存在的毛刺清理掉;PVD涂層TiN是增加刀刃2的使用壽命;拋光是為了提高涂層表面光潔度，減少刀刃在使用過程中的運動阻力，減小摩擦，使得刀體I以及刀刃2更好的形成一個整體，保證在刀體I在使用過程的穩(wěn)定性能。
[0030]作為優(yōu)選，將第一突起4與第二突起6的型號、尺寸大小設(shè)置成一致，使得兩個突出部在與擋塊9接觸時，能夠均勻地將受到的作用應(yīng)力分攤到擋塊9的正面上，以防止擋塊9與轉(zhuǎn)軸10之間的連接出現(xiàn)局部脫落，進而保證刀體I以及擋塊9在使用過程中的穩(wěn)定性。
[0031]作為優(yōu)選，所述第一突起4所對應(yīng)的圓心角大小在100°?120°范圍內(nèi)，在保證第一突起4與擋塊9有足夠的接觸面積的同時，還能避免第一突起4對擋塊9的正面形成過度的擠壓，延長擋塊9的使用壽命。
[0032]以上所述的【具體實施方式】，對本實用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實用新型的【具體實施方式】而已，并不用于限定本實用新型的保護范圍，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種工業(yè)機器人用車削頭，包括圓形的刀體(1)，其特征在于:在所述刀體(I)中部開有安裝孔(7)，沿所述刀體(I)的圓周方向在其正面上安裝有兩個刀刃(2)，在所述刀體(I)背面上分別開設(shè)有扇型的內(nèi)卡接槽(3)與扇型的外卡接槽(5)，所述內(nèi)卡接槽(3)的短弧邊與安裝孔(7)的外圓周重合，所述外卡接槽(5)的長弧邊與刀體(I)的外圓周重合;還包括擋塊(9)，所述擋塊固定在轉(zhuǎn)軸(10)上，在所述擋塊(9)上設(shè)置有兩個分別與內(nèi)卡接槽(3)、外卡接槽(5)相配合的突出部，在轉(zhuǎn)軸(10)的末段設(shè)置有螺紋，所述刀體(I)通過螺母(8)固定在轉(zhuǎn)軸(10)的末段，在轉(zhuǎn)軸(10)末端端部連接有外徑小于轉(zhuǎn)軸(10)外徑的延伸柱，擋圈(12)套設(shè)在延伸柱上，且在延伸柱套設(shè)有彈簧(11)，所述彈簧(11)的兩端分別與轉(zhuǎn)軸(10)末端端面、擋圈(12)的底面連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)機器人用車削頭，其特征在于:還包括扇型且表面突出于刀體(I)背面的第一突起(4)和扇型的第二突起(6)，所述第一突起(4)的長弧邊與刀體(I)的外圓周重合，第一突起(4)的短弧邊與內(nèi)卡接槽(3)的長弧邊重合，所述第二突起(6)的長弧邊與外卡接槽(5)的短弧邊重合，第二突起(6)的短弧邊與安裝孔(7)的外圓周重合。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)機器人用車削頭，其特征在于:所述刀刃(2)的厚度沿其刃尖垂直指向刀體(I)正面的方向遞增。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種工業(yè)機器人用車削頭，其特征在于:所述第一突起(4)所對應(yīng)的圓心角與第二突起(6)所對應(yīng)的圓心角大小相同。5.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的一種工業(yè)機器人用車削頭，其特征在于:所述第一突起(4)所對應(yīng)的圓心角為100°?120°。
【文檔編號】B25J11/00GK205660731SQ201620478777
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年5月24日
【發(fā)明人】張躍, 沈義龍, 劉劍光
【申請人】成都中科海新材料研究所（普通合伙）