[发明专利]一种异形曲面表面自动加工机

说明书

技术领域

本发明涉及表面机械加工设备，具体地说是一种异形曲面表面自动加工机。

背景技术

随着工业水平的发展，用户对产品外形和表面质量的要求不断提高，产品表面加工的质量往往成为最终决定产品品质的决定性因素。由于工件的形状常常是不规则的，使得待加工的曲面往往具有复杂的几何形状特征，即异形曲面。传统的异形曲面表面加工，一般采用手工的方式，不仅费时费力、效率低下，而且很难保证加工产品质量的一致性；同时工业现场噪声、粉尘也严重影响工人的健康。

发明内容

为了解决现有手工加工曲面存在的效率低、一致性差等问题，本发明的目的在于提供一种异形曲面表面自动加工机。该自动加工机可多个零件同时加工，能够保证加工精度及产品质量的一致性，使加工效率大大提高。

本发明的另一目的在于提供一种被加工零件夹持稳定，不易掉落的异形曲面表面自动加工机。

本发明的又一目的在于提供一种对加工环境进行净化处理的异形曲面表面自动加工机。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明包括机械本体、操作机器人机构、夹具及随动拉丝轮机构，其中操作机器人机构安装在机械本体内，包括直角坐标机器人机构、平动台及转腕机构，所述直角坐标机器人机构具有在X轴、Y轴及Z轴方向往复运动的三个自由度，所述平动台安装在直角坐标机器人机构上，在平动台上设有多个转腕机构，每个转腕机构的输出端均具有绕X轴、Y轴及Z轴旋转的自由度以及随直角坐标机器人机构在X轴、Y轴及Z轴方向往复运动的共六个自由度，在转腕机构的输出端上安装有夹具；在每个转腕机构的上方均对应一个安装在所述机械本体上的随动拉丝机构，每个随动拉丝机构均带有通过电机驱动的加工轮，被加工的零件安装在所述夹具上，通过随动拉丝机构中的加工轮进行加工。

其中：所述随动拉丝轮机构安装在机械本体的一侧面板顶部，在机械本体同侧面板上设有与随动拉丝轮机构及转腕机构数量相同的夹具增强机构，所述夹具增强机构位于随动拉丝轮机构的下方；所述夹具增强机构包括气缸、活塞杆、支撑件及连接件，其中气缸通过连接件与所述机械本体的一侧面板固接，气缸的活塞杆上设有可升降的、用于支撑被加工零件的支撑件；所述机械本体一侧面板的顶部安装有吸风机构，在该吸风机构上设置有多个随动拉丝轮机构；所述吸风机构包括排屑罩及集屑箱，集屑箱固接在机械本体一侧面板的顶部、为中空箱体，与工业吸尘器连通，在所述集屑箱朝向加工零件的一侧设有排屑罩，该排屑罩的数量与所述随动拉丝轮机构及所述转腕机构的数量相同，所述排屑罩的开口正对零件加工的位置；所述平动台内设有三个电机，与安装在平动台上的各转腕机构通过同步带依次相连，靠近电机的转腕机构通过三组带轮及同步带传动装置分别与三个电机的输出轴相连，通过三个电机的驱动实现每个转腕机构的输出端同步转动；所述转腕机构包括底板、壳体、第一伞齿轮、第二伞齿轮、第三伞齿轮、末端法兰、中间摆块、传动轴、第四伞齿轮、第五伞齿轮、第六伞齿轮及由上至下设置的三组带轮，其中底板固定在所述平动台上，在底板上固接有一组带轮，壳体通过第二轴承与底板连接，所述壳体下端内部分别设有第五伞齿轮及第六伞齿轮，第六伞齿轮的第六齿轮轴上安装有第二组带轮，第五伞齿轮的第五齿轮轴插设在所述第六齿轮轴内，并由第六齿轮轴穿出、设有第三组带轮；所述第六伞齿轮与安装在壳体下端内部一侧的第一伞齿轮啮合，第五伞齿轮与安装在壳体下端内部另一侧的第一伞齿轮啮合；所述壳体上端内部设有中间摆块，第三伞齿轮的第三齿轮轴通过第三轴承与中间摆块连接、随中间摆块一起摆动，所述第三齿轮轴的一端设有第三伞齿轮，另一端连接有作为转腕机构输出端的末端法兰，所述夹具安装在该末端法兰上；所述第三伞齿轮与安装在壳体上端内部一侧的第二伞齿轮啮合，壳体上端内部的另一侧设有与中间摆块固接的传动轴；所述第一伞齿轮的第一齿轮轴与第二伞齿轮的第二齿轮轴之间以及第五伞齿轮的第五齿轮轴与传动轴之间分别通过带轮及同步带传动装置相连；所述第五齿轮轴与第六齿轮轴及第三齿轮轴同轴，第一齿轮轴与第四齿轮轴同轴，第二齿轮轴与传动轴同轴；所述第一齿轮轴与第二齿轮轴分别由壳体的一侧穿出、通过带轮及同步带传动装置相连，传动轴与第四齿轮轴分别由壳体的另一侧穿出、通过带轮及同步带传动装置相连，所述壳体的两侧分别罩有同步带外壳；所述壳体包括手腕下壳体、手腕上壳体及手腕中间壳体，其中手腕下壳体通过第二轴承安装在底板上，手腕中间壳体的一端与手腕下壳体相连，另一端连接手腕上壳体；所述随动拉丝轮机构包括第四电机、带轮及传动带传动装置、带轮轴、平衡杆、机座、安装板、随动杆及配重，其中机座安装在机械本体上，所述安装板通过随动杆与机座铰接，第四电机固定在安装板上、通过带轮及传动带传动装置与带轮轴相连；所述平衡杆铰接在随动杆上、并与安装板固接，平衡杆的一端与所述带轮轴连接，另一端设有配重；所述带轮轴的两端分别设有加工轮，所述加工轮始终保持与被加工零件的表面接触；所述带轮轴的两端分别设有第一加工轮及第二加工轮，其中任一加工轮的厚度薄于另一个加工轮。