一種基于激波技術的光整加工機器人機械臂裝置的制作方法

本實用新型屬于金屬零部件表面光整加工技術領域，具體涉及一種基于激波技術的光整加工機器人機械臂裝置。

背景技術：

隨著“中國制造2025”的提出，先進制造加工技術已經(jīng)成為我國趕超世界發(fā)達國家并獲得成功的關鍵技術，其最終目標就是要解決好產(chǎn)品質量、加工精度、生產(chǎn)效率和制造成本,這也是制造技術面臨的重大課題。其中，對金屬零部件表面的硬度、耐磨性及疲勞強度和疲勞壽命尤其是某些金屬零部件復雜表面的粗糙度提出了更高的要求，迫切需要一種可以進行金屬復雜表面精確定位光整處理的加工技術。

激波技術是一種由電能轉換的、高頻大能量的且振幅很小的機械能和溫度略高于室溫的熱能的復合加工技術。它的工作原理是利用金屬在常溫狀態(tài)下的冷塑性特點，運用激波技術對金屬零件表面進行無研磨劑的研磨、強化和微小形變處理，使金屬零件表面達到更理想的表面粗糙度要求；同時在零件表面產(chǎn)生壓應力，提高零件表面的顯微硬度、耐磨性及疲勞強度和疲勞壽命。但現(xiàn)有技術中未見有任何關于利用激波技術開發(fā)光整加工機器人機械臂裝置的記載。

技術實現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術的不足，填補相關領域空白，本實用新型提供了一種基于激波技術的光整加工機器人機械臂裝置。

本實用新型為實現(xiàn)上述目的，所采用的技術方案是：

一種基于激波技術的光整加工機器人機械臂裝置，包括機器人機械臂、聯(lián)接器組件、光整加工裝置及移動平臺，其中機器人機械臂安裝在移動平臺上，所述機器人機械臂的末端通過聯(lián)接器組件與光整加工裝置連接，通過機器人機械臂和聯(lián)接器組件分別進行粗調和精調定位，實現(xiàn)光整加工裝置的精確定位。

所述聯(lián)接器組件的后端通過后端安裝緊固件與所述機器人機械臂的末端連接，所述聯(lián)接器組件的前端通過前端固連精調組件與光整加工裝置連接。

所述后端安裝緊固件包括機械臂固連件、機械臂固連法蘭及可伸縮連接桿，所述機械臂固連件和機械臂固連法蘭通過可伸縮連接桿連接、并且通過可伸縮連接桿調整兩者之間的距離，所述機械臂固連件與所述機器人機械臂的末端連接，所述機械臂固連法蘭與所述聯(lián)接器組件連接。

所述前端固連精調組件包括光整加工裝置固連法蘭、精調伺服電機、傳動齒條及精調連接軸，其中光整加工裝置固連法蘭與所述聯(lián)接器組件的前端連接，所述精調伺服電機和精調連接軸安裝在光整加工裝置固連法蘭上、并且精調連接軸可轉動，所述精調伺服電機的輸出軸通過傳動齒條與精調連接軸傳動連接，所述光整加工裝置與精調連接軸連接、并且通過精調伺服電機的驅動進行俯仰動作，從而實現(xiàn)所述光整加工裝置的精確定位。

所述光整加工裝置包括能量發(fā)生控制裝置和加工刀具組件，其中能量發(fā)生控制裝置的后端與所述前端固連精調組件連接，所述能量發(fā)生控制裝置的前端與加工刀具組件連接。

所述能量發(fā)生控制裝置包括能量發(fā)生器、傳動帶輪、傳動帶及能量發(fā)生器基座，其中能量發(fā)生器基座的后端與所述聯(lián)接器組件連接，所述能量發(fā)生器與傳動帶輪安裝在能量發(fā)生器基座上、并且傳動帶輪可轉動，所述能量發(fā)生器的輸出軸通過傳動帶與傳動帶輪傳動連接，所述加工刀具組件與所述傳動帶輪同軸安裝。

所述加工刀具組件包括冷卻系統(tǒng)加工刀具和其中加工刀具的后端與所述傳動帶輪同軸安裝，所述加工刀具上設有冷卻系統(tǒng)。

所述加工刀具組件進一步設有限幅器，所述限幅器沿所述加工刀具的振動方向固定設置，用于限制所述加工刀具的最大振動位移。

所述移動平臺包括移動滾輪、旋轉平臺、平臺基座及移動導軌，其中旋轉平臺可轉動地安裝在平臺基座的頂部，所述平臺基座的底部通過移動滾輪與移動導軌連接。

所述平臺基座上設有移動定位傳感器。

本實用新型的優(yōu)點及有益效果是：本實用新型涉在可精確定位的機器人機械臂上通過連接器組件加裝一種基于激波技術的光整加工裝置，通過機器人機械臂精確定位實現(xiàn)光整加工裝置的精調，實現(xiàn)利用激波技術對金屬零件的復雜表面進行光整加工，達到鏡面效果，并可提高金屬零部件表面的硬度、耐磨性及疲勞強度和疲勞壽命，更好的滿足市場需求。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為本實用新型中聯(lián)接器組件的結構示意圖；

圖3為本實用新型中緊固組件及精調組件的結構示意圖；

圖4為本實用新型中光整加工裝置的結構示意圖；

圖5為本實用新型中移動平臺的結構示意圖；

圖6為圖5的俯視圖。

圖中：1為機器人機械臂，2為聯(lián)接器組件，21為后端安裝緊固件，211為機械臂固連件，212為機械臂固連法蘭，22為前端固連精調組件，221為精調伺服電機，222為傳動齒條，223為精調連接軸，224為光整加工裝置固連法蘭，3為光整加工裝置，31為能量發(fā)生控制裝置，311為能量發(fā)生器，312為傳動帶輪，313為傳動帶，314為能量發(fā)生器基座，32為加工刀具組件，321為冷卻系統(tǒng)，322為限幅器，323為加工刀具，4為移動平臺，41為移動滾輪，42為旋轉平臺，43為移動導軌，44為移動定位傳感器，45為平臺基座。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細描述。

如圖1所示，本實用新型提供的一種基于激波技術的光整加工機器人機械臂裝置，包括機器人機械臂1、聯(lián)接器組件2、光整加工裝置3及移動平臺4，其中機器人機械臂1安裝在移動平臺4上，所述機器人機械臂1的末端通過聯(lián)接器組件2與光整加工裝置3連接，通過機器人機械臂1和聯(lián)接器組件2分別進行粗調和精調定位，實現(xiàn)光整加工裝置3的精確定位。

如圖2所示，所述聯(lián)接器組件2的后端通過后端安裝緊固件21與所述機器人機械臂1的末端連接，所述聯(lián)接器組件2的前端通過前端固連精調組件22與光整加工裝置3連接。

如圖3所示，所述后端安裝緊固件21包括機械臂固連件211、機械臂固連法蘭212及可伸縮連接桿，所述機械臂固連件211和機械臂固連法蘭212通過可伸縮連接桿連接、并且通過可伸縮連接桿調整兩者之間的距離，所述機械臂固連件211與所述機器人機械臂1的末端連接，所述機械臂固連法蘭212與所述聯(lián)接器組件2連接。

在工作中，所述后端安裝緊固件21可以對光整加工裝置3進行粗調。所述機械臂固連件211和機械臂固連法蘭212之間的距離可進行15厘米范圍內(nèi)的調整，使本實用新型的光整加工機器人機械臂裝置加工范圍靈活調整。

所述前端固連精調組件22包括光整加工裝置固連法蘭224、精調伺服電機221、傳動齒條222及精調連接軸223，其中光整加工裝置固連法蘭224與所述聯(lián)接器組件2的前端連接，所述精調伺服電機221和精調連接軸223安裝在光整加工裝置固連法蘭224上、并且精調連接軸223可轉動，所述精調伺服電機221的輸出軸通過傳動齒條222與精調連接軸223傳動連接，所述光整加工裝置3與精調連接軸223連接、并且通過精調伺服電機221的驅動進行俯仰動作，從而實現(xiàn)所述光整加工裝置3的精確定位。

如圖4所示，所述光整加工裝置3包括能量發(fā)生控制裝置31和加工刀具組件32，其中能量發(fā)生控制裝置31的后端與所述前端固連精調組件22中的精調連接軸223連接，前端與加工刀具組件32連接。

所述能量發(fā)生控制裝置31包括能量發(fā)生器311、傳動帶輪312、傳動帶313及能量發(fā)生器基座314，其中能量發(fā)生器基座314的后端與所述精調連接軸223連接，可隨同精調連接軸223一同轉動。所述能量發(fā)生器311與傳動帶輪312安裝在能量發(fā)生器基座314上、并且傳動帶輪312可轉動，所述能量發(fā)生器311的輸出軸通過傳動帶313與傳動帶輪312傳動連接，所述加工刀具組件32與所述傳動帶輪312同軸安裝。

通過精調伺服電機221和傳動齒條222驅動精調連接軸223轉動，所述精調連接軸223帶動光整加工裝置3進行精調，實現(xiàn)光整加工裝置3的精確定位，實現(xiàn)利用激波技術對金屬零件的復雜表面進行精準光整加工。

所述加工刀具組件32包括冷卻系統(tǒng)321及加工刀具323，其中加工刀具323的后端與所述傳動帶輪312同軸安裝，所述加工刀具323上設有冷卻系統(tǒng)321。

所述加工刀具組件32進一步設有限幅器322，所述限幅器322沿所述加工刀具323的振動方向固定設置，用于限制所述加工刀具323的最大振動幅度。

所述能量發(fā)生器311提供一種由電能轉換的高頻大能量的且振幅很小的機械能，通過傳動帶313帶動傳動帶輪312進行轉動，使加工刀具組件32的加工刀具313具有高頻振動沖擊能和熱能的復合能量，并被限幅器322約束最大振幅，實現(xiàn)對金屬零件復雜表面進行精確光整加工。在此過程中，冷卻系統(tǒng)321始終保持加工刀具313的加工溫度略高于室溫。

如圖5-6所示，所述移動平臺4包括移動滾輪41、旋轉平臺42、平臺基座45及移動導軌43，其中旋轉平臺42可轉動地安裝在平臺基座45的頂部，可360°旋轉。所述平臺基座45的底部通過移動滾輪41與移動導軌43連接，所述移動滾輪41可沿移動導軌43移動，所述平臺基座45上設有移動定位傳感器44。

所述機器人機械臂1安裝在旋轉平臺42上，并可使其進行360°的水平旋轉，提升加工靈活性。四個移動滾輪41在移動定位傳感器43的指引下，可帶動可移動平臺4沿配套的移動導軌44進行自由移動。

本發(fā)明在機器人機械臂1上通過聯(lián)接器組件2加裝光整加工裝置3，通過機器人機械臂1及聯(lián)接器組件2分別進行粗調和精調定位，實現(xiàn)光整加工裝置3的精確定位，實現(xiàn)利用激波技術對金屬零件的復雜表面進行光整加工達到鏡面效果，并可提高金屬零部件表面的硬度、耐磨性及疲勞強度和疲勞壽命，更好的滿足市場需求。

以上所述僅為本實用新型的實施方式，并非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)所作的任何修改、等同替換、改進、擴展等，均包含在本實用新型的保護范圍內(nèi)。