本發明屬于智能制造裝備技術領域,涉及一種機械手,具體是一種龍門架式五自由度磨料水射流空間加工機械手。
背景技術:
目前,在工業生產中,機械手越來越受到人們的重視,它在一定的情況下能夠代替人力,并且可以按照事先設定好的生產工藝的要求,遵循程序來完成給定的作業,極大地改善了工人的工作條件,提高了工作效率和產品的質量。
磨料水射流加工技術也以其冷加工方式、適用材料范圍廣以及便于控制等特點受到人們的重視。但磨料水射流加工的靈活度較差,致使磨料水射流加工的應用受到一定程度的限制,而將磨料水射流加工技術與機械手結合起來,可以較好地增加磨料水射流加工的靈活度。因而,設計一種磨料水射流空間加工機械手,以實現傳動末端噴頭裝置在空間范圍內的多自由度運動,以滿足對形狀復雜零件、特別是曲面零件的加工需要,具有非常重要的意義。
技術實現要素:
本發明目的在于克服現有技術中存在的上述不足,提供一種龍門架式五自由度磨料水射流空間加工機械手。
按照本發明提供的技術方案:該龍門架式五自由度磨料水射流空間加工機械手包括龍門架工作臺、磨料水射流噴頭、手腕、小臂、大臂、機座、滑塊、龍門架橫梁、龍門架立柱;所述龍門架立柱置于龍門架工作臺的兩側,所述龍門架橫梁可以沿龍門架立柱進行上下升降運動。
作為本發明的進一步改進,所述龍門架橫梁設有導軌,滑塊聯接在導軌上;所述機座與滑塊固定,機座通過滑塊可以沿龍門架橫梁進行左右運動;所述機座的腰部可以做回轉運動;所述大臂的后端聯接在機座上,并且可以相對機座進行俯仰運動。
作為本發明的進一步改進,所述小臂與大臂的前端聯接,小臂可以相對大臂進行俯仰運動;所述手腕與小臂聯接,手腕可以相對小臂進行俯仰運動,同時手腕可以做回轉運動;所述磨料水射流噴頭固定在手腕上,通過各機械部分的聯動實現磨料水射流噴頭的精確運動,從而實現龍門架式五自由度磨料水射流空間加工機械手對工件的精確加工。
本發明與現有技術相比,優點在于:以龍門架為基礎,把機械手與磨料水射流加工技術相結合,提高了水射流加工的靈活性和效率;所述一種龍門架式五自由度磨料水射流空間加工機械手,將機械手固定在龍門上,擴大了機械手的運動范圍,與機械手結合使得磨料水射流的噴嘴能夠實現多自由度運動,把機械手靈活、高效和能夠加工各種復雜工件的特點與磨料水射流加工技術切割平滑、冷加工、切割效率高、綠色環保以及幾乎可加工任何材料的特點相互結合,實現水射流對平面、曲面以及工件內、外表面的加工,增加了磨料水射流加工的靈活性,使其應用范圍更加廣泛,具有高效、可靠和操作靈活等特點。
附圖說明
附圖1為本發明的整體結構示意圖。
附圖標記說明:1-龍門架工作臺、2-磨料水射流噴頭、3-手腕、4-小臂、5-大臂、6-機座、7-滑塊、8-龍門架橫梁、9-龍門架立柱。
具體實施方式
下面結合具體附圖和實施例對本發明作進一步說明。
根據附圖,本發明提供了一種龍門架式五自由度磨料水射流空間加工機械手,該龍門架式五自由度磨料水射流空間加工機械手包括龍門架工作臺1、磨料水射流噴頭2、手腕3、小臂4、大臂5、機座6、滑塊7、龍門架橫梁8、龍門架立柱9;所述龍門架立柱9置于龍門架工作臺1的兩側,所述龍門架橫梁8可以沿龍門架立柱9進行上下升降運動。所述龍門架橫梁8設有導軌,滑塊7聯接在導軌上;所述機座6與滑塊7固定,機座6通過滑塊7可以沿龍門架橫梁8進行左右運動;所述機座6的腰部可以做回轉運動;所述大臂5的后端聯接在機座6上,并且可以相對機座6進行俯仰運動。所述小臂4與大臂5的前端聯接,小臂4可以相對大臂5進行俯仰運動;所述手腕3與小臂4聯接,手腕3可以相對小臂4進行俯仰運動,同時手腕3可以做回轉運動;所述磨料水射流噴頭2固定在手腕3上,通過各機械部分的聯動實現磨料水射流噴頭2的精確運動,從而實現龍門架式五自由度磨料水射流空間加工機械手對工件的精確加工。
具體應用時,如附圖所示,該龍門架式五自由度磨料水射流空間加工機械手由龍門架式五自由度空間加工機械手和磨料水射流系統組成,其中機械手由手腕3、小臂4、大臂5、機座6構成,手腕3聯接磨料水射流噴頭2,實現龍門架式五自由度空間加工機械手和磨料水射流系統的結合。機械手的五個自由度分別是機座6的回轉運動、大臂5的俯仰運動、小臂4的俯仰運動、手腕3的俯仰運動和手腕3的回轉運動。加工操作時,首先將待加工工件準確安裝在龍門架工作臺1上,由伺服電機提供動力,通過程序控制各個電機的啟停以及正反轉,靈活控制龍門架橫梁8在龍門架立柱9上的高度位置、控制滑塊7在龍門架橫梁8的位置,以及機座6的回轉方位、大臂5和小臂4的俯仰角度,還有手腕3的俯仰角度和回轉方位,使手腕3上的磨料水射流噴頭2根據需要精確到達加工工位,然后開啟磨料水射流加工系統,通過各機械部分的聯動實現龍門架式五自由度磨料水射流加工機械手對工件的精確加工。
以上所述的僅是本發明的優選實施方式,本發明不限于以上實施例。可以理解,本領域技術人員在不脫離本發明的精神和構思的前提下直接導出或聯想到的其他改進和變化,均應認為包含在本發明的保護范圍之內。