本發明屬于機械加工領域，涉及一種打磨主軸機構，尤其是涉及一種多工位自動換刀一體化打磨主軸機構。

背景技術：

一般打磨拋光機器人是在關節機器人的末端，加裝旋轉的打磨工具來完成打磨任務。這種打磨機器人只能完成單一的打磨任務。相對于結構復雜、曲線、曲面、面積變化不規則的產品，上述打磨拋光機器人很難勝任，同時存在以下不足：

(1)關節機器人本體就是一個機械臂結構，就是杠桿，原理大家都很清楚，所以能夠抓起的重量和受力大小受到很大限制。就不能抓起重量較大的工件，又不能受很大的力。如果抓起的鑄件重量與打磨受力的合力或打磨組件的重量與打磨受力的合力超過機器人本身的承受能力就會造成機器人本體的損壞。一般鑄件總量有一定偏差，鑄件的飛邊、毛刺、披逢以及凸凹不平，打磨時的切削力會瞬間發生變化很容易造成機器人的損壞或停機(盡管機器人本身可能安裝測力傳感器)。

(2)所有運動是靠齒輪、蝸輪、蝸桿的旋轉運動的轉化實現，所有受力均作用在齒輪和蝸輪蝸桿上。鑄件的打磨又是在受力變化范圍較大，脈動沖擊長時間發生，機器人的壽命受到很大的影響。

(3)機械手自身有自己的編程系統，必須專業的工程師對其運行軌跡進行編程開發，因此，一旦更換工件，后期開發麻煩，相當于從新做一套系統；同時，在打磨工具磨損的情況下不能實現刀具補償會嚴重影響打磨質量。

(4)機械人結構復雜，一旦發生故障，必須請機械人生產廠家維修，即使開發單位自身也無能為力；

(5)機械手本身重量輕，系統剛度不好。即使自身有轉矩檢測系統，但是一旦發生撞刀等意外事故，由于自身剛度下很容易導致系統損壞。

(6)由于運動是靠齒輪、蝸輪、蝸桿的旋轉運動的轉化實現，對于直線運動及往復運動的速度和精度受到一定的限制。

鑒于制造業的發展需求，最為傳統的鑄造業也要向更高的自動化智能制造方向發展。鑄件的清理工序以人工打磨為主的，存在效率低、安全隱患大、環境惡劣、勞動強度大等問題亟待解決。實現其自動化、智能化更符合產業的發展方向要求。因此，在以上傳統意義上的機械人運用于鑄件后處理過程中，存在著很多局限的地方，因此，我們公司結合市場和自身技術的特點研發專用的高剛性打磨機械人。

然而，在打磨過程中需要更換打磨工具時，一定要回到換刀機構的位置才能實施更換切削工具，這樣就要花費其移動時間，對于大型零件其花費時間更多。如果不更換打磨工具，影響打磨質量，有影響打磨效率。為提高打磨質量，實現快速更換打磨工具，本發明提供了一種多工位自動換刀一體化打磨主軸機構。

技術實現要素：

為解決現有打磨主軸機構的上述缺陷，本發明提供一種多工位自動換刀一體化打磨主軸機構，可提高打磨質量，實現快速更換打磨，方便可靠。

本發明為解決上述問題采用如下的技術方案：

一種多工位自動換刀一體化打磨主軸機構，包括主軸箱體，所述主軸箱體中心內部設有主傳動軸，所述主傳動軸頂部電線連接主軸電機，所述主軸電機與所述主軸箱體之間設有主軸支架，位于所述主軸支架部分的所述軸傳動軸外側設有連軸套，所述主傳動軸側面連接線軌滑座，所述線軌滑座與所述主軸傳動中心軸互相平行，所述線軌滑座滑動連接固設于所述主軸箱體內部的線軌，所述主傳動軸底部連接有換刀機構，所述換刀機構底部設有銑夾頭，所述銑夾頭頂部與所述主傳動軸底部設有相互配合的連接件，所述銑夾頭外側設有刀套。

進一步的，所述換刀機構包括主軸刀體、刀體軸、第一齒輪,、第二齒輪和第三齒輪，第一齒輪通過螺栓與所述主傳動軸固定連接，所述第二齒輪通過螺釘和鎖緊定位件與所述主軸刀體固定連接，所述第三齒輪內部設有傳動軸和凸鍵。

進一步的，所述主傳動軸與所述第三齒輪接觸的側面設有與所述第三齒輪相配合的齒條。

進一步的，所述銑夾頭的數量為4個或6個。

進一步的，所述主軸刀體與所述主傳動軸端面呈45°斜面結構。

進一步的，所述第二齒輪配合設有鎖緊定位鍵。

進一步的，所述4、6工位自動換刀一體化打磨主軸機構各部件之間通過軸承、擋圈、螺釘及其配套工件連接固定。

本發明的有益效果在于：

1、節省了換刀時間，可以進一步提高工作效率。

2、與增加換刀機構相比，結構簡單。

3、可以大幅度降低制造成本。

4、減少機床的占地面積。

5、機器人的結構更加緊湊。

6、可以勝任更加復雜的產品打磨。。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明具體實施方式，下面將對具體實施方式描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明的整體結構示意圖；

圖2為本發明的局部結構示意圖。

圖中，1.主軸箱體 2.主軸刀體 3.刀套

4.銑夾頭 5.鎖緊定位鍵 6.刀體軸

7.第一齒輪 8.第二齒輪 9.主傳動軸

10.換刀機構 11.線軌滑座 12.線軌

13.第三齒輪 14.主軸支架 15.連軸套

16.主軸電機 17.傳動軸 18.凸鍵

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。因此，以下對在附圖中提供的本發明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發明的范圍，而是僅僅表示本發明的選定實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

在本發明的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，或者是該發明產品使用時慣常擺放的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于區分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發明的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“設置”、“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

如圖1-2所示，本發明提供一種多工位自動換刀一體化打磨主軸機構，需要指出的是，所述4、6工位自動換刀一體化打磨主軸機構各部件之間通過軸承、擋圈、螺釘及其配套工件連接固定，此為本領域技術人員所熟知的現有技術，通過圖紙不需要付出創造性勞動便可知曉，因此本發明不予詳述。

本發明包括主軸箱體1，所述主軸箱體1中心內部設有主傳動軸9，所述主傳動軸9頂部電線連接主軸電機16，所述主軸電機16與所述主軸箱體1之間設有主軸支架14，位于所述主軸支架14部分的所述軸傳動軸9外側設有連軸套15，所述主傳動軸9側面連接線軌滑座11，所述線軌滑座11與所述主軸傳動9中心軸互相平行，所述線軌滑座11滑動連接固設于所述主軸箱體1內部的線軌12，所述主傳動軸9底部連接有換刀機構10，所述換刀機構10底部設有銑夾頭4，所述銑夾頭4頂部與所述主傳動軸9底部設有相互配合的連接件，所述銑夾頭4外側設有刀套3。

需要指出的是，所述換刀機構包括主軸刀體2、刀體軸6、第一齒輪7,、第二齒輪8和第三齒輪13，第一齒輪7通過螺栓與所述主傳動軸9固定連接，所述第二齒輪8通過螺釘和鎖緊定位件5與所述主軸刀體2固定連接，所述第三齒輪13內部設有傳動軸17和凸鍵18。

需要指出的是，所述主傳動軸9與所述第三齒輪13接觸的側面設有與所述第三齒輪13相配合的齒條。

需要指出的是，所述銑夾頭4的數量為4個或6個，均呈圓周分布。

需要指出的是，所述主軸刀體2與所述主傳動軸9端面呈45°斜面結構，制造簡單，受力均勻，穩定性高。

需要指出的是，所述第二齒輪8配合設有鎖緊定位鍵5。

工作時，所述主軸電機16帶動所述主傳動軸9旋轉，所述主傳動軸9底部與位于所述主傳動軸9底部的所述銑夾頭4頂部的連接件配合連接為一體，所述銑夾頭4與所述主傳動軸9同步旋轉，帶動其底部的砂輪旋轉而進行打磨工作。特別的是，主軸電機16與傳動軸17電連接使所述傳動軸17旋轉，所述傳動軸17帶動凸鍵18轉動從而可帶動第三齒輪13旋轉，所述第三齒輪13與所述主傳動軸9側面的齒條嚙合帶動主傳動軸9側面所述線軌滑座11在所述線軌12上滑動，使所述主傳動軸9與所述銑夾頭4分離，主軸電機16帶動主傳動軸9旋轉，通過所述第一齒輪7與第二齒輪8嚙合進行換刀工作，一般換刀機構與主軸分離，換刀是系統指令主軸移動到指定位置，實施換刀，這樣必然產生換刀時間(包括移動時間和換刀過程時間)。本發明考慮磨削工具的數量的有限性，將換刀機構10和主傳動軸9實現一體化架構設計，這樣的結構在換刀時，可以在不改變主軸位置的條件下直接進行換刀，大大節省了換刀時間。

本發明中還可以考慮，根據鑄件打磨的具體條件，配合使用的不同種類砂輪，也可以配合使用不同數量的砂輪，可以選擇4工位和6工位結構標準，以滿足鑄件打磨的要求。換刀位置和刀具定向均利用主軸電機16完成，既簡化了結構，又減少的電機的使用數量。

以上通過實施例對本發明的進行了詳細說明，但所述內容僅為本發明的較佳實施例，不能被認為用于限定本發明的實施范圍。凡依本發明申請范圍所作的均等變化與改進等，均應仍歸屬于本發明的專利涵蓋范圍之內。