一种机器人焊缝打磨工具机构

技术领域

本发明发明涉及工业自动化和机器人打磨去毛刺领域，具体是一种机器人焊缝打磨工具机构。

背景技术

在工程机械、医疗器械、食品加工行业，大多数结构件、框架、箱体件均是拼焊而成，焊接完毕后需对焊缝进行打磨和清根处理。目前各公司基本上都是采用人工打磨的方式，其不仅费时、费力、成本高、作业的质量往往依赖于工人的经验和熟练程度，而且人工打磨具有一定的安全隐患，由此，急需解决。随着科技的发展，劳动强度大，工作环境恶劣，甚至严重影响操作人员身体健康的岗位，正逐步被自动化设备所取代。

发明内容

本发明的目的是提供一种机器人焊缝打磨工具机构，包括3D视觉相机、恒力浮动装置、机器人连接法兰、私服电机、接触轮组件、张紧&纠偏轮组件、气缸组件、驱动轮组件、同步轮组件、支撑件组件、平面磨削接触板、环形砂带、前盖板、后盖板、中间异形隔板、直线轴承等系统组成，具有自动化集成度高、结构简单以及工作可靠等特点，能够有效提高生产效率、提升产品质量、降低生产成本。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种机器人焊缝打磨工具机构，包括外部框架结构、设在外部框架结构中的伺服打磨结构以及连接伺服打磨结构的控制部件，所述的外部框架结构包括前盖板、后盖板、中间异形隔板，所述的伺服打磨结构包括设在前盖板中的驱动组件、张紧控制结构以及设在驱动组件与张紧控制结构外部连接的环形砂带，所述的控制部件包括设在前盖板外端面连接视觉监控结构以及在前盖板与视觉监控结构之间设置恒力浮动装置。

所述的驱动组件包括设置前盖板中的私服电机、接触轮组件、平面磨削接触板以及驱动轮组件。

所述的驱动轮组件中设置同步轮组件。

所述的张紧控制结构包括设在前盖板中的气缸组件、连接气缸组件的直线轴承、贯穿中间异形隔板与直线轴承连接的纠偏轮组件。

所述的恒力浮动装置与前盖板外端面之间设置支撑件组件。

所述的视觉监控结构包括恒力浮动装置连接的设在机器人连接法兰以及设在机器人连接法兰上的3D视觉相机组件。

本发明的有益效果是：本发明结构设计合理、安装方便，由于焊接会导致产品变形，特别是薄板箱体类零件，焊缝位置与尺寸不稳定，故采用一套3D视觉相机来检测焊缝位置信息以及焊缝的高度与宽度，恒力浮动装置确保打磨焊缝的磨削力为恒力，提升耗材使用寿命，且不会过打位置。

并且焊缝在焊接后，其强度大，硬度高，故采用砂带对其进行磨削，此套三角形砂带机不仅可以打磨角焊缝，亦可以打磨平焊缝，同时本结构简单，生产制造成本低，易于后期维护保养。

以下将结合附图和实施例，对本发明进行较为详细的说明。

附图说明

图1为本发明的构造示意图。

图2为图1的右视图。

图3为图1的俯视图。

图4为图1的剖视图。

图5为图1的立体图。

图6为图1的爆炸图。

图中：1.私服电机、2.3D视觉相机组件、3.机器人连接法兰、4.接触轮组件、5.平面磨削接触板、6.驱动轮组件、7.环形砂带、8.前盖板、9.同步轮组件、10.恒力浮动装置、11.气缸组件、12.直线轴承、13.中间异形隔板、14.纠偏轮组件、15.支撑件组件、16.后盖板。

具体实施方式

申请文本中术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1，如图1-6所示，一种机器人焊缝打磨工具机构，包括外部框架结构、设在外部框架结构中的伺服打磨结构以及连接伺服打磨结构的控制部件，所述的外部框架结构包括前盖板8、后盖板16、中间异形隔板13，所述的伺服打磨结构包括设在前盖板8中的驱动组件、张紧控制结构以及设在驱动组件与张紧控制结构外部连接的环形砂带7，所述的控制部件包括设在前盖板8外端面连接视觉监控结构以及在前盖板与视觉监控结构之间设置恒力浮动装置10。

所述的驱动组件包括设置前盖板中的私服电机1、接触轮组件4、平面磨削接触板5、驱动轮组件6。

所述的驱动轮组件6中设置同步轮组件9。

所述的张紧控制结构包括设在前盖板8中的气缸组件11、连接气缸组件11的直线轴承12、贯穿中间异形隔板与直线轴承12连接的纠偏轮组件14。

所述的恒力浮动装置10与前盖板8外端面之间设置支撑件组件15。

所述的视觉监控结构包括恒力浮动装置10连接的设在机器人连接法兰3以及设在机器人连接法兰3上的3D视觉相机组件2。

3D视觉相机2安装在机器人连接法兰3上，3D相机2经过手眼标定后，扫描得到的点云图自动转换为机器人基坐标系下的点云图，用于检测焊缝位置信息以及焊缝的高度与宽度，机器人连接法兰3用于将整体焊缝打磨工具固定到机器人末端，恒力浮动装置10确保打磨焊缝的磨削力为恒力，不仅不会过打产品，保证良品率，而且提升耗材使用寿命，私服电机1、同步带组件9和驱动轮组件6为环形砂带7提供动力，气缸组件11、直线轴承12带动张紧轮为环形砂带7提供张紧力，确保环形砂带7不会松弛，纠偏轮组件14，设计为鼓形凸轮防止砂带在打磨过程中跑偏，接触轮组件4主要打磨角焊缝，亦可打磨狭小空间内平焊缝，平面磨削接触板5主要用于平焊缝的打磨，整套焊缝打磨工具设计为三角形结构，确保在打磨角焊缝时不与产品干涉，前盖板8、中间异形隔板15、后盖板16构成三角砂带机的外部框架，且对三角形砂带机取到密封保护作用。

本发明结构设计合理、安装方便，由于焊接会导致产品变形，特别是薄板箱体类零件，焊缝位置与尺寸不稳定，故采用一套3D视觉相机来检测焊缝位置信息以及焊缝的高度与宽度，恒力浮动装置确保打磨焊缝的磨削力为恒力，提升耗材使用寿命，且不会过打位置。

并且焊缝在焊接后，其强度大，硬度高，故采用砂带对其进行磨削，此套三角形砂带机不仅可以打磨角焊缝，亦可以打磨平焊缝，同时本结构简单，生产制造成本低，易于后期维护保养。

以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。