一种工业机器人叶片加工料库装置的制作方法

本发明涉及叶片机器人工业加工技术领域，具体为一种工业机器人叶片加工料库装置。

背景技术：

随着航空技术的发展，发动机叶片的质量要求愈加严格，叶片的加工方式也由传统的机床加工向工业机器人加工等多元化加工方式转化。目前，工业机器人抛修叶片，多为人工装夹，无法实现工业机器人不间断的连续抛修作业。人工装夹叶片容易导致操作员受伤，同时增加了叶片加工时间，降低了叶片生产效率。

技术实现要素：

针对现有技术中人工装夹中存在无法实现连续抛修作业以及无法对不同叶片装夹的问题，本发明提供一种工业机器人叶片加工料库装置，料库设计结构简单、操作方便，提高加工效率，满足不同叶片的装夹，实现工业机器人加工叶片的连续性。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种工业机器人叶片加工料库装置，包括装配有若干个快放装置的料库安放支架；料库安放支架上设有若干个安装位；若干个快放装置上分别设有安装槽，安装槽卡在安装位上设置，快放装置一端设有夹头，用于工业机器人的抓取，另一端设有装夹单元，用于夹装叶片的轴颈端设置。

优选的，若干个安装位分别设置在料库安放支架的两侧和顶部。

优选的，快放装置上包括第一挡板、支撑板和第二挡板；第一挡板和第二挡板两侧的上下两端分别水平连接支撑板，支撑板在第一挡板和第二挡板之间设置形成安装槽。

进一步的，夹头通过连接螺栓连接在第一挡板上，且通过定位销在第一挡板上定位设置。

进一步的，装夹单元通过螺栓固定在第二挡板上设置。

进一步的，快放装置还包括推动板、顶紧螺钉、连接销和顶紧单元，第一挡板和第二挡板同侧上下两端的支撑板上分别设有通孔，推动板在第一挡板和第二挡板之间设置，且推动板的一端设有连接孔，连接销通过支撑板的通孔插入推动板的连接孔内设置，推动板沿着连接销来回摆动形成杠杆运动；所述第一挡板的一侧设有螺纹孔，顶紧螺钉螺纹连接于螺纹孔且顶紧在推动板的自由端上设置，第二挡板设有开孔，顶紧单元嵌入开孔内设置，顶紧单元通过推动板的挤压使得叶片的轴颈端顶紧在装夹单元上设置。

进一步的，顶紧单元包括弹簧和顶紧块，弹簧套在顶紧块的外侧设置，顶紧块的一端接触推动板，另一端接触叶片的轴颈端设置。

更进一步的，推动板与顶紧块的接触面上设有凸起。

优选的，装夹单元包括第一榫头定位块和第二榫头定位块；第一榫头定位块在第二挡板的上部设置，第一榫头定位块上设有凸起，第二榫头定位块在第二挡板的下部设置，第二榫头定位块上设有凸起，叶片的轴颈端夹持在第一榫头定位块和第二榫头定位块之间，且与第一榫头定位块和第二榫头定位块的凸起接触设置。

进一步的，叶片的轴颈端与第一榫头定位块和第二榫头定位块之间间隙配合。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明提供了一种工业机器人叶片加工料库装置，通过装配有若干个快放装置的料库安放支架；料库安放支架采用多工位料架式结构，减少了工人逐个装夹叶片时工业机器人的等待时间；将叶片装夹在快放装置中，快放装置的一端设有夹头，实现叶片与工业机器人气动卡盘的连接以及叶片的连续加工，快放装置的另一端设有装夹单元，满足不同叶片的装夹，降低了叶片加工成本，提高了加工效率。

进一步的，若干个安装位分别设置在料库安放支架的两侧和顶部，增加了料库安放支架上的安装位的数量，提高了加工效率，减少了工人逐个装夹叶片时工业机器人的等待时间。

进一步的，快放装置上包括第一挡板、支撑板和第二挡板；所述第一挡板和第二挡板两侧的上下两端分别水平连接支撑板，支撑板在第一挡板和第二挡板之间设置形成安装槽，便于将快放装置装配在料库安放支架的安装槽内设置。

更进一步的，夹头通过连接螺栓连接在第一挡板上，且通过定位销在第一挡板上定位设置，提高了夹头在第一挡板上的稳定性。

更进一步的，装夹单元通过螺栓固定在第二挡板上设置，提高了装夹单元在第二挡板上的稳定性。

更进一步的，当装夹叶片时，旋转顶紧螺钉，使得顶紧螺钉驱动推动板移动，推动板对顶紧单元产生压力，使得叶片的轴颈端顶紧在装夹单元上；当卸去叶片时，反向旋转顶紧螺钉，使得推动板复位，同时带动顶紧单元复位，使得叶片的轴颈端松弛在装夹单元上，便于取放，有效的提高了对叶片的紧固和松弛的操纵性。

更进一步的，顶紧单元包括弹簧和顶紧块，弹簧便于顶紧单元对推动板的弹性复位。

优选的更进一步的，推动板与顶紧块的接触面上设有凸起，减少了推动板与顶紧块的相对距离，便于操纵。

进一步的，装夹单元包括第一榫头定位块和第二榫头定位块，叶片的轴颈端夹持在第一榫头定位块和第二榫头定位块之间，且与第一榫头定位块和第二榫头定位块的凸起接触设置，第一榫头定位块和第二榫头定位块的凸起对叶片的轴颈端起到了限位的作用，便于在装夹紧固时，对顶紧单元起到支撑作用。

更进一步的，叶片的轴颈端与第一榫头定位块和第二榫头定位块之间间隙配合，便于叶片的取放。

附图说明

图1为本发明中多工位料库底座主视图；

图2为本发明中多工位料库底座侧视图；

图3为本发明中叶片放置在快换装置内的结构示意图；

图4为本发明中快换装置的俯视图；

图5为图4中i部分的放大示意图；

图6为图4中i部分的剖视图；

图7为本发明中快换装置卸去叶片的原理示意图；

图8为本发明中快换装置装夹叶片的原理示意图。

图中：1-料库安放支架；2-快换装置；3-夹头；4-定位销；5-连接销；6-第一挡板；7-支撑板；8-第二挡板；9-第一榫头定位块；10-叶片；11-第二榫头定位块；12-顶紧螺栓；13-连接螺栓；14-推动板；15-弹簧；16-顶紧块。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。

本发明提供了一种工业机器人叶片加工料库装置，如图1和图2所示，包括装配有若干个快放装置2的料库安放支架1；所述料库安放支架1上设有若干个安装位；若干个所述快放装置2上分别设有安装槽，所述安装槽卡在安装位上设置，所述快放装置2一端设有夹头3，用于工业机器人的抓取，另一端设有装夹单元，用于夹装叶片10的轴颈端设置。

若干个所述安装位分别设置在料库安放支架1的两侧和顶部，增加了料库安放支架1上的安装位的数量，提高了加工效率，减少了工人逐个装夹叶片10时工业机器人的等待时间。

根据图3所示，快放装置2上包括第一挡板6、支撑板7和第二挡板8；所述第一挡板6和第二挡板8两侧的上下两端分别水平连接支撑板7，所述支撑板7在第一挡板6和第二挡板8之间设置形成安装槽，便于将快放装置2装配在料库安放支架1的安装槽内设置。

夹头3通过连接螺栓13连接在第一挡板6上，且通过定位销4在第一挡板6上定位设置，提高了夹头在第一挡板上的稳定性。

装夹单元通过螺栓固定在第二挡板8上设置，提高了装夹单元在第二挡板上的稳定性。

根据图4所示，快放装置2还包括推动板14、顶紧螺钉12、连接销5和顶紧单元，所述第一挡板6和第二挡板8同侧上下两端的支撑板9上分别设有通孔，所述推动板14在第一挡板6和第二挡板8之间设置，且推动板14的一端设有连接孔，所述连接销5通过支撑板9的通孔插入推动板14的连接孔内设置，推动板14沿着连接销5来回摆动形成杠杆运动；所述第一挡板6的一侧设有螺纹孔，所述顶紧螺钉12螺纹连接于螺纹孔且顶紧在推动板14的自由端上设置，所述第二挡板8设有开孔，所述顶紧单元嵌入开孔内设置，顶紧单元通过推动板14的挤压使得叶片10的轴颈端顶紧在装夹单元上设置。

根据图5和图6所示，顶紧单元包括弹簧15和顶紧块16，所述弹簧15套在顶紧块16的外侧设置，顶紧块16的一端接触推动板14，另一端接触叶片10的轴颈端设置，其中推动板14与顶紧块16的接触面上设有凸起。

本发明中装夹单元包括第一榫头定位块9和第二榫头定位块11；所述第一榫头定位块9在第二挡板8的上部设置，第一榫头定位块9上设有凸起，所述第二榫头定位块11在第二挡板8的下部设置，第二榫头定位块11上设有凸起，所述叶片10的轴颈端夹持在第一榫头定位块9和第二榫头定位块11之间，且与第一榫头定位块9和第二榫头定位块11的凸起接触设置，第一榫头定位块9和第二榫头定位块11的凸起对叶片10的轴颈端起到了限位的作用，便于在装夹紧固时，对顶紧单元起到支撑作用；叶片10的轴颈端与第一榫头定位块9和第二榫头定位块11之间间隙配合，便于叶片10的取放。

本发明采用多工位料架式结构，配合专用叶片快换结构，实现工业机器人加工叶片的连续性；料库安放支架1的多工位设计，可同时存储待加工叶片10及加工完成叶片10，在工业机器人加工过程中可以随时补充料架库上的待加工叶片10数量，同时将已加工完成的叶片10取下。该料库安放支架1实现了工业机器人对叶片10的不间断连续加工，在确保叶片加工质量的同时提高了叶片加工效率，减少了工人逐个装夹叶片时工业机器人的等待时间；

本发明中采用快换装置2实现叶片10与工业机器人气动卡盘的连接，快换装置与叶片实现了快速装夹，保证了工业机器人加工的连续性。

本发明中快换装置2装夹叶片10的原理如下，

根据图7所示，a表示顶紧螺栓12的原始位置，a表示顶紧螺栓12拧紧后的位置；b表示顶紧块16的原始位置，b表示顶紧块16拧紧后的位置；装上叶片10后，旋转顶紧螺栓12按照图7所示的箭头方向拧紧，顶紧螺栓12顶紧在推动板14的自由端上，推动板14按照图7所示的箭头方向移动，并推动顶紧块16，顶紧块16的顶紧面将叶片10的轴颈端顶紧在榫头底面，实现叶片的固定；

根据图8所示，a表示顶紧螺栓12的原始位置，a表示顶紧螺栓12拧紧后的位置；b表示顶紧块16的原始位置，b表示顶紧块16拧紧后的位置；旋转顶紧螺栓12按照图8所示的箭头方向拧松，顶紧螺栓12复位带动推动板14按照图8所示的箭头方向复位移动，并带动顶紧块16复位，顶紧块16顶紧面将叶片10的轴颈端与榫头底面分离，取下叶片。

本发明中工业机器人抓取原理如下，工业机器人六轴头上的气动卡盘抓取快换装置2的夹头3，气动卡盘端面与夹头3齐平设置，确保每次抓取的位置一致性，气动卡盘端面抓取快换装置的夹头3后对叶片10进行加工，加工结束后气动卡盘将带有已加工叶片10的快换装置2放置在初始位置，并继续抓取下一个快换装置2的夹头3，对下一个叶片10进行加工，直至将料库安放支架1上的叶片10均加工完毕后，工作结束。