【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于机器人，尤其涉及一种用于轮胎模具自动钻孔的机器人系统及其控制方法。
技术介绍
1、本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
2、轮胎模具，是用于硫化成型各类轮胎的模具，轮胎硫化过程中，为了使模具型腔内的空气排出，需要在轮胎模具的胎面上开设有多个气孔，且气孔数量多，位置分布不规则，一致性要求较高。所加工的气孔孔径小深度大，而且气孔的中心线需要垂直于其所在胎面，方向变化范围大；此外，轮胎模具属于定制产品，型号多、批量小，传统机械设备难以适应且加工质量无法保证。
3、目前，对于轮胎模具的气孔加工，大多采用人工钻孔方式加工，人工加工的随意性大，加工质量难以保证，劳动强度大且伴随噪音振动等危害，长期从事此项工作对身体危害大。
4、申请号为2015219162.2的技术专利，公开了一种轮胎模具专用数控自动钻孔机，实现了在轮胎模具上机械钻孔，节省了人力，减轻操作者劳动强度，大大提高了自动化程度和工作效率，而且提高了钻孔位置的精度和一致性，保证了轮胎模具良好的工艺性能。申请号为20219685202.3的专利技术专利，公开了一种轮胎模具专用全自动钻孔机，较好解决了轮胎模具钻孔加工时，浪费人力资源、效率低及加工误差大的问题。
5、上述两种钻孔机都节省了人力，减轻了操作者劳动强度，提高了工作效率，但是，其定位装置复杂，且精度要求较高，且在加工深孔时无法保证钻头在高转速状态下的稳定性，尤其针对不同型号轮胎模具加工时，需要人工换刀，自动化程度有待进一步提高
技术实现思路
1、为了解决上述
技术介绍
中存在的技术问题，本专利技术提供一种用于轮胎模具自动钻孔的机器人系统及其控制方法，设置钻套抑制刀具振动和变形，保证钻头在高转速状态下的稳定性，且通过直线驱动单元、可换刀主轴、摆动气缸和双杆气缸的配合，实现了自动换刀以及刀具自动进出钻套，能适用于多种型号的轮胎模具的加工，实现对轮胎模具的柔性自动化钻孔加工。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、本专利技术的第一个方面提供一种用于轮胎模具自动钻孔的机器人系统。
4、一种用于轮胎模具自动钻孔的机器人系统，包括机械臂、直线驱动单元、可换刀主轴、z型板、钻套、摆动气缸、气缸连接板、双杆气缸、用于放置轮胎模具的工作台、设置于工作台上的刀架和放置于刀架上的若干刀具；所述直线驱动单元安装于机械臂末端，所述可换刀主轴安装于直线运动机构上，所述直线驱动单元的一侧设置双杆气缸，所述双杆气缸前端与气缸连接板的一侧固定连接，气缸连接板的另一侧安装摆动气缸，摆动气缸前端安装z型板，钻套位于z型板末端；
5、所述可换刀主轴，用于在机械臂带动可换刀主轴至刀架时夹取或放置刀具，且在刀具穿过钻套后，带动刀具旋转；
6、所述双杆气缸，用于在可换刀主轴夹取刀具且机械臂带动刀具至轮胎模具后伸出，或者，在z型板旋转至与刀具水平的位置后收缩；
7、所述摆动气缸，用于在双杆气缸伸出后带动z型板旋转至与刀具垂直的位置，或者，在可换刀主轴放置刀具前带动z型板旋转至与刀具水平的位置；
8、所述直线驱动单元，用于在z型板旋转至与刀具垂直的位置后，通过直线运动带动刀具穿过钻套至加工工件。
9、进一步地，还包括钻套连接板和若干导杆；
10、所述钻套连接板，用于固定所述双杆气缸和所述直线驱动单元；
11、所述导杆的一端固定于气缸连接板上，所述导杆的另一端穿过钻套连接板。
12、进一步地，还包括设置于所述钻套上方的油路接头；
13、所述油路接头，用于连接油泵向钻套内供油。
14、进一步地，所述钻套的一侧设置有紧定螺钉；
15、所述紧定螺钉，用于紧固钻套。
16、进一步地，所述直线驱动单元包括伺服电机、电机座、导轨、滚珠丝杆、开口型固定环、滑块和联轴器；
17、所述伺服电机安装在导轨末端的电机座上，联轴器一端连接伺服电机，联轴器另一端连接滚珠丝杆，所述滑块的第一端安装于导轨上，且滚珠丝杆穿过滑块，滑块的第二端固定连接开口型固定环的第一端，开口型固定环的第二端用于固定可换刀主轴。
18、进一步地，还包括第一连接板；
19、所述第一连接板的顶部与机械臂连接，第一连接板的底部通过螺栓与所述导轨固定连接，第一连接板的一侧安装所述双杆气缸。
20、进一步地，所述刀架上的还放置有接触式测头；
21、所述可换刀主轴，还用于夹取或放置所述接触式测头。
22、进一步地，还包括上位机和信号接收器；
23、所述机械臂，用于在所述可换刀主轴夹取接触式测头后，带动接触式测头在轮胎模具的每个面的多个触发点进行探测；
24、所述信号接收器，用于接收触发点的位置；
25、所述上位机，用于根据所述触发点的位置，构建用户坐标系。
26、进一步地，还包括对刀装置；
27、所述对刀装置，用于校准刀具的长度。
28、本专利技术的第二个方面提供如第一方面所述的一种用于轮胎模具自动钻孔的机器人系统的控制方法。
29、如第一方面所述的一种用于轮胎模具自动钻孔的机器人系统的控制方法，包括：
30、控制机械臂带动可换刀主轴至刀架；
31、控制可换刀主轴夹取刀具；
32、控制双杆气缸在机械臂带动刀具至轮胎模具后伸出；
33、控制摆动气缸带动z型板旋转至与刀具垂直的位置；
34、控制直线驱动单元通过直线运动带动刀具穿过钻套至加工工件；
35、控制可换刀主轴带动刀具旋转，对轮胎模具钻孔；
36、在钻孔完毕后，控制摆动气缸带动z型板旋转至与刀具水平的位置；
37、控制双杆气缸收缩，并控制机械臂带动可换刀主轴至刀架后，控制可换刀主轴放置刀具。
38、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
39、本专利技术设置钻套抑制刀具振动和变形，保证钻头在高转速状态下的稳定性，且通过直线驱动单元、可换刀主轴、摆动气缸和双杆气缸的配合，实现了自动换刀以及刀具自动进出钻套，能适用于多种型号的轮胎模具的加工，实现对轮胎模具的柔性自动化钻孔加工。
40、本专利技术油路接头于可换钻套的输油口对正安装，便于润滑油流入可换钻套，润滑刀具的同时提高散热能力，延长刀具寿命。
41、本专利技术采用接触式测头定位，实现轮胎模具的自动定位。
42、本专利技术设置对刀装置，实现自动对刀。
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1.一种用于轮胎模具自动钻孔的机器人系统，其特征在于，包括机械臂、直线驱动单元、可换刀主轴、Z型板、钻套、摆动气缸、气缸连接板、双杆气缸、用于放置轮胎模具的工作台、设置于工作台上的刀架和放置于刀架上的若干刀具；所述直线驱动单元安装于机械臂末端，所述可换刀主轴安装于直线运动机构上，所述直线驱动单元的一侧设置双杆气缸，所述双杆气缸前端与气缸连接板的一侧固定连接，气缸连接板的另一侧安装摆动气缸，摆动气缸前端安装Z型板，钻套位于Z型板末端；
2.根据权利要求1所述的一种用于轮胎模具自动钻孔的机器人系统，其特征在于，还包括钻套连接板和若干导杆；
3.根据权利要求1所述的一种用于轮胎模具自动钻孔的机器人系统，其特征在于，还包括设置于所述钻套上方的油路接头；
4.根据权利要求1所述的一种用于轮胎模具自动钻孔的机器人系统，其特征在于，所述钻套的一侧设置有紧定螺钉；
5.根据权利要求1所述的一种用于轮胎模具自动钻孔的机器人系统，其特征在于，所述直线驱动单元包括伺服电机、电机座、导轨、滚珠丝杆、开口型固定环、滑块和联轴器；
6.根据权利要求
7.根据权利要求1所述的一种用于轮胎模具自动钻孔的机器人系统，其特征在于，所述刀架上的还放置有接触式测头；
8.根据权利要求7所述的一种用于轮胎模具自动钻孔的机器人系统，其特征在于，还包括上位机和信号接收器；
9.根据权利要求1所述的一种用于轮胎模具自动钻孔的机器人系统，其特征在于，还包括对刀装置；
10.如权利要求1-9任一项所述的一种用于轮胎模具自动钻孔的机器人系统的控制方法，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种用于轮胎模具自动钻孔的机器人系统，其特征在于，包括机械臂、直线驱动单元、可换刀主轴、z型板、钻套、摆动气缸、气缸连接板、双杆气缸、用于放置轮胎模具的工作台、设置于工作台上的刀架和放置于刀架上的若干刀具；所述直线驱动单元安装于机械臂末端，所述可换刀主轴安装于直线运动机构上，所述直线驱动单元的一侧设置双杆气缸，所述双杆气缸前端与气缸连接板的一侧固定连接，气缸连接板的另一侧安装摆动气缸，摆动气缸前端安装z型板，钻套位于z型板末端；
2.根据权利要求1所述的一种用于轮胎模具自动钻孔的机器人系统，其特征在于，还包括钻套连接板和若干导杆；
3.根据权利要求1所述的一种用于轮胎模具自动钻孔的机器人系统，其特征在于，还包括设置于所述钻套上方的油路接头；
4.根据权利要求1所述的一种用于轮胎模具自动钻孔的机器人系统，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：王彬，刘海宁，赵云浩，裴升明，赵世虎，
申请(专利权)人：山东力创模具股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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