CN103358201A - 一种打磨机的柔性自适应机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种打磨机的柔性自适应机构，包括主轴和设置于主轴前端的刀柄，主轴外通过螺栓连接套设有支撑架，支撑架包括套设在主轴外壁上的圆筒套和设置于圆筒套一端的凸起，凸起侧旁的主轴外还套设有支撑座，支撑座包括套设在主轴外的圆环饼和连接于圆环饼外圈向支撑架的方向延伸并覆盖支撑架的凸起的支撑座圆筒套，支撑座的圆环饼与主轴之间存有间隙，所述支撑座圆筒套内壁上与支撑架凸起对应的位置为弧形，凸起的圆周面也为弧形，支撑座内设置有气动缸体，气动缸体内设置有8组活塞杆圆柱销和活塞圆柱销，活塞杆圆柱销朝支撑架的凸起方向顶出。本发明的有益效果是：通过保持恒定气压来保证恒定的打磨接触力。

Description

一种打磨机的柔性自适应机构
 
技术领域
本发明涉及一种打磨机，特别是涉及一种打磨机的柔性自适应机构。
 
背景技术
传统的机器人自动打磨工艺是按零件模型和打磨区域示教机器人的运动轨迹，在打磨过程中，对每个工件机器人都是按固定的轨迹运行。但是在实际的操作中，每个零件的自身尺寸及飞边毛刺都不一致，这会影响打磨质量，在遇到大的毛刺时会损坏刀具。为提高打磨的成品率、打磨质量的稳定性、刀具的使用效率和寿命，有必要开发一种能够按遇到的毛刺大小实时地调整刀具打磨位置和姿态的机构，配合机器人对零件进行打磨。
 
发明内容
本发明就是为了解决上述问题，克服现有技术中打磨机所存在的问题，本发明提供一种打磨机的柔性自适应机构以满足需求。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种打磨机的柔性自适应机构，包括主轴和设置于主轴前端的刀柄，其特征在于，所述主轴外通过螺栓连接套设有支撑架，支撑架包括套设在主轴外壁上的圆筒套和设置于圆筒套一端的凸起，凸起侧旁的主轴外还套设有支撑座，所述支撑座包括套设在主轴外的圆环饼和连接于圆环饼外圈向支撑架的方向延伸并覆盖支撑架的凸起的支撑座圆筒套，所述支撑座的圆环饼与主轴之间存有间隙，所述支撑座圆筒套内壁上与支撑架凸起对应的位置为弧形，凸起的圆周面也为弧形，所述支撑座内设置有气动缸体，气动缸体内设置有8组活塞杆圆柱销和活塞圆柱销，活塞杆圆柱销朝支撑架的凸起方向顶出。
上述一种打磨机的柔性自适应机构，其特征在于，所述支撑座圆筒套与支撑架的凸起的连接处外部设置有防止支撑架滑出支撑座的挡环，挡环连接于支撑座圆筒套上并且与支撑架的圆筒套之间有间隙。
上述一种打磨机的柔性自适应机构，其特征在于，所述挡环与支撑架的圆筒套外壁之间还设置有密封圈。
上述一种打磨机的柔性自适应机构，其特征在于，所述支撑架的凸起与支撑座之间的连接处还设置有防止支撑架轴向旋转的钢珠。
上述一种打磨机的柔性自适应机构，其特征在于，所述支撑座上还连接有覆盖主轴设置有刀柄的另一端防尘罩。
上述一种打磨机的柔性自适应机构，其特征在于，所述主轴设置有刀柄的另一端设置有测距感应器，防尘罩上设置有反射板，所述测距感应器和反射板处于同一直线上。
本发明的有益效果是：通过保持恒定气压来保证恒定的打磨接触力，柔性自适应机构保持力的大小根据工件的材质和刀具的切削参数进行设置，柔性自适应机构的柔性可以自动补偿工件自身的偏差，结合偏移检测和反馈系统机器人能实时调整行进速度，可以有效规避大的飞边对刀具造成损坏和保证稳定的打磨质量。柔性自适应机构能降低机器人运动轨迹的示教难度，显著提高实施的工作效率。
 
附图说明
图1是本发明的剖视图；
图2是本发明的正面示意图；
图3是本发明的径向偏转状态示意图；
图4是本发明的轴向偏移状态示意图。
 
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
参看图1，一种打磨机的柔性自适应机构，包括主轴100和设置于主轴100前端的刀柄200，主轴100外通过螺栓110连接套设有支撑架300，支撑架300包括套设在主轴100外壁上的圆筒套310和设置于圆筒套310一端的凸起320，凸起320侧旁的主轴100外还套设有支撑座400，支撑座400包括套设在主轴100外的圆环饼410和连接于圆环饼410外圈向支撑架300的方向延伸并覆盖支撑架300的凸起320的支撑座圆筒套420，支撑座400的圆环饼410与主轴100之间存有间隙，支撑座圆筒套420内壁上与支撑架300凸起320对应的位置为弧形，凸起320的圆周面也为弧形，支撑座400内设置有气动缸体500，气动缸体500内设置有8组活塞杆圆柱销510和活塞圆柱销520，活塞杆圆柱销510朝支撑架300的凸起320方向顶出。活塞杆圆柱销510起到受力作用；活塞圆柱销520起到密封作用。
参看图2，在本发明中，支撑座400内设置有气动缸体500，并且还设置有一个进气快换接头530，进气快换接头530与气动缸体500的8组活塞圆柱销520进气腔体之间联通，通过从进气快换接头530来对气动缸体500进行通气。
气动缸体500与圆环饼410之间套设有O型圈540，O型圈540的作用是保证进气腔体的密封性。
支撑座圆筒套420与支撑架300的凸起320的连接处外部设置有防止支撑架300滑出支撑座400的挡环600，挡环600连接于支撑座圆筒套420上并且与支撑架300的圆筒套310之间有间隙。
挡环600与支撑架300的圆筒套310外壁之间还设置有密封圈610，密封圈610作用是防尘和辅助安装主轴100。
支撑架300的凸起320与支撑座400之间的连接处还设置有防止支撑架300轴向旋转的钢珠321。
支撑座400上还连接有覆盖主轴100设置有刀柄200的另一端防尘罩700，防尘罩700能够防止灰尘进入机构内部。
主轴100设置有刀柄200的另一端设置有测距感应器120，防尘罩700上设置有反射板710，测距感应器120和反射板710处于同一直线上,测距感应器120能够测量出与反射板710之间的距离。
参看图3，通过进气口对气动缸体500进行通气，将活塞杆圆柱销510全部顶出，活塞杆圆柱销510将支撑架300的凸起320顶在挡环600的端面上。主轴100带动刀柄200高速旋转，对铸件进行打磨，铸件本体或毛刺较大时，动力工具受径向力增大，由于支撑架300和主轴100装配在一起，受力超过设定的保持力时，又因为支撑座400的圆环饼410与主轴100之间存有间隙，支撑座圆筒套420内壁上与支撑架300凸起320对应的位置为弧形，凸起320的圆周面也为弧形，所以支撑架300能够绕和挡环600的接触点旋转，直到主轴100受到的外力和活塞杆圆柱销510的顶出力达到平衡。当主轴100所受的外力小于设定的保持力时，支撑架300会恢复到初始通气时的平衡状态。在机构中钢珠321起到限制支撑架300轴向旋转的作用。
参看图4，主轴100轴向受力超过设定的保持力，主轴100将发生轴向偏移时，直到主轴100受到的外力和活塞杆圆柱销510的顶出力达到平衡。当主轴100所受的外力小于设定的保持力时，支撑架300会恢复到初始通气时的平衡状态。
参看图3、图4，主轴100发生径向偏转和轴向偏移，测距感应器120随之径向偏转和轴向偏移，通过反射板710的配合测距感应器120能够实时地感知偏移量，并将偏移量信息传送给控制系统。控制系统内可以设定两个预设阀值，若位移量超过第一预设阈值时，意味遇到较大的可处理的毛刺，则控制系统控制主轴100的行进速度自动调低到某一设定值进行低速打磨，随着打磨的进行，当检测到的位移量小于第一预设阈值时，控制系统控制主轴100自动切换到正常的行进速度进行打磨。这样，就能消除铸件自身大小及毛刺大小不一带来的影响，保证打磨效果的一致性。如果遇到很大的毛刺或超过公差的铸件，即超出正常的打磨范围，这时测距感应器120检测到的偏移量大于第二预设阀值（第二预设阈值大于第一预设阈值），此时控制系统立即停机，打磨工作停止，同时系统报警，等待人工处理。通过这种方式很好地保护整体机器和工具，避免非正常因素对整体机器和工具的破坏。
本发明的有益效果是：通过保持恒定气压来保证恒定的打磨接触力，柔性自适应机构保持力的大小根据工件的材质和刀具的切削参数进行设置，柔性自适应机构的柔性可以自动补偿工件自身的偏差，结合偏移检测和反馈系统机器人能实时调整行进速度，可以有效规避大的飞边对刀具造成损坏和保证稳定的打磨质量。柔性自适应机构能降低机器人运动轨迹的示教难度，显著提高实施的工作效率。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (6)

1.一种打磨机的柔性自适应机构，包括主轴和设置于主轴前端的刀柄，其特征在于，所述主轴外通过螺栓连接套设有支撑架，支撑架包括套设在主轴外壁上的圆筒套和设置于圆筒套一端的凸起，凸起侧旁的主轴外还套设有支撑座，所述支撑座包括套设在主轴外的圆环饼和连接于圆环饼外圈向支撑架的方向延伸并覆盖支撑架的凸起的支撑座圆筒套，所述支撑座的圆环饼与主轴之间存有间隙，所述支撑座圆筒套内壁上与支撑架凸起对应的位置为弧形，凸起的圆周面也为弧形，所述支撑座内设置有气动缸体，气动缸体内设置有活塞杆圆柱销和活塞圆柱销，活塞杆圆柱销朝支撑架的凸起方向顶出。
2.根据权利要求1所述一种打磨机的柔性自适应机构，其特征在于，所述支撑座圆筒套与支撑架的凸起的连接处外部设置有防止支撑架滑出支撑座的挡环，挡环连接于支撑座圆筒套上并且与支撑架的圆筒套之间有间隙。
3.根据权利要求2所述一种打磨机的柔性自适应机构，其特征在于，所述挡环与支撑架的圆筒套外壁之间还设置有密封圈。
4.根据权利要求2或3所述一种打磨机的柔性自适应机构，其特征在于，所述支撑架的凸起与支撑座之间的连接处还设置有防止支撑架轴向旋转的钢珠。
5.根据权利要求4所述一种打磨机的柔性自适应机构，其特征在于，所述支撑座上还连接有覆盖主轴设置有刀柄的另一端防尘罩。
6.根据权利要求5所述一种打磨机的柔性自适应机构，其特征在于，所述主轴设置有刀柄的另一端设置有测距感应器，防尘罩上设置有反射板，所述测距感应器和反射板处于同一直线上。
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