CN105437058A - 一种全向自适应作业机构 - Google Patents

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张佐江
潘存云
张勋宇
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    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B41/00—Component parts such as frames, beds, carriages, headstocks
    • B24B41/002—Grinding heads
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Abstract

一种全向自适应作业机构，包括传动伸缩杆、传动万向节以及轴承和弹性套件；驱动装置的输出转轴与传动万向节的一端连接，传动万向节的另一端与传动伸缩杆的一端连接，工作头安装于传动伸缩杆的另一端；弹性套件套设于传动伸缩杆上，且弹性套件一端设置于驱动装置，另一端设有轴承，且轴承安装于传动伸缩杆连接所述工作头的一端。整个作业机构自身能够适应作业时对工件的接触力，从而保证整个作业过程中工作头与工件是柔性接触，能够提高作业效果以及达到保护工件的效果，该装置降低了对运动平台进给以及传动方面精度的要求，即为使用加工精度一般的运动平台能够达到较好的效果，由此而提高了整个设备的性价比。

Description

一种全向自适应作业机构
技术领域
本发明涉及机械加工技术领域，具体涉及一种全向自适应作业机构。
背景技术
机械抛光是靠切削、材料表面塑性变形去掉被抛光后的凸部而得到平滑面的抛光方法，一般使用油石条、羊毛轮、砂纸等，以手工操作为主，特殊零件如回转体表面，可使用转台等辅助工具。
目前常见的抛光装置包括圆管抛光机和平面抛光机，圆管抛光机主要运用在圆管、圆棍以及细长轴状物体的抛光上，此类装置有多组磨头，磨头一般采用同轴串列的方式来设置；平面抛光机中有纵向设置工作头进行点作业的抛光方式，也有横向设置工作头进行线作业的抛光方式。抛光机在进行曲面抛光作业中，线性作业虽然效率高，但是存在抛光不均匀的问题，需要进行二次作业；点作业的方式较佳，但是现有的磨床工作头多为端部设有打磨材质的金属杆件，整体刚度高且没有偏转角度和自由度，此类磨床工作头在处理曲面的工作中对运动平台的控制精度要求高，也就是说，磨头在应对曲面工件时，需要具备角度自适应的功能，才能高质量的完成曲面工件的抛磨作业。
针对诸如上述资料的系列问题，我们意识到实用的自适应抛光装置需要具有合理、耐用的柔性自适应装置，以及力度感应装置等适用于自动化加工的自适应抛光作业机构。
发明内容
本发明的目的在于提出一种全向自适应作业机构，该装置具有加工较精确的柔性自适应装置和受力感应装置，并且适合安装在运动平台上进行自动化作业。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种全向自适应作业机构，包括驱动装置、工作头，所述驱动装置的一端设有输出转轴，还包括传动伸缩杆、传动万向节以及轴承和弹性套件；所述驱动装置的输出转轴与所述传动万向节的一端连接，所述传动万向节的另一端与所述传动伸缩杆的一端连接，所述工作头安装于所述传动伸缩杆的另一端；所述弹性套件套设于传动伸缩杆上，且所述弹性套件一端设置于驱动装置，另一端设有轴承，且所述轴承转动安装于传动伸缩杆连接所述工作头的一端。
较佳地，所述驱动装置与弹性套件之间还设有保护壳，所述保护壳一端装接于驱动装置，另一端与弹性套件装接，所述保护壳将所述传动万向节套于其内。
较佳地，所述保护壳为喇叭状，开口方向朝向所述弹性套件。
优选地，所述弹性套件为喇叭状，开口方向朝向所述保护壳。
较佳地，所述驱动装置另一端设有运动平台装配位，运动平台装配位还包括有力传感器，所述力传感器设置于驱动装置与运动平台装配位之间。
优选地，所述传动伸缩杆的另一端设有夹持装置，所述工作头安装于所述夹持装置。
优选地，所述弹性套件为弹簧或橡胶管。
本发明采用上述结构，使抛光作业机构具有了更精准的柔性自适应结构，即使用了传动万向节与传动伸缩杆的组合，并且，采用了力传感器来采集工作头与工件之间的接触力，从而保证整个作业过程中工作头与工件是柔性接触，提高了作业效果，也避免了因磨头与工件之间因为刚性接触造成的问题；同时该装置设有运动平台装配位，可以通用于多种工作平台上。该装置降低了对运动平台进给以及传动方面精度的要求，即为使用加工精度一般的运动平台能够达到较好的效果，由此而提高了整个设备的性价比。
附图说明
图1是本发明的其中一个实施例的整体结构示意图；
图2是本发明的其中一个实施例的剖面示意图；
图3是本发明A处局部放大图；
图4是本发明B处局部放大图。
其中标号所示为：1-驱动装置、2-传动伸缩杆、3-传动万向节、4-保护壳、5-弹性套件、6-轴承、7-力传感器、8-运动平台装配位、9-夹持装置、10-工作头、11-输出转轴。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
本实施例的全向自适应作业机构如图1至图4所示，一种全向自适应作业机构，包括驱动装置1、工作头10，所述驱动装置1的一端设有输出转轴11，还包括传动伸缩杆2、传动万向节3以及轴承6和弹性套件5；所述驱动装置1的输出转轴11与所述传动万向节3的一端连接，所述传动万向节3的另一端与所述传动伸缩杆2的一端连接，所述工作头10安装于所述传动伸缩杆2的另一端；所述弹性套件5套设于传动伸缩杆2上，且所述弹性套件5一端设置于驱动装置1，另一端设有轴承6，且所述轴承6转动安装于传动伸缩杆2连接所述工作头10的一端。
使用传动伸缩杆2、传动万向节轴承6以及弹性套件5构成的柔性自适应装置，避免现有技术中刚性的传动装置易损坏工件和工作头10的缺点，所以在工作中更加精准，在加工中，根据工作头10的轴向受力使传动伸缩杆2伸展或收缩，当然，在工件表面存在弧面的情况下，工作头10与工件之间的作用力带动工作头10以传动万向节3的节点为圆心偏转轴心角度，使工作头10的侧壁与工件处于贴合状态；在工作头10不与工件接触后，传动伸缩杆2以及传动万向节3在弹性套件5的复位作用力下而同时复位；传动伸缩杆2与驱动装置1的输出转轴11联动，由于轴承6与弹性套件5之间为轴承连接，所以弹性套件5不跟随工作头10转动，避免弹性套件5的弹性回复力影响工作头10的转速，提高加工精度。而轴承6是约束于传动伸缩杆2上，从而传动伸缩杆2能够在弹性套件5的约束下进行轴向弹性回复以及摆动回复。
其中，所述驱动装置1与弹性套件5之间还设有保护壳4，所述保护壳4一端装接于驱动装置1，另一端与弹性套件5装接，所述保护壳4将所述传动万向节3套于其内。设置保护壳4能够避免因尘渣进入驱动装置1的输出转轴11和传动万向节3中造成的问题，使整个装置具有更长的使用寿命。
所述保护壳4为喇叭状，开口方向朝向所述弹性套件5。保护壳4为喇叭状是因为能够与传动伸缩杆2的摆动角度匹配，让传动伸缩杆2有较大的摆动空间，使喇叭状的保护壳4能够较好的安装弹性套件5.
所述弹性套5件为喇叭状，开口方向朝向所述保护壳4。弹性套件5作为喇叭状能够使传动伸缩杆2保持强而有力的摆动回复力，所以喇叭状的弹性套件5能使传动伸缩杆2在轴偏作业之后较准确复位。
所述驱动装置1另一端设有运动平台装配位8，运动平台装配位8还包括有力传感器7，所述力传感器7设置于驱动装置1与运动平台装配位8之间,设置力传感器7用于采集抛光作业机构与工件之间的受力数据，用于把握抛光质量，从而分析出最有效的加工工艺，从而保证整个作业过程中工作头10与工件是柔性接触，提高了作业效果。
此外，所述传动伸缩杆2的另一端设有夹持装置9，所述工作头10安装于所述夹持装置9。设置夹持装置9用于装接工作头10，专用的夹持装置9方便了工作头10的安装和拆卸，夹持装置9优选的方式为套筒。
所述弹性套件5为弹簧或橡胶管。在不同的环境下使用不同的弹性套件5，可以提高整个装置的工作效率和质量，当然，弹性套件5的作用在于传动伸缩杆2的复位，能达到效果即可。
本实施例的全向自适应作业机构具有以下有益效果：
1.采用了力传感器7和运动平台装配位8，这两种装置的使用使整个抛光作业机构在具有了通用于其他设备上的功能，同时具有通过收集作业机构与工件之间受力数据来把握作业质量的效果。
2.驱动装置1的输出转轴11与传动伸缩杆2之间采用传动万向节3连接，让伸缩传动杆2在具备了上下伸缩功能的同时也具有了偏转角度，使传动伸缩杆2下方的工作头10增强了工作功能。
3.驱动装置1底部设置的保护壳4、弹性套件5，以及设置在传动伸缩杆2上的轴承6，其中弹性套件5设置于保护壳4与轴承6之间，这样的方式使传动伸缩杆2在伸缩和轴偏之后能够复位，并且保护壳4限制了传动伸缩杆2的轴偏角度，避免轴偏过度。
4.传动伸缩杆2底部设有夹持装置9，夹持装置9用于装接工作头10，采用标准的夹持装置9与工作头10，在工作上能够提高工作效率和良品率。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种全向自适应作业机构，包括驱动装置、工作头，所述驱动装置的一端设有输出转轴，其特征在于：还包括传动伸缩杆、传动万向节以及轴承和弹性套件；
所述驱动装置的输出转轴与所述传动万向节的一端连接，所述传动万向节的另一端与所述传动伸缩杆的一端连接，所述工作头安装于所述传动伸缩杆的另一端；
所述弹性套件套设于传动伸缩杆上，且所述弹性套件一端设置于驱动装置，另一端设有轴承，且所述轴承安装于传动伸缩杆连接所述工作头的一端。
2.根据权利要求1所述的全向自适应作业机构，其特征在于：所述驱动装置与弹性套件之间还设有保护壳，所述保护壳一端装接于驱动装置，另一端与弹性套件装接，所述保护壳将所述传动万向节套于其内。
3.根据权利要求2所述的全向自适应作业机构，其特征在于：所述保护壳为喇叭状，开口方向朝向所述弹性套件。
4.根据权利要求2所述的全向自适应作业机构，其特征在于：所述弹性套件为喇叭状，开口方向朝向所述保护壳。
5.根据权利要求1所述的全向自适应作业机构，其特征在于：所述驱动装置另一端设有运动平台装配位，运动平台装配位还包括有力传感器，所述力传感器设置于驱动装置与运动平台装配位之间。
6.根据权利要求1所述的全向自适应作业机构，其特征在于：所述传动伸缩杆的另一端设有夹持装置，所述工作头安装于所述夹持装置。
7.根据权利要求3所述的全向自适应作业机构，其特征在于：所述弹性套件为弹簧或橡胶管。
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