CN107234301A - 一种浮动式表面光整系统执行器 - Google Patents
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Abstract
一种浮动式表面光整系统执行器，属于机械加工技术领域。包括两端均为开口的圆柱形壳体，圆柱形壳体的上端连接有端盖、下端连接有防尘盖，圆柱形壳体内滑动配合设置有缓冲压盖；缓冲压盖下方的圆柱形壳体内设置有高速轴，高速轴的下端向下穿过防尘盖、并连接有刀头夹具；高速轴与圆柱形壳体之间设置有径向浮动机构，缓冲压盖的上方腔体内设置有轴向浮动机构。本发明在工作过程中，执行器所受轴向力传递到内部轴向浮动机构中，径向力传递到径向浮动机构上，能使刀具对零件的毛刺进行跟随加工，可有效避免因零件及定位误差造成刀具和零件的损坏，大大提高了工件的表面抛光、机械去毛刺等工作效率和表面质量。
Description
技术领域
本发明属于机械加工技术领域，具体的说，涉及一种设置于机械手末端的浮动式表面光整系统执行器。
背景技术
在传统机械制造领域，工件的表面光整采用人工操作，此类方式费时费力且生产效率低，零件质量不稳定，采用工业机器人代替人工进行去毛刺作业能有效提高生产效率，降低成本，保障零件去毛刺质量，但由于机器人定位误差因素，采用刚性刀具去毛刺时容易出现刀具崩断或零件被巧坏等情况。浮动式去毛刺执行器能有效解决这方面问题，它能使刀具对零件的毛刺进行跟随加工，可有效避免因零件及定位误差造成刀具和零件的损坏。目前，浮动式表面光整执行器大多采用气动、液压、磁力等装置，结构复杂且较难保证结构的气密性。
发明内容
本发明的目的是提供一种浮动式表面光整系统执行器，可以有效解决背景技术中的问题。
实现上述目的的技术方案是：一种浮动式表面光整系统执行器，其特征在于：包括两端均为开口的圆柱形壳体，圆柱形壳体的上端连接有端盖、下端连接有防尘盖，圆柱形壳体内滑动配合设置有缓冲压盖；
缓冲压盖下方的圆柱形壳体内设置有高速轴，高速轴的下端向下穿过防尘盖、并连接有刀头夹具；
高速轴与圆柱形壳体之间设置有径向浮动机构，缓冲压盖的上方腔体内设置有轴向浮动机构。
进一步地，所述径向浮动机构包括沿圆柱形壳体周向设置的多个内螺纹连接头以及过盈套装在高速轴上的环形压套，内螺纹连接头上分别螺纹连接有外螺纹连接头，外螺纹连接头的内端均设置有第一活塞杆腔，第一活塞杆腔内设置有第一弹簧和第一活塞压杆，第二活塞压杆的内端设置有第二活塞杆腔，第二活塞杆腔内设置有第二弹簧和第二活塞压杆，第二活塞压杆的端部连接有抱合在环形压套外壁上的弧形片。
进一步地，所述第一弹簧采用硬弹簧，第二弹簧采用软弹簧。
进一步地，所述环形压套的外周设置环形槽，所述第二活塞压杆端部的弧形片分别配合设置在环形槽内，并且还可以沿环形槽转动。
进一步地，所述缓冲压盖的下端面中部安装有球头座，所述高速轴的上端连接有配合在球头座内的球头。
进一步地，轴向浮动机构包括均布在缓冲压盖上方腔体内的多根丝杆，丝杆的下端连接在端盖上，丝杆上连接有内循环滚珠丝杆螺母，内循环滚珠丝杆螺母与端盖之间的丝杆上套装有第三弹簧，滚珠丝杆螺母与缓冲压盖之间的丝杆上套装有第四弹簧。
进一步地，所述第三弹簧采用硬弹簧，第四弹簧采用软弹簧。
本发明所述的一种浮动表面光整系统执行器，在工作过程中，执行器所受轴向力传递到内部轴向浮动机构中，径向力传递到径向浮动机构上，能使刀具对零件的毛刺进行跟随加工，可有效避免因零件及定位误差造成刀具和零件的损坏，还可避免气动或液压等缓冲装置的密封等问题，大大提高了工件的表面抛光、机械去毛刺等工作效率和表面质量。
本发明的轴向浮动机构和径向浮动机构均采用机械式的多级缓冲组合结构，大大提高了系统的柔性。
附图说明
图1为本发明的爆炸图；
图2为本发明的结构示意图；
图3为本发明的内部结构示意图；
图4为图3的局部示意图。
具体实施方式
如图1-4所示，本发明包括两端均为开口的圆柱形壳体1，圆柱形壳体1的上端连接有端盖2、下端连接有橡胶防尘盖3，圆柱形壳体1内滑动配合设置有缓冲压盖4。
缓冲压盖4下方的圆柱形壳体1内设置有高速轴5，缓冲压盖4的下端面中部安装有球头座7，高速轴5的上端连接有配合在球头座7内的球头8，高速轴5的下端向下穿过防尘盖3、并连接有刀头夹具6。
缓冲压盖4的上方腔体内设置有轴向浮动机构9，轴向浮动机构9包括均布在缓冲压盖4下方腔体内的三根丝杆10，丝杆10的下端连接在端盖2上，丝杆10上连接有内循环滚珠丝杆螺母11，内循环滚珠丝杆螺母11的下方与缓冲压盖3之间的丝杆上套装有第一软弹簧13，内循环滚珠丝杆螺母11与端盖2之间的丝杆10上套装有第一硬弹簧12，缓冲压盖4的上端面设置有用于第一软弹簧13定位的凸台14。
高速轴5与圆柱形壳体1之间设置有径向浮动机构15，径向浮动机构15包括沿圆柱形壳体1周向设置的四个内螺纹连接头16以及过盈套装在高速轴5上的环形压套17，环形压套17的外周设置环形槽23。内螺纹连接头16上分别螺纹连接有外螺纹连接头18，外螺纹连接头8的内端均设置有第一活塞杆腔，第一活塞杆腔内设置有第二硬弹簧19和第一活塞压杆20，第二活塞压杆20的内端设置有第二活塞杆腔，第二活塞杆腔内设置有第二软弹簧21和第二活塞压杆22，第二活塞压杆22的端部连接有抱合在环形压套17外周环形槽23内的弧形片24。
高速轴5在转动过程中，带动环形压套17与弧形片24之间产生相对转动，因此可以在弧形片24与环形压套17之间导入适量油脂润滑，减小工作噪音，延长使用寿命。
本发明的工作过程：
通过驱动机构驱动高速主轴5转动，高速主轴5通过刀具夹头6带动刀具进行工作。在加工过程中，当高速主轴5沿径向移动时，高速主轴5将所受径向力传递到径向浮动机构15中，首先经第二活塞压杆22压缩第二软弹簧21，使得第二活塞压杆22在第二活塞杆腔内做活塞运动实现径向一级缓冲，当所受径向力逐渐增加时，第二软弹簧21的力传递到第一活塞压杆20上，并由第一活塞压杆20压缩第二硬弹簧19，在第一活塞压杆20在第一活塞杆腔内做活塞运动实现径向二级微量缓冲，使得缓冲过程的后期更为平稳。
当高速主轴5沿轴向移动时，高速主轴5所受轴向力推动缓冲压盖4和第一软弹簧13实现轴向一级缓冲，随着轴向力增加，第一软弹簧13推动内循环滚珠丝杆螺母11，将直线运动转化为旋转运动，并推动第一硬弹簧12实现轴向二级缓冲，从而保证系统的柔性，使得执行器在加工工件表面、毛刺、飞边等过程中实现浮动，极大地保护工件。
Claims (7)
1.一种浮动式表面光整系统执行器，其特征在于：包括两端均为开口的圆柱形壳体，圆柱形壳体的上端连接有端盖、下端连接有防尘盖，圆柱形壳体内滑动配合设置有缓冲压盖；
缓冲压盖下方的圆柱形壳体内设置有高速轴，高速轴的下端向下穿过防尘盖、并连接有刀头夹具；
高速轴与圆柱形壳体之间设置有径向浮动机构，缓冲压盖的上方腔体内设置有轴向浮动机构。
2.根据权利要求1所述的一种浮动式表面光整系统执行器，其特征在于：所述径向浮动机构包括沿圆柱形壳体周向设置的多个内螺纹连接头以及过盈套装在高速轴上的环形压套，内螺纹连接头上分别螺纹连接有外螺纹连接头，外螺纹连接头的内端均设置有第一活塞杆腔，第一活塞杆腔内设置有第一弹簧和第一活塞压杆，第二活塞压杆的内端设置有第二活塞杆腔，第二活塞杆腔内设置有第二弹簧和第二活塞压杆，第二活塞压杆的端部连接有抱合在环形压套外壁上的弧形片。
3.根据权利要求2所述的一种浮动式表面光整系统执行器，其特征在于：所述第一弹簧采用硬弹簧，第二弹簧采用软弹簧。
4.根据权利要求2所述的一种浮动式表面光整系统执行器，其特征在于：所述环形压套的外周设置环形槽，所述第二活塞压杆端部的弧形片分别配合设置在环形槽内，并且还可以沿环形槽转动。
5.根据权利要求1所述的一种浮动式表面光整系统执行器，其特征在于：所述缓冲压盖的下端面中部安装有球头座，所述高速轴的上端连接有配合在球头座内的球头。
6.根据权利要求1所述的一种浮动式表面光整系统执行器，其特征在于：轴向浮动机构包括均布在缓冲压盖上方腔体内的多根丝杆，丝杆的下端连接在端盖上，丝杆上连接有内循环滚珠丝杆螺母，内循环滚珠丝杆螺母与端盖之间的丝杆上套装有第三弹簧，滚珠丝杆螺母与缓冲压盖之间的丝杆上套装有第四弹簧。
7.根据权利要求6所述的一种浮动式表面光整系统执行器，其特征在于：所述第三弹簧采用硬弹簧，第四弹簧采用软弹簧。
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