CN107263262A - 一种六自由度砂带磨削单元姿态补偿装置 - Google Patents

一种六自由度砂带磨削单元姿态补偿装置 Download PDF

Info

Publication number
CN107263262A
CN107263262A CN201710572082.0A CN201710572082A CN107263262A CN 107263262 A CN107263262 A CN 107263262A CN 201710572082 A CN201710572082 A CN 201710572082A CN 107263262 A CN107263262 A CN 107263262A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pose
length adjustment
compensating plate
plate
bar
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201710572082.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107263262B (zh
Inventor
李鹏
李兵
唐超全
段星光
刘云辉
李翔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Graduate School Harbin Institute of Technology
Original Assignee
Shenzhen Graduate School Harbin Institute of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Graduate School Harbin Institute of Technology filed Critical Shenzhen Graduate School Harbin Institute of Technology
Priority to CN201710572082.0A priority Critical patent/CN107263262B/zh
Publication of CN107263262A publication Critical patent/CN107263262A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107263262B publication Critical patent/CN107263262B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B21/00—Machines or devices using grinding or polishing belts; Accessories therefor
    • B24B21/18—Accessories
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/10—Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working

Abstract

本发明公开了一种六自由度砂带磨削单元姿态补偿装置，气弹簧外壳和气弹簧活塞杆组成弹性支撑杆，并通过第二球关节轴承和第一球关节轴承分别与位姿补偿板和基座板分别铰接；在气弹簧外壳与第一球关节轴承之间连接有第一长度调节杆、第二长度调节杆和第三长度调节杆；所述位姿补偿板为矩形，两个弹性支撑杆布置在位姿补偿板的一侧，另一个弹性支撑杆布置位姿补偿板的另一侧；顶出气缸固定在位姿补偿板上，顶出气缸的活塞杆与打磨板固连，打磨板四角处固定有导向轴，分别插入固定在位姿补偿板的导向轴套中。本发明节省与机器人配合打磨时的校正时间，降低对机器人和磨削单元的定位等级，同时增加了打磨系统的适应性，提高砂带的磨削质量。

Description

一种六自由度砂带磨削单元姿态补偿装置
技术领域
本发明涉及砂带磨削和打磨技术领域，尤其涉及一种六自由度砂带磨削单元姿态补偿装置。
背景技术
在使用砂带打磨机打磨时，需要熟练的工人手持零件，磨除掉零件的表面的毛刺。中国人力成本上升快速，打磨和抛光行业部署自动化设备来抵消逐渐升高的成本。目前机器人化打磨系统使用机器人抓持零件与砂带机配合使用，机器人需要与打磨机精密配合才能够保证加工质量。机器人夹持工件在砂带磨削单元上磨削时，需要与砂带进行硬接触以保持足够的磨削力，由于打磨系统由工业机器人与磨削单元配合工作时，需要机器人与砂带之间的位置和姿态进行校准，但是由于砂带属易耗品，不可能长期保证校准精度的一致性。
在在专利CN 106514461 A中阐述了一种机器人用砂带打磨机，其中包括张紧轮设计和吸尘设计。在专利CN203390697 U中给出了一种砂带摇摆机构，通过摇摆气缸控制被动辊子的转动，利用伸缩气缸控制摇摆装置的升降运动。但是这些专利没有给出如何与打磨机器人配合的打磨装置。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种六自由度砂带磨削单元姿态补偿装置。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种六自由度砂带磨削单元姿态补偿装置，由主动辊驱动砂带运动，砂带绕过由铝合金制成的第一被动辊、第二被动辊和第三被动辊形成闭环路径，在砂带闭环运行的内轮廓内布置有气动六自由度姿态补偿装置，所述气动六自由度姿态补偿装置包括第一长度调节杆、第一球关节轴承、气弹簧外壳、气弹簧活塞杆、位姿补偿板、顶出气缸、打磨板、第二球关节轴承、导向轴、导向轴套、第二长度调节杆、第三长度调节杆构成；气弹簧外壳和气弹簧活塞杆组成弹性支撑杆，并通过第二球关节轴承和第一球关节轴承分别与位姿补偿板和基座板分别铰接；在气弹簧外壳与第一球关节轴承之间连接有第一长度调节杆、第二长度调节杆和第三长度调节杆；所述位姿补偿板为矩形，两个弹性支撑杆布置在位姿补偿板的一侧，另一个弹性支撑杆布置位姿补偿板的另一侧；顶出气缸固定在位姿补偿板上，顶出气缸的活塞杆与打磨板固连，打磨板四角处固定有导向轴，分别插入固定在位姿补偿板的导向轴套中。
优选的，三个弹性支撑杆中的一个弹性支撑杆在位姿补偿板另外一侧的投影落在另外两个弹性支撑杆之间。
优选的，第一长度调节杆、第二长度调节杆和第三长度调节杆可以调节第二球关节轴承和第一球关节轴承之间的弹性支撑杆长度。
优选的，顶出气缸落在三个弹性支撑杆与位姿补偿板铰接点的连线区域内。
本发明提供一种六自由度砂带磨削单元姿态补偿装置，可以自适应的调整打磨板姿态配合工件的磨削面，提高打磨质量，减少机器人与打磨机单元配合工作时的相互校正时间，大批量磨削作业时可以提高效率；与工业机器人配合使用的这种砂带磨削单元能够减轻工人劳动强度，大批量生产降低成本，提高磨削和打磨效果。本发明节省与机器人配合打磨时的校正时间，降低对机器人和磨削单元的定位等级，同时增加了打磨系统的适应性，提高砂带的磨削质量。
附图说明
图1为本发明一种六自由度砂带磨削单元姿态补偿装置的整体结构示意图。
图2为本发明一种六自由度砂带磨削单元姿态补偿装置的局部结构示意图。
图3为本发明一种六自由度砂带磨削单元姿态补偿装置其他结构形式图。
图中：1-主动棍；2-基座板；3-第一被动辊；4-第二被动辊；5-第三被动辊；6-砂带；7-第一长度调节杆；8-第一球关节轴承；9-气弹簧外壳；10-气弹簧活塞杆；11-位姿补偿板；12-顶出气缸；13-打磨板；14-第二球关节轴承；15-导向轴；16-导向轴套；17-第二长度调节杆；18-第三长度调节杆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1，本发明所述的一种六自由度砂带磨削单元姿态补偿装置，可以用于砂带磨削单元中与工业机器人组成自动化打磨系统。传统砂带磨削单元主要由固定在基座板2上的电动机驱动主动辊1运动。基座板2由铝合金板材制成，主动辊3为铝芯包胶圆柱形状辊子，其外表面开有螺旋形斜槽，螺旋斜槽沿圆柱表面周向均布，增加主动辊与砂带之间的摩擦力。砂带6绕过第一被动辊3、第二被动辊4、第三被动辊5和主动辊1形成一闭环路径，在主动辊1的带动下进行闭环往复运动。第一被动辊3、第二被动辊4、第三被动辊5铰接在基座板2上，气动六自由度姿态补偿装置安装在砂带形成的闭环区域内。其由第一长度调节杆7、第一球关节轴承8、气弹簧外壳9、气弹簧活塞杆10、位姿补偿板11、顶出气缸12、打磨板13、第二球关节轴承14、导向轴15、导向轴套16、第二长度调节杆17、第三长度调节杆18组成。
参照图2，六自由度砂带磨削单元补偿装置中，三个气弹簧外壳9和活塞杆10组成弹性支撑杆并通过第二球关节轴承14和第一球关节轴承8分别与位姿补偿板11和基座板2进行铰接，位姿补偿板11为矩形，两个弹性支撑杆布置在位姿补偿板11一侧，另一个弹性支撑杆布置在另一侧，其在姿补偿板11另一侧的投影落在对侧的两个弹性支撑杆之间。三个弹簧支撑杆分别安装有第一长度调节杆7、第二长度调节杆17、第三长度调节杆18，调节弹性支撑杆两端铰接点的距离。在位姿补偿板11上固定有顶出气缸12，顶出气缸12的活塞杆与打磨板13固连。打磨板13四角处固定有导向轴15，分别插入固定在位姿补偿板11的导向轴套16中。
外部供气系统提供压缩空气可将打磨板13推出将砂带6压在被打磨表面进行磨削。当被打磨面与砂带6和打磨板13接触打磨时，如果打磨板13四边的受力不均匀，受力大的一边的弹性支撑杆将发生压缩，同时带动位姿补偿板11发生偏转，从而其他导致弹性支撑杆发生长度和偏转变化，直到位姿补偿板的四周受力大小相等为止，该过程为气动六自由度姿态补偿，系统自动调整平衡状态。通过设置弹性支撑杆的弹力和被打磨面的预设正压力可以保证打磨板13正常工作。
工作时，顶出气缸12将打磨板13推出，将砂带6挤压在工件的磨削面上进行磨削。当工件的被打磨面与打磨板13的平面接触不稳定时，位姿补偿板11发生偏转和移动以拟补与被打磨面的接触偏差，增大磨削面积。
参照图3，图中示出三个弹性支撑杆的布置方式和导向轴15与导向轴套16的布置方式。利用第一长度调节杆7、第二长度调节杆17和第三长度调节杆18可以调节位姿补偿板11和打磨板13的初始位置和姿态，根据打磨任务需要与被磨削面配合。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种六自由度砂带磨削单元姿态补偿装置，由主动辊（1）驱动砂带（6）运动，砂带（6）绕过由铝合金制成的第一被动辊（3）、第二被动辊（4）和第三被动辊（5）形成闭环路径，在砂带（6）闭环运行的内轮廓内布置有气动六自由度姿态补偿装置，其特征在于，所述气动六自由度姿态补偿装置包括第一长度调节杆（7）、第一球关节轴承（8）、气弹簧外壳（9）、气弹簧活塞杆（10）、位姿补偿板（11）、顶出气缸（12）、打磨板（13）、第二球关节轴承（14）、导向轴（15）、导向轴套（16）、第二长度调节杆（17）、第三长度调节杆（18）构成；气弹簧外壳（9）和气弹簧活塞杆（10）组成弹性支撑杆，并通过第二球关节轴承（14）和第一球关节轴承（8）分别与位姿补偿板（11）和基座板（2）分别铰接；在气弹簧外壳（9）与第一球关节轴承（8）之间连接有第一长度调节杆（7）、第二长度调节杆（17）和第三长度调节杆（18）；所述位姿补偿板（11）为矩形，两个弹性支撑杆布置在位姿补偿板（11）的一侧，另一个弹性支撑杆布置位姿补偿板（11）的另一侧；顶出气缸（12）固定在位姿补偿板（11）上，顶出气缸（18）的活塞杆与打磨板（13）固连，打磨板（13）四角处固定有导向轴（15），分别插入固定在位姿补偿板（11）的导向轴套（16）中。
2.根据权利要求1所述的一种六自由度砂带磨削单元姿态补偿装置，其特征在于，三个弹性支撑杆中的一个弹性支撑杆在位姿补偿板（11）另外一侧的投影落在另外两个弹性支撑杆之间。
3.根据权利要求1所述的一种六自由度砂带磨削单元姿态补偿装置，其特征在于，第一长度调节杆（7）、第二长度调节杆（17）和第三长度调节杆（18）可以调节第二球关节轴承（14）和第一球关节轴承（8）之间的弹性支撑杆长度。
4.根据权利要求1所述的一种六自由度砂带磨削单元姿态补偿装置，其特征在于，顶出气缸（12）落在三个弹性支撑杆与位姿补偿板（11）铰接点的连线区域内。
CN201710572082.0A 2017-07-13 2017-07-13 一种六自由度砂带磨削单元姿态补偿装置 Active CN107263262B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710572082.0A CN107263262B (zh) 2017-07-13 2017-07-13 一种六自由度砂带磨削单元姿态补偿装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710572082.0A CN107263262B (zh) 2017-07-13 2017-07-13 一种六自由度砂带磨削单元姿态补偿装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107263262A true CN107263262A (zh) 2017-10-20
CN107263262B CN107263262B (zh) 2023-05-26

Family

ID=60073085

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710572082.0A Active CN107263262B (zh) 2017-07-13 2017-07-13 一种六自由度砂带磨削单元姿态补偿装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107263262B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112605809A (zh) * 2020-12-11 2021-04-06 熊国久 异形注塑件去毛刺装置
CN113305667A (zh) * 2021-06-02 2021-08-27 陈林发 一种砂纸打磨辅助设备
CN114096380A (zh) * 2019-07-17 2022-02-25 施塔克卤德有限公司及两合公司 研磨装置
CN115256173A (zh) * 2022-09-30 2022-11-01 南通先端精密机械有限公司 一种拐角焊缝的焊渣清理设备

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0866864A (ja) * 1994-08-30 1996-03-12 Soken Kogyo Kk 研磨装置の定圧押当て機構
JPH1044019A (ja) * 1996-07-30 1998-02-17 Nissan Motor Co Ltd 塗膜面サンディング装置のサンディングヘッド加圧機構
CN102294640A (zh) * 2011-08-12 2011-12-28 扬州智科光机电技术开发中心有限公司 一种可编程磨削力控制的砂带磨削装置
CN103659538A (zh) * 2013-12-12 2014-03-26 玉环联帮洁具制造有限公司 一种砂带打磨机中砂带的支撑结构
CN103894909A (zh) * 2014-04-17 2014-07-02 台州联帮机器人科技有限公司 一种砂带打磨机上的砂带支撑结构
CN105500148A (zh) * 2016-01-11 2016-04-20 河北工业大学 一种大型曲面磨削自适应打磨装置
CN205685154U (zh) * 2016-06-23 2016-11-16 吉林大学 一种砂带磨床的磨削机构
CN206869611U (zh) * 2017-07-13 2018-01-12 哈尔滨工业大学深圳研究生院 一种六自由度砂带磨削单元姿态补偿装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0866864A (ja) * 1994-08-30 1996-03-12 Soken Kogyo Kk 研磨装置の定圧押当て機構
JPH1044019A (ja) * 1996-07-30 1998-02-17 Nissan Motor Co Ltd 塗膜面サンディング装置のサンディングヘッド加圧機構
CN102294640A (zh) * 2011-08-12 2011-12-28 扬州智科光机电技术开发中心有限公司 一种可编程磨削力控制的砂带磨削装置
CN103659538A (zh) * 2013-12-12 2014-03-26 玉环联帮洁具制造有限公司 一种砂带打磨机中砂带的支撑结构
CN103894909A (zh) * 2014-04-17 2014-07-02 台州联帮机器人科技有限公司 一种砂带打磨机上的砂带支撑结构
CN105500148A (zh) * 2016-01-11 2016-04-20 河北工业大学 一种大型曲面磨削自适应打磨装置
CN205685154U (zh) * 2016-06-23 2016-11-16 吉林大学 一种砂带磨床的磨削机构
CN206869611U (zh) * 2017-07-13 2018-01-12 哈尔滨工业大学深圳研究生院 一种六自由度砂带磨削单元姿态补偿装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
崔一辉等: "基于复杂曲面加工的机器人砂带磨削系统的设计及其试验分析", 《中国机械工程》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114096380A (zh) * 2019-07-17 2022-02-25 施塔克卤德有限公司及两合公司 研磨装置
CN112605809A (zh) * 2020-12-11 2021-04-06 熊国久 异形注塑件去毛刺装置
CN113305667A (zh) * 2021-06-02 2021-08-27 陈林发 一种砂纸打磨辅助设备
CN115256173A (zh) * 2022-09-30 2022-11-01 南通先端精密机械有限公司 一种拐角焊缝的焊渣清理设备

Also Published As

Publication number Publication date
CN107263262B (zh) 2023-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107263262A (zh) 一种六自由度砂带磨削单元姿态补偿装置
CN107097129A (zh) 一种两自由度砂带磨削单元姿态补偿装置
CN108044515B (zh) 一种钢管打磨装置
CN206869611U (zh) 一种六自由度砂带磨削单元姿态补偿装置
CN108972256B (zh) 一种面向自由曲面的柔顺砂带打磨装置
CN107309756A (zh) 一种不锈钢碗自动打磨抛光系统
CN107088813A (zh) 一种机器人用砂带磨削单元
CN206677720U (zh) 一种具有收缩性的砂带式磨床
CN107363684A (zh) 一种可自动调节的皮带抛光机及方法
CN102765031A (zh) 一种适于木料的变截面外圆柱表面砂光机
CN206869612U (zh) 一种两自由度砂带磨削单元姿态补偿装置
JP7399220B2 (ja) 研磨装置
CN105773353A (zh) 全自动轴承套圈的内圈沟道磨超一体机的磨削装置
CN107953220A (zh) 内外圈自定心高效磨床装置
CN105538099B (zh) 一种砂带磨削机
CN206982384U (zh) 一种机器人用砂带磨削单元
JPH0866864A (ja) 研磨装置の定圧押当て機構
CN110328571A (zh) 无缝气瓶肩部修磨机
CN114454047A (zh) 通过力传感器进行自动调节的浮动力控装置
CN212145866U (zh) 多磨头数控工具磨床
CN108161736A (zh) 汽车钣金件抛光夹持装置
CN210704107U (zh) 一种浮动砂带抛光机
CN109877677B (zh) 一种砂带机及使用该砂带机的打磨设备
CN210413812U (zh) 一种轴类工件的高效打磨装置
KR101391609B1 (ko) 열간 교정기의 롤 연마장치

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant