CN107433513A - 一种打磨力控装置及设置有该装置的打磨机 - Google Patents
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Abstract
一种打磨力控装置，包括能独立完成打磨工作的气动打磨工具、及力控活塞组件，力控活塞组件相对作用于气动打磨工具上，且与气动打磨工具同轴配合；力控活塞组件包括环形的力控活塞座和两个以上活塞，力控活塞座上设有用于滑动式装配单个活塞的腔室和连通各腔室的进气槽，气动打磨工具的打磨端贯穿力控活塞座内腔，活塞端部突出于力控活塞座内腔，且相对顶压作用在气动打磨工具上；工作时，气动打磨工具的打磨端在一定范围内摆动；非工作时，活塞作用气动打磨工具自动定心。本发明通过设置力控活塞组件实现对气动打磨工具打磨力度的控制，通过对力度的控制可有效提高加工质量和成品率，避免损坏待加工产品，加工质量得到有效保证。
Description
技术领域
本发明涉及一种打磨抛光设备，特别涉及一种打磨力控装置及设置有该装置的打磨机。
背景技术
目前大多的打磨抛光工艺一般都是由工人手持气动打磨工具给待加工产品进行加工，好处是工人可以根据产品的毛刺多少和难易程度控制打磨的力度和时间，但加工效率低，而且加工质量难以保证；如果直接使用机器人加工，虽然打磨时间可以控制，但打磨力度就不能保证，导致容易损坏产品；此外，采用人工手持气动打磨工具对待加工产品进行加工时，由于加工过程中会产生大量的粉尘和剥落的物料飞溅出来，容易导致人体受伤或出现职业病，工人的劳动强度和工作危险性都提高；中国专利文献号CN205734310U于2016年11月30日公开了一种力控打磨装置及应用其的打磨机器人，并具体公开了：包括：底部安装座、顶部安装座、中部固定导向板、精密导向机构、伸缩驱动装置和高速配比调节器；所述中部固定导向板设有导向安装孔和驱动安装孔；所述底部安装座和所述顶部安装座正对且平行设置，所述精密导向机构和所述伸缩装置的下端设于所述底部安装座的顶面，所述精密导向机构和所述伸缩装置的上端为驱动端，所述精密导向机构和所述伸缩装置的驱动端均设于所述顶部安装座的底面；所述中部固定导板设于所述精密导向机构和所述伸缩装置的中部，所述精密导向机构和所述伸缩驱动装置的非伸缩驱动部分的上端分别固定于所述导向安装孔和所述驱动安装孔；所述伸缩驱动装置连接有驱动管路，所述驱动管路设有所述高速配比调节器，所述高速配比器设有比例调节模块和压力检测模块。该结构虽然能达到控制打磨力度的效果，但其力控的反向与打磨刀具的轴线方向一致，即该装置只能单向控制力度方向，导致其适用范围较小，通用性较低；因此，有必要做进一步改进。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种结构简单合理，能有效控制打磨力度，从而提高打磨质量和成本率，打磨质量得到保证，通用性高，适用范围广的打磨力控装置及设置有该装置的打磨机，以克服现有技术中的不足之处。
按此目的设计的一种打磨力控装置，包括能独立完成打磨工作的气动打磨工具，其特征在于：还包括力控活塞组件，力控活塞组件相对作用于气动打磨工具上，且与气动打磨工具同轴配合；所述力控活塞组件包括环形的力控活塞座和两个以上活塞，力控活塞座上设有用于滑动式装配单个活塞的腔室和连通各腔室的进气槽，气动打磨工具的打磨端贯穿力控活塞座内腔，活塞端部突出于力控活塞座内腔，且相对顶压作用在气动打磨工具上；工作时，气动打磨工具的打磨端在一定范围内摆动；非工作时，活塞作用气动打磨工具自动定心。
所述活塞环形均布于力控活塞座上，且径向设置，活塞密封式滑动在相应的腔室内，进气槽为力控活塞座表面的环形凹槽。
所述腔室为径向设置的阶梯通孔，其内部分为大孔与小孔；所述活塞整体分为滑动头和顶压杆；滑动头密封滑动在大孔内，且支承在大孔与小孔之间的阶梯面上；顶压杆贯穿小孔，其突出于力控活塞座内腔的端面上设有球型面；进气槽连通各腔室中的大孔。
本结构还包括包覆在气动打磨工具表面的夹套组件，活塞顶压在夹套组件上。
所述夹套组件包括设置于其表面的压环，活塞顶压在压环上，或者，夹套组件表面设有环形的顶压槽，活塞顶压在该顶压槽上；所述气动打磨工具的打磨端突出于夹套组件的一端，夹套组件的另一端突出式设置有打磨气管接头，该打磨气管接头连接气动打磨工具。
本结构还包括设置于夹套组件上的关节轴承，力控活塞组件与关节轴承彼此远离设置，关节轴承与气动打磨工具同轴配合；关节轴承包括轴承外套和轴承内套，轴承内套装配于夹套组件上，轴承外套与轴承内套之间通过球形面相互配合。
所述夹套组件包括前夹套、中夹套和后夹套，彼此配合装配成一体；顶压环或顶压槽设置于前夹套上，气动打磨工具的打磨端突出于前夹套，前夹套间隙式贯穿力控活塞座内腔；轴承内套设置于后夹套上，打磨气管接头突出于后夹套。
所述力控活塞座上设置有用于密封封闭前夹套与力控活塞座内腔之间的间隙的压力密封环。
本结构还包括套筒状的定位套和尾座，力控活塞组件和尾座分别装配于定位套两端；关节轴承设置于尾座上，且轴承外套固定于尾座上；气动打磨工具至少部分置于定位套内腔；力控活塞座与定位套密封配合；定位套上设置有顶压气管接头，该顶压气管接头连通进气槽。
一种打磨机，包括机架，机架上设置有砂带机；其特征在于：所述机架上设置有吸尘罩和上述的打磨力控装置，打磨力控装置设置于吸尘罩的开口处。
本发明通过设置力控活塞组件实现对气动打磨工具打磨力度的控制，具体是通过设置环布的活塞顶压气动打磨工具的侧壁，活塞的顶压动力来源于气压，气动打磨工具打磨受压时会抵触相应反向上的活塞，活塞压缩内部空气，通过检测内部气压值即可得到气动打磨工具的受压值，通孔恒定控制内部气压值，即可控制或维持打磨力度，通过对力度的控制可有效提高加工质量和成品率，避免损坏待加工产品，加工质量得到有效保证；本力控方式能对方向与气动打磨工具轴线成一定夹角的力度进行控制，而且控制方向是360°全方位的，因此，本装置的通用性强，适用范围广；此外，活塞环形均布，且同时相对顶压气动打磨工具，使气动打磨工具受力均匀，并能自动定心，进一步提高加工质量。
为提高力控效果，在远离力控活塞组件的位置设置有关节轴承，使气动打磨工具一端形成一支点，另一端即可绕该支点摆动，从而抵触活塞，可见关节轴承能使气动打磨工具打磨端的摆动更规范更顺畅，从而提高力控精度，能进一步提高加工质量。
附图说明
图1为本发明一实施例中打磨机与机器人配合工作的示意图。
图2为图1中I处的放大示意图。
图3为本发明一实施例中一打磨力控装置的侧视图。
图4为图3中A-A方向的剖视图。
图5为图3中B-B方向的剖视图。
图6为本发明一实施例一打磨力控装置中力控活塞座的结构示意图。
图7为图4中H处的放大示意图。
图8为本发明一实施例一打磨力控装置的受压状态示意图。
图9为图8中K处的放大示意图。
图10为本发明一实施例中另一打磨力控装置的剖视图。
图11为图10中J处的放大示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。
参见图1和图2，本实施例涉及的打磨机包括机架3，机架3上设置有砂带机2；机架3固定设置有一吸尘罩4和两套打磨力控装置，两打磨力控装置设置于吸尘罩4的开口处，机架3或吸尘罩4上设置有吸尘装置，吸尘罩4的开口为吸尘口，本结构能及时、有效的对打磨加工过程中产生的粉尘和剥落的物料等进行吸入并收纳，有效的确保加工环境清洁，避免工人吸入过量的粉尘或被物料伤害，确保工人身体健康。本打磨机配合一机器人1(多轴机器人)实现打磨工作，工作中，机器人1负责夹取待加工产品C，并将待加工产品C移至相应的打磨力控装置上进行打磨加工，实现自动化操作，有效提高工作效率，且加工质量得到提高；本实施例的待加工产品C为水壶，通过调节可使本打磨机适配深度不一的水壶，也可以通过替换不同大小的仿形块适配具不同壶口的水壶。
一打磨力控装置的结构如下(参见图3-图9)：
本打磨力控装置包括能独立完成打磨工作的气动打磨工具6、用于控制打磨力度的力控活塞组件、包覆在气动打磨工具6表面的夹套组件9、设置于夹套组件9上的关节轴承11、及由套筒状的定位套8和尾座10组成的壳体；力控活塞组件和关节轴承11分别相对作用于气动打磨工具6上，力控活塞组件与关节轴承11彼此远离设置，且分别与气动打磨工具6同轴配合；力控活塞组件和尾座10分别装配于定位套8两端；
力控活塞组件包括环形的力控活塞座7和九个活塞13，力控活塞座7上一体加工有用于滑动式装配单个活塞13的腔室和连通各腔室的进气槽7.1，气动打磨工具6的打磨端贯穿力控活塞座7内腔，活塞13端部突出于力控活塞座7内腔，且相对顶压作用在气动打磨工具6上；工作时，气动打磨工具6的打磨端受压，并在一定范围内摆动，摆动过程中，气动打磨工具6抵触活塞13移动，使力控活塞组件内部气压值增加，通过检测该气压值的变化能得到气动打磨工具6受到的压力，并通过恒定控制气压值，即可控制或维持打磨力度，通过对力度的控制可有效提高加工质量和成品率，避免损坏待加工产品，加工质量得到有效保证；非工作时，活塞13在气动力的作用下驱动气动打磨工具6自动定心，为下次打磨做准备。
进一步说，九个活塞13环形均布于力控活塞座7上，且径向设置，活塞13密封式滑动在相应的腔室内，进气槽7.1为力控活塞座7表面的环形凹槽；腔室为径向设置的阶梯通孔，其内部分为大孔7.2与小孔7.3；活塞13整体分为滑动头13.1和顶压杆13.2；滑动头13.1密封滑动在大孔7.2内，且支承在大孔7.2与小孔7.3之间的阶梯面7.4上，为提高密封性，滑动头13.1表面设置有第一密封圈16；顶压杆13.2贯穿小孔7.3，其突出于力控活塞座7内腔的端面上设有球型面，小孔7.3内设置有筒体20，以引导活塞13滑动，并减小活塞13往复滑动中的磨损；进气槽7.1连通各腔室中的大孔7.2，气源通过进气槽7.1分别进入各大孔7.2内。
夹套组件9包括设置于其表面的压环15，活塞13顶压在压环15上，气动打磨工具6的打磨端突出于夹套组件9的一端，夹套组件9的另一端突出式设置有打磨气管接头12，该打磨气管接头12连接气动打磨工具6，打磨气管接头12连接外部气源，为气动打磨工具6工作提供所需动力。
进一步说，夹套组件9还包括前夹套9.1、中夹套9.2、后夹套9.3和紧固单元9.4(螺钉)，该紧固单元9.4分别贯穿中夹套9.2和后夹套9.3，且一端按压作用在后夹套9.3上，另一端与前夹套9.1螺接，使彼此配合装配成一体；顶压环15固定于前夹套9.1表面，气动打磨工具6的打磨端突出于前夹套9.1，前夹套9.1间隙式贯穿力控活塞座7内腔，力控活塞座7外侧面上设置有用于密封封闭前夹套9.1与力控活塞座7内腔之间的间隙的压力密封环18；打磨气管接头12突出于后夹套9.3；气动打磨工具6的打磨端拆卸式设置有第一打磨头5。
关节轴承11包括轴承外套11.1和轴承内套11.2，轴承外套11.1与轴承内套11.2之间通过球形面相互配合，轴承内套11.2固定设置于后夹套9.3上，轴承外套11.1固定于尾座10上；
气动打磨工具6至少部分置于定位套8内腔；力控活塞座7外壁对应进气槽7.1两侧设置有第二密封圈17，使力控活塞座7与定位套8密封配合，力控活塞座7外壁设有用于装配第二密封圈17的密封槽7.5；定位套8外壁设置有顶压气管接头14，该顶压气管接头14连通进气槽7.1，顶压气管接头14连接外部气源，为活塞13顶压提供所需动力。
另一打磨力控装置的结构如下(参见图10和图11)：
本打磨力控装置不同于上述打磨力控装置之处在于：取消了关节轴承11的设置，夹套组件9相应的端部处于游离状态；前夹套9.1表面取消了顶压环15的设置，取而代之的是前夹套9.1表面一体加工成型的环形的顶压槽9.5，活塞13的球形面顶压在该顶压槽9.5上，通过气动力可有效控制夹套组件9带动气动打磨工具6复位；前夹套9.1的突出端装配有磨头护套21，气动打磨工具6的打磨端拆卸式设置有第二打磨头22，第二打磨头22突出于磨头护套21。
其余未述结构同上述的打磨力控装置，这里不再详细阐述。
上述为本发明的优选方案，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。本领域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 (10)
1.一种打磨力控装置，包括能独立完成打磨工作的气动打磨工具(6)，其特征在于：还包括力控活塞组件，力控活塞组件相对作用于气动打磨工具(6)上，且与气动打磨工具(6)同轴配合；所述力控活塞组件包括环形的力控活塞座(7)和两个以上活塞(13)，力控活塞座(7)上设有用于滑动式装配单个活塞(13)的腔室和连通各腔室的进气槽(7.1)，气动打磨工具(6)的打磨端贯穿力控活塞座(7)内腔，活塞(13)端部突出于力控活塞座(7)内腔，且相对顶压作用在气动打磨工具(6)上；工作时，气动打磨工具(6)的打磨端在一定范围内摆动；非工作时，活塞(13)作用气动打磨工具(6)自动定心。
2.根据权利要求1所述打磨力控装置，其特征在于：所述活塞(13)环形均布于力控活塞座(7)上，且径向设置，活塞(13)密封式滑动在相应的腔室内，进气槽(7.1)为力控活塞座(7)表面的环形凹槽。
3.根据权利要求2所述打磨力控装置，其特征在于：所述腔室为径向设置的阶梯通孔，其内部分为大孔(7.2)与小孔(7.3)；所述活塞(13)整体分为滑动头(13.1)和顶压杆(13.2)；滑动头(13.1)密封滑动在大孔(7.2)内，且支承在大孔(7.2)与小孔(7.3)之间的阶梯面(7.4)上；顶压杆(13.2)贯穿小孔(7.3)，其突出于力控活塞座(7)内腔的端面上设有球型面；进气槽(7.1)连通各腔室中的大孔(7.2)。
4.根据权利要求3所述打磨力控装置，其特征在于：还包括包覆在气动打磨工具(6)表面的夹套组件(9)，活塞(13)顶压在夹套组件(9)上。
5.根据权利要求4所述打磨力控装置，其特征在于：所述夹套组件(9)包括设置于其表面的压环(15)，活塞(13)顶压在压环(15)上，或者，夹套组件(9)表面设有环形的顶压槽(9.5)，活塞(13)顶压在该顶压槽(9.5)上；所述气动打磨工具(6)的打磨端突出于夹套组件(9)的一端，夹套组件(9)的另一端突出式设置有打磨气管接头(12)，该打磨气管接头(12)连接气动打磨工具(6)。
6.根据权利要求5所述打磨力控装置，其特征在于：还包括设置于夹套组件(9)上的关节轴承(11)，力控活塞组件与关节轴承(11)彼此远离设置，关节轴承(11)与气动打磨工具(6)同轴配合；关节轴承(11)包括轴承外套(11.1)和轴承内套(11.2)，轴承内套(11.2)装配于夹套组件(9)上，轴承外套(11.1)与轴承内套(11.2)之间通过球形面相互配合。
7.根据权利要求6所述打磨力控装置，其特征在于：所述夹套组件(9)包括前夹套(9.1)、中夹套(9.2)和后夹套(9.3)，彼此配合装配成一体；顶压环(15)或顶压槽(9.5)设置于前夹套(9.1)上，气动打磨工具(6)的打磨端突出于前夹套(9.1)，前夹套(9.1)间隙式贯穿力控活塞座(7)内腔；轴承内套(11.2)设置于后夹套(9.3)上，打磨气管接头(12)突出于后夹套(9.3)。
8.根据权利要求7所述打磨力控装置，其特征在于：所述力控活塞座(7)上设置有用于密封封闭前夹套(9.1)与力控活塞座(7)内腔之间的间隙的压力密封环(18)。
9.根据权利要求8所述打磨力控装置，其特征在于：还包括套筒状的定位套(8)和尾座(10)，力控活塞组件和尾座(10)分别装配于定位套(8)两端；关节轴承(11)设置于尾座(10)上，且轴承外套(11.1)固定于尾座(10)上；气动打磨工具(6)至少部分置于定位套(8)内腔；力控活塞座(7)与定位套(8)密封配合；定位套(8)上设置有顶压气管接头(14)，该顶压气管接头(14)连通进气槽(7.1)。
10.一种打磨机，包括机架(3)，机架(3)上设置有砂带机(2)；其特征在于：所述机架(3)上设置有吸尘罩(4)和如权利要求1-9任一项所述的打磨力控装置，打磨力控装置设置于吸尘罩(4)的开口处。
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2017
- 2017-08-26 CN CN201710745812.2A patent/CN107433513B/zh active Active
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Denomination of invention: A polishing force control device and a polishing machine equipped with the device Effective date of registration: 20231205 Granted publication date: 20230526 Pledgee: Guangdong Shunde Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Chencun sub branch Pledgor: GUANGDONG LXD ROBOTICS Co.,Ltd. Registration number: Y2023980069372 |
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