CN108340168B - 一种刀具通用型柔性浮动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及工件加工设备领域，特别涉及一种刀具通用型柔性浮动装置，包括有刀具、刀具支架、平衡机构和固定装置，所述刀具通过连接辅件与刀具支架固定连接，刀具支架与固定装置铰接，所述平衡机构包括有平衡气缸，所述平衡气缸通过浮动接头与刀具支架连接，所述固定装置包括有与刀具铰接的第一固定组件、与平衡机构铰接的第二固定组件和供第一固定组件与第二固定组件安装板，第一固定组件和第二固定组件间隔设置，本发明经由平衡气缸在气压的平衡拉力下，使得刀具有了“浮动”的特性，刀具的可拆卸更换的特性使得其有了非常大的兼容性解决了当前柔性去毛刺刀具存在的一些问题，且造价低廉，可靠耐用。
Description
技术领域
本发明涉及工件加工设备领域，特别涉及一种刀具通用型柔性浮动装置。
背景技术
当前在自动化去毛刺行业，带浮动功能的刀具(旋转锉、铣刀类切削刀具；锉刀、铰刀、刷子类工具等)技术掌握在国外少数几个知名厂家(WESTEC、SCHUNK、ATI、FINE TECHNO等)手中，想要采购相关工具价格十分高昂。国内虽然近些年有公司对其进行仿制的尝试，但使用效果不尽如人意，价格也并不低廉，现有的固定式磨削类刀具对复杂工件的表面处理的适应性不够好，针对结构复杂的工件，尤其是毛刺较多的复杂结构工件，以机器人示教再现的编程形式，编程难度非常之大，这就需要刀具具有一定的柔性能一定程度上模拟人手工磨削的力度，减轻程序员的编程难度，次数及时间，不同型腔号的同一型号工件之间的毛刺大小会有明显变化，并且工件尺寸存在差异，同时压铸模具在生产一段时间后也会导致工件变化且毛刺出现的概率越来越大，出现的位置越来越多，形状越来越厚，刀具具有了柔性可以避开一些变厚的去不动的毛刺而防止勾刀、跳刀，对一定范围内变化的毛刺也有适应性。刀具在磨损之后换刀会存在一定偏差，通过浮动支架的定位调节功能可以很方便的调整回原刀具的定位点，现有的的柔性浮动装置的浮动性能不佳，在进行工件加工的时候，刀具易损坏，使用寿命较短，增加不必要的成本浪费。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种刀具通用型柔性浮动装置。
为解决上述问题，本发明提供以下技术方案：
一种刀具通用型柔性浮动装置，包括有刀具、刀具支架、平衡机构和固定装置，所述刀具通过连接辅件与刀具支架固定连接，刀具支架与固定装置铰接，所述平衡机构包括有平衡气缸，所述平衡气缸通过浮动接头与刀具支架连接，所述固定装置包括有与刀具铰接的第一固定组件、与平衡机构铰接的第二固定组件和供第一固定组件与第二固定组件安装板，第一固定组件和第二固定组件间隔设置。
进一步的，所述刀具支架包括有与第一固定组件铰接的第一支架和与平衡气缸连接的第二支架，所述第一支架通过第一旋转轴与第一固定组件转动连接，所述第一支架和第二支架均包括有供刀具安装的安装孔，所述第一支架和第二支架的安装孔的孔壁均设置有供连接辅件卡接的卡接槽，第一支架和第二支架沿着刀具的指向间隔排列。
进一步的，所述平衡气缸的输出方向与第一固定组件和第二固定组件排列方向平行，所述平衡气缸通过第二旋转轴与第二固定组件转动连接，所述第二旋转轴的轴线与平衡气缸的输出方向垂直。
进一步的，所述第一固定组件包括有开口向上的第一U型座和第一固定座，所述第一U型座的底部通过第三旋转轴与第一固定座转动连接，所述第三旋转轴的轴线与第一旋转轴轴线垂直，第一旋转轴水平设置。
进一步的，所述第二固定组件包括有开口向上的第二U型座和第二固定座，所述第二U型座的底部通过第四旋转轴与第二固定座转动连接，所述第四旋转轴的轴线与第二旋转轴轴线垂直，第二旋转轴水平设置。
进一步的，所述浮动接头的一端与第二支架远离第一支架的一端固定连接，所述浮动接头的另一端与平衡气缸的输出端固定连接。
有益效果：本发明的一种刀具通用型柔性浮动装置，平衡气缸将刀具支架拉平使得刀具在无外力的作用下，保证刀具始终水平，第一旋转轴、第二旋转轴、第三旋转轴、第四旋转轴和浮动接头使得柔性浮动装置具有6自由度，经由平衡气缸在气压的平衡拉力下，刀具在三维空间中有了360°的回复力，进而使得刀具有了“浮动”的特性，浮动回复力的大小由气压大小控制。而刀具的可拆卸更换的特性使得其有了非常大的兼容性解决了当前柔性去毛刺刀具存在的一些问题，比如使用的刀具浮动功能针对性过强，不能兼容多类刀具，自由度过少等，且造价低廉，可靠耐用。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图一；
图2为本发明的立体结构示意图二；
图3为本发明刀具、第一U型座和第一支架的结构分解示意图一；
图4为本发明刀具、第一U型座和第一支架的结构分解示意图二；
图5为本发明平衡机构和第二固定组件的立体结构示意图；
附图标记说明：刀具1，连接辅件1a，刀具支架2，第一支架2a，卡接槽2a1，第二支架2b，平衡机构3，浮动接头3a，平衡气缸3b，固定装置4，第一固定组件4a，第一U型座4a1，第一固定座4a2，第一旋转轴4a3，第三旋转轴4a4，第二固定组件4b，第二U型座4b1，第二固定座4b2，第二旋转轴4b3，第四旋转轴4b4。
具体实施方式
下面结合说明书附图和实施例，对本发明的具体实施例做进一步详细描述：
参照图1至图5所示的一种刀具通用型柔性浮动装置，包括有刀具1、刀具支架2、平衡机构3和固定装置4，所述刀具1通过连接辅件1a与刀具支架2固定连接，刀具支架2与固定装置4铰接，所述平衡机构3包括有平衡气缸3b，所述平衡气缸3b通过浮动接头3a与刀具支架2连接，所述固定装置4包括有与刀具1铰接的第一固定组件4a、与平衡机构3铰接的第二固定组件4b和供第一固定组件4a与第二固定组件4b安装板，第一固定组件4a和第二固定组件4b间隔设置，刀具1的可拆卸更换的特性使得其有了非常大的兼容性解决了当前柔性去毛刺刀具1存在的一些问题。
所述刀具支架2包括有与第一固定组件4a铰接的第一支架2a和与平衡气缸3b连接的第二支架2b，所述第一支架2a通过第一旋转轴4a3与第一固定组件4a转动连接，所述第一支架2a和第二支架2b均包括有供刀具1安装的安装孔，所述第一支架2a和第二支架2b的安装孔的孔壁均设置有供连接辅件1a卡接的卡接槽2a1，第一支架2a和第二支架2b沿着刀具1的指向间隔排列，刀具1通过连接辅件1a能够随意更换。
所述平衡气缸3b的输出方向与第一固定组件4a和第二固定组件4b排列方向平行，所述平衡气缸3b通过第二旋转轴4b3与第二固定组件4b转动连接，所述第二旋转轴4b3的轴线与平衡气缸3b的输出方向垂直，平衡气缸3b能够绕第二旋转轴4b3转动。
所述第一固定组件4a包括有开口向上的第一U型座4a1和第一固定座4a2，所述第一U型座4a1的底部通过第三旋转轴4a4与第一固定座4a2转动连接，所述第三旋转轴4a4的轴线与第一旋转轴4a3轴线垂直，第一旋转轴4a3水平设置，使得刀具支架2能够分别绕第一旋转轴4a3和第三旋转轴4a4转动，第一固定组件4a具有2自由度。
所述第二固定组件4b包括有开口向上的第二U型座4b1和第二固定座4b2，所述第二U型座4b1的底部通过第四旋转轴4b4与第二固定座4b2转动连接，所述第四旋转轴4b4的轴线与第二旋转轴4b3轴线垂直，第二旋转轴4b3水平设置，使得刀具支架2能够分别绕第二旋转轴4b3和第四旋转轴4b4转动，第二固定组件4b具有2自由度。
所述浮动接头3a的一端与第二支架2b远离第一支架2a的一端固定连接，所述浮动接头3a的另一端与平衡气缸3b的输出端固定连接，这样的结构使得浮动接头3a具有2自由度。
工作原理：平衡气缸3b将刀具支架2拉平使得刀具1在无外力的作用下，保证刀具1始终水平，第一旋转轴4a3、第二旋转轴4b3、第三旋转轴4a4、第四旋转轴4b4和浮动接头3a使得柔性浮动装置具有6自由度，经由平衡气缸3b在气压的平衡拉力下，刀具1在三维空间中有了360°的回复力，进而使得刀具1有了“浮动”的特性，浮动回复力的大小由气压大小控制。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作出任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。
Claims (1)
1.一种刀具通用型柔性浮动装置，其特征在于：包括有刀具（1）、刀具支架（2）、平衡机构（3）和固定装置（4），所述刀具（1）通过连接辅件（1a）与刀具支架（2）固定连接，刀具支架（2）与固定装置（4）铰接，所述平衡机构（3）包括有平衡气缸（3b），所述平衡气缸（3b）通过浮动接头（3a）与刀具支架（2）连接，所述固定装置（4）包括有与刀具（1）铰接的第一固定组件（4a）、与平衡机构（3）铰接的第二固定组件（4b）和供第一固定组件（4a）与第二固定组件（4b）安装板，第一固定组件（4a）和第二固定组件（4b）间隔设置；
所述刀具支架（2）包括有与第一固定组件（4a）铰接的第一支架（2a）和与平衡气缸（3b）连接的第二支架（2b），所述第一支架（2a）通过第一旋转轴（4a3）与第一固定组件（4a）转动连接，所述第一支架（2a）和第二支架（2b）均包括有供刀具（1）安装的安装孔，所述第一支架（2a）和第二支架（2b）的安装孔的孔壁均设置有供连接辅件（1a）卡接的卡接槽（2a1），第一支架（2a）和第二支架（2b）沿着刀具（1）的指向间隔排列；
所述平衡气缸（3b）的输出方向与第一固定组件（4a）和第二固定组件（4b）排列方向平行，所述平衡气缸（3b）通过第二旋转轴（4b3）与第二固定组件（4b）转动连接，所述第二旋转轴（4b3）的轴线与平衡气缸（3b）的输出方向垂直；
所述第一固定组件（4a）包括有开口向上的第一U型座（4a1）和第一固定座（4a2），所述第一U型座（4a1）的底部通过第三旋转轴（4a4）与第一固定座（4a2）转动连接，所述第三旋转轴（4a4）的轴线与第一旋转轴（4a3）轴线垂直，第一旋转轴（4a3）水平设置；
所述第二固定组件（4b）包括有开口向上的第二U型座（4b1）和第二固定座（4b2），所述第二U型座（4b1）的底部通过第四旋转轴（4b4）与第二固定座（4b2）转动连接，所述第四旋转轴（4b4）的轴线与第二旋转轴（4b3）轴线垂直，第二旋转轴（4b3）水平设置；
所述浮动接头（3a）的一端与第二支架（2b）远离第一支架（2a）的一端固定连接，所述浮动接头（3a）的另一端与平衡气缸（3b）的输出端固定连接。
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