CN108544375A - 一种大设备表面处理移动式自吸尘连续打磨抛光机器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种大设备表面处理移动式自吸尘连续打磨抛光机器，其包括有：移动式底座；气动机械臂，其活动组装在移动式底座上，包括有组装定位组件和气动摆臂组件；自吸尘偏心打磨机，其通过连接架结构安装在气动机械臂的一端部。本发明在可移动底座上安装气动摆臂和自吸尘偏心打磨机，单人操纵机器沿机身外轮廓移动，连续完成机身各种形状和曲面连贯部位的打磨工序，结构简单紧凑，无需编程，操控灵活方便，有利于标准化生产，提高生产效率和机身打磨表面质量，并最大限度減少环境污染，为大型机身复杂不规则曲面的打磨抛光提供了充分的技术保障。

Description

一种大设备表面处理移动式自吸尘连续打磨抛光机器
技术领域
本发明涉及一种抛光结构，属于打磨抛光设备技术领域，尤其是指一种大设备表面处理移动式自吸尘连续打磨抛光机器。
背景技术
我国航空工业发展迅猛，大规模制造商用飞机、军用机、无人机和水陸两用飞机等产品，航空市场规模庞大，而飞机种类繁多和机身外轮廓形状复杂。例如，C919机身长度38.9m，翼展35.8m；大型客机机身长度－般约在30～75m范围，数量最多的737和A320系列机身长度约34～38m，翼展约34m、A380翼展约80m，等等。航空工业的制造和维修均有大量飞机需要进行表面打磨涂装和客舱玻璃抛光，其中飞机表面(机身、机翼、尾翼和货仓等)涂装工序包括退漆、打磨和喷漆工序。目前这些工序大部分还是依靠工人手握打磨机作业，人工打磨和喷漆工序占用工人最多和工时最长。这种工作方式不仅造成环境严重污染，而且导致操作工人的手指、手腕和手臂的肌肉与神经永久性伤害，从而降低生产效率，不利于标准化生产，尤其对机身外轮廓复杂形状部位的打磨表面质量影响尤甚。
从目前公开的一些在先专利文献来看，也并没有找到相关特别有效的系统设备和抛光方法，例如以下的一些在先文献：1、申请公布号CN107009236A“轨道列车车体大部件打磨用龙门式砂带机”；2、授权公告号CN202640114U“一种可调式大型抛光设备”；3、授权公告号CN204527157U“一种可视化车体抛光专用设备”；4、授权公告号CN206070264U“开放式砂带钢轨高速打磨车”。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷与不足，提供一种大设备表面处理移动式自吸尘连续打磨抛光机器，该机器是在可移动底座上安装气动摆臂和自吸尘偏心打磨机，单人操纵机器沿机身外轮廓移动，连续完成机身各种形状和曲面连贯部位的打磨工序，结构简单紧凑，无需编程，操控灵活方便，有利于标准化生产，提高生产效率和机身打磨表面质量，并最大限度減少环境污染，为大型机身复杂不规则曲面的打磨抛光提供了充分的技术保障。
为了实现上述目的，本发明按照以下技术方案实现：
一种大设备表面处理移动式自吸尘连续打磨抛光机器，其包括有：移动式底座；气动机械臂，其活动组装在移动式底座上，包括有组装定位组件和气动摆臂组件，其中：该组装定位组件包括有铰接配合的定位支座和驱动密封箱体；该气动摆臂组件整体安装在上述驱动密封箱体的一端侧，其包括有四连杆联动结构、为四连杆联动结构提供驱动动力的直线气缸、及为四连杆联动结构提供活动组装定位的连接法兰结构；自吸尘偏心打磨机，其通过连接架结构安装在气动机械臂的一端部。
进一步，所述移动式底座包括有水平滑座、竖直支架和升降框架，其中：该水平滑座底部设置有万向滑轮，上部设置有升降气缸；该竖直支架垂直固定设置于水平滑座中部位置；该升降框架活动组装在竖直支架中，其与竖直支架的接触面之间设置有导向结构，且其底部与升降气缸活塞杆的尾端连接配合，由升降气缸驱动沿导向结构上下移动。
进一步，所述组装定位组件中，定位支座通过第一铰接座结构与升降框架的顶部活动连接配合，且升降框架设置有至少一与第一铰接座结构连接的氮弹簧，由氮弹簧驱动第一铰接结构的活动座绕第一铰接座结构旋转定位；驱动密封箱体的一端部通过第二铰接座结构与定位支座活动连接配合，且定位支座在远离第二铰接座结构的位置设置有与驱动密封箱体对应位置连接的定位气缸，由定位气缸驱动驱动密封箱体绕第二铰接座结构轴心旋转定位。
进一步，所述气动摆臂组件具有两组，包括有前气动摆臂组件和后气动摆臂组件，其中：前气动摆臂组件的连接法兰结构包括位于四连杆联动结构两端的第一连接法兰和第二连接法兰，每一连接法兰的内侧面分别通过鱼眼接头与四连杆联动结构活动连接配合，从而将四连杆联动结构活动组装在两连接法兰之间；前气动摆臂组件的直线气缸通过连接座组装在上述第二连接法兰内侧面，直线气缸的活塞杆尾端通过传动板与上述四连杆联动结构传动连接配合，从而直线气缸通过四连杆联动结构带动前气动摆臂组件运动；后气动摆臂组件的结构与前气动摆臂组件的结构相同、布置方向不同，其一端与前气动摆臂组件的第二连接法兰紧固连接，另一端与驱动密封箱体一端侧紧固连接。
进一步，所述自吸尘偏心打磨机包括有蝶形外罩、设置于蝶形外罩中的偏心打磨结构和自吸尘结构，其中：该蝶形外罩的开口边沿设置有海绵垫圈；该偏心打磨结构包括有位于蝶形外罩内的气动马达、通过进气管接头固定于蝶形外罩中且与气动马达连接的压缩气管、通过一偏心轴平衡器与气动马达连接的多孔托盘以及拆装式安装在多孔托盘表面的多孔砂纸；该自吸尘结构包括有位于蝶形外罩内的真空吸尘器、通过软管接头固定于蝶形外罩中且与真空吸尘器连接的吸尘软管、设置于驱动密封箱体一端侧的更换式集尘袋、及贯穿位于气动机械臂内部且两端分别与吸尘软管和集尘袋连接的文丘里管。
进一步，所述自吸尘偏心打磨机具有独立操控的并排布置的第一自吸尘偏心打磨机和第二自吸尘偏心打磨机，两组自吸尘偏心打磨机的结构和尺寸相同。
进一步，所述连接架结构包括有用于活动组装自吸尘偏心打磨机的打磨机架和用于与气动机械臂紧固连接的连接支架，打磨机架和连接支架之间通过浮动过渡法兰连接配合。
进一步，所述定位气缸、直线气缸和气动马达分别通过内置于驱动密封箱体的三联体与设置于水平滑座上的储气罐气路连接。
进一步，所述气动摆臂组件的外部还设置有波纹管保护套筒。
进一步，所述大设备表面处理移动式自吸尘连续打磨抛光机器还包括有设置于竖直支架上的操控箱，所述操控箱包括有用于操控后气动摆臂组件直线气缸的三位二通第一气动阀操控杆、用于操控升降气缸的三位两通第二气动阀操控杆、用于操控前气动摆臂组件直线气缸的第一两位手动气动阀、用于操控定位气缸的第二两位手动气动阀、及用于操控气动马达的第三两位手动气动阀。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
1、本发明是一种适应各种规格和种类装备表面连续打磨的抛光机器，其本身承载打磨工具的重量，通过滑座能够使机械臂本体前后移动，避免打磨工具的震动对工人的手指、手腕和手臂神经与肌肉的永久性伤害。
2、本发明采用自吸尘偏心打磨机，整体结构简单紧凑，无需编程，按照装备表面打磨的工艺要求，使打磨机扩大其打磨范围，确保了打磨环境的整洁和安全，能更灵活和发挥其自吸尘打磨机的优势。
3、本发明的气动摆臂和自吸尘偏心打磨机，可根据装备打磨要求，最多可匹配两个结构和尺寸相同的打磨机组件，既缩短工艺流程，又保证打磨头与装备表面的接触压力恒定，保证装备表面打磨质量均匀，有效提高生产效率和装备表面打磨质量，能够实现标准化生产。
4、本发明可根据装备不同区域的打磨要求，气动机械臂匹配不同的类型的底座组件构成不同用途的打磨抛光设备。
为了能更清晰的理解本发明，以下将结合附图说明详细阐述本发明的具体实施方式。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1中移动式底座的结构示意图。
图3是图1中气动机械臂的内部结构示意图。
图4是图1中自吸尘偏心打磨机的安装结构示意图。
图5是图1中单个自吸尘偏心打磨机的内部结构示意图。
图6是图1中操控箱的结构示意图。
图7是本发明气动原理示意图。
具体实施方式
如图1至3所示，本发明所述的大设备表面处理移动式自吸尘连续打磨抛光机器，其包括有：移动式底座3；气动机械臂，其活动组装在移动式底座3上，包括有组装定位组件1和气动摆臂组件2，其中：该组装定位组件1包括有铰接配合的定位支座和驱动密封箱体(图1是驱动密封箱体向上摆动的组装结构示意图；但是，并不局限这种组装方式，驱动密封箱体可以向下摆动组装或是向侧面摆动组装，图中并未示出而已。)；该气动摆臂组件2整体安装在上述驱动密封箱体的一端侧，其包括有四连杆联动结构、为四连杆联动结构提供驱动动力的直线气缸、及为四连杆联动结构提供活动组装定位的连接法兰结构；及自吸尘偏心打磨机4，其通过连接架结构6安装在气动机械臂的一端部。
如图2所示，上述移动式底座3包括有水平滑座31、竖直支架32和升降框架33，其中：该水平滑座31底部设置有万向滑轮，上部设置有升降气缸34；该竖直支架32垂直固定设置于水平滑座31中部位置；该升降框架33活动组装在竖直支架32中，其与竖直支架32的接触面之间设置有导向结构35，且其底部与升降气缸34活塞杆的尾端连接配合，由升降气缸34驱动沿导向结构35上下移动。
如图1、2、3所示，上述组装定位组件1中，定位支座11通过第一铰接座结构71与升降框架33的顶部活动连接配合，且升降框架33设置有两个与第一铰接座结构的活动座711连接的氮弹簧14，由氮弹簧14驱动第一铰接结构的活动座711绕第一铰接座结构的轴心旋转定位；驱动密封箱体12的一端部通过第二铰接座结构72与定位支座11活动连接配合，且定位支座11在远离第二铰接座结构72的位置设置有与驱动密封箱体12对应位置连接的定位气缸13，由定位气缸13驱动驱动密封箱体12绕第二铰接座结构轴心旋转定位。
进一步，所述气动摆臂组件2具有两组，包括有前气动摆臂组件21和后气动摆臂组件22，其中：前气动摆臂组件21的连接法兰结构包括位于四连杆联动21结构两端的第一连接法兰212和第二连接法兰213，每一连接法兰212、213的内侧面分别通过若干鱼眼接头214、215与上述四连杆联动结构211的端部活动连接配合，从而将四连杆联动结构211活动组装在两连接法兰212、213之间；前气动摆臂组件21的直线气缸216通过连接座组装在上述第二连接法兰213内侧面，直线气缸216的活塞杆尾端与上述四连杆联动结构211传动连接配合，从而直线气缸216通过四连杆联动结构211带动前气动摆臂组件21运动；后气动摆臂组件22的结构与前气动摆臂组件21的结构相同、布置方向不同，其一端与前气动摆臂组件21的第二连接法兰216紧固连接，另一端与驱动密封箱体12一端侧紧固连接。
如图3至5所示，上述自吸尘偏心打磨机具有独立操控的并排布置的第一自吸尘偏心打磨机和第二自吸尘偏心打磨机，两组自吸尘偏心打磨机的结构相同，尺寸不同。以单个自吸尘偏心打磨机4为例，所述自吸尘偏心打磨机4包括有蝶形外罩41、设置于蝶形外罩中的偏心打磨结构和自吸尘结构，其中：该蝶形外罩41的开口边沿设置有海绵垫圈42；该偏心打磨结构包括有位于蝶形外罩内的气动马达43、通过进气管接头固定于蝶形外罩中且与气动马达连接的压缩气管44、通过一偏心轴平衡器45与气动马达连接的多孔托盘46以及拆装式安装在多孔托盘表面的多孔砂纸47；该自吸尘结构包括有位于蝶形外罩内的真空吸尘器48、通过软管接头固定于蝶形外罩中且与真空吸尘器连接的吸尘软管49、设置于驱动密封箱体一端侧的更换式集尘袋410、及贯穿位于气动机械臂内部且两端分别与吸尘软管和集尘袋连接的文丘里管411。自吸尘偏心打磨机4能够实现打磨过程中90％以上的集尘功能，保证打磨环境的安全整洁。
如图3所示，上述连接架结构6包括有用于活动组装自吸尘偏心打磨机的打磨机架61和用于与气动机械臂紧固连接的连接支架62，打磨机架61和连接支架62之间通过浮动过渡法兰63连接配合。
如图1至3所示，所述定位气缸13、直线气缸216、226和气动马达43分别通过内置于驱动密封箱体的三联体7与设置于水平滑座上的储气罐8气路连接；所述气动摆臂组件的外部还设置有波纹管保护套筒9，波纹管保护套筒的两端组装在连接法兰上，避免气动摆臂组件2遭受外界粉尘污染。
如图6、7，所述大设备表面处理移动式自吸尘连续打磨抛光机器还包括有设置于竖直支架上的操控箱5，所述操控箱5包括有用于操控后气动摆臂组件直线气缸226的三位二通第一气动阀操控杆51、用于操控升降气缸34的三位两通第二气动阀操控杆52、用于操控前气动摆臂组件直线气缸216的第一两位手动气动阀53、用于操控定位气缸13的第二两位手动气动阀54、及用于操控气动马达43的第三两位手动气动阀55。
本发明的使用原理如下所述：推拉移动式底座至打磨工位，通过调整升降气缸和定位气缸保证打磨抛光终端装置处于合适位置；然后通过调整直线气缸调整自吸尘偏心抛光机靠近待抛光产品设备，然后自吸尘偏心抛光机的气动马达启动开始对产品设备进行打磨抛光，同时打磨抛光过程中产生的粉尘通过文丘里管收集到集尘袋中，实现打磨过程中90％以上的集尘功能。
本发明并不局限于上述具体实施方式，如果对本发明的各种改动或变型不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变型属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型。

Claims (10)

1.一种大设备表面处理移动式自吸尘连续打磨抛光机器，其特征在于包括有：
移动式底座；
气动机械臂，其活动组装在移动式底座上，包括有组装定位组件和气动摆臂组件，其中：该组装定位组件包括有铰接配合的定位支座和驱动密封箱体；该气动摆臂组件整体安装在上述驱动密封箱体的一端侧，其包括有四连杆联动结构、为四连杆联动结构提供驱动动力的直线气缸、及为四连杆联动结构提供活动组装定位的连接法兰结构；
自吸尘偏心打磨机，其通过连接架结构安装在气动机械臂的一端部。
2.根据权利要求1所述一种大设备表面处理移动式自吸尘连续打磨抛光机器，其特征在于：所述移动式底座包括有水平滑座、竖直支架和升降框架，其中：该水平滑座底部设置有万向滑轮，上部设置有升降气缸；该竖直支架垂直固定设置于水平滑座中部位置；该升降框架活动组装在竖直支架中，其与竖直支架的接触面之间设置有导向结构，且其底部与升降气缸活塞杆的尾端连接配合，由升降气缸驱动沿导向结构上下移动。
3.根据权利要求2所述一种大设备表面处理移动式自吸尘连续打磨抛光机器，其特征在于：所述组装定位组件中，定位支座通过第一铰接座结构与升降框架的顶部活动连接配合，且升降框架设置有至少一与第一铰接座结构连接的氮弹簧，由氮弹簧驱动第一铰接结构的活动座绕第一铰接座结构轴心旋转定位；驱动密封箱体的一端部通过第二铰接座结构与定位支座活动连接配合，且定位支座在远离第二铰接座结构的位置设置有与驱动密封箱体对应位置连接的定位气缸，由定位气缸驱动驱动密封箱体绕第二铰接座结构轴心旋转定位。
4.根据权利要求3所述一种大设备表面处理移动式自吸尘连续打磨抛光机器，其特征在于：所述气动摆臂组件具有两组，包括有前气动摆臂组件和后气动摆臂组件，其中：
前气动摆臂组件的连接法兰结构包括位于四连杆联动结构两端的第一连接法兰和第二连接法兰，每一连接法兰的内侧面分别通过鱼眼接头与四连杆联动结构活动连接配合，从而将四连杆联动结构活动组装在两连接法兰之间；前气动摆臂组件的直线气缸通过连接座组装在上述第二连接法兰内侧面，直线气缸的活塞杆尾端通过传动板与上述四连杆联动结构传动连接配合，从而直线气缸通过四连杆联动结构带动前气动摆臂组件运动；
后气动摆臂组件的结构与前气动摆臂组件的结构相同、布置方向不同，其一端与前气动摆臂组件的第二连接法兰紧固连接，另一端与驱动密封箱体一端侧紧固连接。
5.根据权利要求4所述一种大设备表面处理移动式自吸尘连续打磨抛光机器，其特征在于：所述自吸尘偏心打磨机包括有蝶形外罩、设置于蝶形外罩中的偏心打磨结构和自吸尘结构，其中：该蝶形外罩的开口边沿设置有海绵垫圈；该偏心打磨结构包括有位于蝶形外罩内的气动马达、通过进气管接头固定于蝶形外罩中且与气动马达连接的压缩气管、通过一偏心轴平衡器与气动马达连接的多孔托盘以及拆装式安装在多孔托盘表面的多孔砂纸；该自吸尘结构包括有位于蝶形外罩内的真空吸尘器、通过软管接头固定于蝶形外罩中且与真空吸尘器连接的吸尘软管、设置于驱动密封箱体一端侧的更换式集尘袋、及贯穿位于气动机械臂内部且两端分别与吸尘软管和集尘袋连接的文丘里管。
6.根据权利要求5所述一种大设备表面处理移动式自吸尘连续打磨抛光机器，其特征在于：所述自吸尘偏心打磨机具有独立操控的并排布置的第一自吸尘偏心打磨机和第二自吸尘偏心打磨机，两组自吸尘偏心打磨机的结构和尺寸相同。
7.根据权利要求4所述一种大设备表面处理移动式自吸尘连续打磨抛光机器，其特征在于：所述连接架结构包括有用于活动组装自吸尘偏心打磨机的打磨机架和用于与气动机械臂紧固连接的连接支架，打磨机架和连接支架之间通过浮动过渡法兰连接配合。
8.根据权利要求5所述一种大设备表面处理移动式自吸尘连续打磨抛光机器，其特征在于：所述定位气缸、直线气缸和气动马达分别通过内置于驱动密封箱体的三联体与设置于水平滑座上的储气罐气路连接。
9.根据权利要求4所述一种大设备表面处理移动式自吸尘连续打磨抛光机器，其特征在于：所述气动摆臂组件的外部还设置有波纹管保护套筒。
10.根据权利要求5所述一种大设备表面处理移动式自吸尘连续打磨抛光机器，其特征在于：还包括有设置于竖直支架上的操控箱，所述操控箱包括有用于操控后气动摆臂组件直线气缸的三位二通第一气动阀操控杆、用于操控升降气缸的三位两通第二气动阀操控杆、用于操控前气动摆臂组件直线气缸的第一两位手动气动阀、用于操控定位气缸的第二两位手动气动阀、及用于操控气动马达的第三两位手动气动阀。
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