CN109454505A - 一种压力可调的钢管外壁抛光机器人 - Google Patents

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江鹏
班书昊
王知鸷
吴王平
苗乃明
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Abstract

本发明公开了一种压力可调的钢管外壁抛光机器人，属于工业机器人领域。它包括依次装设于底板上的支架A、支架B和电机架，装设于支架A与支架B之间的丝杠和钢管，装设于丝杠上的滚动螺母，装设于滚动螺母上的打磨模块，装设于丝杠光轴上的主动轮，装设于电机架上的从动轴和电机，装设于从动轴上与主动轮相啮合的从动轮；打磨模块包括装设于滚动螺母上的外套筒、装设于外套筒内部可自由滑动的内滑块、装设于内滑块右端的弧形砂轮、装设于外套筒内部的紧定螺钉；外套筒的左端设有与紧定螺钉相配合的内螺纹，抗压螺旋弹簧的两端分别与紧定螺钉、内滑块固定相连。本发明是一种单电机驱动双自由度运动、打磨压力可调节的钢管外壁抛光机器人。

Description

一种压力可调的钢管外壁抛光机器人
技术领域
本发明主要涉及工业机器人领域，特指一种压力可调的钢管外壁抛光机器人。
背景技术
在不锈钢管的加工过程中，经常需要去除原料表面的氧化层，即将管子进行外壁打磨，清洁外壁表面，以满足客户和生产要求。现有技术中对钢管的外壁打磨通常是人工操作，这是因为随着钢管外壁的打磨，砂轮与钢管外壁之间的距离也发生改变。因此，设计一种具有足够打磨压力的钢管外壁抛光机器人具有重要的工业应用前景。
发明内容
本发明需解决的技术问题是：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种单电机驱动双自由度运动、打磨压力可调节的钢管外壁抛光机器人。
为了解决上述问题，本发明提出的解决方案为：一种压力可调的钢管外壁抛光机器人，它包括依次装设于底板上的支架A、支架B和电机架，装设于所述支架A与支架B之间的丝杠和钢管，装设于所述丝杠上的滚动螺母，装设于所述滚动螺母上的打磨模块，装设于所述丝杠光轴上的主动轮，装设于所述电机架上的从动轴和电机，装设于所述从动轴上与所述主动轮相啮合的从动轮。
所述钢管的两端分别穿过装设于所述支架A的滚动轴承、装设于所述支架B上的滚动轴承；所述主动轮的半径是所述从动轮半径3～5倍。
所述打磨模块包括装设于所述滚动螺母上的外套筒、装设于所述外套筒内部可自由滑动的内滑块、装设于所述内滑块右端的弧形砂轮、装设于所述外套筒内部的紧定螺钉；所述外套筒的左端设有与所述紧定螺钉相配合的内螺纹，抗压螺旋弹簧的两端分别与所述紧定螺钉、所述内滑块固定相连；所述弧形砂轮的内径等于所述钢管的外径，其弧长为三分之一的圆周长。
所述弧形砂轮采用弹性非金属材料制作，其表面布满细砂。
所述电机的输出轴与所述丝杠的一端相连，所述从动轴与所述钢管的一端采用柔性联轴器连接。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
(1)本发明的一种压力可调的钢管外壁抛光机器人设有打磨模块，打磨模块内部设有抗压螺旋弹簧，从而保证弧形砂轮与钢管外壁良好的压力接触，进而保证打磨效果。
(2)本发明的一种压力可调的钢管外壁抛光机器人采用单电机同时取得钢管转动和打磨模块平动，主动轮与从动轮的半径之比为3～5倍，从而确保了二者运动最佳协调打磨钢管外壁。由此可知，本发明是一种结构合理、单电机驱动双自由度运动、打磨压力可调节的钢管外壁抛光机器人。
附图说明
图1是本发明的一种压力可调的钢管外壁抛光机器人的结构原理示意图。
图2是本发明的打磨模块的结构原理示意图。
图中，1—底板；10—钢管；21—支架A；22—支架B；3—丝杠；4—滚动螺母；5—打磨模块；51—外套筒；52—内滑块；53—弧形砂轮；54—抗压螺旋弹簧；55—紧定螺钉；61—主动轮；62—从动轮；7—从动轴；8—电机架；9—电机。
具体实施方式
以下将结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
参见图1和图2所示，本发明的一种压力可调的钢管外壁抛光机器人，它包括依次装设于底板1上的支架A21、支架B22和电机架8，装设于支架A21与支架B22之间的丝杠3和钢管10，装设于丝杠3上的滚动螺母4，装设于滚动螺母4上的打磨模块5，装设于丝杠3光轴上的主动轮61，装设于电机架8上的从动轴7和电机9，装设于从动轴7上与主动轮61相啮合的从动轮62；
参见图1和图2所示，钢管10的两端分别穿过装设于支架A21的滚动轴承、装设于支架B22上的滚动轴承；主动轮61的半径是从动轮62半径3～5倍；
参见图1和图2所示，打磨模块5包括装设于滚动螺母4上的外套筒51、装设于外套筒51内部可自由滑动的内滑块52、装设于内滑块52右端的弧形砂轮53、装设于外套筒51内部的紧定螺钉55；外套筒51的左端设有与紧定螺钉55相配合的内螺纹，抗压螺旋弹簧54的两端分别与紧定螺钉55、内滑块52固定相连；弧形砂轮53的内径等于钢管10的外径，其弧长为三分之一的圆周长；
参见图1和图2所示，弧形砂轮53采用弹性非金属材料制作，其表面布满细砂；
参见图1和图2所示，电机9的输出轴与丝杠3的一端相连，从动轴7与钢管10的一端采用柔性联轴器连接。
工作原理：通过调节紧定螺钉55可以是抗压螺旋弹簧54压紧内滑块52，进而使弧形砂轮53以可调节的压力压紧钢管10的外表面，从而提供足够的摩擦力；电机9转动带动丝杠3转动，滚动螺母4在弧形砂轮53的限制下只能沿丝杠3的轴线方向平动；主动轮61是从动轮62的3～5倍，从而使得钢管10转动的同时弧形砂轮53前进，即同时在两个正交方向运动打磨外壁。

Claims (1)

1.一种压力可调的钢管外壁抛光机器人，其特征在于：它包括依次装设于底板(1)上的支架A(21)、支架B(22)和电机架(8)，装设于所述支架A(21)与支架B(22)之间的丝杠(3)和钢管(10)，装设于所述丝杠(3)上的滚动螺母(4)，装设于所述滚动螺母(4)上的打磨模块(5)，装设于所述丝杠(3)光轴上的主动轮(61)，装设于所述电机架(8)上的从动轴(7)和电机(9)，装设于所述从动轴(7)上与所述主动轮(61)相啮合的从动轮(62)；
所述钢管(10)的两端分别穿过装设于所述支架A(21)的滚动轴承、装设于所述支架B(22)上的滚动轴承；所述主动轮(61)的半径是所述从动轮(62)半径3～5倍；
所述打磨模块(5)包括装设于所述滚动螺母(4)上的外套筒(51)、装设于所述外套筒(51)内部可自由滑动的内滑块(52)、装设于所述内滑块(52)右端的弧形砂轮(53)、装设于所述外套筒(51)内部的紧定螺钉(55)；所述外套筒(51)的左端设有与所述紧定螺钉(55)相配合的内螺纹，抗压螺旋弹簧(54)的两端分别与所述紧定螺钉(55)、所述内滑块(52)固定相连；所述弧形砂轮(53)的内径等于所述钢管(10)的外径，其弧长为三分之一的圆周长；
所述弧形砂轮(53)采用弹性非金属材料制作，其表面布满细砂；
所述电机(9)的输出轴与所述丝杠(3)的一端相连，所述从动轴(7)与所述钢管(10)的一端采用柔性联轴器连接。
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