CN110315409A - 一种永磁悬浮式打磨机器人主轴自适应贴合装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种永磁悬浮式打磨机器人主轴自适应贴合装置。该装置主要由主轴电机、永磁铁、调节螺杆、轴向浮动外壳、杆端关节轴承、打磨刀具等组成；当对复杂曲面零件进行打磨时，打磨刀具受到非均匀外力作用，主轴电机在外力作用下偏向使打磨刀具自适应贴合在零件表面，第二气隙发生变化，实现带坡度斜面零件打磨的自适应径向补偿；当打磨完成打磨刀具不受外力作用时，打磨刀具在第一永磁铁和第二永磁铁之间斥力的作用下自动复位到原始对称位置；当打磨量大于额定值时，打磨刀具受到的轴向外力大于第三永磁铁与第四永磁铁之间斥力时，第一气隙被压缩，可有效避免打磨刀具被过大外力损坏；本发明有效提升了生产效率和产品的打磨质量。

Description

一种永磁悬浮式打磨机器人主轴自适应贴合装置
技术领域
本发明涉及一种打磨装置，尤其涉及一种永磁悬浮式打磨机器人主轴自适应贴合装置。
背景技术
为了提升打磨效率，对于批量生产需要打磨的零件通常采用机器人打磨设备代替人工打磨。然而对于复杂表面类零件，当打磨刀具不能准确定位、机械手的原定编程轨迹又不能即时调整时，存在有的部分打磨不到而有的部分打磨量过多的问题，打磨的力度和深度不好控制等系列问题。
对于新式打磨机器人设备，打磨主轴采用浮动贴合机构，来解决复杂表面类零件打磨效果差的问题。申请号为201620257876.9提供了一种打磨机径向浮动装置，能够对打磨机刀头的倾斜角度进行浮动控制的径向浮动装置。但是存在轴向不能浮动，过载保护能力差的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种永磁悬浮式打磨机器人主轴自适应贴合装置，可在主轴电机的径向和轴向浮动补偿，实现对复杂表面或内腔结构的零件自适应贴合打磨。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：设计了一种永磁悬浮式打磨机器人主轴自适应贴合装置，该装置由主轴电机、第一永磁铁、第一调节螺杆、轴向浮动外壳、第二永磁铁、第三固定板、杆端关节轴承、垫板、.固定外壳、第三永磁铁、第四永磁铁、第一气隙、第二气隙、第一支撑板、第二支撑板、第一固定板、打磨刀具、第二调节螺杆、第二固定板等组成。
所述的主轴电机的外侧设置第一永磁铁，并用第一固定板和第二固定板固定在主轴电机上；所述的第一永磁铁的外侧设置有第二永磁铁，第二永磁铁通过调节第一调节螺杆固定在轴向浮动外壳、第三固定板和第一支撑板之间；所述的第一永磁铁的N极与第二永磁铁的N极对向布置形成斥力，使主轴电机处于径向悬浮状态，形成的第二气隙关于主轴电机对称；所述的主轴电机的底端通过杆端关节轴承与垫板固接；所述的主轴电机与打磨刀具固接；所述的第三永磁铁与固定外壳固接，第四永磁铁与垫板固接，第二支撑板与固定外壳固接，第三永磁铁的N极与第四永磁铁的N极对向布置形成斥力，第三永磁铁与第四永磁铁之间形成的第一气隙，第二调节螺杆可以第一气隙，进而实现第三永磁铁与第四永磁铁之间斥力的调节。
当对复杂曲面零件进行打磨时，打磨刀具受到非均匀外力作用，主轴电机在外力作用下偏向使打磨刀具自适应贴合在零件表面，第二气隙发生变化，实现带坡度斜面零件打磨的自适应径向补偿；当打磨完成打磨刀具不受外力作用时，打磨刀具在第一永磁铁和第二永磁铁之间斥力的作用下自动复位到原始对称位置；当打磨量大于额定值时，打磨刀具受到的轴向外力大于第三永磁铁与第四永磁铁之间斥力时，第一气隙被压缩，可有效避免打磨刀具被过大外力损坏。
本发明的有益效果是：本发明的永磁悬浮式打磨机器人主轴自适应贴合装置，径向浮动和轴向浮动主要依靠永磁铁之间的斥力作用，依靠永磁铁气隙浮动变化，实现打磨刀具能够对复杂表面零件进行贴合打磨，使打磨刀具和零件表面稳定接触，过载时保护打磨刀具不被过大外力损坏，有效提升了生产效率和产品质量。
附图说明
图1为本发明的永磁悬浮式打磨机器人主轴自适应贴合装置示意图。
其中：1.主轴电机；2.第一永磁铁；3.第一调节螺杆；4.轴向浮动外壳；5.第二永磁铁；6.第三固定板；7.杆端关节轴承；8.垫板；9.固定外壳；10.第三永磁铁；11.第四永磁铁；12.第一气隙；13.第二气隙；14.第一支撑板；15.第二支撑板；16.第一固定板；17.打磨刀具；18.第二调节螺杆；19.第二固定板。
具体实施方式
如图1所示，本发明提供了一种永磁悬浮式打磨机器人主轴自适应贴合装置，包括主轴电机1、第一永磁铁2、第一调节螺杆3、轴向浮动外壳4、第二永磁铁5、第二永磁铁固定板6、杆端关节轴承7、垫板8、固定外壳9、第三永磁铁10、第四永磁铁11、第一气隙12、第二气隙13、第一支撑板14、第二支撑板15、第一固定板16、打磨刀具17、第二调节螺杆18、第二固定板19。所述的主轴电机1的外侧设置第一永磁铁2，并用第一固定板16和第二固定板19固定在主轴电机1上；所述的第一永磁铁2的外侧设置有第二永磁铁5，第二永磁铁5通过调节第一调节螺杆3固定在轴向浮动外壳4、第三固定板6和第一支撑板14之间；所述的第一永磁铁2的N极与第二永磁铁5的N极对向布置形成斥力，使主轴电机1处于径向悬浮状态，形成的第二气隙13关于主轴电机1对称；所述的主轴电机1的底端通过杆端关节轴承7与垫板8固接；所述的主轴电机1与打磨刀具17固接；所述的第三永磁铁10与固定外壳9固接，第四永磁铁11与垫板8固接，第二支撑板15与固定外壳9固接，第三永磁铁10的N极与第四永磁铁11的N极对向布置形成斥力，第三永磁铁10与第四永磁铁11之间形成的第一气隙12，第二调节螺杆18可以第一气隙12，进而实现第三永磁铁10与第四永磁铁11之间斥力的调节。
如图1所示，当对复杂曲面类零件进行打磨时，打磨刀具17受到非均匀外力作用，主轴电机1在外力作用下偏向使打磨刀具17自适应贴合在零件表面，第二气隙13发生变化，实现带坡度斜面零件打磨的自适应径向补偿，不会造成有的地方切削过多而有的地方切削不上，有效保证打磨刀具17与零件表面稳定的接触，从而有效提高生产质量，降低生产成本，实用性强；当打磨完成打磨刀具17不受外力作用时，打磨刀具17在第一永磁铁2和第二永磁铁5之间斥力的作用下自动复位到原始对称位置。当打磨量大于额定值时，打磨刀具17受到的轴向外力大于第三永磁铁10与第四永磁铁11之间斥力时，第一气隙12被压缩，可有效避免打磨刀具17被过大外力损坏。

Claims (2)

1.一种永磁悬浮式打磨机器人主轴自适应贴合装置，包括主轴电机(1)、第一永磁铁(2)、第一调节螺杆(3)、轴向浮动外壳(4)、第二永磁铁(5)、第二永磁铁固定板(6)、杆端关节轴承(7)、垫板(8)、固定外壳(9)、第三永磁铁(10)、第四永磁铁(11)、第一气隙(12)、第二气隙(13)、第一支撑板(14)、第二支撑板(15)、第一固定板(16)、打磨刀具(17)、第二调节螺杆(18)、第二固定板(19)；其特征在于：所述的主轴电机(1)与打磨刀具(17)固接；所述的主轴电机(1)的外侧设置第一永磁铁(2)，并用第一固定板(16)和第二固定板(19)固定在主轴电机(1)上；所述的第一永磁铁(2)的外侧设置有第二永磁铁(5)，第二永磁铁(5)通过调节第一调节螺杆(3)固定在轴向浮动外壳(4)、第三固定板(6)和第一支撑板(14)之间；所述的第一永磁铁(2)的N极与第二永磁铁(5)的N极对向布置形成斥力，使主轴电机(1)处于径向悬浮状态，形成的第二气隙(13)关于主轴电机(1)对称；所述的主轴电机(1)的底端通过杆端关节轴承(7)与垫板(8)固接；所述的第三永磁铁(10)与固定外壳(9)固接，第四永磁铁(11)与垫板(8)固接，第二支撑板(15)与固定外壳(9)固接；所述的第三永磁铁(10)的N极与第四永磁铁(11)的N极对向布置形成斥力；所述的第三永磁铁(10)与第四永磁铁(11)之间形成的第一气隙(12)，第二调节螺杆(18)可以第一气隙(12)，进而实现第三永磁铁(10)与第四永磁铁(11)之间斥力的调节。
2.根据权利要求1所述的一种永磁悬浮式打磨机器人主轴自适应贴合装置，其特征在于：当对复杂曲面类零件进行打磨时，打磨刀具(17)受到非均匀外力作用，主轴电机(1)在外力作用下偏向使打磨刀具(17)自适应贴合在零件表面，第二气隙(13)发生变化，实现带坡度斜面零件打磨的自适应径向补偿，不会造成有的地方切削过多而有的地方切削不上，有效保证打磨刀具(17)与零件表面稳定的接触，从而有效提高生产质量，降低生产成本，实用性强；当打磨完成打磨刀具(17)不受外力作用时，打磨刀具(17)在第一永磁铁(2)和第二永磁铁(5)之间斥力的作用下自动复位到原始对称位置；当打磨量大于额定值时，打磨刀具(17)受到的轴向外力大于第三永磁铁(10)与第四永磁铁(11)之间斥力时，第一气隙(12)被压缩，可有效避免打磨刀具(17)被过大外力损坏。
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