CN110315411A - 适用于机器人末端柔性砂带磨抛系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种适用于机器人末端柔性砂带磨抛系统，包括机器人(1)、柔性砂带磨抛装置(2)、磨抛砂带更换装置(3)，所述柔性砂带磨抛装置(2)安装在机器人(1)末端，柔性砂带磨抛装置(2)通过机器人运动对工件进行磨抛，柔性砂带磨抛装置(2)通过机器人(1)运动至磨抛砂带更换装置(3)所在位置进行砂带更换。本发明能能够在保证磨抛砂带磨削效率下提高对工件表面磨抛的精度，从而提高工件表面质量，同时本发明能够实现砂带的快速自动更换，缩短砂带更换周期，提升工位或流水线自动化率。
Description
技术领域
本发明涉及磨抛领域，具体地涉及一种适用于机器人末端柔性砂带磨抛系统。
背景技术
砂带作为典型的涂覆磨具，广泛应用于工件表面磨抛处理，但砂带作为典型的涂覆磨具，其使用寿命较短，需频繁进行更换。在工业自动化领域，砂带主要有两种应用方式，一种为机器人抓取工件在外部砂带机上进行磨抛，砂带由人工手工安装到砂带机上；第二种方式为机器人抓取砂带机对安装固定的工件进行磨抛，由人工手工进行砂带更换。当前砂带两种工业自动化应用方式主要存在以下缺点：1.砂带需人工辅助更换，更换周期长，在多种目数砂带更换时容易出现砂带更换错误的问题，且人工更换时机器人磨抛工位或流水线需停机，影响机器人磨抛工位或流水线的自动化与智能化水平；2.砂带通过驱动轮带动以一定的线速度对工件进行磨抛，砂带的磨抛效率整体上波动大，导致在砂带寿命范围内，因砂带磨损，磨抛表面质量不均匀。基于以上原因，在进行冲压磨具磨抛时，因为冲压磨具对磨抛表面粗糙度与形位精度要求高，传统的砂带自动化应用模式已不能满足冲压磨具高精度要求的表面质量要求。
公开号为CN107932278A的专利文献公开了一种叶片全特征机器人磨抛装置，该叶片磨抛装置包括自适应砂带磨抛机构、接触轮式砂带磨抛机构和自适应砂轮磨抛机构，三者分别磨抛叶片的叶背和叶缘、叶盆、阻尼台和叶根转角位置，由此实现叶片所有特征的磨抛；其中，每个机构均包括连接法兰、音圈电机、力传感器、电机和打磨模块，音圈电机设置在连接法兰上，且与力传感器之间通过滑块连接，力传感器与打磨模块连接用于测量打磨模块实际的磨削力，电机与打磨模块连接用于驱动打磨模块，连接法兰用于将磨抛装置与外界机器人连接。此方案能够实现对复杂曲面的磨抛，但是无法实现砂带的自动更换，也不能保证磨抛砂带磨削效率的恒定。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种适用于机器人末端柔性砂带磨抛系统。
根据本发明提供的一种适用于机器人末端柔性砂带磨抛系统，包括机器人、柔性砂带磨抛装置、磨抛砂带更换装置，所述柔性砂带磨抛装置安装在机器人末端，柔性砂带磨抛装置通过机器人运动对工件进行磨抛，柔性砂带磨抛装置通过机器人运动至磨抛砂带更换装置所在位置进行砂带更换。
优选地，所述柔性砂带磨抛装置包括砂带运动机构、往复运动模块、上下移动装置、支撑装置，所述砂带运动机构、往复运动模块、上下移动装置均安装在支撑装置上，所述砂带运动机构连接往复运动模块、上下移动装置；所述砂带运动机构实现砂带匀速运动，所述往复运动模块提供砂带磨抛动力，所述上下移动装置实现砂带更换；
所述支撑装置包括张紧轮安装板、伸缩气缸安装板、主动轮安装板、电机安装板，所述主动轮安装板、张紧轮安装板分别连接伸缩气缸安装板，所述伸缩气缸安装板连接电机安装板。
优选地，所述砂带运动机构包括由主动轮、主动接触法兰、砂带驱动电机、砂带，所述主动轮安装在主动轮安装板的前板前侧，所述主动接触法兰安装在电机安装板上，所述砂带驱动电机安装在主动轮安装板的前板后侧，砂带驱动电机的传动轴穿过主动轮安装板的前板连接主动轮，所述砂带连接主动轮，所述砂带在砂带驱动电机的驱动下运动，所述主动接触法兰连接机器人；
所述砂带驱动电机还设置有电机传动罩，所述砂带驱动电机安装在电机传动罩的一端，电机传动罩的另一端安装在主动轮安装板的前板后侧。
优选地，所述往复运动模块包括第二张紧轮、压磨固定柱、压磨板、第三张紧轮、压磨板驱动电机、曲柄滑块传动机构，所述第二张紧轮、第三张紧轮安装在张紧轮安装板上并连接砂带运动机构的砂带，所述压磨板驱动电机安装在电机安装板上，压磨板驱动电机的传动轴连接曲柄滑块传动机构，曲柄滑块传动机构连接压磨板固定柱，压磨板固定柱连接压磨板，压磨板连接砂带传动机构的砂带；
所述曲柄滑块传动机构设置有曲柄滑块罩壳，所述曲柄滑块罩壳安装在电机安装板上，所述曲柄滑块传动机构安装在曲柄滑块罩壳内部，曲柄滑块传动机构通过曲柄滑块罩壳连接压磨板固定柱；
所述第二张紧轮、第三张紧轮分别设置在压磨板固定柱的两侧，能够张紧压磨板固定柱的两侧的砂带运动机构的砂带；所述第二张紧轮、第三张紧轮安装在张紧轮安装板或曲柄滑块罩壳上；
所述压磨板驱动电机设置有电机罩壳，所述电机罩壳紧固连接或一体成型在伸缩气缸安装板上，位于伸缩气缸安装板的中部，所述电机罩壳连接电机安装板，所述压磨板驱动电机位于电机罩壳与电机安装板限定的容纳空间内。
优选地，所述上下移动装置包括主动轮、第一张紧轮、第一伸缩气缸、滑杆、第二伸缩气缸，所述第一张紧轮安装在张紧轮安装板上，所述第一伸缩气缸、第二伸缩气缸分别安装在伸缩气缸安装板的两端部，所述滑杆一端连接主动轮安装板的下板或张紧轮安装板，滑杆的另一端连接第一伸缩气缸或第二伸缩气缸，所述滑杆能够在第一伸缩气缸或第二伸缩气缸的滑道内滑移，改变主动轮和第二伸缩气缸之间、第一张紧轮和第一伸缩气缸之间的距离，使砂带运动机构的砂带处于张紧或放松的状态；
所述上下移动装置还包括一个或多个张紧轮，每个张紧轮对应设置一个伸缩气缸，张紧轮与伸缩气缸之间通过滑杆连接，所述一个或多个张紧轮设置在主动轮、第一张紧轮之间；
或者一个或多个张紧轮对应一个伸缩气缸，伸缩气缸通过滑杆连接板连接一根或多根滑杆，滑杆与张紧轮一一对应连接。
优选地，所述磨抛砂带更换装置包括支撑装置、升降装置、套接装置、调节装置、砂带，所述支撑装置包括上板、底板、支架，上板设置在支架上方，底板设置在支架下方，所述升降装置安装在底板上，所述套接连接升降装置，所述调节装置安装在上板上，所述砂带通过调节装置、套接装置张紧支撑，所述升降装置、套接装置相对于支撑装置在垂直于砂带长度延伸方向上能够相对运动或者在垂直于上板的方向上能够相对运动，所述调节装置能够相对于上板滑动以调节砂带张紧程度；所述套接装置、调节装置将砂带张紧支撑后的形状与待更换砂带的砂带磨抛装置上砂带的形状相匹配。
优选地，所述升降装置包括承压板、升降板、移动导杆、弹簧底座，所述弹簧底座分别安装在底板上、上板上，移动导杆的两端分别通过弹簧底座连接底板和上板，升降板位于底板和上板之间，升降板连接移动导杆并能够相对于移动导杆上下滑移，升降板连接承压板，承压板位于升降板上方；
所述移动导杆与弹簧底座连接处之间、弹簧底座与上板连接处之间、弹簧底座与底板连接处之间均设置有弹簧垫圈。
优选地，所述套接装置包括一根或多根套接调节柱杆，所述套接调节柱杆的一端安装在升降装置的升降板上，能够随着升降板一起运动，所述套接调节柱杆的另一端连接砂带并与协同调节装置对砂带进行张紧或松弛；
所述套接装置包括第一套接调节柱杆、第二套接调节柱杆、第三套接调节柱杆、第四套接调节柱杆，所述第一套接调节柱杆、第二套接调节柱杆、第四套接调节柱杆位于承压板的周向上且围成的形状与砂带磨抛装置的一端形状相匹配。
优选地，所述调节装置包括滑动调节组件、弯头、滑槽导杆、滑槽件、弯板，所述滑动调节组件的一端连接弯头的一端，弯头的另一端连接滑槽导杆的一端，滑槽导杆的另一端连接滑槽件，滑槽件连接弯板的一侧，弯板的另一侧连接上板，所述滑槽件内置弹簧，滑槽件通过弹簧连接滑槽导杆，通过调节弹簧能够使滑槽导杆带着滑动调节组件在滑槽导杆延伸的方向上往复运动，所述滑动调节组件的另一端连接砂带并协同套接装置对砂带进行张紧或松弛；所述滑动调节组件包括一根或多根滑动调节柱杆；所述滑槽件通过调整环连接弯板的一侧。
优选地，还包括控制系统，所述控制系统包括机器人控制柜、柔性砂带磨抛装置控制柜，
所述机器人控制柜对机器人的行进速度进行控制，从而控制机器人末端连接的柔性砂带磨抛装置的磨抛节拍；
所述柔性砂带磨抛装置控制柜对柔性砂带磨抛装置进行控制。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、提升工位或流水线自动化率程度：实现砂带自动更换，整个砂带更换由机器人自动完成，在班组交接或检修时人工辅助进行新砂带补充，在工作时间内无需人工参与，自动化与智能化程度高。
2、缩短砂带更换周期：人工更换一次砂带所需时长约为180秒，机器人自动更换砂带时长约为10-15秒。
3、更换出错率低：由机器人自动进行更换，机器人在后台记录砂带更换情况，在多种砂带交错情况下，可以很好规避更换出错。
4、本发明能够保证在磨抛效率不变的情况下，保证砂带磨损保持一致，从而得到高精度要求的表面质量。
5、本发明方便监控砂带磨损，实现砂带寿命实时监控，从而智能进行砂带及时更换，通过精准的工艺控制，可以显著提升砂带使用寿命，降低成本。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明的示意图。
图2为本发明柔性砂带磨抛装置的等轴测视图。
图3为本发明柔性砂带磨抛装置的正视图。
图4为图3在A-A截面处的剖面视图。
图5为本发明磨抛砂带更换装置的等轴测视图。
图6为本发明磨抛砂带更换装置的正视图。
图7为本发明磨抛砂带更换装置的俯视图。
图8为图7中沿A-A截面的剖视图。
图中示出：
机器人1 曲柄滑块传动机构23
柔性砂带磨抛装置2 电机传动罩24
磨抛砂带更换装置3 砂带25
控制系统4 第一滑动调节柱杆26
主动轮5 第二滑动调节柱杆27
第一张紧轮6 上板28
张紧轮安装板7 第一套接调节柱杆29
电机罩壳8 第二套接调节柱杆30
伸缩气缸安装板9 第三套接调节柱杆31
第一伸缩气缸10 第四套接调节柱杆32
曲柄滑块罩壳11 承压板33
第二张紧轮12 升降板34
压磨固定柱13 底板35
压磨板14 支架36
主动轮安装板15 蹄脚37
主动接触法兰16 移动导杆38
滑杆17 弹簧底座39
第二伸缩气缸18 弯头40
第三张紧轮19 滑槽导杆41
砂带驱动电机20 滑槽件42
压磨板驱动电机21 调整环43
电机安装板22 弯板44
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
本发明能够解决砂带的自动化更换问题，解决人工更换存在的更换周期长、更换容易出错的问题和人工更换带来的工位与流水线停机问题，实现砂带磨抛过程中的自动更换。且能在保证砂带磨抛效率的前提下，保证磨抛砂带磨削效率保证恒定，从而能很好解决冲压磨具高精度要求的表面质量需求。提升整个机器人磨抛工位或流水线的自动化与智能化水平。
根据本发明提供的一种适用于机器人末端柔性砂带磨抛系统，包括机器人1、柔性砂带磨抛装置2、磨抛砂带更换装置3，所述柔性砂带磨抛装置2安装在机器人1末端，柔性砂带磨抛装置2通过机器人运动对工件进行磨抛，柔性砂带磨抛装置2通过机器人1运动至磨抛砂带更换装置3所在位置进行砂带更换。
所述柔性砂带磨抛装置2包括砂带运动机构、往复运动模块、上下移动装置、支撑装置，所述砂带运动机构、往复运动模块、上下移动装置均安装在支撑装置上，所述砂带运动机构连接往复运动模块、上下移动装置；所述砂带运动机构实现砂带匀速运动，所述往复运动模块提供砂带磨抛动力，所述上下移动装置实现砂带更换；
所述支撑装置包括张紧轮安装板7、伸缩气缸安装板9、主动轮安装板15、电机安装板22，所述主动轮安装板15、张紧轮安装板7分别连接伸缩气缸安装板9，所述伸缩气缸安装板9连接电机安装板22。
所述砂带运动机构包括由主动轮5、主动接触法兰16、砂带驱动电机20、砂带，所述主动轮5安装在主动轮安装板15的前板前侧，所述主动接触法兰16安装在电机安装板22上，所述砂带驱动电机20安装在主动轮安装板15的前板后侧，砂带驱动电机20的传动轴穿过主动轮安装板15的前板连接主动轮5，所述砂带连接主动轮5，所述砂带在砂带驱动电机20的驱动下运动，所述主动接触法兰16连接机器人；所述砂带驱动电机20还设置有电机传动罩24，所述砂带驱动电机20安装在电机传动罩24的一端，电机传动罩24的另一端安装在主动轮安装板15的前板后侧。
所述往复运动模块包括第二张紧轮12、压磨固定柱13、压磨板14、第三张紧轮19、压磨板驱动电机21、曲柄滑块传动机构23，所述第二张紧轮12、第三张紧轮19安装在张紧轮安装板7上并连接砂带运动机构的砂带，所述压磨板驱动电机21安装在电机安装板22上，压磨板驱动电机21的传动轴连接曲柄滑块传动机构23，曲柄滑块传动机构23连接压磨板固定柱13，压磨板固定柱13连接压磨板10，压磨板10连接砂带传动机构的砂带；所述曲柄滑块传动机构23设置有曲柄滑块罩壳11，所述曲柄滑块罩壳11安装在电机安装板22上，所述曲柄滑块传动机构23安装在曲柄滑块罩壳11内部，曲柄滑块传动机构23通过曲柄滑块罩壳11连接压磨板固定柱13；所述第二张紧轮12、第三张紧轮19分别设置在压磨板固定柱13的两侧，能够张紧压磨板固定柱13的两侧的砂带运动机构的砂带；所述第二张紧轮12、第三张紧轮19安装在张紧轮安装板7或曲柄滑块罩壳11上；所述压磨板驱动电机21设置有电机罩壳8，所述电机罩壳8紧固连接或一体成型在伸缩气缸安装板9上，位于伸缩气缸安装板9的中部，所述电机罩壳8连接电机安装板22，所述压磨板驱动电机21位于电机罩壳8与电机安装板22限定的容纳空间内。
所述上下移动装置包括主动轮5、第一张紧轮6、第一伸缩气缸10、滑杆17、第二伸缩气缸18，所述第一张紧轮6安装在张紧轮安装板7上，所述第一伸缩气缸10、第二伸缩气缸18分别安装在伸缩气缸安装板9的两端部，所述滑杆17一端连接主动轮安装板15的下板或张紧轮安装板7，滑杆17的另一端连接第一伸缩气缸10或第二伸缩气缸18，所述滑杆能够在第一伸缩气缸10或第二伸缩气缸18的滑道内滑移，改变主动轮5和第二伸缩气缸18之间、第一张紧轮6和第一伸缩气缸10之间的距离，使砂带运动机构的砂带处于张紧或放松的状态；所述上下移动装置还包括一个或多个张紧轮，每个张紧轮对应设置一个伸缩气缸，张紧轮与伸缩气缸之间通过滑杆17连接，所述一个或多个张紧轮设置在主动轮5、第一张紧轮6之间；或者一个或多个张紧轮对应一个伸缩气缸，伸缩气缸通过滑杆连接板连接一根或多根滑杆17，滑杆17与张紧轮一一对应连接。
所述磨抛砂带更换装置包括支撑装置、升降装置、套接装置、调节装置、砂带25，所述支撑装置包括上板28、底板35、支架36，上板28设置在支架36上方，底板35设置在支架36下方，所述升降装置安装在底板35上，所述套接连接升降装置，所述调节装置安装在上板28上，所述砂带25通过调节装置、套接装置张紧支撑，所述升降装置、套接装置相对于支撑装置在垂直于砂带25长度延伸方向上能够相对运动或者在垂直于上板28的方向上能够相对运动，所述调节装置能够相对于上板28滑动以调节砂带25张紧程度；所述套接装置、调节装置将砂带25张紧支撑后的形状与待更换砂带的砂带磨抛装置上砂带的形状相匹配。
所述升降装置包括承压板33、升降板34、移动导杆38、弹簧底座39，所述弹簧底座39分别安装在底板35上、上板28上，移动导杆38的两端分别通过弹簧底座39连接底板35和上板28，升降板34位于底板35和上板28之间，升降板34连接移动导杆38并能够相对于移动导杆38上下滑移，升降板34连接承压板33，承压板33位于升降板34上方；所述移动导杆38与弹簧底座39连接处之间、弹簧底座39与上板28连接处之间、弹簧底座39与底板35连接处之间均设置有弹簧垫圈。
所述套接装置包括一根或多根套接调节柱杆，所述套接调节柱杆的一端安装在升降装置的升降板34上，能够随着升降板34一起运动，所述套接调节柱杆的另一端连接砂带25并与协同调节装置对砂带25进行张紧或松弛；所述套接装置包括第一套接调节柱杆29、第二套接调节柱杆30、第三套接调节柱杆31、第四套接调节柱杆32，所述第一套接调节柱杆29、第二套接调节柱杆30、第四套接调节柱杆32位于承压板33的周向上且围成的形状与砂带磨抛装置的一端形状相匹配。
所述调节装置包括滑动调节组件、弯头40、滑槽导杆41、滑槽件42、弯板44，所述滑动调节组件的一端连接弯头40的一端，弯头40的另一端连接滑槽导杆41的一端，滑槽导杆41的另一端连接滑槽件42，滑槽件42连接弯板44的一侧，弯板44的另一侧连接上板28，所述滑槽件42内置弹簧，滑槽件42通过弹簧连接滑槽导杆41，通过调节弹簧能够使滑槽导杆41带着滑动调节组件在滑槽导杆41延伸的方向上往复运动，所述滑动调节组件的另一端连接砂带25并协同套接装置对砂带25进行张紧或松弛；所述滑动调节组件包括一根或多根滑动调节柱杆；所述滑槽件42通过调整环43连接弯板44的一侧。
还包括控制系统4，所述控制系统4包括机器人控制柜、柔性砂带磨抛装置控制柜，所述机器人控制柜对机器人1的行进速度进行控制，从而控制机器人1末端连接的柔性砂带磨抛装置2的磨抛节拍；所述柔性砂带磨抛装置控制柜对柔性砂带磨抛装置2进行控制。
优选实施例：
如图1-8所示，一种适用于机器人末端柔性砂带磨抛系统，主要由机器人1，柔性砂带磨抛装置2、磨抛砂带更换装置3和控制系统4四大部分构成。该系统通过柔性砂带磨抛装置2与磨抛砂带更换装置3联动实现砂带的自动更换，通过控制系统4实现柔性砂带磨抛装置2与机器人1之间的通讯，通过机器人1实时监控柔性砂带的转速等参数，实现砂带的自动更换，提升整个柔性砂带磨抛系统的自动化与智能化。
柔性砂带磨抛装置2主要由主动轮5，第一张紧轮6，张紧轮安装板7，电机罩壳8，伸缩气缸安装板9，第一伸缩气缸10，曲柄滑块罩壳11，第二张紧轮12，压磨固定柱13，压磨板14，主动轮安装板15，主动接触控法兰16，滑杆17，第二伸缩气缸18，第三张紧轮19，砂带驱动电机20，压磨板驱动电机21，电机安装板22，曲柄滑块传动机构23，电机传动罩24组成。所述主动接触法兰16即ACF(ACTIVE CONTACT FLANGE)，又称柔性力控法兰或者自适应接触法兰，是一款能够保持机器人末端工具手法兰与工件加工接触面接触力恒定的设备，该设备为现有技术，基于气动、模拟量控制，其高精度与高灵敏度的控制，能够保证工具手法兰与加工面之间的接触力控制在±1N以内，特别适用于打磨、抛光等应用场合。根据不同选型，其压力范围可选为0-100N或0-500N，伸缩行程可选35.5mm、48mm、98mm等，可选带重力感应传感器以克服自身重力，从而适应任意加工角度的应用。
磨抛砂带更换装置3主要由砂带25，第一滑动调节柱杆26，第二滑动调节柱杆27，上板28，第一套接调节柱杆29，第二套接调节柱杆30，第三套接调节柱杆31，第四套接调节柱杆32，承压板33，升降板34，底板35，支架36，蹄脚37，移动导杆38，弹簧底座39，弯头40，滑槽导杆41，滑槽42，调节环43，弯板44组成。
控制系统4主要由机器人控制柜、柔性砂带磨抛装置控制柜组成。机器人控制柜控制机器人1运动，同时与柔性砂带磨抛装置控制柜实现相互通讯，控制柔性砂带磨抛装置控制柜运作。柔性砂带磨抛装置控制柜主要控制砂带驱动电机20、压磨板驱动电机21、伸缩气缸、主动接触法兰(ACF)16四部分：柔性砂带磨抛装置控制柜控制砂带驱动电机20，使电机传动轴带动主动轮5匀速旋转，实现砂带匀速运动，保证砂带磨损均匀一致；柔性砂带磨抛装置控制柜控制压磨板驱动电机21，提供砂带磨抛装置磨抛动力，保证砂带磨抛的效率；柔性砂带磨抛装置控制柜控制伸缩气缸，当装置处于磨抛状态时，伸缩气缸处于极限位置使得主动轮5和从动轮张紧砂带，保持砂带与主动轮间摩擦力恒定，促使磨抛均匀，当装置处于更换砂带状态时，伸缩气缸控制滑杆17下移，带动主动轮1和从动轮下移，使装置与报废砂带脱离；柔性砂带磨抛装置控制柜控制主动接触法兰伸缩及输出力，对磨抛力进行控制。
机器人控制柜控制机器人1行进速度进行磨抛节拍控制，从而实现磨抛表面质量保证。机器人1的六轴末端通过法兰盘连接柔性砂带磨抛装置。
砂带驱动电机20通过驱动轴控制主动轮5匀速旋转，第二伸缩气缸18和滑杆17张紧主动轮5，保证主动轮5与砂带接触的摩擦力恒定，主动轮5带动砂带匀速旋转。由于在现有条件下，在压磨板14下运动过的砂带段即报废，无法再次实用。通过电机控制器核算电机转动圈数，进而核算砂带磨抛长度，并与整条砂带长度对比，当砂带整条全部报废时，则需更换新砂带。
当达到自动更换砂带状态时，滑杆17分别向两个伸缩气缸内侧移动，带动主动轮5和第一张紧轮6向下移动，报废砂带自动脱落。机器人控制柜控制机器人1靠近磨抛砂带更换装置3。磨抛砂带更换装置3的承压板33受到柔性砂带磨抛装置2的张紧轮的压力，带动升降板34向下移动，使第一套接调节柱杆29，第二套接调节柱杆30，第三套接调节柱杆31，第四套接调节柱杆32向下压缩，随后，套接调节柱杆与其相接触的砂带25分离，将砂带25的一部分套接在柔性砂带磨抛装置上；通过第一调节柱杆26，第二调节柱杆27将砂带25张紧并与柔性砂带磨抛装置接触，将砂带25的另一部分套接在柔性砂带磨抛装置上。
当第一套接调节柱杆29，第二套接调节柱杆30，第三套接调节柱杆31，第四套接调节柱杆32所张紧的待更换的砂带与柔性磨抛砂带接触后，柔性磨抛装置上的伸缩气缸带动张紧轮张紧砂带25，将砂带与滑动调节柱杆分离，从而实现砂带自动更换。
通过电机控制器核算砂带磨抛长度，判断更换砂带临界点，柔性砂带磨抛装置控制柜控制柔性砂带磨抛装置2的上下移动装置使砂带松弛后脱落，同时通过将需更换柔性砂带的信息传递给机器人1，机器人靠近磨抛砂带更换装置3，通过磨抛砂带更换装置3机械结构变化，实现机器人的自动更换砂带。
通过机器人1，柔性砂带磨抛装置2、磨抛砂带更换装置3和控制系统4组成一个适用于机器人末端柔性砂带磨抛系统，控制系统4保证了所有的控制都由机器人来控制，从而保证整个柔性砂带磨抛的工艺参数可控可调整，通过砂带驱动轮匀速驱动，砂带压磨板的往复运动，在保证砂带磨抛效率的前提下，保证磨抛砂带磨削效率保证恒定。通过机器人实时监控砂带的磨损长度，实现柔性砂带磨抛装置2与磨抛砂带更换装置3联动，实现砂带的自动更换。提升整个柔性砂带磨抛系统的自动化与智能化。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (10)
1.一种适用于机器人末端柔性砂带磨抛系统，其特征在于，包括机器人(1)、柔性砂带磨抛装置(2)、磨抛砂带更换装置(3)，所述柔性砂带磨抛装置(2)安装在机器人(1)末端，柔性砂带磨抛装置(2)通过机器人运动对工件进行磨抛，柔性砂带磨抛装置(2)通过机器人(1)运动至磨抛砂带更换装置(3)所在位置进行砂带更换。
2.根据权利要求1所述的适用于机器人末端柔性砂带磨抛系统，其特征在于，所述柔性砂带磨抛装置(2)包括砂带运动机构、往复运动模块、上下移动装置、支撑装置，所述砂带运动机构、往复运动模块、上下移动装置均安装在支撑装置上，所述砂带运动机构连接往复运动模块、上下移动装置；所述砂带运动机构实现砂带匀速运动，所述往复运动模块提供砂带磨抛动力，所述上下移动装置实现砂带更换；
所述支撑装置包括张紧轮安装板(7)、伸缩气缸安装板(9)、主动轮安装板(15)、电机安装板(22)，所述主动轮安装板(15)、张紧轮安装板(7)分别连接伸缩气缸安装板(9)，所述伸缩气缸安装板(9)连接电机安装板(22)。
3.根据权利要求2所述的适用于机器人末端柔性砂带磨抛系统，其特征在于，所述砂带运动机构包括由主动轮(5)、主动接触法兰(16)、砂带驱动电机(20)、砂带，所述主动轮(5)安装在主动轮安装板(15)的前板前侧，所述主动接触法兰(16)安装在电机安装板(22)上，所述砂带驱动电机(20)安装在主动轮安装板(15)的前板后侧，砂带驱动电机(20)的传动轴穿过主动轮安装板(15)的前板连接主动轮(5)，所述砂带连接主动轮(5)，所述砂带在砂带驱动电机(20)的驱动下运动，所述主动接触法兰(16)连接机器人；
所述砂带驱动电机(20)还设置有电机传动罩(24)，所述砂带驱动电机(20)安装在电机传动罩(24)的一端，电机传动罩(24)的另一端安装在主动轮安装板(15)的前板后侧。
4.根据权利要求2所述的适用于机器人末端柔性砂带磨抛系统，其特征在于，所述往复运动模块包括第二张紧轮(12)、压磨固定柱(13)、压磨板(14)、第三张紧轮(19)、压磨板驱动电机(21)、曲柄滑块传动机构(23)，所述第二张紧轮(12)、第三张紧轮(19)安装在张紧轮安装板(7)上并连接砂带运动机构的砂带，所述压磨板驱动电机(21)安装在电机安装板(22)上，压磨板驱动电机(21)的传动轴连接曲柄滑块传动机构(23)，曲柄滑块传动机构(23)连接压磨板固定柱(13)，压磨板固定柱(13)连接压磨板(10)，压磨板(10)连接砂带传动机构的砂带；
所述曲柄滑块传动机构(23)设置有曲柄滑块罩壳(11)，所述曲柄滑块罩壳(11)安装在电机安装板(22)上，所述曲柄滑块传动机构(23)安装在曲柄滑块罩壳(11)内部，曲柄滑块传动机构(23)通过曲柄滑块罩壳(11)连接压磨板固定柱(13)；
所述第二张紧轮(12)、第三张紧轮(19)分别设置在压磨板固定柱(13)的两侧，能够张紧压磨板固定柱(13)的两侧的砂带运动机构的砂带；所述第二张紧轮(12)、第三张紧轮(19)安装在张紧轮安装板(7)或曲柄滑块罩壳(11)上；
所述压磨板驱动电机(21)设置有电机罩壳(8)，所述电机罩壳(8)紧固连接或一体成型在伸缩气缸安装板(9)上，位于伸缩气缸安装板(9)的中部，所述电机罩壳(8)连接电机安装板(22)，所述压磨板驱动电机(21)位于电机罩壳(8)与电机安装板(22)限定的容纳空间内。
5.根据权利要求2所述的适用于机器人末端柔性砂带磨抛系统，其特征在于，所述上下移动装置包括主动轮(5)、第一张紧轮(6)、第一伸缩气缸(10)、滑杆(17)、第二伸缩气缸(18)，所述第一张紧轮(6)安装在张紧轮安装板(7)上，所述第一伸缩气缸(10)、第二伸缩气缸(18)分别安装在伸缩气缸安装板(9)的两端部，所述滑杆(17)一端连接主动轮安装板(15)的下板或张紧轮安装板(7)，滑杆(17)的另一端连接第一伸缩气缸(10)或第二伸缩气缸(18)，所述滑杆能够在第一伸缩气缸(10)或第二伸缩气缸(18)的滑道内滑移，改变主动轮(5)和第二伸缩气缸(18)之间、第一张紧轮(6)和第一伸缩气缸(10)之间的距离，使砂带运动机构的砂带处于张紧或放松的状态；
所述上下移动装置还包括一个或多个张紧轮，每个张紧轮对应设置一个伸缩气缸，张紧轮与伸缩气缸之间通过滑杆(17)连接，所述一个或多个张紧轮设置在主动轮(5)、第一张紧轮(6)之间；
或者一个或多个张紧轮对应一个伸缩气缸，伸缩气缸通过滑杆连接板连接一根或多根滑杆(17)，滑杆(17)与张紧轮一一对应连接。
6.根据权利要求1所述的适用于机器人末端柔性砂带磨抛系统，其特征在于，所述磨抛砂带更换装置包括支撑装置、升降装置、套接装置、调节装置、砂带(25)，所述支撑装置包括上板(28)、底板(35)、支架(36)，上板(28)设置在支架(36)上方，底板(35)设置在支架(36)下方，所述升降装置安装在底板(35)上，所述套接连接升降装置，所述调节装置安装在上板(28)上，所述砂带(25)通过调节装置、套接装置张紧支撑，所述升降装置、套接装置相对于支撑装置在垂直于砂带(25)长度延伸方向上能够相对运动或者在垂直于上板(28)的方向上能够相对运动，所述调节装置能够相对于上板(28)滑动以调节砂带(25)张紧程度；所述套接装置、调节装置将砂带(25)张紧支撑后的形状与待更换砂带的砂带磨抛装置上砂带的形状相匹配。
7.根据权利要求6所述的适用于机器人末端柔性砂带磨抛系统，其特征在于，所述升降装置包括承压板(33)、升降板(34)、移动导杆(38)、弹簧底座(39)，所述弹簧底座(39)分别安装在底板(35)上、上板(28)上，移动导杆(38)的两端分别通过弹簧底座(39)连接底板(35)和上板(28)，升降板(34)位于底板(35)和上板(28)之间，升降板(34)连接移动导杆(38)并能够相对于移动导杆(38)上下滑移，升降板(34)连接承压板(33)，承压板(33)位于升降板(34)上方；
所述移动导杆(38)与弹簧底座(39)连接处之间、弹簧底座(39)与上板(28)连接处之间、弹簧底座(39)与底板(35)连接处之间均设置有弹簧垫圈。
8.根据权利要求6所述的适用于机器人末端柔性砂带磨抛系统，其特征在于，所述套接装置包括一根或多根套接调节柱杆，所述套接调节柱杆的一端安装在升降装置的升降板(34)上，能够随着升降板(34)一起运动，所述套接调节柱杆的另一端连接砂带(25)并与协同调节装置对砂带(25)进行张紧或松弛；
所述套接装置包括第一套接调节柱杆(29)、第二套接调节柱杆(30)、第三套接调节柱杆(31)、第四套接调节柱杆(32)，所述第一套接调节柱杆(29)、第二套接调节柱杆(30)、第四套接调节柱杆(32)位于承压板(33)的周向上且围成的形状与砂带磨抛装置的一端形状相匹配。
9.根据权利要求6所述的适用于机器人末端柔性砂带磨抛系统，其特征在于，所述调节装置包括滑动调节组件、弯头(40)、滑槽导杆(41)、滑槽件(42)、弯板(44)，所述滑动调节组件的一端连接弯头(40)的一端，弯头(40)的另一端连接滑槽导杆(41)的一端，滑槽导杆(41)的另一端连接滑槽件(42)，滑槽件(42)连接弯板(44)的一侧，弯板(44)的另一侧连接上板(28)，所述滑槽件(42)内置弹簧，滑槽件(42)通过弹簧连接滑槽导杆(41)，通过调节弹簧能够使滑槽导杆(41)带着滑动调节组件在滑槽导杆(41)延伸的方向上往复运动，所述滑动调节组件的另一端连接砂带(25)并协同套接装置对砂带(25)进行张紧或松弛；所述滑动调节组件包括一根或多根滑动调节柱杆；所述滑槽件(42)通过调整环(43)连接弯板(44)的一侧。
10.根据权利要求1所述的适用于机器人末端柔性砂带磨抛系统，其特征在于，还包括控制系统(4)，所述控制系统(4)包括机器人控制柜、柔性砂带磨抛装置控制柜，
所述机器人控制柜对机器人(1)的行进速度进行控制，从而控制机器人(1)末端连接的柔性砂带磨抛装置(2)的磨抛节拍；
所述柔性砂带磨抛装置控制柜对柔性砂带磨抛装置(2)进行控制。
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Effective date of registration: 20211108 Address after: 310056 room 0004, 23rd floor, Wenyao building, No. 422 binwen Road, Puyan street, Binjiang District, Hangzhou City, Zhejiang Province (self declaration) Applicant after: Yuyi Intelligent Technology (Hangzhou) Co.,Ltd. Address before: 201306 room 24083, zone 2, building 2, No. 888, Huanhu West 2nd Road, Nanhui new town, Pudong New Area, Shanghai Applicant before: YUYI INTELLIGENT TECHNOLOGY (SHANGHAI) Co.,Ltd. |
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