CN110355647A - 一种工业打磨机器人及打磨方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工业打磨机器人及打磨方法，包括底座和平行设置在其上方的安装板，所述安装板左右两端通过支撑板与底座连接固定，左右两个支撑板之间滑动设有升降板，所述升降板上端面连接设置在安装板上用于驱动其沿着支撑板上下滑动的升降液压缸；所述升降板下方设有打磨部件，打磨部件包括固定板和设置在固定板下端面的打磨电机，本发明针对现有装置的缺点进行改进，设置了角度调节组件，消除了现有装置中只能在一个竖直平面调节的弊端，极大的提高了打磨头与工件打磨角度的调节范围；另外增设有风冷组件，利用打磨电机的动力作为风冷动力源，无需增加额外电机，在保证散热效果的同时尽可能的降低了成本，实用性强。

Description

一种工业打磨机器人及打磨方法

技术领域

本发明涉及工业机器人设备技术领域，具体是一种工业打磨机器人及打磨方法。

背景技术

机器人是能模仿人的某些活动的一种自动机械，一般能实现操作生产工具等动作，可用在人所不能适应的环境下代替人工作，在我们的生产生活中最常见的就是工业机器人，工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，它能自动执行工作，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器，它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动，现在各类工业机器人的应用越来越广泛，但是现如今应用于工业生产中打磨的机器人打磨时发热快，污染大，打磨时碎屑乱飞，安全性低，不利于工业生产。

针对上述问题，现有专利公告号为CN208977512U公布了一种打磨装置，这种装置打开开关阀喷水口会向打磨盘方向喷水，对打磨盘起到降温的作用，同时喷散的水流减少打磨时粉尘的弥漫，本发明通过设置网状金属板、防护罩和喷水口使本发明具有防止打磨时碎屑飞溅伤人的效果，但是该装置在打磨时对打磨头的调节只能进行在一个竖直平面内调节，调节范围极为有限，这样造成的后果是：每次更换不在同一个面的打磨点时，需要进行重新工装定位，极大的降低了打磨效率。

针对现有装置存在的问题，现在提供一种改进后的打磨装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工业打磨机器人及打磨方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种工业打磨机器人，包括底座和平行设置在其上方的安装板，所述安装板左右两端通过支撑板与底座连接固定，左右两个支撑板之间滑动设有升降板，所述升降板上端面连接设置在安装板上用于驱动其沿着支撑板上下滑动的升降液压缸；

所述升降板下方设有打磨部件，打磨部件包括固定板和设置在固定板下端面的打磨电机，所述打磨电机的输出端设有打磨头，所述固定板连接用于驱动打磨部件沿着升降板下端面左右移动的水平驱动部件，所述打磨部件下方的底座上设有上端开口的防护箱，所述防护箱内部设有用于放置打磨件的支撑台，所述支撑台为圆块状，所述防护箱内部设有用于调节支撑台倾斜角度的角度调节组件；

所述角度调节组件包括阵列分布在支撑台下端面的三个连接块，每个连接块落在防护箱底部的垂直投影处都设有一个液压支撑杆，所述液压支撑杆端部设有转动配合在连接块下端面转动腔中的转向球。

所述支撑台下方设有用于收集冷却液的收集斗，所述收集斗下端口处设有上端开口的储液箱，所述储液箱内部设有用于对冷却液进行净化的过滤组件，所述储液箱内部设有液泵。

作为本发明进一步的方案：所述过滤组件包括滑动设置在储液箱内壁的滑动内筒以及设置在储液箱内壁用于支撑滑动内筒的托块，所述滑动内筒上端外侧滑动配合有起密封作用的弹性密封环，所述滑动内筒底部设有用于对冷却液进行过滤的锥形过滤网，所述锥形过滤网与收集斗同轴设置。

作为本发明进一步的方案：所述滑动内筒上端设有拉环。

作为本发明进一步的方案：所述支撑板表面设有便于升降板上下滑动的导向槽。

作为本发明进一步的方案：所述水平驱动部件包括贯穿升降板上下端面的条状槽，所述条状槽中滑动配合有传动板，所述传动板左右两端贯穿有传动螺孔，所述传动螺孔中配合设有水平螺杆，所述水平螺杆左端与安装在升降板上端的水平电机的输出端连接，其右端连接设置在升降板上端的轴承座。

作为本发明进一步的方案：所述防护箱上端设有用于加速空气流动以提高冷却效果的风冷组件；

所述风冷组件包括吹气筒，所述吹气筒下侧第一定位点通过固定杆与防护箱转动连接，所述吹气筒下侧的第二定位点与伸缩气缸的输出端转动连接，所述伸缩气缸下端与防护箱转动连接，所述吹气筒内部同轴设有转动杆，所述转动杆外侧设有固定轴承，固定轴承外圈通过定位杆与吹气筒内壁连接，所述转动杆内端部设有用于产生气流的扇叶，所述转动杆外端部设有传动球，所述打磨电机的输出端设有用于驱动传动球转动的传动机构；

所述传动机构包括阵列分布在打磨电机输出轴外侧的连接杆，所述连接杆端部垂直设有滑动杆，所述滑动杆下端滑动套设有滑动套，所述滑动套和滑动杆之间通过紧压弹簧连接，所述滑动套下端设有用于抵住传动球的传动环板。

作为本发明进一步的方案：所述传动环板和传动球表面都设有摩擦层。

一种工业打磨机器人的打磨方法，包括以下步骤：

步骤1：通过升降液压缸带动升降板高度调节，再通过水平驱动部件对打磨头的水平位置进行调节，然后通过角度调节组件对支撑台的水平角度进行调节，使得支撑台上的工件需要打磨的位置配合打磨头的位置；

步骤2：通过升降液压缸和水平驱动部件实现打磨头位置的进给，开始对工件进行打磨，打磨的同时通过液泵不断的给工件提供冷却液，在打磨的同时，打磨电机会通过连接杆、滑动杆和滑动套带动传动环板转动，传动环板带动传动球转动，传动球带动转动杆和其端部的扇叶转动，从而产生散热气流，通过伸缩气缸对吹气筒的吹风端进行调节，从而调节打磨部件风冷散热效果。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明针对现有装置的缺点进行改进，设置了角度调节组件，通过分别控制每个液压支撑杆进行伸缩，从而实现支撑台倾斜角度进行调节，根据三点确定一个平面的原理可以得知，只要三个连接块构成不同的空间点就可以获得不同的倾斜平面，这种调节方式消除了现有装置中只能在一个竖直平面调节的弊端，极大的提高了打磨头与工件打磨角度的调节范围；

另外增设有风冷组件，利用打磨电机的动力作为风冷动力源，无需增加额外电机，在保证散热效果的同时尽可能的降低了成本，实用性强。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明中角度调节组件的结构示意图。

图3为本发明中支撑台的结构示意图。

图4为本发明中的结构局部放大图。

图5为本发明中过滤组件的结构示意图。

其中：底座1、支撑板101、安装板102、升降板2、升降液压缸21、固定板3、水平电机31、传动板32、水平螺杆33、打磨电机34、打磨头35、防护箱4、支撑台41、过滤组件5、储液箱6、喷液管61、角度调节组件7、收集斗8、风冷组件9；

锥形过滤网51、弹性密封环52、滑动内筒53、托块54；

液压支撑杆71、转向球72、连接块73；

伸缩气缸91、吹气筒92、叶片93、传动球94、紧压弹簧95、滑动套96、滑动杆97、连接杆98。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1-3，本发明实施例中，一种工业打磨机器人，包括底座1和平行设置在其上方的安装板102，所述安装板102左右两端通过支撑板101与底座1连接固定，左右两个支撑板101之间滑动设有升降板2，所述升降板2上端面连接设置在安装板102上用于驱动其沿着支撑板101上下滑动的升降液压缸21，通过液压缸21带动升降板2高度调节，从而对装置的打磨高度进行调节；

所述升降板2下方设有打磨部件，打磨部件包括固定板3和设置在固定板3下端面的打磨电机34，所述打磨电机34的输出端设有打磨头35，所述固定板3连接用于驱动打磨部件沿着升降板2下端面左右移动的水平驱动部件，所述打磨部件下方的底座1上设有上端开口的防护箱4，所述防护箱4内部设有用于放置打磨件的支撑台41，所述支撑台41为圆块状，这里将支撑台41设置在防护箱4内部的目的是放置部分打磨碎屑飞出伤人，所述防护箱4内部设有用于调节支撑台41倾斜角度的角度调节组件7，通过角度调节组件7对支撑台41的倾斜角度进行调节，从而调节其上工件与打磨头35的相对位置，从而间接的实现了对打磨头35的打磨角度进行调节；

所述角度调节组件7包括阵列分布在支撑台41下端面的三个连接块73，每个连接块73落在防护箱4底部的垂直投影处都设有一个液压支撑杆71，所述液压支撑杆71端部设有转动配合在连接块73下端面转动腔中的转向球72，调节时，通过分别控制每个液压支撑杆71进行伸缩，从而实现支撑台41倾斜角度进行调节，根据三点确定一个平面的原理可以得知，只要三个连接块73构成不同的空间点就可以获得不同的倾斜平面，这种调节方式消除了现有装置中只能在一个竖直平面调节的弊端，极大的提高了打磨头35与工件打磨角度的调节范围，实用性强。

所述支撑台41下方设有用于收集冷却液的收集斗8，所述收集斗8下端口处设有上端开口的储液箱6，所述储液箱6内部设有用于对冷却液进行净化的过滤组件5，所述储液箱6内部设有液泵，液泵通过导管连接用于向打磨工件提供冷却液的喷液管61，通过液泵将储液箱6中的冷却液向上输送，然后通过喷液管61送至打磨工件表面，从而起到冷却和防止碎屑迸溅的作用

所述过滤组件5包括滑动设置在储液箱6内壁的滑动内筒53以及设置在储液箱6内壁用于支撑滑动内筒53的托块54，所述滑动内筒53上端外侧滑动配合有起密封作用的弹性密封环52，所述滑动内筒53底部设有用于对冷却液进行过滤的锥形过滤网51，所述锥形过滤网与收集斗8同轴设置，这种锥形结构的过滤网可以增大过滤面积，提供过滤效果，而且过滤网与收集斗8同轴设置的好处是使得冷却液可以沿着锥形过滤网51顶部中间位置向四周下滑，从而方便碎屑积累在锥形过滤网51四周，另外这里的滑动内筒53为活动设置，进而方便后期从储液箱6中取出锥形过滤网51，方便了后期的清渣处理，为了便于后期将滑动内筒53取出，所述滑动内筒53上端设有拉环。

所述水平驱动部件包括贯穿升降板2上下端面的条状槽，所述条状槽中滑动配合有传动板32，所述传动板32左右两端贯穿有传动螺孔，所述传动螺孔中配合设有水平螺杆33，所述水平螺杆33左端与安装在升降板2上端的水平电机31的输出端连接，其右端连接设置在升降板2上端的轴承座，通过水平电机31带动水平螺杆33与传动板32相对转动，在螺纹的作用下，传动板32沿着条状槽左右滑动，从而带动打磨部件沿着升降板2左右滑动，从而实现打磨部件水平位置的调节。

实施例2

为了进一步提高打磨时的冷却效果，所述防护箱4上端设有用于加速空气流动以提高冷却效果的风冷组件9；

所述风冷组件9包括吹气筒92，所述吹气筒92下侧第一定位点通过固定杆与防护箱4转动连接，所述吹气筒92下侧的第二定位点与伸缩气缸91的输出端转动连接，所述伸缩气缸91下端与防护箱4转动连接，通过伸缩气缸91带动吹气筒92角度进行调节，从而对吹气方向进行微调；

所述吹气筒92内部同轴设有转动杆，所述转动杆外侧设有固定轴承，固定轴承外圈通过定位杆与吹气筒92内壁连接，所述转动杆内端部设有用于产生气流的扇叶93，所述转动杆外端部设有传动球94，所述打磨电机34的输出端设有用于驱动传动球94转动的传动机构；

所述传动机构包括阵列分布在打磨电机34输出轴外侧的连接杆98，所述连接杆98端部垂直设有滑动杆97，所述滑动杆97下端滑动套设有滑动套96，所述滑动套96和滑动杆97之间通过紧压弹簧95连接，所述滑动套96下端设有用于抵住传动球94的传动环板，在紧压弹簧95的作用下，传动环板始终与传动球94产生一个摩擦力，在打磨电机34转动时，传动环板会随着一起转动，从而带动传动球94转动，传动球94带动转动杆以及设置在转动杆端部的扇叶93转动，从而产生散热气流；

这里因为传动球94这种特殊的传动件，只要转动杆与传动环板的夹角在一定范围内（即传动环板与传动球94之间产生的摩擦力分力可以使得转动杆转动即可），就可以保持动力的传输，而紧压弹簧95会在打磨高度调节时保持传动球94与传动环板接触；

这里的风冷组件9有效的利用了打磨电机34输出的动力，无需增加额外电机，实用性强。

工作原理：通过升降液压缸21带动升降板2高度调节，再通过水平驱动部件对打磨头35的水平位置进行调节，然后通过角度调节组件7对支撑台41的水平角度进行调节，使得支撑台41上的工件需要打磨的位置配合打磨头35的位置，然后在通过升降液压缸21和水平驱动部件实现打磨头35位置的进给，开始对工件进行打磨，打磨的同时通过液泵不断的给工件提供冷却液，在打磨的同时，打磨电机34会通过连接杆98、滑动杆97和滑动套96带动传动环板转动，传动环板带动传动球94转动，传动球94带动转动杆和其端部的扇叶转动，从而产生散热气流，通过伸缩气缸91对吹气筒的吹风端进行调节，从而调节打磨部件风冷散热效果。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种工业打磨机器人，包括底座（1）和平行设置在其上方的安装板（102），所述安装板（102）左右两端通过支撑板（101）与底座（1）连接固定，左右两个支撑板（101）之间滑动设有升降板（2），所述升降板（2）上端面连接设置在安装板（102）上用于驱动其沿着支撑板（101）上下滑动的升降液压缸（21）；

其特征在于，所述升降板（2）下方设有打磨部件，打磨部件包括固定板（3）和设置在固定板（3）下端面的打磨电机（34），所述打磨电机（34）的输出端设有打磨头（35），所述固定板（3）连接用于驱动打磨部件沿着升降板（2）下端面左右移动的水平驱动部件，所述打磨部件下方的底座（1）上设有上端开口的防护箱（4），所述防护箱（4）内部设有用于放置打磨件的支撑台（41），所述支撑台（41）为圆块状，所述防护箱（4）内部设有用于调节支撑台（41）倾斜角度的角度调节组件（7）；

所述角度调节组件（7）包括阵列分布在支撑台（41）下端面的三个连接块（73），每个连接块（73）落在防护箱（4）底部的垂直投影处都设有一个液压支撑杆（71），所述液压支撑杆（71）端部设有转动配合在连接块（73）下端面转动腔中的转向球（72）；

所述支撑台（41）下方设有用于收集冷却液的收集斗（8），所述收集斗（8）下端口处设有上端开口的储液箱（6），所述储液箱（6）内部设有用于对冷却液进行净化的过滤组件（5），所述储液箱（6）内部设有液泵。

2.根据权利要求1所述的工业打磨机器人，其特征在于，所述过滤组件（5）包括滑动设置在储液箱（6）内壁的滑动内筒（53）以及设置在储液箱（6）内壁用于支撑滑动内筒（53）的托块（54），所述滑动内筒（53）上端外侧滑动配合有起密封作用的弹性密封环（52），所述滑动内筒（53）底部设有用于对冷却液进行过滤的锥形过滤网（51），所述锥形过滤网与收集斗（8）同轴设置。

3.根据权利要求2所述的工业打磨机器人，其特征在于，所述滑动内筒（53）上端设有拉环。

4.根据权利要求1所述的工业打磨机器人，其特征在于，所述支撑板（101）表面设有便于升降板（2）上下滑动的导向槽。

5.根据权利要求1所述的工业打磨机器人，其特征在于，所述水平驱动部件包括贯穿升降板（2）上下端面的条状槽，所述条状槽中滑动配合有传动板（32），所述传动板（32）左右两端贯穿有传动螺孔，所述传动螺孔中配合设有水平螺杆（33），所述水平螺杆（33）左端与安装在升降板（2）上端的水平电机（31）的输出端连接，其右端连接设置在升降板（2）上端的轴承座。

6.根据权利要求1所述的工业打磨机器人，其特征在于，所述防护箱（4）上端设有用于加速空气流动以提高冷却效果的风冷组件（9）；

所述风冷组件（9）包括吹气筒（92），所述吹气筒（92）下侧第一定位点通过固定杆与防护箱（4）转动连接，所述吹气筒（92）下侧的第二定位点与伸缩气缸（91）的输出端转动连接，所述伸缩气缸（91）下端与防护箱（4）转动连接，所述吹气筒（92）内部同轴设有转动杆，所述转动杆外侧设有固定轴承，固定轴承外圈通过定位杆与吹气筒（92）内壁连接，所述转动杆内端部设有用于产生气流的扇叶（93），所述转动杆外端部设有传动球（94），所述打磨电机（34）的输出端设有用于驱动传动球（94）转动的传动机构；

所述传动机构包括阵列分布在打磨电机（34）输出轴外侧的连接杆（98），所述连接杆（98）端部垂直设有滑动杆（97），所述滑动杆（97）下端滑动套设有滑动套（96），所述滑动套（96）和滑动杆（97）之间通过紧压弹簧（95）连接，所述滑动套（96）下端设有用于抵住传动球（94）的传动环板。

7.根据权利要求6所述的工业打磨机器人，其特征在于，所述传动环板和传动球（94）表面都设有摩擦层。

8.一种权利要求6-7任一所述工业打磨机器人的打磨方法，包括以下步骤：步骤（1）：通过升降液压缸（21）带动升降板（2）高度调节，再通过水平驱动部件对打磨头（35）的水平位置进行调节，然后通过角度调节组件（7）对支撑台（41）的水平角度进行调节，使得支撑台（41）上的工件需要打磨的位置配合打磨头（35）的位置；

步骤2：通过升降液压缸（21）和水平驱动部件实现打磨头（35）位置的进给，开始对工件进行打磨，打磨的同时通过液泵不断的给工件提供冷却液，在打磨的同时，打磨电机（34）会通过连接杆（98）、滑动杆（97）和滑动套（96）带动传动环板转动，传动环板带动传动球（94）转动，传动球（94）带动转动杆和其端部的扇叶转动，从而产生散热气流，通过伸缩气缸（91）对吹气筒的吹风端进行调节，从而调节打磨部件风冷散热效果。