CN110977695A - 一种应用于叶片打磨的组合式姿态自适应打磨工具 - Google Patents

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CN110977695A CN201911230176.5A CN201911230176A CN110977695A CN 110977695 A CN110977695 A CN 110977695A CN 201911230176 A CN201911230176 A CN 201911230176A CN 110977695 A CN110977695 A CN 110977695A
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Abstract

本发明提供一种应用于叶片打磨的组合式姿态自适应打磨工具，包括固定支架、驱动电机以及打磨砂轮，所述驱动电机与所述固定支架连接；还包括打磨调节装置，所述打磨调节装置一端与所述驱动电机连接，所述打磨调节装置另一端与所述打磨砂轮连接，在所述打磨砂轮对打磨工件进行打磨的过程中，所述打磨调节装置能够对打磨砂轮的打磨姿态进行自适应调节。解决现有打磨工具在打磨过程中存在振动，使得打磨精度不高，以及对打磨工件的曲面进行打磨过程中，打磨工具末端姿态适应性差甚至存在漏打磨的问题。

Description

一种应用于叶片打磨的组合式姿态自适应打磨工具
技术领域
本发明涉及打磨领域，具体涉及一种应用于叶片打磨的组合式姿态自适应打磨工具。
背景技术
目前工业生产中对叶片的打磨主要分为人工打磨和机器打磨两种方式。人工打磨方式不仅耗费大量人力资源、浪费大量的打磨耗材，而且存在打磨效率低、叶片成品率低、叶片型面一致性差，打磨产生的有毒气体和金属磨料粉尘会对人身造成危害等问题。在科技日新月异的今天，自动化打磨设备正逐步替代传统手工打磨方式，自动化打磨通常需要力控或者采用被动的柔顺装置，力控或者柔顺装置的性能好坏直接关系到打磨工件的表面粗糙度和加工质量的一致性。而对于叶片这些表面形状复杂、打磨精度要求较高的元件，需要应用力控方式配合相应的力控打磨工具进行打磨作业。
现有的叶片打磨工具主要分为砂轮式打磨工具和砂带式打磨工具两种。
砂带式打磨工具，由于施力力臂较大，打磨过程中存在振动，导致打磨带和叶片之间的接触时断时续，导致实际应用过程中存在打磨深度不均匀、精度差等问题。
砂轮式打磨工具的打磨动作由电机提供的绕中心轴的旋转运动提供，由于打磨工具与叶片之间存在一定的相互作用力，当打磨工具面积太大时，易造成打磨工具末端变形较大，影响打磨工具的寿命，同时在打磨工件为曲面时，打磨工具不能很好的适应工件的外形曲线，导致打磨姿态不匹配甚至出现漏打磨等问题；当打磨工具面积较小时，打磨效率低，不适用于大表面工件的打磨。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，本发明提供一种应用于叶片打磨的组合式姿态自适应打磨工具，解决现有打磨工具在打磨过程中存在振动，使得打磨精度不高，以及对打磨工件的曲面进行打磨过程中，打磨工具末端姿态适应性差甚至存在漏打磨的问题。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明提供一种应用于叶片打磨的组合式姿态自适应打磨工具，包括固定支架、驱动电机以及打磨砂轮，所述驱动电机与所述固定支架连接；
还包括打磨调节装置，所述打磨调节装置一端与所述驱动电机连接，所述打磨调节装置另一端与所述打磨砂轮连接，在所述打磨砂轮对打磨工件进行打磨的过程中，所述打磨调节装置能够对打磨砂轮的打磨姿态进行自适应调节。
进一步的，所述打磨调节装置包括固定缸，弹性部件和伸缩块；
所述固定缸的外壁与所述驱动电机连接；
所述弹性部件设于固定缸内；所述弹性部件的一端与所述固定缸内壁连接，所述弹性部件的另一端与所述伸缩块连接；
所述伸缩块的一端与固定缸内部滑动连接，所述伸缩块的另一端与所述打磨砂轮连接。
进一步的，所述打磨调节装置还包括固定螺栓；
所述固定螺栓可在所述固定缸内的限位行程内来回移动，所述固定螺栓的螺纹杆伸入所述固定缸内，与所述伸缩块连接。
进一步的，所述固定缸内壁设置导向槽，所述伸缩块的外壁设置导向滑条，所述导向槽与所述导向滑条配合设置，使得所述伸缩块一端与固定缸内部滑动连接。
进一步的，所述固定缸内壁上开设第一弹性部件固定槽，所述伸缩块与弹性部件连接一端开设第二弹性部件固定槽；
所述弹性部件的一端与所述第一弹性部件固定槽连接，所述弹性部件的另一端与所述第二弹性部件固定槽连接。
进一步的，还包括万向关节，所述万向关节一端与所述打磨砂轮连接，另一端与所述伸缩块连接。
进一步的，所述固定支架的底端安装底板，所述底板上固定驱动电机。
进一步的，所述驱动电机通过驱动电机固定部件与底板连接。
进一步的，还包括保护隔板，所述保护隔板的顶端与所述底板的底端连接，所述保护隔板与所述底板之间具有一定间隔。
进一步的，所述驱动电机包括第一驱动电机，第二驱动电机和第三驱动电机；
所述打磨调节装置包括第一打磨装置、第二打磨装置和第三打磨装置；
所述打磨砂轮包括第一打磨砂轮、第二打磨砂轮和第三打磨砂轮；
所述第一打磨砂轮，第二打磨砂轮和第三打磨砂轮采用同平面交错布置的方式设置。
和最接近的现有技术比，本发明的技术方案具备如下有益效果：
本发明提供的应用于叶片打磨的组合式姿态自适应打磨工具，还包括打磨调节装置，打磨调节装置一端与驱动电机连接，打磨调节装置另一端与打磨砂轮连接，在打磨砂轮对打磨工件进行打磨的过程中，打磨调节装置依靠自身弹性元件可实现外力作用下的被动自适应伸缩，当打磨进给量过大或打磨位置不准确时，打磨砂轮与叶片等打磨工件接触后，打磨调节装置能够对打磨砂轮的打磨位置进行自适应调节，避免因打磨位置误差导致的打磨深度过大和碰撞叶片等意外情况发生，同时在弹性元件作用下，使得打磨砂轮与打磨面之间在保持良好适应性条件下，能够始终保持一定的打磨压力，在降低打磨面的漏打磨概率和碰撞等事故的同时，保证打磨精度和力度。
本发明提供的应用于叶片打磨的组合式姿态自适应打磨工具，在打磨装置的基础上，还包括万向关节，万向关节一端与打磨砂轮连接，另一端与伸缩块连接，在打磨工具对打磨工件进行接触和打磨的过程中，万向关节可根据叶片等打磨工件的表面形状对打磨砂轮的姿态进行被动自适应调节，万向关节与上述打磨装置配合使用，从而进一步提高打磨砂轮的打磨姿态的自适应调节能力，进一步降低打磨面的漏打磨概率，进一步保证打磨精度。
本发明提供的应用于叶片打磨的组合式姿态自适应打磨工具，包括驱动电机固定部件，对驱动电机进行固定，在打磨过程中，降低驱动电机的振动频率，从而保证打磨精度。
本发明提供的应用于叶片打磨的组合式姿态自适应打磨工具，包括多个小面积打磨面的打磨砂轮，多个打磨砂轮增大了打磨工具整体接触面积，同时多个打磨砂轮采用同平面交错布置方式设置，使得相邻打磨砂轮的打磨区域存在一定重叠，避免了相邻打磨区域间存在漏打磨情况，在保证打磨连续性的同时显著提高打磨效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的应用于叶片打磨的组合式姿态自适应打磨工具的一个角度的立体图；
图2为本发明的应用于叶片打磨的组合式姿态自适应打磨工具的另一个角度的立体图；
图3为本发明的打磨砂轮的平面投影视图；
图4为本发明的万向关节的立体图；
图5为图4中万向关节的剖视图；
图6为本发明的打磨调节装置的剖视图；
其中，1-固定支架，1-1-顶板，1-2-支撑杆，2-底板，3-驱动电机，3-1-第一驱动电机，3-2-第二驱动电机，3-3-第三驱动电机，4-打磨砂轮，4-1-第一打磨砂轮，4-2-第二打磨砂轮，4-3-第三打磨砂轮，5-万向关节，5-1-第一万向关节，5-2-第二万向关节，5-3-第三万向关节，6-旋紧卡具，7-毛刷，8-驱动电机固定部件，8-1-第一驱动电机固定部件，8-2-第二驱动电机固定部件，8-3-第三驱动电机固定部件，9-保护隔板，10-支撑柱，11-打磨调节装置，11-1-第一打磨调节装置，11-2-第二打磨调节装置，11-3-第三打磨调节装置，11-4-固定缸，11-5-弹性部件，11-6-伸缩块，11-7-固定螺栓，12-第一通孔，13-第二通孔，14-第三通孔，15-第四通孔，16-第五通孔，17-第六通孔，18-第七通孔，19-第八通孔，20-第九通孔，21-第十通孔，22-第一弹性部件固定槽，23-第二弹性部件固定槽，24-导向槽，25-导向滑条，26-螺纹盲孔，27-限位块。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明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作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。
如图1-2所示，本实施例提供一种应用于叶片打磨的组合式姿态自适应打磨工具，包括固定支架1、底板2、驱动电机3、打磨砂轮4、万向关节5、旋紧卡具6、毛刷7、驱动电机固定部件8、保护隔板9、支撑柱10以及打磨调节装置11。
固定支架1包括顶板1-1和支撑杆1-2，支撑杆1-2的数目为四个，支撑杆具体包括第一支撑杆，第二支撑杆，第三支撑杆和第四支撑杆，顶板具有四个顶角，四个支撑杆的顶端分别与顶板的底面的四个顶角位置对应固定连接；
顶板1-1上开设第一通孔12，第二通孔13和第三通孔14，第一通孔12用于与打磨工件的连接件连接，第二通孔13和第三通孔14是减重孔。
底板2与固定支架1的底端连接，具体为，支撑杆1-2底部开设盲孔(图中未示出)，具体为第一支撑杆的底端开设第一盲孔，第二支撑杆的底端开设第二盲孔，第三支撑杆的底端开设第三盲孔，第四支撑杆的底端开设第四盲孔，底板2上在与第一支撑杆、第二支撑杆、第三支撑杆以及第四支撑杆的对应连接位置分别开设第四通孔15，将第四通孔15分别与对应的第一盲孔、第二盲孔、第三盲孔和第四盲孔连接，从而实现底板2与固定支架1底端的固定连接。
驱动电机3与固定支架1连接，具体的，驱动电机3通过底板2与固定支架1连接，图中驱动电机3的数目为三个，驱动电机3具体包括第一驱动电机3-1，第二驱动电机3-2和第三驱动电机3-3，第一驱动电机3-1，第二驱动电机3-2和第三驱动电机3-3分别与底板1固定连接；
具体的，驱动电机3通过驱动电机固定部件8与底板2连接，对应于驱动电机3的数目，图中示意驱动电机固定部件8的数目为三个，驱动电机固定部件8具体包括第一驱动电机固定部件8-1，第二驱动电机固定部件8-2和第三驱动电机固定部件8-3，第一驱动电机固定部件8-1，第二驱动电机固定部件8-2和第三驱动电机固定部件8-3的侧壁上分别开设第五通孔16，第一驱动电机固定部件8-1通过第五通孔16与第一驱动电机3-1连接，第二驱动电机固定部件8-2通过第五通孔16与第二驱动电机3-2连接，第三驱动电机固定部件8-3通过第五通孔16与第三驱动电机3-3连接；
第一驱动电机固定部件8-1，第二驱动电机固定部件8-2和第三驱动电机固定部件8-3的底端分别开设盲孔(图中未示出)，具体为第一驱动电机固定部件8-1的底端开设第五盲孔，第二驱动电机固定部件8-2的底端开设第六盲孔，第三驱动电机固定部件8-3的底端开设第七盲孔，底板2在与第一驱动电机固定部件8-1、第二驱动电机固定部件8-2和第三驱动电机固定部件8-3的对应连接位置分别开设第六通孔17，第一驱动电机固定部件8-1通过第五盲孔与底板2对应连接位置的第六通孔17连接，第二驱动电机固定部件8-2通过第六盲孔与底板2对应连接位置的第六通孔17连接，第三驱动电机固定部件8-3通过第七盲孔与底板2对应连接位置的第六通孔17连接；
驱动电机3的转轴贯穿底板2，图中示意底板2上在第一驱动电机3-1的转轴，第二驱动电机3-2的转轴和第三驱动电机3-3的转轴的对应位置分别开设第七通孔18，第一驱动电机3-1的转轴，第二驱动电机3-2的转轴和第三驱动电机3-3的转轴分别贯穿对应位置的第七通孔18伸出底板2。
保护隔板9设于底板2的下方，保护隔板9的顶端与底板2的底端连接，具体的，保护隔板9的顶端与底板2的底端通过支撑柱10连接；
驱动电机2的转轴贯穿保护隔板9，图中示意保护隔板9上在第一驱动电机3-1的转轴，第二驱动电机3-2的转轴和第三驱动电机3-3的转轴的对应位置分别开设第八通孔19，第一驱动电机3-1的转轴，第二驱动电机3-2的转轴和第三驱动电机3-3的转轴分别贯穿对应位置的第八通孔19伸出保护隔板9；
保护隔板9与底板2之间具有一定间隔，防止驱动电机3转动时异物的转入；并且，保护隔板9上进一步设置第九通孔20，作为减重孔，保护隔板9上设置第十通孔21，用于安装毛刷7。
打磨调节装置11一端与驱动电机3连接，具体的，图中示意打磨调节装置11数目为三个，分别包括第一打磨调节装置11-1，第二打磨调节装置11-2和第三打磨调节装置11-3；
第一打磨调节装置11-1一端与第一驱动电机3-1连接，具体是与第一驱动电机3-1的转轴连接，第二打磨调节装置11-2一端与第二驱动电机3-2连接，具体是与第二驱动电机3-2的转轴连接，第三打磨调节装置11-3一端与第三驱动电机3-3连接，具体是与第三驱动电机3-3的转轴连接；
打磨调节装置11另一端与打磨砂轮4连接，具体的，如图2或3所示，图中示意打磨砂轮4的数目为三个，分别包括第一打磨砂轮4-1，第二打磨砂轮4-2和第三打磨砂轮4-3，第一打磨砂轮4-1，第二打磨砂轮4-2和第三打磨砂轮4-3采用同平面交错布置的方式设置，第一打磨砂轮4-1与第一打磨调节装置11-1连接，第二打磨砂轮4-2与第二打磨调节装置11-2连接，第三打磨砂轮4-3与第三打磨调节装置11-3连接；
具体的，打磨调节装置11另一端通过万向关节5与打磨砂轮4连接，万向关节5采用现有市售设备即可，与打磨调节装置11以及打磨砂轮4的数目相对应，图中示意万向关节的数目为三个，分别包括第一万向关节5-1，第二万向关节5-2和第三万向关节5-3，万向关节5的结构如图4-5所示；
第一打磨砂轮4-1通过第一万向关节5-1与第一打磨调节装置11-1连接，第二打磨砂轮4-2通过第二万向关节5-2与第二打磨调节装置11-2连接，第三打磨砂轮4-3通过第三万向关节5-3与第三打磨调节装置11-3连接；
在打磨砂轮4对打磨工件进行打磨的过程中，打磨调节装置11能够对打磨砂轮4的打磨姿态进行自适应调节，万向关节5对打磨角度进行调节。
具体的，如图6所示，打磨调节装置11包括固定缸11-4，弹性部件11-5和伸缩块11-6；
固定缸11-4的外壁与驱动电机3连接，具体的，固定缸11-4的顶端外壁通过旋紧卡具6与对应驱动电机3的转轴连接；
弹性部件11-5设于固定缸11-4内；弹性部件11-5的一端与固定缸11-4内壁连接，弹性部件11-5的另一端与伸缩块11-6连接；具体的，固定缸11-4内壁上开设第一弹性部件固定槽22，伸缩块11-6与弹性部件11-5连接一端开设第二弹性部件固定槽23；弹性部件11-5的一端与第一弹性部件固定槽22连接，弹性部件11-6的另一端与第二弹性部件固定槽23连接；
弹性部件11-5可以采用弹簧，弹簧包括但不限于螺旋弹簧、蝶形弹簧以及氮气弹簧等；
伸缩块11-6可以在固定缸11-4内线性来回运动，伸缩块11-6的一端与固定缸11-4内部滑动连接，具体的，固定缸11-4内壁设置导向槽24，伸缩块11-6的外壁设置导向滑条25，导向槽24与导向滑条25配合设置，使得伸缩块11-6一端与固定缸11-4内部滑动连接，导向槽24以及导向滑条25的数目，本领域技术人员可以根据需要设定；
伸缩块11-6的另一端与打磨砂轮4连接，具体的，伸缩块11-6的另一端通过对应的万向关节5与对应的打磨砂轮4连接，伸缩块11-6与万向关节5连接一端开设螺纹盲孔26，万向关节5一端与螺纹盲孔26螺纹连接，万向关节5另一端与打磨砂轮4螺纹连接；
作为优选的，打磨调节装置11还包括固定螺栓11-7，固定螺栓11-7的螺纹杆伸入固定缸内，与伸缩块11-6连接，固定螺栓11-7的头部位于固定缸11-4内顶部位置，固定螺栓11-7的头部可在固定缸11-4内顶部的限位行程内来回移动，具体的，固定缸11-4内顶部内壁设置限位块27，固定螺栓11-7的头部在固定缸11-4的顶部开口与限位块27之间的限位行程内来回移动；
在打磨砂轮4对打磨工件进行打磨的过程中，尤其是对打磨工件的曲面进行打磨时，若伸缩块11-6受到打磨工件的压力时，伸缩块11-6与固定缸11-4连接一端向固定缸11-4内部方向移动，若伸缩块11-6受到弹性部件11-5的推力时，伸缩块11-6与固定缸11-4连接一端向固定缸11-4外部方向移动，这个时候，与伸缩块11-6连接的固定螺栓11-7会随着伸缩块11-6向固定缸11-4内部方向移动，在移动到限位块27的位置时停止移动，这样可以在伸缩块11-6受到弹性部件11-5的推力太大时，防止伸缩块11-6整体被推出固定缸11-4外。
本实施例的驱动电机3数目，驱动电机固定部件8数目，打磨调节装置11数目，万向关节5数目以及打磨砂轮4的数目等仅为示意，并不限于上述数目，本领域技术人员可以根据实际需要进行设定。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种应用于叶片打磨的组合式姿态自适应打磨工具，其特征在于，包括固定支架、驱动电机以及打磨砂轮，所述驱动电机与所述固定支架连接；
还包括打磨调节装置，所述打磨调节装置一端与所述驱动电机连接，所述打磨调节装置另一端与所述打磨砂轮连接，在所述打磨砂轮对打磨工件进行打磨的过程中，所述打磨调节装置能够对打磨砂轮的打磨姿态进行自适应调节。
2.根据权利要求1所述的应用于叶片打磨的组合式姿态自适应打磨工具，其特征在于，所述打磨调节装置包括固定缸，弹性部件和伸缩块；
所述固定缸的外壁与所述驱动电机连接；
所述弹性部件设于固定缸内；所述弹性部件的一端与所述固定缸内壁连接，所述弹性部件的另一端与所述伸缩块连接；
所述伸缩块的一端与固定缸内部滑动连接，所述伸缩块的另一端与所述打磨砂轮连接。
3.根据权利要求2所述的应用于叶片打磨的组合式姿态自适应打磨工具，其特征在于，所述打磨调节装置还包括固定螺栓；
所述固定螺栓可在所述固定缸内的限位行程内来回移动，所述固定螺栓的螺纹杆伸入所述固定缸内，与所述伸缩块连接。
4.根据权利要求2所述的应用于叶片打磨的组合式姿态自适应打磨工具，其特征在于，所述固定缸内壁设置导向槽，所述伸缩块的外壁设置导向滑条，所述导向槽与所述导向滑条配合设置，使得所述伸缩块一端与固定缸内部滑动连接。
5.根据权利要求2所述的应用于叶片打磨的组合式姿态自适应打磨工具，其特征在于，所述固定缸内壁上开设第一弹性部件固定槽，所述伸缩块与弹性部件连接一端开设第二弹性部件固定槽；
所述弹性部件的一端与所述第一弹性部件固定槽连接，所述弹性部件的另一端与所述第二弹性部件固定槽连接。
6.根据权利要求2所述的应用于叶片打磨的组合式姿态自适应打磨工具，其特征在于，还包括万向关节，所述万向关节一端与所述打磨砂轮连接，另一端与所述伸缩块连接。
7.根据权利要求1所述的应用于叶片打磨的组合式姿态自适应打磨工具，其特征在于，所述固定支架的底端安装底板，所述底板上固定驱动电机。
8.根据权利要求7所述的应用于叶片打磨的组合式姿态自适应打磨工具，其特征在于，所述驱动电机通过驱动电机固定部件与底板连接。
9.根据权利要求7所述的应用于叶片打磨的组合式姿态自适应打磨工具，其特征在于，还包括保护隔板，所述保护隔板的顶端与所述底板的底端连接，所述保护隔板与所述底板之间具有间隔。
10.根据权利要求1所述的应用于叶片打磨的组合式姿态自适应打磨工具，其特征在于，所述驱动电机包括第一驱动电机，第二驱动电机和第三驱动电机；
所述打磨调节装置包括第一打磨装置、第二打磨装置和第三打磨装置；
所述打磨砂轮包括第一打磨砂轮、第二打磨砂轮和第三打磨砂轮；
所述第一打磨砂轮，第二打磨砂轮和第三打磨砂轮采用同平面交错布置的方式设置。
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