CN111730466A - 一种与机器人配套使用的摆杆式打磨机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及打磨机技术领域，公开了一种与机器人配套使用的摆杆式打磨机，其包括：机架，机架转动连接有第一摆杆组和第二摆杆组；砂带；传动轮组件，其包括驱动轮、纠偏轮、接触轮和张紧轮，驱动轮和纠偏轮固定于机架，接触轮固定于第一摆杆组，张紧轮固定于第二摆杆组，砂带套设在驱动轮、纠偏轮、接触轮和张紧轮上；第一驱动装置，其设于机架，第一驱动装置电连接有变频器；回转组件，其包括回转装置和第二驱动装置，回转装置的一端与第一摆杆组连接，回转装置的另一端与第二驱动装置的动力输出端连接；控制装置，其与第一驱动装置、变频器和第二驱动装置电连接。本发明具有打磨压力稳定和能保证加工工件的打磨效果的优点。

Description

一种与机器人配套使用的摆杆式打磨机

技术领域

本发明涉及打磨机技术领域，特别是涉及一种与机器人配套使用的摆杆式打磨机。

背景技术

目前，打磨机广泛应用于各种材料的表面进行打磨，当前主要以人工手动打磨为主，打磨质量很大程度上依赖人工，但是人工打磨过程较难控制，经过手工打磨的工件的质量较差，质量不稳定。

当前市场上有专门应用于机器人的打磨机，但是现有的打磨机的适应性较差，当机器人的打磨轨迹或者工件外观偏差较大时，作用于工件表面的打磨压力会产生突变，从而造成打磨机振荡无法稳定工作，进而无法保证加工工件的打磨效果。

发明内容

本发明要解决的目的是：本发明提供了一种与机器人配套使用的摆杆式打磨机，以达到打磨压力稳定和能保证加工工件的打磨效果的效果。

为了实现上述目的，本发明提供了一种与机器人配套使用的摆杆式打磨机，所述机器人夹取有加工工件，其包括：

机架，所述机架转动连接有第一摆杆组和第二摆杆组，所述第一摆杆组和所述第二摆杆组间隔设置；

砂带，其用于打磨加工工件；

传动轮组件，其包括用于为所述砂带提供驱动力的驱动轮、防止所述砂带发生偏移的纠偏轮、由所述砂带带动转动的接触轮和用于为所述砂带提供张紧力的张紧轮，所述驱动轮和所述纠偏轮固定于所述机架，所述接触轮连接于所述第一摆杆组，所述张紧轮连接于所述第二摆杆组，所述砂带套设在所述驱动轮、所述纠偏轮、所述接触轮和所述张紧轮上，且所述砂带沿其外围切线方向回转传送；

第一驱动装置，其设于所述机架，且其动力输出端与所述驱动轮连接，所述第一驱动装置电连接有变频器；

回转组件，其包括回转装置和第二驱动装置，所述回转装置的一端与所述第一摆杆组连接，所述回转装置的另一端与所述第二驱动装置的动力输出端连接，所述第二驱动装置用于驱动所述回转装置做回转运动，以使得所述回转装置往靠近所述加工工件的方向或者远离所述加工工件的方向移动；

控制装置，其与所述第一驱动装置、所述变频器和所述第二驱动装置电连接。

可选的，所述回转装置包括连杆和凸轮，所述凸轮与所述驱动轮平行设置，且所述凸轮偏心设置于所述第二驱动装置的动力输出端，所述第二驱动装置用于驱动所述凸轮转动；

所述连杆的一端偏心设置于所述凸轮，所述连杆的另一端与所述第一摆杆组连接。

可选的，所述第二驱动装置包括第一电动机和减速器，所述第一电动机的输出轴与所述减速器的输入端连接，所述凸轮固定于所述减速器的输出端。

可选的，所述第一摆杆组件包括第一摆杆和与所述第一摆杆固定连接的第二摆杆，所述第一摆杆转动连接于所述机架，且所述连杆的另一端连接于所述第一摆杆的下部；

所述接触轮转动连接于所述第二摆杆。

可选的，所述机架设有第一工位和第二工位，所述第一工位和所述第二工位相对于所述机架的中心轴线对称设置；

所述第一工位和所述第二工位均设有所述传动轮组件、所述第一驱动装置和所述回转组件。

可选的，本发明的与机器人配套使用的摆杆式打磨机还包括用于为所述张紧轮提供推力的推力气缸，所述推力气缸的固定端固定于所述第一摆杆组，所述推力气缸的活动端与所述第二摆杆组连接；

所述推力气缸与所述控制装置电连接。

可选的，所述第二摆杆组包括第三摆杆和与所述第三摆杆固定连接的第四摆杆，所述第三摆杆转动连接于所述机架，所述张紧轮转动连接于所述第四摆杆，且所述推力气缸的活动端与所述第三摆杆连接。

可选的，本发明的与机器人配套使用的摆杆式打磨机还包括保护罩，所述保护罩与所述机架连接，所述保护罩为中空结构，且所述保护罩的前侧和靠近于所述加工工件的一侧为开口侧。

可选的，所述第一驱动装置为第二电机。

本发明实施例一种与机器人配套使用的摆杆式打磨机与现有技术相比，其有益效果在于：

本发明实施例的与机器人配套使用的摆杆式打磨机，在打磨过程中，加工工件与砂带之间的接触力度将不断变化，变频器实际输出的电流随着接触力度改变，控制装置读取变频器实际输出的电流并与电流预设值相比，控制装置发出控制指令至第二驱动装置，当砂带与加工工件之间的接触力小于接触力预设值时，即变频器实际输出的电流小于电流预设值，第二驱动装置驱动回转装置往靠近加工工件的方向移动，从而砂带与加工工件之间的接触力会逐渐增大，直至砂带与加工工件之间的接触力达到接触力预设值；当变频器实际输出的电流大于电流预设值时，第二驱动装置驱动回转装置往远离加工工件的方向移动，从而砂带与加工工件之间的接触力会逐渐减小，直至砂带与加工工件之间的接触力达到接触力预设值；

因此，本发明实施例的与机器人配套使用的摆杆式打磨机通过设置回转组件，回转组件通过调节接触轮和砂带在水平方向上的位移，从而调整砂带与加工工件之间接触的强度，进而使得加工工件与砂带之间的接触力度能始终保持在恒定值，以及能保证加工工件表面的光滑度能始终保持一致。

附图说明

图1是本发明实施例的摆杆式打磨机的结构示意图。

图2是本发明实施例的摆杆式打磨机在拆除保护罩后的结构示意图。

图3是本发明实施例的驱动轮、纠偏轮、接触轮、张紧轮、第一驱动装置和回转组件的连接结构示意图。

图4是本发明实施例的接触轮和回转组件的连接结构示意图。

图中，1、机架；2、第一摆杆组；21、第一摆杆；22、第二摆杆；3、第二摆杆组；31、第三摆杆；32、第四摆杆；4、砂带；5、驱动轮；6、纠偏轮；7、接触轮；8、张紧轮；9、第一驱动装置；10、变频器；11、回转组件；111、回转装置；1111、连杆；1112、凸轮；112、第二驱动装置；1121、第一电动机；1122、减速器；12、第一工位；13、第二工位；14、推力气缸；15、保护罩。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”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发明和简化描述，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发明的限制。

如图1～4所示，本发明实施例优选实施例提供了一种与机器人配套使用的摆杆式打磨机，机器人夹取有加工工件，其包括：

机架1，机架1转动连接有第一摆杆组2和第二摆杆组3，第一摆杆组2和第二摆杆组3间隔设置；

砂带4，其用于打磨加工工件；

传动轮组件，其包括用于为砂带4提供驱动力的驱动轮5、防止砂带4发生偏移的纠偏轮6、由砂带4带动转动的接触轮7和用于为砂带4提供张紧力的张紧轮8，驱动轮5和纠偏轮6连接于机架1，接触轮7连接于第一摆杆组2，张紧轮8固定于第二摆杆组3，砂带4套设在驱动轮5、纠偏轮6、接触轮7和张紧轮8上，且砂带4沿其外围切线方向回转传送；

第一驱动装置9，其设于机架1，且其动力输出端与驱动轮5连接，第一驱动装置9电连接有变频器10；

回转组件11，其包括回转装置111和第二驱动装置12，回转装置111的一端与第一摆杆组2连接，回转装置111的另一端与第二驱动装置12的动力输出端连接，第二驱动装置12用于驱动回转装置111做回转运动，以使得回转装置111往靠近加工工件的方向或者远离加工工件的方向移动；

控制装置，其与第一驱动装置9、变频器10和第二驱动装置12电连接。

基于上述设置，本发明实施例的与机器人配套使用的摆杆式打磨机，在打磨过程中，加工工件与砂带4之间的接触压力将不断变化，变频器10实际输出的电流随着接触压力改变，控制装置读取变频器10实际输出的电流并与电流预设值相比，控制装置发出控制指令至第二驱动装置12，当砂带4与加工工件之间的接触力小于接触力预设值时，即变频器10实际输出的电流小于电流预设值，第二驱动装置12驱动回转装置111往靠近加工工件的方向移动，从而砂带4与加工工件之间的接触力会逐渐增大，直至砂带4与加工工件之间的作用力达到接触力预设值；当变频器10实际输出的电流大于电流预设值时，第二驱动装置12驱动回转装置111往远离加工工件的方向移动，从而砂带4与加工工件之间的接触力会逐渐减小，直至砂带4与加工工件之间的接触力达到接触力预设值；

因此，本发明实施例的与机器人配套使用的摆杆式打磨机通过设置回转组件11，回转组件11通过调节接触轮7和砂带4在水平方向上的位移，从而调整砂带4与加工工件之间接触的强度，进而使得加工工件与砂带4之间的接触压力能始终保持在恒定值，以及能保证加工工件表面的光滑度能始终保持一致。

本实施例中，如图1～4所示，为了更好的描述接触轮7的运动状态，以接触轮7往靠近加工工件的方向为前方，以接触轮7往远离加工工件的方向为后方。

本实施例中，如图1～4所示，回转装置111包括连杆1111和凸轮1112，凸轮1112与驱动轮5平行设置，且凸轮1112设置于第二驱动装置12的动力输出端，第二驱动装置12用于驱动凸轮1112转动；

连杆1111的一端偏心设置于凸轮1112，连杆1111的另一端与第一摆杆组2连接，其中，当凸轮1112在第二驱动装置12的驱动作用下做旋转运动时，连杆1111能带动第一摆杆组2做旋转运动，从而使得连杆1111能往前方或者后方移动，进而改变接触轮7和砂带4与加工工件之间的接触压力大小，以使得接触轮7和砂带4与加工工件之间的接触压力能保持恒定值。

本实施例中，如图1～4所示，第二驱动装置12包括第一电动机1121和减速器1122，第一电动机1121的输出轴与减速器1122的输入端连接，凸轮1112固定于减速器1122的输出端，其中，第一电动机1121所输出的动力经过减速器1122传递至凸轮1112，减速器1122的输出端带动凸轮1112进行转动，从而实现连杆1111能往靠近或者远离加工工件的方向移动。

本实施例中，如图1～4所示，第一摆杆组2件包括第一摆杆21和与第一摆杆21固定连接的第二摆杆22，第一摆杆21转动连接于机架1，且连杆1111的另一端连接于第一摆杆21的下部；

接触轮7转动连接于第二摆杆22，其中，连杆1111的回转运动能转化为第一摆杆21的旋转运动，第一摆杆21带动第二摆杆22进行旋转运动，从而使得接触轮7和砂带4能进行旋转运动，进而使得砂带4与工件之间的接触力达到接触力预设值。

本实施例中，如图1～4所示，机架1设有第一工位12和第二工位13，第一工位12和第二工位13相对于机架1的中心轴线对称设置；

第一工位12和第二工位13均设有传动轮组件、第一驱动装置9和回转组件11，由于本发明实施例的摆杆式打磨机是与机器人配合使用的，两个机器人分别能与设于第一工位12和第二工位13处的传动轮组件、第一驱动装置9和回转组件11进行配合，从而使得本发明实施例的打磨机能同时对两个加工工件进行打磨，以提高打磨效率。

本实施例中，如图1～4所示，本发明实施例的摆杆式打磨机还包括用于为张紧轮8提供推力的推力气缸14，推力气缸14的固定端固定于第一摆杆组2，推力气缸14的活动端与第二摆杆组3连接，推力气缸14与控制装置电连接，当接触轮7向前方移动时，砂带4会随着接触轮7向前方移动，砂带4会驱动张紧轮8向前方移动，此时，控制装置发出指令至推力气缸14，推力气缸14的活塞杆处于伸展状态，推力气缸14的活塞杆驱动砂带4往后方移动，以使得砂带4的实际周长与理论周长始终能保持一致，从而保证砂带4对加工工件打磨的质量；

当接触轮7向后方移动时，砂带4会随着接触轮7向后方移动，砂带4会驱动张紧轮8向后方移动，此时，控制装置发出指令至推力气缸14，推力气缸14的活塞杆处于收缩状态，推力气缸14的活塞杆驱动砂带4往钱方移动，以使得砂带4的实际周长与理论周长始终能保持一致，从而使得张紧轮8能始终张紧砂带4和保证砂带4对加工工件打磨的质量。

本实施例中，如图1～4所示，第二摆杆组3包括第三摆杆31和与第三摆杆31固定连接的第四摆杆32，第三摆杆31转动连接于机架1，张紧轮8转动连接于第四摆杆32，且推力气缸14的活动端与第三摆杆31连接，其中，第三摆杆31与支撑架之间的转动，能便于张紧轮8向前或者向后移动，进而便于张紧轮8能始终张紧砂带4；

第四摆杆32为张紧轮8提供支撑力，以便于张紧轮8的稳定设置。

本实施例中，如图1～4所示，纠偏轮6为中凸轮1112，中凸轮1112的外轮廓具有四个凸出设置的凸出点，四个凸出点相互垂直设置，每个凸出点相切有相切面，中凸轮1112能使得砂带4的张力往相切面方向集中的趋势，从而使得砂带4有往相切面移动的趋势，以达到自动纠偏的效果。

本实施例中，如图1～4所示，本发明实施例的摆杆式打磨机还包括保护罩15，保护罩15与机架1连接，保护罩15为中空结构，且保护罩15的前侧和靠近于加工工件的一侧为开口侧，保护罩15能传动轮组件、第一驱动装置9和回转组件11免受外界的影响。

本实施例中，如图1～4所示，第一驱动装置9为第二电机，需要说明的是，第一电机和第二电机均为交流电机。

本发明实施例的打磨机的工作原理为：设第二电机的转矩T的计算公式：T＝9550＊U＊I/n，砂带4与加工工件之间的接触压力的计算公式：F＝T/R，联合上述两个公式可得到第二电机的转速n的计算公式：n＝(9550＊U＊I)/(F＊R)；在变频器10V/F的控制模式下，第二电机的电压U和转速n恒定，变频器10的实际输出电流I＝(F＊R＊n)/(9550＊U)，其中，R为接触轮7的作用半径；

在打磨过程中，加工工件与砂带4之间的接触压力将不断变化，变频器10实际输出的电流随着接触压力改变，控制装置读取变频器10实际输出的电流并与电流预设值相比，控制装置发出控制指令至第二驱动装置12，当砂带4与加工工件之间的接触力小于接触力预设值时，即变频器10实际输出的电流小于电流预设值，第二驱动装置12驱动回转装置111往靠近加工工件的方向移动，从而砂带4与加工工件之间的接触力会逐渐增大，直至砂带4与加工工件之间的作用力达到接触力预设值；当变频器10实际输出的电流大于电流预设值时，第二驱动装置12驱动回转装置111往远离加工工件的方向移动，从而砂带4与加工工件之间的接触力会逐渐减小，直至砂带4与加工工件之间的作用力达到接触力预设值。

综上，本发明实施例的与机器人配套使用的摆杆式打磨机通过设置回转组件11，回转组件11通过调节接触轮7和砂带4在水平方向上的位移，从而调整砂带4与加工工件之间接触的强度，进而使得加工工件与砂带4之间的接触压力能始终保持在恒定值，以及能保证加工工件表面的光滑度能始终保持一致。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种与机器人配套使用的摆杆式打磨机，所述机器人夹取有加工工件，其特征在于，包括：

机架，所述机架转动连接有第一摆杆组和第二摆杆组，所述第一摆杆组和所述第二摆杆组间隔设置；

砂带，其用于打磨加工工件；

传动轮组件，其包括用于为所述砂带提供驱动力的驱动轮、防止所述砂带发生偏移的纠偏轮、由所述砂带带动转动的接触轮和用于为所述砂带提供张紧力的张紧轮，所述驱动轮和所述纠偏轮固定于所述机架，所述接触轮连接于所述第一摆杆组，所述张紧轮连接于所述第二摆杆组，所述砂带套设在所述驱动轮、所述纠偏轮、所述接触轮和所述张紧轮上，且所述砂带沿其外围切线方向回转传送；

第一驱动装置，其设于所述机架，且其动力输出端与所述驱动轮连接，所述第一驱动装置电连接有变频器；

回转组件，其包括回转装置和第二驱动装置，所述回转装置的一端与所述第一摆杆组连接，所述回转装置的另一端与所述第二驱动装置的动力输出端连接，所述第二驱动装置用于驱动所述回转装置做回转运动，以使得所述回转装置往靠近所述加工工件的方向或者远离所述加工工件的方向移动；

控制装置，其与所述第一驱动装置、所述变频器和所述第二驱动装置电连接。

2.如权利要求1所述的与机器人配套使用的摆杆式打磨机，其特征在于，所述回转装置包括连杆和凸轮，所述凸轮与所述驱动轮平行设置，且所述凸轮设置于所述第二驱动装置的动力输出端，所述第二驱动装置用于驱动所述凸轮转动；

所述连杆的一端偏心设置于所述凸轮，所述连杆的另一端与所述第一摆杆组连接。

3.如权利要求2所述的与机器人配套使用的摆杆式打磨机，其特征在于，所述第二驱动装置包括第一电动机和减速器，所述第一电动机的输出轴与所述减速器的输入端连接，所述凸轮固定于所述减速器的输出端。

4.如权利要求2所述的与机器人配套使用的摆杆式打磨机，其特征在于，所述第一摆杆组件包括第一摆杆和与所述第一摆杆固定连接的第二摆杆，所述第一摆杆转动连接于所述机架，且所述连杆的另一端连接于所述第一摆杆的下部；

所述接触轮转动连接于所述第二摆杆。

5.如权利要求2所述的与机器人配套使用的摆杆式打磨机，其特征在于，所述机架设有第一工位和第二工位，所述第一工位和所述第二工位相对于所述机架的中心轴线对称设置；

所述第一工位和所述第二工位均设有所述传动轮组件、所述第一驱动装置和所述回转组件。

6.如权利要求2所述的与机器人配套使用的摆杆式打磨机，其特征在于，还包括用于为所述张紧轮提供推力的推力气缸，所述推力气缸的固定端固定于所述第一摆杆组，所述推力气缸的活动端与所述第二摆杆组连接；

所述推力气缸与所述控制装置电连接。

7.如权利要求6所述的与机器人配套使用的摆杆式打磨机，其特征在于，所述第二摆杆组包括第三摆杆和与所述第三摆杆固定连接的第四摆杆，所述第三摆杆转动连接于所述机架，所述张紧轮转动连接于所述第四摆杆，且所述推力气缸的活动端与所述第三摆杆连接。

8.如权利要求2所述的与机器人配套使用的摆杆式打磨机，其特征在于，还包括保护罩，所述保护罩与所述机架连接，所述保护罩为中空结构，且所述保护罩的前侧和靠近于所述加工工件的一侧为开口侧。

9.如权利要求2所述的与机器人配套使用的摆杆式打磨机，其特征在于，所述第一驱动装置为第二电机。

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