CN113953942A - 一种恒力控制打磨台 - Google Patents

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梁伟军
陈丕立
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Abstract

本发明公开了一种恒力控制打磨台，与机器人搭配使用，包括水平运动组件、双头抛光组件和用于检测双头抛光组件压力的压力传感装置；双头抛光组件安装在水平运动组件上且由其控制而沿水平运动组件上滑动，双头抛光组件的两端分别安装有抛光轮；压力传感装置安装在水平运动组件上，压力传感装置与机器人的控制面板通过信号连接，压力传感装置实时检测双头抛光组件的打磨压力并反馈给水平运动组件对双头抛光组件进行前后位置的补偿。本装置为抛光提供恒定打磨压力，会根据外部轨迹的变化而进行实时补偿，保证整个打磨过程中打磨恒力恒定；可实现对不规则形状锅具的自动化抛光，加工出来的锅具表面纹理清晰均匀，一致性高，提高了打磨质量。

Description

一种恒力控制打磨台
技术领域
本发明涉及金属锅具表面处理相关设备技术领域，尤其涉及一种实现打磨力度维持稳定提高打磨精度的恒力控制打磨台。
背景技术
目前市面上大部分的大磨台都只能实现单个打磨工序，并且打磨精度低，在遇到锅具表面圆度不均匀时、打磨力度不变的情况下容易损耗磨具和导致产品打磨质量参差不齐。在机器人打磨领域，由于人员调试误差的累积，普通打磨台难以实现自动化打磨。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种恒力控制打磨台。
本发明是通过以下技术方案来实现的：一种恒力控制打磨台，与机器人搭配使用，包括水平运动组件、双头抛光组件和用于检测双头抛光组件压力的压力传感装置；所述双头抛光组件安装在所述水平运动组件上且由其控制而沿所述水平运动组件上滑动，所述双头抛光组件的两端分别安装有抛光轮；所述压力传感装置安装在所述水平运动组件上，所述压力传感装置与机器人的控制面板通过信号连接，所述压力传感装置实时检测所述双头抛光组件的打磨压力并反馈给所述水平运动组件对所述双头抛光组件进行前后位置的补偿。
水平运动组件可带动双头抛光组件在水平方向移动，压力传感装置可实时反馈打磨压力，本装置可在一台机器完成两道工序，通过灵敏的压力传感器来控制打磨过程中的打磨压力，最大限度地节省了抛光耗材的使用，并打磨出一致性高、质量好、质量稳定的产品，可配合机器人实现不同规则形状的锅具的自动化抛光打磨。
所述水平运动组件包括安装板，所述安装板上分别安装有伺服电机、滚珠丝杆、第一直线导轨、第二直线导轨和丝杆支撑座；所述滚珠丝杆一端通过联轴器安装在所述伺服电机的输出轴上，其另一端通过轴承座固定在所述丝杆支撑座上，所述滚珠丝杆中段套设有螺母座；所述第一直线导轨位于所述滚珠丝杆下方，所述第一直线导轨上安装有第一滑块，所述螺母座底部固定在所述第一滑块上；所述第一直线导轨两侧的所述安装板上分别安装有支撑墙，所述支撑墙上分别安装有所述第二直线导轨，所述第二直线导轨上安装有第二滑块，所述双头抛光组件底部安装在所述第二滑块上，所述螺母座顶部固定在所述双头抛光组件底部。伺服电机作为水平运动动力源，其具有高速高精度特性，保证运动的准确性和整机的高速性能。滚珠丝杆可将伺服电机旋转运动转化为直线运动，增加运动的调整精度；第一直线导轨、第一滑块的配合，可防止螺母座自转，保证螺母座的水平运动。第二直线导轨和第二滑块，可限制上方的双头抛光组件只做水平往复运动，并做承托双头抛光组件的作用，使得水平运动具有高速高精度特性，保证运动的平稳、准确性和整机的高速性能。滚珠丝杆与伺服电机的配合，可在水平方向对活动板做往复运动，保证整个打磨系统平稳、高速运行。
所述双头抛光组件包括活动板和双头电机；所述双头电机安装在所述活动板上，所述抛光轮安装在所述双头电机的转动轴上，所述活动板安装在所述第二滑块上。伺服电机通过活动板安装在第二滑块上，可方便在打磨时的往复运动。
还设有挡尘板和风琴式防尘罩；所述挡尘板设有两个，分别安装在所述第一直线导轨前后侧的所述安装板上；所述风琴式防尘罩设有两个，所述风琴式防尘罩一端安装在所述活动板上，其另一端安装在所述挡尘板上；所述安装板、所述支撑墙、所述挡尘板、所述风琴式防尘罩、所述活动板之间形成密闭空间。挡尘板与风琴式防尘罩的配合，可防止粉尘进入，保护滚珠丝杆和滑块，为了保护水平运动组件能够在严峻的打磨环境中平稳、高速地运作，并增加水平运动组件的使用寿命，降低维修频率及维修费用。
所述压力传感装置包括压力传感器、浮动接头和压力输出块；所述压力传感器安装在所述螺母座侧壁，所述压力输出块安装在所述活动板下侧，所述压力传感器的感应触头通过所述浮动接头与所述压力输出块相连。压力输出块固定于活动板，在活动板运动时检测活动板的压力变化，在活动板上的双头抛光组件所受压力都会传到压力传感装置；浮动接头能够很好的在活动板受到突然撞击时，保护压力传感器的感应触头，并且防止压力传感器使用过程中受到横向的切向力损坏压力传感器，防止突发状况压力超过量程而损坏压力传感器。
所述压力传感装置还包括行程开关，所述行程开关与所述伺服电机通信连接；所述行程开关安装在所述支撑墙上，且位于所述第二直线导轨旁边，所述行程开关设有两个，位于同一个所述第二直线导轨同一侧，且位于所述支撑墙的两端，位于所述行程开关一侧的所述活动板的端部下侧设有挡板，所述挡板位于两所述行程开关之间，所述挡板随所述活动板滑动而碰触在所述行程开关，所述行程开关被触动而处于开启状态，所述伺服电机反向转动，所述活动板反向移动，所述挡板离开所述行程开关，所述行程开关复位而处于关闭状态。两个行程开关的设置，用于限制活动板超出范围运动，避免运动过程中由于惯性导致的巨大冲击力损坏伺服电机。挡板的设置，可触发行程开关的开启或关闭。
所述第二滑块设有四块，每两块所述第二滑块安装在同一个所述第二直线导轨上。第二滑块设有四块，主要是起支撑和导向的作用，并且可稳定为活动板提供支撑作用，方便在打磨过程中的往复运动。
所述支撑墙上部外侧安装有内侧防尘钣金，所述活动板外侧安装有外侧防尘钣金，所述外侧防尘钣金下端朝内翻折形成第一水平段，第一水平段内侧朝上弯折形成第一垂直段，第一垂直段贴近所述支撑墙外侧，所述第一垂直段、第一水平段、外侧防尘钣金外壁形成U型卡槽，所述挡板安装在所述外侧防尘钣金水平段的下侧面。内侧防尘钣金、外侧防尘钣金的设置，可有助于防止粉尘进入。
所述内侧防尘钣金包括第二水平段、第二垂直段和第三垂直段，所述第二垂直段安装在所述支撑墙外侧，所述第二水平段内端下侧固定在所述第二垂直段上侧面，所述第三垂直段下侧固定在所述第二水平段外端的上侧面；所述第二滑块的外端位于所述第二水平段上方；所述外侧防尘钣金的U型卡槽处安装有海绵，海绵的内侧贴紧所述内侧防尘钣金的第三垂直段外侧。
所述风琴式防尘罩外部成弯钩结构，弯钩结构扣住所述内侧防尘钣，弯钩结构下端贴近所述支撑墙外侧。
与现有技术对比，本发明的优点在于：本装置用于与机器人配合实现自动化打磨，避免圆度不均匀锅具和调试人员的调试误差的累积导致的打磨不成功、损坏设备、打磨质量参差不齐的情况；最大程度节省耗材，同时双头抛光组件设计降低设备成本，提高效率；本装置为抛光提供恒定打磨压力，会根据外部轨迹的变化而进行实时补偿，保证整个打磨过程中打磨恒力恒定。本装置可实现对不规则形状锅具的自动化抛光，加工出来的锅具表面纹理清晰均匀，一致性高，提高了打磨质量。
附图说明
图1为本发明实施例的立体图；
图2为本发明实施例的主视图；
图3为本发明实施例的侧视图；
图4为本发明实施例的俯视图；
图5为本发明实施例的仰视图；
图6为本发明实施例去掉双头电机及抛光轮后的结构示意图；
图7为本发明实施例去掉双头抛光组件后的结构示意图；
图8为图7中去掉风琴式防尘罩后的结构示意图；
图9为本发明实施例去掉双头抛光组件和风琴式防尘罩后的右视图；
图10为本发明实施例去掉双头抛光组件和风琴式防尘罩后的左视图；
图11为本发明实施例去掉双头抛光组件和风琴式防尘罩后的俯视图；
图12为本发明实施例去掉双头抛光组件和风琴式防尘罩后的立体图；
图13为本发明实施例去掉双头抛光组件和风琴式防尘罩后另一侧方向的立体图；
图14为图13中去掉前侧挡尘板后的结构示意图；
图15为图14中去掉一侧支撑墙、第二直线导轨、第二滑块后的侧视图；
图16为图14中去掉一侧支撑墙、第二直线导轨、第二滑块后的立体图；
图17为为图14中去掉一侧支撑墙、第二直线导轨、第二滑块后的俯视图。
图中附图标记含义：101、安装板；102、伺服电机；103、联轴器；104、滚珠丝杆；105、第一直线导轨；106、第二直线导轨；107、丝杆支撑座；108、螺母座；109、第一滑块；110、支撑墙；111、第二滑块；112、挡尘板；113、风琴式防尘罩；114、内侧防尘钣金；115、外侧防尘钣金；116、海绵；117、挡板；201、活动板；202、双头电机；203、抛光轮；301、压力传感器；302、浮动接头；303、压力输出块；304、行程开关。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明的内容做进一步详细说明。
实施例
参阅图1至图17，为一种恒力控制打磨台，与机器人搭配使用，包括水平运动组件、双头抛光组件和用于检测双头抛光组件压力的压力传感装置；双头抛光组件安装在水平运动组件上且由其控制而沿水平运动组件上滑动，双头抛光组件的两端分别安装有抛光轮203；压力传感装置安装在水平运动组件上，压力传感装置与机器人的控制面板通过信号连接，压力传感装置实时检测双头抛光组件的打磨压力并反馈给水平运动组件对双头抛光组件进行前后位置的补偿。
水平运动组件可带动双头抛光组件在水平方向移动，压力传感装置可实时反馈打磨压力，本装置可在一台机器完成两道工序，通过灵敏的压力传感器301来控制打磨过程中的打磨压力，最大限度地节省了抛光耗材的使用，并打磨出一致性高、质量好、质量稳定的产品，可配合机器人实现不同规则形状的锅具的自动化抛光打磨。
水平运动组件包括安装板101，安装板101上分别安装有伺服电机102、滚珠丝杆104、第一直线导轨105、第二直线导轨106和丝杆支撑座107；滚珠丝杆104一端通过联轴器103安装在伺服电机102的输出轴上，其另一端通过轴承座固定在丝杆支撑座107上，滚珠丝杆104中段套设有螺母座108；第一直线导轨105位于滚珠丝杆104下方，第一直线导轨105上安装有第一滑块109，螺母座108底部固定在第一滑块109上；第一直线导轨105两侧的安装板101上分别安装有支撑墙110，支撑墙110上分别安装有第二直线导轨106，第二直线导轨106上安装有第二滑块111，双头抛光组件底部安装在第二滑块111上，螺母座108顶部固定在双头抛光组件底部。伺服电机102作为水平运动动力源，其具有高速高精度特性，保证运动的准确性和整机的高速性能。滚珠丝杆104可将伺服电机102旋转运动转化为直线运动，增加运动的调整精度；第一直线导轨105、第一滑块109的配合，可防止螺母座108自转，保证螺母座108的水平运动。第二直线导轨106和第二滑块111，可限制上方的双头抛光组件只做水平往复运动，并做承托双头抛光组件的作用，使得水平运动具有高速高精度特性，保证运动的平稳、准确性和整机的高速性能。滚珠丝杆104与伺服电机102的配合，可在水平方向对活动板201做往复运动，保证整个打磨系统平稳、高速运行。
双头抛光组件包括活动板201和双头电机202；双头电机202安装在活动板201上，抛光轮203安装在双头电机202的转动轴上，活动板201安装在第二滑块111上。伺服电机102通过活动板201安装在第二滑块111上，可方便在打磨时的往复运动。
还设有挡尘板112和风琴式防尘罩113；挡尘板112设有两个，分别安装在第一直线导轨105前后侧的安装板101上；风琴式防尘罩113设有两个，风琴式防尘罩113一端安装在活动板201上，其另一端安装在挡尘板112上；安装板101、支撑墙110、挡尘板112、风琴式防尘罩113、活动板201之间形成密闭空间。挡尘板112与风琴式防尘罩113的配合，可防止粉尘进入，保护滚珠丝杆104和滑块，为了保护水平运动组件能够在严峻的打磨环境中平稳、高速地运作，并增加水平运动组件的使用寿命，降低维修频率及维修费用。本实施例中，风琴式防尘罩113为现有技术，因此不展开具体分析，风琴式防尘罩113为市购产品，可选购沧州沧一机床附件制造有限公司的分拣机风琴防护罩、飞万机械的风琴防护罩、沧州锦鹏机械部件制造有限公司的伸缩式风琴罩。本实施例的风琴式防尘罩113具有伸缩式功能，可保证活动板201移动时候，仍可将水平运动组件进行密封。
压力传感装置包括压力传感器301、浮动接头302和压力输出块303；压力传感器301安装在螺母座108侧壁，压力输出块303安装在活动板201下侧，压力传感器301的感应触头通过浮动接头302与压力输出块303相连。压力输出块303固定于活动板201，在活动板201运动时检测活动板201的压力变化，在活动板201上的双头抛光组件所受压力都会传到压力传感装置；浮动接头302能够很好的在活动板201受到突然撞击时，保护压力传感器301的感应触头，并且防止压力传感器301使用过程中受到横向的切向力损坏压力传感器301，防止突发状况压力超过量程而损坏压力传感器301。
压力传感装置还包括行程开关304，行程开关304与伺服电机102通信连接；行程开关304安装在支撑墙110上，且位于第二直线导轨106旁边，行程开关304设有两个，位于同一个第二直线导轨106同一侧，且位于支撑墙110的两端，位于行程开关304一侧的活动板201的端部下侧设有挡板117，挡板117位于两行程开关304之间，挡板117随活动板201滑动而碰触在行程开关304，行程开关304被触动而处于开启状态，伺服电机102反向转动，活动板201反向移动，挡板117离开行程开关304，行程开关304复位而处于关闭状态。两个行程开关304的设置，用于限制活动板201超出范围运动，避免运动过程中由于惯性导致的巨大冲击力损坏伺服电机102。挡板117的设置，可触发行程开关304的开启或关闭。
第二滑块111设有四块，每两块第二滑块111安装在同一个第二直线导轨106上。第二滑块111设有四块，主要是起支撑和导向的作用，并且可稳定为活动板201提供支撑作用，方便在打磨过程中的往复运动。
支撑墙110上部外侧安装有内侧防尘钣金114，活动板201外侧安装有外侧防尘钣金115，外侧防尘钣金115下端朝内翻折形成第一水平段，第一水平段内侧朝上弯折形成第一垂直段，第一垂直段贴近支撑墙110外侧，第一垂直段、第一水平段、外侧防尘钣金115外壁形成U型卡槽，挡板117安装在外侧防尘钣金115水平段的下侧面。内侧防尘钣金114、外侧防尘钣金115的设置，可有助于防止粉尘进入。
内侧防尘钣金114包括第二水平段、第二垂直段和第三垂直段，第二垂直段安装在支撑墙110外侧，第二水平段内端下侧固定在第二垂直段上侧面，第三垂直段下侧固定在第二水平段外端的上侧面；第二滑块111的外端位于第二水平段上方；外侧防尘钣金115的U型卡槽处安装有海绵116，海绵116的内侧贴紧内侧防尘钣金114的第三垂直段外侧。
风琴式防尘罩113外部成弯钩结构，弯钩结构扣住内侧防尘钣，弯钩结构下端贴近支撑墙110外侧。
本实施例中，可打磨圆度不均匀的锅具的外表面，机器人携带高速旋转的锅具到指定的打磨点，机器人发信号给恒力控制打磨台，打磨台接受到信号后向前加载，当打磨台与高速旋转的锅具接触后，压力传感装置检测当前压力，当压力值达到设定的打磨压力时，发信号给机器人，机器人会按照打磨轨迹进行移动，打磨过程中压力传感装置会实时检测打磨压力并反馈给伺服电机102进行前后位置补偿。压力传感器301是整个恒力控制打磨台的“皮肤”它通过两端触头来收集打磨过程中的压力信息。
上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (10)

1.一种恒力控制打磨台，与机器人搭配使用，其特征在于：包括水平运动组件、双头抛光组件和用于检测双头抛光组件压力的压力传感装置；所述双头抛光组件安装在所述水平运动组件上且由其控制而沿所述水平运动组件上滑动，所述双头抛光组件的两端分别安装有抛光轮；所述压力传感装置安装在所述水平运动组件上，所述压力传感装置与机器人的控制面板通过信号连接，所述压力传感装置实时检测所述双头抛光组件的打磨压力并反馈给所述水平运动组件对所述双头抛光组件进行前后位置的补偿。
2.根据权利要求1所述的恒力控制打磨台，其特征在于：所述水平运动组件包括安装板，所述安装板上分别安装有伺服电机、滚珠丝杆、第一直线导轨、第二直线导轨和丝杆支撑座；所述滚珠丝杆一端通过联轴器安装在所述伺服电机的输出轴上，其另一端通过轴承座固定在所述丝杆支撑座上，所述滚珠丝杆中段套设有螺母座；所述第一直线导轨位于所述滚珠丝杆下方，所述第一直线导轨上安装有第一滑块，所述螺母座底部固定在所述第一滑块上；所述第一直线导轨两侧的所述安装板上分别安装有支撑墙，所述支撑墙上分别安装有所述第二直线导轨，所述第二直线导轨上安装有第二滑块，所述双头抛光组件底部安装在所述第二滑块上，所述螺母座顶部固定在所述双头抛光组件底部。
3.根据权利要求2所述的恒力控制打磨台，其特征在于：所述双头抛光组件包括活动板和双头电机；所述双头电机安装在所述活动板上，所述抛光轮安装在所述双头电机的转动轴上，所述活动板安装在所述第二滑块上。
4.根据权利要求3所述的恒力控制打磨台，其特征在于：还设有挡尘板和风琴式防尘罩；所述挡尘板设有两个，分别安装在所述第一直线导轨前后侧的所述安装板上；所述风琴式防尘罩设有两个，所述风琴式防尘罩一端安装在所述活动板上，其另一端安装在所述挡尘板上；所述安装板、所述支撑墙、所述挡尘板、所述风琴式防尘罩、所述活动板之间形成密闭空间。
5.根据权利要求3所述的恒力控制打磨台，其特征在于：所述压力传感装置包括压力传感器、浮动接头和压力输出块；所述压力传感器安装在所述螺母座侧壁，所述压力输出块安装在所述活动板下侧，所述压力传感器的感应触头通过所述浮动接头与所述压力输出块相连。
6.根据权利要求5所述的恒力控制打磨台，其特征在于：所述压力传感装置还包括行程开关，所述行程开关与所述伺服电机通信连接；所述行程开关安装在所述支撑墙上，且位于所述第二直线导轨旁边，所述行程开关设有两个，位于同一个所述第二直线导轨同一侧，且位于所述支撑墙的两端，位于所述行程开关一侧的所述活动板的端部下侧设有挡板，所述挡板位于两所述行程开关之间，所述挡板随所述活动板滑动而碰触在所述行程开关，所述行程开关被触动而处于开启状态，所述伺服电机反向转动，所述活动板反向移动，所述挡板离开所述行程开关，所述行程开关复位而处于关闭状态。
7.根据权利要求2所述的恒力控制打磨台，其特征在于：所述第二滑块设有四块，每两块所述第二滑块安装在同一个所述第二直线导轨上。
8.根据权利要求6所述的恒力控制打磨台，其特征在于：所述支撑墙上部外侧安装有内侧防尘钣金，所述活动板外侧安装有外侧防尘钣金，所述外侧防尘钣金下端朝内翻折形成第一水平段，第一水平段内侧朝上弯折形成第一垂直段，第一垂直段贴近所述支撑墙外侧，所述第一垂直段、第一水平段、外侧防尘钣金外壁形成U型卡槽，所述挡板安装在所述外侧防尘钣金水平段的下侧面。
9.根据权利要求8所述的恒力控制打磨台，其特征在于：所述内侧防尘钣金包括第二水平段、第二垂直段和第三垂直段，所述第二垂直段安装在所述支撑墙外侧，所述第二水平段内端下侧固定在所述第二垂直段上侧面，所述第三垂直段下侧固定在所述第二水平段外端的上侧面；所述第二滑块的外端位于所述第二水平段上方；所述外侧防尘钣金的U型卡槽处安装有海绵，海绵的内侧贴紧所述内侧防尘钣金的第三垂直段外侧。
10.根据权利要求8所述的恒力控制打磨台，其特征在于：所述风琴式防尘罩外部成弯钩结构，弯钩结构扣住所述内侧防尘钣，弯钩结构下端贴近所述支撑墙外侧。
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