CN114939827A - 一种柔性抛光打磨头 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种柔性抛光打磨头，属于打磨设备研制技术领域。所述柔性抛光打磨头包括：主轴电机、弹簧和弹性打磨头；本发明设计一款硬—弹—硬的弹性打磨头，前端的硬代表着砂轮连接部分以及硬质外壳，弹代表着浮动元件，后端的硬代表着主轴电机与弹性元件的连接部分，浮动元件固定在主轴电机末端，砂轮固定在硬质壳体上，在主轴电机旋转过程中，各个部分在周向相对静止，当遇到轴向外力时，外力附加在砂轮上，通过硬质壳体将力传递到弹簧上，浮动元件受到压力后可以根据接触所受到的力的大小发生自适应变形调整对工件的加工力，有效地避免了过度打磨以及刀具磨损等问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种柔性抛光打磨头，属于打磨设备研制技术领域。
背景技术
零部件表面抛光技术在高精密行业的作用逐渐提升，对焊接件来说焊接的质量以及焊缝的处理对焊接件的强度、精密度有十分显著的影响。焊缝打磨的主要对象为起弧收弧缺陷以及过量的余高。
传统打磨作业，手工打磨费时费力，受人员因素影响较大。不达标的焊缝打磨对于焊接件的质量易产生不同程度的损害。在打磨抛光的同时需要控制打磨抛光的程度，避免过度打磨。目前市面上打磨作业设备多数不能根据实际打磨状况实时进行调整，容易产生过度打磨以及刀具磨损等问题。
目前的打磨头，在工作力以及运动轨迹设定的情况下，砂轮旋转前进的过程中遇到过量的余高时，刀头无法自动缩进会导致过度的磨损，且当砂轮前进过程中，由于操作人员参数设置问题，也容易导致过度打磨工件的问题。此外，由于焊接件个体之间本身存在尺寸偏差，即使操作人员使用校准后的参数，刚性打磨在后续焊缝的施工过程中依然会存在过度打磨的情况。
发明内容
为了解决目前存在的容易产生过度打磨以及刀具磨损等问题，本发明提供了一种柔性抛光打磨头，所述柔性抛光打磨头包括：主轴电机1、弹簧2和弹性打磨头3；
所述弹性打磨头3与所述主轴电机1的末端滑动连接；所述弹簧2套装于所述主轴电机1末端，且位于所述弹性打磨头3和所述主轴电机1之间，为所述主轴电机1和弹性打磨头3之间提供相对滑动的弹性力；
所述弹性打磨头3包括：安装轴3-1、螺母基帽3-2、上端盖3-3、套筒滑台3-4、下端盖3-5和滑块螺母3-6；
所述安装轴3-1一端用于安装打磨砂轮，另一端与所述上端盖3-3固定连接；
所述上端盖3-3和下端盖3-5固定安装于所述套筒滑台3-4的两端，所述下端盖3-5中间设有通孔；
所述滑块螺母3-6外表面与套筒滑台3-4的内腔相互配合滑动，所述滑块螺母3-6穿过通孔与所述主轴电机1的末端固定连接，所述滑块螺母3-6在所述主轴电机和所述弹簧的作用下在所述套筒滑台3-4内部滑动。
可选的，所述主轴电机1的末端设有主轴电机螺纹2-1，用于安装所述滑块螺母3-6；
所述滑块螺母3-6与所述主轴电机1之间还包括连接件，所述连接件上设有与所述滑块螺母3-6相配合的滑块螺母安装端螺纹3-7和与所述主轴电机螺纹2-1相配合的内螺纹；
所述滑块螺母安装端螺纹3-7与所述主轴电机螺纹2-1的旋进方向相同，所述主轴电机1的旋转方向与所述滑块螺母安装端螺纹3-7与所述主轴电机螺纹2-1的旋进方向相反。
可选的，所述安装轴3-1和所述上端盖3-3之间还设有螺母基帽3-2，用于固定安装轴，限制周向转动。
可选的，所述滑块螺母边缘为多边形，用于在所述套筒滑台3-4的内腔实现周向锁定。
可选的，所述滑块螺母的表面进行耐磨处理和光滑处理，用于减少在套筒滑台3-4的内腔滑动造成的磨损。
可选的，所述套筒滑台3-4的外形为圆柱型。
可选的，所述下端盖3-5采用铝合金材料，所述安装轴3-1、螺母基帽3-2、上端盖3-3、套筒滑台3-4和滑块螺母3-6均采用钢材料。
可选的，所述滑块螺母边缘为六边形。
可选的，所述滑块螺母安装端螺纹3-7与所述主轴电机螺纹2-1均为右旋螺纹。
本发明有益效果是：
本发明的柔性抛光打磨头，通过对机械结构的改进，通过弹性元件解决过量余高以及过量设置参数导致的过度磨损问题。采用硬—弹—硬的连接方式，其中，前端的硬代表着砂轮连接部分以及硬质外壳，弹代表着浮动元件，后端的硬代表着主轴电机与弹性元件的连接部分。同时三部分保持在旋转过程中不产生周向的相对运动。
浮动元件固定在主轴电机末端，砂轮固定在硬质壳体上，在主轴电机旋转过程中，各个部分在周向相对静止，当遇到轴向外力时，外力附加在砂轮上，通过硬质壳体将力传递到弹簧上，弹簧根据所受到的外力发生形变达到自适应的目的，根据所选用弹簧的虎克系数不同，自适应力的区间也会有所改变。
当砂轮的顶部连接至打磨机器人主轴电机后，砂轮抵靠至打磨件的表面，浮动元件受到压力后可以根据接触所受到的力的大小发生自适应变形调整对工件的加工力，有效地解决了砂轮旋转前进的过程中遇到过量的余高，刀头无法自动缩进导致过度的磨损，同时也避免了人为设置参数不准确导致的过度打磨以及刀具磨损等问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明总体设计结构图。
图2是本发明采用的主轴电机示意图。
图3是本发明弹性打磨头设计图。
图4是本发明滑块螺母外形设计示意图。
图中：1为主轴电机，2为弹簧，3为弹性打磨头整体，2-1为主轴电机螺纹，3-1为安装轴，3-2为螺母基帽，3-3为上端盖，3-4为套筒滑台，3-5为下端盖，3-6为滑块螺母，3-7为滑块螺母安装端螺纹。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
实施例一：
本实施例提供一种柔性抛光打磨头，所述柔性抛光打磨头包括：主轴电机1、弹簧2和弹性打磨头3；
所述弹性打磨头3与所述主轴电机1的末端滑动连接；所述弹簧2套装于所述主轴电机1末端，且位于所述弹性打磨头3和所述主轴电机1之间，为所述主轴电机1和弹性打磨头3之间提供相对滑动的弹性力；
所述弹性打磨头3包括：安装轴3-1、螺母基帽3-2、上端盖3-3、套筒滑台3-4、下端盖3-5和滑块螺母3-6；
所述安装轴3-1一端用于安装打磨砂轮，另一端与所述上端盖3-3固定连接；
所述上端盖3-3和下端盖3-5固定安装于所述套筒滑台3-4的两端，所述下端盖3-5中间设有通孔；
所述滑块螺母3-6外表面与套筒滑台3-4的内腔相互配合滑动，所述滑块螺母3-6穿过通孔与所述主轴电机1的末端固定连接，所述滑块螺母3-6在所述主轴电机和所述弹簧的作用下在所述套筒滑台3-4内部滑动。
实施例二：
本实施例提供一种柔性抛光打磨头，参见图1至图3，所述柔性抛光打磨头包括：主轴电机1、弹簧2、弹性打磨头3。主轴电机1用于提供打磨抛光旋转运动，弹簧2为弹性调整的关键元件，弹性打磨头3为实现柔性作业提供可能。
弹性打磨头3与主轴电机1的末端滑动连接；弹簧2套装于所述主轴电机1末端，且位于弹性打磨头3和主轴电机1之间，为所述主轴电机1和弹性打磨头3之间提供相对滑动的弹性力；
弹性打磨头3由安装轴3-1、螺母基帽3-2、上端盖3-3、套筒滑台3-4、下端盖3-5、滑块螺母3-6、滑块螺母安装端螺纹3-7组成。为保证强度的同时又能尽量减重，除下端盖3-5采用铝合金材料外，其余材料均采用钢材加工。
安装轴3-1一端用于安装打磨砂轮，另一端与所述上端盖3-3固定连接；
上端盖3-3和下端盖3-5固定安装于套筒滑台3-4的两端，下端盖3-5用于连接主轴电机，固定弹簧，中间设有通孔；套筒滑台外型设计为圆柱型。
滑块螺母3-6将外壳边缘设计为六角型，与套筒滑台3-4的内腔相互配合滑动，且实现周向锁定，如图4所示，滑块螺母3-6的六角形边框保证滑块螺母与套筒滑台之间仅有轴向运动这一个自由度。
滑块螺母3-6穿过通孔与主轴电机1的末端固定连接，所述滑块螺母3-6在所述主轴电机和所述弹簧的作用下在所述套筒滑台3-4内部滑动。滑块螺母3-6与所述主轴电机1之间还包括连接件，所述连接件上设有与所述滑块螺母3-6相配合的滑块螺母安装端螺纹3-7和与所述主轴电机螺纹2-1相配合的内螺纹；
其中，滑块螺母安装端螺纹3-7与主轴电机螺纹2-1旋向相同均为右旋螺纹，主轴电机旋转正向为逆时针与螺纹旋进方向相反。在实际打磨过程中螺纹连接愈发紧固。类似于成型连接的方式，
安装完成后，滑块螺母3-6下底面与下端盖3-5在弹簧的作用下相贴合，弹簧2在下端盖3-5与主轴电机的作用下压缩，提供一定的打磨预压力，当砂轮遇到参数设定过量或者过高的余高时，加工轴向力变大，经由安装轴3-1，螺母基帽3-2，上端盖3-3，套筒滑台3-4，下端盖3-5组成的刚性外壳传导到弹簧2上，受力作用弹簧2缩短相应长度，滑块螺母3-6下底面与下端盖3-5不再贴合，滑块螺母3-6在套筒滑台3-4内轴向滑动，相对的砂轮片与电机主轴之间也产生轴向滑动，弹簧2根据所受外力发生相应的形变达到自适应的目的。
本实施例通过对机械结构的改进，通过弹性元件解决过量余高以及过量设置参数导致的过度磨损问题。硬—弹—硬的连接方式中，前端的硬代表着砂轮连接部分以及硬质外壳，弹代表着浮动元件，后端的硬代表着主轴电机与弹性元件的连接部分。同时三部分保持在旋转过程中不对产生周向的相对运动。
浮动元件固定在主轴电机末端，砂轮固定在硬质壳体上，在主轴电机旋转过程中，各个部分在周向相对静止，当遇到轴向外力时，外力附加在砂轮上，通过硬质壳体将力传递到弹簧上，弹簧根据所受到的外力发生形变达到自适应的目的，根据所选用弹簧的虎克系数不同，自适应力的区间也会有所改变。
当砂轮的顶部连接至打磨机器人主轴电机后，砂轮抵靠至打磨件的表面，浮动元件受到压力后可以根据接触所受到的力的大小发生自适应变形调整对工件的加工力，有效地避免了过度打磨以及刀具磨损等问题。
本发明实施例中的部分步骤，可以利用软件实现，相应的软件程序可以存储在可读取的存储介质中，如光盘或硬盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种柔性抛光打磨头，其特征在于，所述柔性抛光打磨头包括：主轴电机(1)、弹簧(2)和弹性打磨头(3)；
所述弹性打磨头(3)与所述主轴电机(1)输出轴的末端滑动连接；所述弹簧(2)套装于所述主轴电机(1)输出轴末端，且位于所述弹性打磨头(3)和所述主轴电机(1)之间，为所述主轴电机(1)和弹性打磨头(3)之间提供相对滑动的弹性力；
所述弹性打磨头(3)包括：安装轴(3-1)、螺母基帽(3-2)、上端盖(3-3)、套筒滑台(3-4)、下端盖(3-5)和滑块螺母(3-6)；
所述安装轴(3-1)一端用于安装打磨砂轮，另一端与所述上端盖(3-3)固定连接；
所述上端盖(3-3)和下端盖(3-5)固定安装于所述套筒滑台(3-4)的两端，所述下端盖(3-5)中间设有通孔；
所述滑块螺母(3-6)外表面与套筒滑台(3-4)的内腔相互配合滑动，所述主轴电机(1)的输出轴末端穿过通孔与所述滑块螺母(3-6)固定连接，所述滑块螺母(3-6)在所述主轴电机和所述弹簧的作用下在所述套筒滑台(3-4)内部滑动。
2.根据权利要求1所述的柔性抛光打磨头，其特征在于，所述主轴电机(1)的输出轴末端设有主轴电机螺纹(2-1)，用于安装所述滑块螺母(3-6)；
所述滑块螺母(3-6)与所述主轴电机(1)之间还包括连接件，所述连接件上设有与所述滑块螺母(3-6)相配合的滑块螺母安装端螺纹(3-7)和与所述主轴电机螺纹(2-1)相配合的内螺纹；
所述滑块螺母安装端螺纹(3-7)与所述主轴电机螺纹(2-1)的旋进方向相同，所述主轴电机(1)的旋转方向与所述滑块螺母安装端螺纹(3-7)与所述主轴电机螺纹(2-1)的旋进方向相反。
3.根据权利要求1所述的柔性抛光打磨头，其特征在于，所述安装轴(3-1)和所述上端盖(3-3)之间还设有螺母基帽(3-2)，用于固定安装轴，限制周向转动。
4.根据权利要求1所述的柔性抛光打磨头，其特征在于，所述滑块螺母边缘为多边形，用于在所述套筒滑台(3-4)的内腔实现周向锁定。
5.根据权利要求1所述的柔性抛光打磨头，其特征在于，所述滑块螺母的表面进行耐磨处理和光滑处理，用于减少在套筒滑台(3-4)的内腔滑动造成的磨损。
6.根据权利要求1所述的柔性抛光打磨头，其特征在于，所述套筒滑台(3-4)的外形为圆柱型。
7.根据权利要求1所述的柔性抛光打磨头，其特征在于，所述下端盖(3-5)采用铝合金材料，所述安装轴(3-1)、螺母基帽(3-2)、上端盖(3-3)、套筒滑台(3-4)和滑块螺母(3-6)均采用钢材料。
8.根据权利要求4所述的柔性抛光打磨头，其特征在于，所述滑块螺母边缘为六边形。
9.根据权利要求2所述的柔性抛光打磨头，其特征在于，所述滑块螺母安装端螺纹(3-7)与所述主轴电机螺纹(2-1)均为右旋螺纹。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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