CN115338736B - 一种恒力自动打磨抛光机 - Google Patents
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Abstract
本发明属于打磨抛光设备技术领域，具体涉及一种恒力自动打磨抛光机。针对现有恒力打磨设备打磨效果不佳的不足，本发明采用如下技术方案：一种恒力自动打磨抛光机，包括：机座，包括底板；打磨机构；受力传递机构，包括可相对底板滑动的浮动板、随浮动板移动的受力轮、受力皮带、固定轮；受力检测组件，包括力传感器和触发件；恒力补偿机构，包括伺服电机、恒力主动轮、恒力从动轮、恒力调节皮带，所述恒力从动轮和所述受力轮同轴；控制器，与所述力传感器相连并控制所述伺服电机；其中，所述控制器根据所述力传感器的信息调节所述伺服电机的输出力矩。本发明的恒力自动打磨抛光机的有益效果是：打磨机构受到的力恒定，实现恒力打磨。
Description
技术领域
本发明属于打磨抛光设备技术领域，具体涉及一种恒力自动打磨抛光机。
背景技术
在工业生产过程中，打磨是很常见的工序。目前多数是靠人力打磨，费时费力，且现场工作环境差(如粉尘很大)，安全事故时有发生，使得打磨工作人员的工作环境相当恶劣。如今，使用机器人或其它自动化设备进行打磨逐渐成为趋势。
市面上已有的自动化机器人抛光机大都有浮动补偿功能，在一定程度上可以解决工件不一致等带来的问题，但对于曲面复杂类型的工件，还是存在打磨效果不佳等问题。这主要有以下几个原因：一、大多采用开环控制，可以粗略调整打磨压力，但是不能根据反馈信号实时实行自动反馈，二、采用气缸进行调节，相应速度慢；三、受力检测结构不尽合理，检测速度和精度不尽如人意。
发明内容
本发明针对现有恒力打磨设备打磨效果不佳的不足，提供一种恒力自动打磨抛光机，以改进相关结构，提升打磨抛光效果。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种恒力自动打磨抛光机，所述恒力自动打磨抛光机包括：
机座，包括底板；
打磨机构；
受力传递机构，包括可相对底板滑动的浮动板、随浮动板移动的受力轮、与所述打磨机构固接的受力皮带、相对底板固定的固定轮，所述受力皮带与所述受力轮和固定轮相配合，所述固定轮枢接在机座上；
受力检测组件，所述受力检测组件包括力传感器和触发件，所述力传感器和触发件之一受到来自所述受力轮的作用力并作用给另一；
恒力补偿机构，包括伺服电机、由伺服电机驱动的恒力主动轮、与恒力主动轮配合的恒力从动轮、恒力调节皮带，所述恒力调节皮带与所述恒力主动轮和恒力从动轮相配合，所述恒力从动轮和所述受力轮同轴；
控制器，与所述力传感器相连并控制所述伺服电机；
其中，所述控制器根据所述力传感器的信息调节所述伺服电机的输出力矩。
本发明的恒力自动打磨抛光机，具有受力传递机构、受力检测组件、恒力补偿机构和控制器，打磨机构受到的力通过受力传递机构传递给受力检测组件，受力检测组件检测受到的力，控制器根据检测到的力调节恒力补偿机构，使得打磨机构受到的力恒定；受力传递机构采用浮动板和带传动的方式，可以将力可靠灵敏的传递给受力检测组件。固定轮相对底板不动是指固定轮只转动，而不产生其它方向的位移。
作为改进，所述触发件固接于所述底板上，所述力传感器固接于所述浮动板上，所述底板位于所述浮动板下方，所述触发件穿过所述浮动板。在其它方案中，也可以将触发件固定在浮动板上，将力传感器固定在底板上。
作为改进，所述受力传递机构还包括对所述浮动板进行导向的浮动导向组件，所述浮动导向组件包括一长导轨和一短导轨，所述长导轨上设有两个滑块，所述短导轨上设有一个滑块，所述浮动板与所述滑块固接；所述浮动板上开设避让槽。
作为改进，所述固定轮有两个且相对所述恒力从动轮对称分布。
作为改进，所述受力传递机构还包括随浮动板移动的导向轮；所述导向轮有两个且相对所述恒力从动轮对称分布。固定轮和导向轮均相对恒力从动轮对称分布，从而受力检测组件检测到的力就是打磨机构实际受到的力，检测更加准确。
作为改进，所述恒力从动轮的直径是所述恒力主动轮的至少两倍。
作为改进，所述恒力从动轮和所述受力轮通过同轴组件连接，所述同轴组件包括与所述浮动板固接的外筒、设于所述外筒中的轴承、设于轴承中同时与所述恒力从动轮和所述受力轮固接的转轴，所述轴承包括上轴承和下轴承，所述外筒上下端部形成轴承限位部，所述上轴承和下轴承间设有套筒，所述下轴承下方设有防脱件，所述防脱件通过螺钉与所述转轴固接，所述转轴具有在下的大径部和在上的小径部，所述大径部上端形成轴承限位部；所述恒力从动轮上下表面形成凸环，所述受力轮上下表面形成凸环。采用此种结构，保证恒力从动轮和受力轮同时顺畅转动。
作为改进，所述打磨机构包括打磨座、设于打磨座上的打磨电机、打磨轮和传动组件，所述打磨座与所述受力皮带固接。
作为改进，所述传动组件包括打磨主动轮、打磨从动轮和打磨皮带，所述打磨轮与所述打磨从动轮同轴设置。
作为改进，所述恒力自动打磨抛光机还包括对所述打磨机构进行导向的打磨导向组件，所述打磨导向组件包括导轨和滑块，导轨有两根，每根导轨上设有两个滑块，所有滑块与打磨座固接。
作为改进，所述伺服电机根据预设参数调节所述打磨机构的位置；或者所述伺服电机根据所述力传感器的信息调节所述打磨机构的位置。在打磨初始时，伺服电机仅输出力矩，伺服电机的电机轴并不转动，打磨轮在打磨过程中会不断磨损变小，采用此种设置，可跟踪位置进行补偿。伺服电机根据预设参数调节打磨机构的位置，预设参数可以是打磨机构运行时间、打磨数量等，参数主要根据经验得到。伺服电机根据力传感器的信息调节所述打磨机构的位置，可以是伺服电机的输出力矩小于一定值持续一定时间后使伺服电机带动打磨机构移动一定距离。
作为改进，所述恒力自动打磨抛光机还包括自动上蜡机构，所述自动上蜡机构包括与打磨机构可转动连接的第一连接架、与所述第一连接架转动连接的第二连接架、设于第二连接架上的气缸和由气缸驱动的喷蜡枪枪头。
本发明的恒力自动打磨抛光机的有益效果是：具有受力传递机构、受力检测组件、恒力补偿机构和控制器，打磨机构受到的力通过受力传递机构传递给受力检测组件，受力检测组件检测受到的力，控制器根据检测到的力调节恒力补偿机构，使得打磨机构受到的力恒定；受力传递机构采用浮动板和带传动的方式，可以将力可靠灵敏的传递给受力检测组件，保证打磨轮受力恒定，实现恒力打磨。
附图说明
图1是本发明实施例一的恒力自动打磨抛光机的结构示意图。
图2是本发明实施例一的恒力自动打磨抛光机的隐藏部分结构后的结构示意图。
图3是本发明实施例一的恒力自动打磨抛光机的受力传递机构、受力检测组件和恒力补偿机构的结构示意图。
图4是本发明实施例一的恒力自动打磨抛光机的受力轮竖直中心面的剖视图。
图5是本发明实施例一的恒力自动打磨抛光机的受力轮同轴部件的结构分解图。
图6是本发明实施例一的恒力自动打磨抛光机的打磨机构的结构示意图。
图7是本发明实施例一的恒力自动打磨抛光机的自动上蜡机构的结构示意图。
图中，1、机座；11、底板；
2、打磨机构；21、打磨座；22、打磨电机；23、打磨轮；24、传动组件；
3、受力传递机构；31、浮动板；32、受力轮；33、受力皮带；34、固定轮；35、浮动导向组件；36、导向轮；
4、受力检测组件；41、力传感器；42、触发件；
5、恒力补偿机构；51、伺服电机；52、恒力主动轮；53、恒力从动轮；54、恒力调节皮带；
6、同轴组件；61、外筒；62、上轴承；63、下轴承；64、转轴；65、套筒；66、防脱件；
7、自动上蜡机构；71、第一连接架；72、第二连接架；73、喷蜡抢枪头。
具体实施方式
下面结合本发明创造实施例的附图，对本发明创造实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本发明创造的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，都属于本发明创造的保护范围。
参见图1至图7，本发明的一种恒力自动打磨抛光机，所述恒力自动打磨抛光机包括：
机座，包括底板；
打磨机构；
受力传递机构，包括可相对底板滑动的浮动板、随浮动板移动的受力轮、与所述打磨机构固接的受力皮带、相对底板固定的固定轮，所述受力皮带与所述受力轮和固定轮相配合，所述固定轮枢接在机座上；
受力检测组件，所述受力检测组件包括力传感器和触发件，所述力传感器和触发件之一受到来自所述受力轮的作用力并作用给另一；
恒力补偿机构，包括伺服电机、由伺服电机驱动的恒力主动轮、与恒力主动轮配合的恒力从动轮、恒力调节皮带，所述恒力调节皮带与所述恒力主动轮和恒力从动轮相配合，所述恒力从动轮和所述受力轮同轴；
控制器，与所述力传感器相连并控制所述伺服电机；
其中，所述控制器根据所述力传感器的信息调节所述伺服电机的输出力矩。
本发明的恒力自动打磨抛光机，具有受力传递机构、受力检测组件、恒力补偿机构和控制器，打磨机构受到的力通过受力传递机构传递给受力检测组件，受力检测组件检测受到的力，控制器根据检测到的力调节恒力补偿机构，使得打磨机构受到的力恒定；受力传递机构采用浮动板和带传动的方式，可以将力可靠灵敏的传递给受力检测组件。固定轮相对底板不动是指固定轮只转动，而不产生其它方向的位移。
实施例一
参见图1至图7，本发明实施例一的一种恒力自动打磨抛光机，所述恒力自动打磨抛光机包括：
机座1，包括底板11；
打磨机构2；
受力传递机构3，包括可相对底板11滑动的浮动板31、随浮动板31移动的受力轮32、与所述打磨机构2固接的受力皮带33、相对底板11固定的固定轮34，所述受力皮带33与所述受力轮32和固定轮34相配合，所述固定轮34枢接在机座1上；
受力检测组件4，所述受力检测组件4包括力传感器41和触发件42，所述力传感器41和触发件42之一受到来自所述受力轮32的作用力并作用给另一；
恒力补偿机构5，包括伺服电机51、由伺服电机51驱动的恒力主动轮52、与恒力主动轮52配合的恒力从动轮53、恒力调节皮带54，所述恒力调节皮带54与所述恒力主动轮52和恒力从动轮53相配合，所述恒力从动轮53和所述受力轮32同轴；
控制器，与所述力传感器41相连并控制所述伺服电机51；
其中，所述控制器根据所述力传感器41的信息调节所述伺服电机51的输出力矩。
本实施例中，机座1具有底箱，底箱中设置电控箱，控制器设于电控箱中。图中，控制器未示出。打磨机构2、受力传递机构3、受力检测组件4、恒力补偿机构5等设于底箱上方。
本实施例中，所述触发件42固接于所述底板11上，所述力传感器41固接于所述浮动板31上，所述底板11位于所述浮动板31下方，所述触发件42穿过所述浮动板31。在其它方案中，也可以将触发件42固定在浮动板31上，将力传感器41固定在底板11上。
本实施例中，所述受力传递机构3还包括对所述浮动板31进行导向的浮动导向组件35，所述浮动导向组件35包括一长导轨和一短导轨，所述长导轨上设有两个滑块，所述短导轨上设有一个滑块，所述浮动板31与所述滑块固接；所述浮动板31上开设避让槽。
本实施例中，所述固定轮34有两个且相对所述恒力从动轮53对称分布。
本实施例中，所述受力传递机构3还包括随浮动板31移动的导向轮36；所述导向轮36有两个且相对所述恒力从动轮53对称分布。固定轮34和导向轮36均相对恒力从动轮53对称分布，从而受力检测组件4检测到的力就是打磨机构2实际受到的力，检测更加准确。
本实施例中，两所述导向轮36和所述受力轮32之间的受力皮带33形成的夹角在30°至150°之间。
本实施例中，所述恒力从动轮53的直径是所述恒力主动轮52的至少两倍。
本实施例中，所述恒力从动轮53和所述受力轮32通过同轴组件6连接，所述同轴组件6包括与所述浮动板31固接的外筒61、设于所述外筒61中的轴承、设于轴承中同时与所述恒力从动轮53和所述受力轮32固接的转轴64，所述轴承包括上轴承62和下轴承63，所述外筒61上下端部形成轴承限位部，所述上轴承62和下轴承63间设有套筒65，所述下轴承63下方设有防脱件66，所述防脱件66通过螺钉与所述转轴64固接，所述转轴64具有在下的大径部和在上的小径部，所述大径部上端形成轴承限位部；所述恒力从动轮53上下表面形成凸环，所述受力轮32上下表面形成凸环。采用此种结构，保证恒力从动轮53和受力轮32同时顺畅转动。
本实施例中，所述打磨机构2包括打磨座21、设于打磨座21上的打磨电机22、打磨轮23和传动组件24，所述打磨座21与所述受力皮带33固接。
本实施例中，所述传动组件24包括打磨主动轮、打磨从动轮和打磨皮带，所述打磨轮23与所述打磨从动轮同轴设置。
本实施例中，所述恒力自动打磨抛光机还包括对所述打磨机构2进行导向的打磨导向组件，所述打磨导向组件包括导轨和滑块，导轨有两根，每根导轨上设有两个滑块，所有滑块与打磨座21固接。
本实施例中，所述伺服电机51根据预设参数调节所述打磨机构2的位置；或者所述伺服电机51根据所述力传感器41的信息调节所述打磨机构2的位置。在打磨初始时，伺服电机51仅输出力矩，伺服电机51的电机轴并不转动，打磨轮23在打磨过程中会不断磨损变小，采用此种设置，可跟踪位置进行补偿。伺服电机51根据预设参数调节打磨机构2的位置，预设参数可以是打磨机构2运行时间、打磨数量等，参数主要根据经验得到。伺服电机51根据力传感器41的信息调节所述打磨机构2的位置，可以是伺服电机51的输出力矩小于一定值持续一定时间后使伺服电机51带动打磨机构2移动一定距离。
在其它实施例中，当打磨轮23在打磨过程中不断磨损变小后，通过适当调整机器手相对打磨轮23的位置，使得伺服电机51仍保持力矩输出，伺服电机51的电机轴仍不转动。
本实施例中，所述恒力自动打磨抛光机还包括自动上蜡机构7，所述自动上蜡机构7包括与打磨机构2可转动连接的第一连接架71、与所述第一连接架71转动连接的第二连接架72、设于第二连接架72上的气缸和由气缸驱动的喷蜡枪枪头。
本发明实施例一的恒力自动打磨抛光机的工作原理是，在打磨过程中，打磨轮23始终受到来自工件的压力，打磨轮23受到的力通过受力皮带33传递给受力轮32，使得受力轮32两侧的受力皮带33的力不一致，以图3中所示，受力轮32右侧的受力皮带33受到拉力，使得浮动板31随受力轮32具有向右运动的趋势或者向右略微运动小段距离，浮动板31上的力传感器41与触发件42相互作用，力传感器41检测力的大小并将检测到的力传输给控制器，控制器根据力的大小调节伺服电机51输出的力矩，伺服电机51输出的力矩通过恒力主动轮52、恒力调节皮带54、恒力从动轮53和转轴64到达受力轮32，最终到达受力皮带33，从而使得打磨轮23受到的压力在一定范围内保持恒定。
本发明实施例一的恒力自动打磨抛光机的有益效果是：具有受力传递机构3、受力检测组件4、恒力补偿机构5和控制器，打磨机构2受到的力通过受力传递机构3传递给受力检测组件4，受力检测组件4检测受到的力，控制器根据检测到的力调节恒力补偿机构5，使得打磨机构2受到的力恒定；受力传递机构3采用浮动板31和带传动的方式，可以将力可靠灵敏的传递给受力检测组件4。
以上所述，仅为本发明创造的具体实施方式，但本发明创造的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明创造包括但不限于上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明创造的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。
Claims (10)
1.一种恒力自动打磨抛光机，其特征在于：所述恒力自动打磨抛光机包括：
机座（1），包括底板（11）；
打磨机构（2）；
受力传递机构（3），包括可相对底板（11）滑动的浮动板（31）、随浮动板（31）移动的受力轮（32）、与所述打磨机构（2）固接的受力皮带（33）、相对底板（11）固定的固定轮（34），所述受力皮带（33）与所述受力轮（32）和固定轮（34）相配合，所述固定轮（34）枢接在机座（1）上；
受力检测组件（4），所述受力检测组件（4）包括力传感器（41）和触发件（42），所述力传感器（41）和触发件（42）之一与底板（11）固接，另一与浮动板（31）固接，所述力传感器（41）和触发件（42）之一受到来自所述受力轮（32）的作用力并作用给另一；
恒力补偿机构（5），包括伺服电机（51）、由伺服电机（51）驱动的恒力主动轮（52）、与恒力主动轮（52）配合的恒力从动轮（53）、恒力调节皮带（54），所述恒力调节皮带（54）与所述恒力主动轮（52）和恒力从动轮（53）相配合，所述恒力从动轮（53）和所述受力轮（32）同轴；
控制器，与所述力传感器（41）相连并控制所述伺服电机（51）；
其中，所述控制器根据所述力传感器（41）的信息调节所述伺服电机（51）的输出力矩；
所述受力传递机构（3）还包括随浮动板（31）移动的导向轮（36），所述导向轮（36）有两个且相对所述恒力从动轮（53）对称分布；所述固定轮（34）有两个且相对所述恒力从动轮（53）对称分布。
2.根据权利要求1所述的一种恒力自动打磨抛光机，其特征在于：所述触发件（42）固接于所述底板（11）上，所述力传感器（41）固接于所述浮动板（31）上，所述底板（11）位于所述浮动板（31）下方，所述触发件（42）穿过所述浮动板（31）。
3.根据权利要求1所述的一种恒力自动打磨抛光机，其特征在于：所述受力传递机构（3）还包括对所述浮动板（31）进行导向的浮动导向组件（35），所述浮动导向组件（35）包括一长导轨和一短导轨，所述长导轨上设有两个滑块，所述短导轨上设有一个滑块，所述浮动板（31）与所述滑块固接。
4.根据权利要求1所述的一种恒力自动打磨抛光机，其特征在于：所述恒力从动轮（53）的直径是所述恒力主动轮（52）的至少两倍。
5.根据权利要求1所述的一种恒力自动打磨抛光机，其特征在于：所述恒力从动轮（53）和所述受力轮（32）通过同轴组件（6）连接，所述同轴组件（6）包括与所述浮动板（31）固接的外筒（61）、设于所述外筒（61）中的轴承、设于轴承中同时与所述恒力从动轮（53）和所述受力轮（32）固接的转轴（64），所述轴承包括上轴承（62）和下轴承（63），所述外筒（61）上下端部形成轴承限位部，所述上轴承（62）和下轴承（63）间设有套筒（65），所述下轴承（63）下方设有防脱件（66），所述防脱件（66）通过螺钉与所述转轴（64）固接，所述转轴（64）具有在下的大径部和在上的小径部，所述大径部上端形成轴承限位部；所述恒力从动轮（53）上下表面形成凸环，所述受力轮（32）上下表面形成凸环。
6.根据权利要求1所述的一种恒力自动打磨抛光机，其特征在于：所述打磨机构（2）包括打磨座（21）、设于打磨座（21）上的打磨电机（22）、打磨轮（23）和传动组件（24），所述打磨座（21）与所述受力皮带（33）固接。
7.根据权利要求6所述的一种恒力自动打磨抛光机，其特征在于：所述传动组件（24）包括打磨主动轮、打磨从动轮和打磨皮带，所述打磨轮（23）与所述打磨从动轮同轴设置。
8.根据权利要求7所述的一种恒力自动打磨抛光机，其特征在于：所述恒力自动打磨抛光机还包括对所述打磨机构（2）进行导向的打磨导向组件，所述打磨导向组件包括导轨和滑块，所述导轨有两根，每根所述导轨上设有两个滑块，所有滑块与打磨座（21）固接。
9.根据权利要求1所述的一种恒力自动打磨抛光机，其特征在于：所述伺服电机（51）根据预设参数调节所述打磨机构（2）的位置；或者，所述伺服电机（51）根据所述力传感器（41）的信息调节所述打磨机构（2）的位置。
10.根据权利要求1所述的一种恒力自动打磨抛光机，其特征在于：所述恒力自动打磨抛光机还包括自动上蜡机构（7），所述自动上蜡机构（7）包括与打磨机构（2）可转动连接的第一连接架（71）、与所述第一连接架（71）转动连接的第二连接架（72）、设于第二连接架（72）上的气缸和由气缸驱动的喷蜡枪枪头。
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