CN205673990U - 一种用于机器人末端的柔性打磨角磨机装置 - Google Patents
一种用于机器人末端的柔性打磨角磨机装置 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型提供了一种用于机器人末端的柔性打磨角磨机装置，包括末端法兰、柔性法兰、手动快换装置、角磨机夹持装置、角磨机；未端法兰连接柔性法兰的一端，柔性法兰的另一端连接手动快换装置；角磨机通过角磨机夹持装置以可拆卸方式安装于手动快换装置。本实用新型将应用于人工的角磨机装置应用到机器人六轴上，并引入柔性法兰ACF，实现机器人替代人工打磨，解决打磨现场恶劣环境对工人的健康损害。同时对打磨法向力实时监控，柔性法兰能够实时自适应伸缩，保持恒定的打磨力。还可以实时地调节机器人的行进速度和打磨力，实现根据不同工件，材质，磨料来设定最佳的工艺配方，提高打磨效率，降低成本，延长工具使用寿命，保证一致的高品质的打磨质量。
Description
技术领域
本实用新型涉及角磨机，具体地，涉及一种用于机器人末端的柔性打磨角磨机装置。
背景技术
角磨机广泛应用在工件外表面的打磨加工中，在实际打磨加工过程中，角磨机基本依靠人工进行打磨，工作强度大，环境恶劣，损害工人身体健康，并且工件打磨质量很大程度上依赖工人的熟练程度，打磨后产品一致性差。目前市面还没有一款专门为应用于机器人六轴打磨生产的角磨机。
当前的工业机器人无法像人一样工作，实时的感知加工状况的变化并实时的调节工艺。机器人工作程序设定后，机器人加工轨迹固定，而工件存在公差，在装夹固定过程中存在误差，如果是正向误差，角磨机受力会加大，转速会减小，甚至会停转，严重的受力过大，会造成机器人负载过大报警停机；如果是反向误差，则造成打磨过轻甚至打磨不到工件。因此有必要解决上述问题，让工业机器人按设定的加工程序工作，本实用新型的打磨装置能够自适应工况的变化，实时的变化调节工艺参数，并且比人更加快速稳定的响应。根据实际的加工情况设定最佳的打磨工艺配方，有效地提高了打磨效率，降低打磨耗材成本，延长工具使用寿命，保证一致的高品质的打磨质量。通过控制系统记录打磨过程中的参数变化，可以分析优化工艺配方，促使人工打磨的粗放式加工向自动化的精益加工的转变，为未来自动化加工往智能化加工奠定基础。并且将工人从繁重，环境恶劣的工作中解放出来。
实用新型内容
针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种用于机器人末端的柔性打磨角磨机装置。
根据本实用新型提供的一种用于机器人末端的柔性打磨角磨机装置，包括末端法兰、柔性法兰、手动快换装置、角磨机夹持装置、角磨机；
未端法兰连接柔性法兰的一端，柔性法兰的另一端连接手动快换装置；
角磨机通过角磨机夹持装置以可拆卸方式安装于手动快换装置。
优选地，所述手动快换装置，包括手动快换进给螺栓、手动快换内凹块、手动快换滑动块、手动快换连接块；
手动快换进给螺栓的一端位于手动快换内凹块的外部，手动快换进给螺栓的另一端位于手动快换内凹块的内部，且连接手动快换滑动块；
手动快换滑动块能够在锁定位置与解锁位置之间滑动；
当手动快换滑动块位于锁定位置时，手动快换滑动块与手动快换内凹块能够共同夹持住手动快换连接块；
当手动快换滑动块位于解锁位置时，手动快换连接块不受手动快换滑动块与手动快换内凹块的夹持。
优选地，手动快换滑动块仅能够沿一直线滑动。
优选地，所述手动快换装置，还包括位于手动快换内凹块内部的手动快换左侧导向固定块、手动快换右侧导向固定块；
手动快换左侧导向固定块、手动快换右侧导向固定块位于手动快换滑动块的两侧，以形成导向滑动轨道；
手动快换滑动块沿所述导向滑动轨道滑动。
优选地，手动快换内凹块贯穿设置有螺栓孔，手动快换进给螺栓由手动快换内凹块的外部穿过螺栓孔延伸入手动快换内凹块的内部。
优选地，手动快换内凹块的一端沿法向延伸出凸部，手动快换滑动块朝向所述凸部的一端设置有第一斜面，手动快换连接块相对凸部的一端设置有与第一斜面匹配的第二斜面；当手动快换滑动块位于锁定位置时，第一斜面与第二斜面紧密贴合；当手动快换滑动块位于解锁位置时，第一斜面与第二斜面相分离。
优选地，所述角磨机夹持装置，包括角磨机顶端固定连接块、角磨机上端连接块、角磨机半圆形卡环、角磨机下端连接块、角磨机半圆形连接块；
角磨机上端连接块、角磨机下端连接块、角磨机半圆形连接块分别与角磨机顶端固定连接块紧固连接；
角磨机半圆形卡环与角磨机半圆形连接块共同夹持住角磨机；
角磨机上端连接块、角磨机下端连接块分别紧固连接于角磨机的上端、下端。
优选地，角磨机顶端固定连接块紧固连接手动快换连接块。
优选地，角磨机的圆盘垂直于柔性法兰的轴线。
与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：
本实用新型将应用于人工的角磨机装置应用到机器人六轴上，并引入柔性法兰ACF，有助于实现机器人替代人工的高效高质自动化打磨，避免打磨现场恶劣环境对工人的健康损害。利用该装置有助于对打磨法向力实时监控，当实际受力与设定的打磨力不一致时，柔性法兰能够实时地自适应伸缩，保持恒定的打磨力。有助于机器人固定的加工轨迹与工件公差的匹配，维持稳定的打磨工艺参数，同时可以实时地调节机器人的行进速度和打磨力，实现根据不同工件，材质，磨料来设定最佳的工艺配方，极大的提高打磨效率，降低打磨耗材成本，延长工具使用寿命，保证一致的高品质的打磨质量。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本实用新型提供的用于机器人末端的柔性打磨角磨机装置的整体结构示意图。
图2为本实用新型提供的用于机器人末端的柔性打磨角磨机装置的爆炸图。
图3为本实用新型提供的用于机器人末端的柔性打磨角磨机装置中手动快换装置的爆炸图。
图4为本实用新型提供的用于机器人末端的柔性打磨角磨机装置中角磨机夹持装置的爆炸图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。
如图1、图2、图3以及图4所示，本实用新型提供的用于机器人末端的柔性打磨角磨机装置包括与机器人末端(例如六轴)连接的末端法兰1、柔性法兰2、手动快换进给螺栓3、手动快换内凹块4、手动快换滑动块5、手动快换左侧导向固定块6、手动快换右侧导向固定块7、角磨机顶端固定连接块8、角磨机上端连接块9、角磨机10、角磨机半圆形卡环11、角磨机下端连接块12、角磨机半圆形连接块13、手动快换连接块14，与机器人末端连接的末端法兰1与机器人六轴之间通过螺栓连接，与机器人六轴连接的末端法兰1与柔性法兰2之间通过螺栓螺母连接，手动快换进给螺栓3和手动快换内凹块4之间通过螺栓孔定位连接，手动快换左侧导向固定块6、手动快换右侧导向固定块7和手动快换内凹块4之间通过螺栓连接，手动快换滑动块5通过手动快换左侧导向固定块6、手动快换右侧导向固定块7装配在手动快换内凹块4中并能沿一条直线上的两个方向移动，手动快换连接块14通过手动快换滑动块5安装在手动快换内凹块4中，角磨机顶端固定连接块8和手动快换连接块14之间通过螺栓连接，角磨机上端连接块9、角磨机下端连接块12、角磨机半圆形连接块13分别与角磨机顶端固定连接块8之间均通过螺栓连接，角磨机上端连接块9、角磨机下端连接块12分别与角磨机10之间均通过螺栓连接，角磨机半圆形卡环11和角磨机半圆形连接块13之间通过螺栓连接。
手动快换进给螺栓3、手动快换内凹块4、手动快换滑动块5、手动快换左侧导向固定块6、手动快换右侧导向固定块7以及手动快换连接块14组成一个手动快换装置，手动快换左侧导向固定块6、手动快换右侧导向固定块7通过螺栓固定在手动快换内凹块4中，通过手动快换左侧导向固定块6和手动快换右侧导向固定块7的导向固定，手动快换滑动块5通过手动快换进给螺栓3在手动快换内凹块4中可以往复移动，通过手动快换滑动块5的往复运动可以将手动快换连接块14锁死在手动快换内凹块4中，即通过拧动手动快换进给螺栓3即可实现角磨机的快速安装与拆卸。角磨机顶端固定连接块8、角磨机上端连接块9、角磨机半圆形卡环11、角磨机下端连接块12以及角磨机半圆形连接块13组成一个角磨机夹持装置，通过该角磨机夹持装置可以将角磨机固定锁死在柔性法兰2下端并保证角磨机不发生滑移与偏转，通过角磨机夹持装置可以保证角磨机圆盘垂直于柔性法兰2的轴线，方便在打磨过程中对打磨力进行控制并对位移进行补偿。
手动快换内凹块4的一端沿法向延伸出凸部15，手动快换滑动块5朝向所述凸部15的一端设置有第一斜面16，手动快换连接块14相对凸部15的一端设置有与第一斜面16匹配的第二斜面17；当手动快换滑动块5位于锁定位置时，第一斜面16与第二斜面17紧密贴合；当手动快换滑动块5位于解锁位置时，第一斜面16与第二斜面17相分离。
其中，柔性法兰(ACF，Active contact flange),也称自适应接触法兰，是一款能够保持机器人末端工具手法兰与工件加工接触面接触力恒定的设备，基于气动、模拟量控制，其高精度与高灵敏度的控制，能够保证工具手法兰与加工面之间的接触力控制在±1N以内，特别适用于打磨、抛光等应用场合。根据不同选型，其压力范围可选为0-100N或0-500N，伸缩行程可选35.5mm、48mm、98mm等，可选带重力感应传感器以克服自身重力，从而适应任意加工角度的应用。
以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (9)
1.一种用于机器人末端的柔性打磨角磨机装置，其特征在于，包括末端法兰、柔性法兰、手动快换装置、角磨机夹持装置、角磨机；
未端法兰连接柔性法兰的一端，柔性法兰的另一端连接手动快换装置；
角磨机通过角磨机夹持装置以可拆卸方式安装于手动快换装置。
2.根据权利要求1所述的用于机器人末端的柔性打磨角磨机装置，其特征在于，所述手动快换装置，包括手动快换进给螺栓、手动快换内凹块、手动快换滑动块、手动快换连接块；
手动快换进给螺栓的一端位于手动快换内凹块的外部，手动快换进给螺栓的另一端位于手动快换内凹块的内部，且连接手动快换滑动块；
手动快换滑动块能够在锁定位置与解锁位置之间滑动；
当手动快换滑动块位于锁定位置时，手动快换滑动块与手动快换内凹块能够共同夹持住手动快换连接块；
当手动快换滑动块位于解锁位置时，手动快换连接块不受手动快换滑动块与手动快换内凹块的夹持。
3.根据权利要求2所述的用于机器人末端的柔性打磨角磨机装置，其特征在于，手动快换滑动块仅能够沿一直线滑动。
4.根据权利要求2所述的用于机器人末端的柔性打磨角磨机装置，其特征在于，所述手动快换装置，还包括位于手动快换内凹块内部的手动快换左侧导向固定块、手动快换右侧导向固定块；
手动快换左侧导向固定块、手动快换右侧导向固定块位于手动快换滑动块的两侧，以形成导向滑动轨道；
手动快换滑动块沿所述导向滑动轨道滑动。
5.根据权利要求2所述的用于机器人末端的柔性打磨角磨机装置，其特征在于，手动快换内凹块贯穿设置有螺栓孔，手动快换进给螺栓由手动快换内凹块的外部穿过螺栓孔延伸入手动快换内凹块的内部。
6.根据权利要求2所述的用于机器人末端的柔性打磨角磨机装置，其特征在于，手动快换内凹块的一端沿法向延伸出凸部，手动快换滑动块朝向所述凸部的一端设置有第一斜面，手动快换连接块相对凸部的一端设置有与第一斜面匹配的第二斜面；当手动快换滑动块位于锁定位置时，第一斜面与第二斜面紧密贴合；当手动快换滑动块位于解锁位置时，第一斜面与第二斜面相分离。
7.根据权利要求1或2所述的用于机器人末端的柔性打磨角磨机装置，其特征在于，所述角磨机夹持装置，包括角磨机顶端固定连接块、角磨机上端连接块、角磨机半圆形卡环、角磨机下端连接块、角磨机半圆形连接块；
角磨机上端连接块、角磨机下端连接块、角磨机半圆形连接块分别与角磨机顶端固定连接块紧固连接；
角磨机半圆形卡环与角磨机半圆形连接块共同夹持住角磨机；
角磨机上端连接块、角磨机下端连接块分别紧固连接于角磨机的上端、下端。
8.根据权利要求7所述的用于机器人末端的柔性打磨角磨机装置，其特征在于，角磨机顶端固定连接块紧固连接手动快换连接块。
9.根据权利要求1所述的用于机器人末端的柔性打磨角磨机装置，其特征在于，角磨机的圆盘垂直于柔性法兰的轴线。
Priority Applications (1)
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| CN201620565182.1U CN205673990U (zh) | 2016-06-12 | 2016-06-12 | 一种用于机器人末端的柔性打磨角磨机装置 |
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| CN201620565182.1U CN205673990U (zh) | 2016-06-12 | 2016-06-12 | 一种用于机器人末端的柔性打磨角磨机装置 |
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| CN (1) | CN205673990U (zh) |
Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN105904322A (zh) * | 2016-06-12 | 2016-08-31 | 西北工业大学 | 一种用于机器人末端的柔性打磨角磨机装置 |
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2016
- 2016-06-12 CN CN201620565182.1U patent/CN205673990U/zh active Active
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| CN105904322A (zh) * | 2016-06-12 | 2016-08-31 | 西北工业大学 | 一种用于机器人末端的柔性打磨角磨机装置 |
| CN105904322B (zh) * | 2016-06-12 | 2018-08-24 | 西北工业大学 | 一种用于机器人末端的柔性打磨角磨机装置 |
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