CN208084118U - 一种柔性打磨机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种柔性打磨机器人，包括多个可伸缩的阻尼杆件、提供进给力的驱动杆件、与机械手相连的连接平台和安装打磨头的打磨平台，所述驱动杆件的一端与所述连接平台固定连接，所述驱动杆件的另一端与所述打磨平台活动连接，多个所述阻尼杆件的两端分别活动连接在所述打磨平台与连接平台上，且沿着所述打磨平台与所述连接平台的边缘均布。本实用新型提供的柔性打磨机器人，提高了打磨头对工件的表面复杂形状及产品快速换线的适应性，提高了打磨质量和打磨效率。本实用新型结构简单，使用效果好，易于推广使用。

Description

一种柔性打磨机器人

技术领域

本实用新型涉及精密加工技术领域，更具体地说，涉及一种柔性打磨机器人。

背景技术

打磨是一种表面改性的工艺技术，应用非常广泛。常规的打磨方案采用人工打磨，生产效率低，工作周期长，而且精度不高，产品均一性差。尤其是打磨现场的噪声和粉尘污染对工人的伤害特别大。此外，大批量产品和产品换线频繁的打磨作业，对人工打磨的熟练程度、以及打磨成本效率提出了更为苛刻的要求。

打磨机器人系统是一种可以完成大批量产品、各种形状产品或降低甚至消除打磨对人体健康伤害的新型打磨作业模式，能改善工人的工作环境、提高产品的一致性，降低产品生产成本，因而机器人打磨系统应用越来越广泛。

与手持打磨相比较，机器人打磨能有效提高生产效率，降低成本，提高产品合格率，但是由于机械臂刚性及定位误差等因素，采用机器人夹持电动、气动打磨头进行打磨处理时，容易出现断刀或对工件造成损坏等情况。另外，现有技术仅单独采用气动、力反馈及位移弹簧等形式以构成柔性打磨系统，难以提高打磨效率、打磨精度，且无法适应工件的表面复杂形状的变化及产品快速换线要求。为了弥补以上设计缺陷，本发明提出一种主动式自动多向调节的柔性打磨机器人结构。

实用新型内容

为克服现有技术的不足，本实用新型提供一种柔性打磨机器人，提高打磨效率以及打磨精度，增加打磨工件的适应范围。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种柔性打磨机器人，包括多个可伸缩的阻尼杆件、提供进给力的驱动杆件、与机械手相连的连接平台和安装打磨头的打磨平台，所述驱动杆件的一端与所述连接平台固定连接，所述驱动杆件的另一端与所述打磨平台活动连接，多个所述阻尼杆件的两端分别活动连接在所述打磨平台与连接平台上，且沿着所述打磨平台与所述连接平台的边缘均布。

优选地，所述阻尼杆件包括套杆、调节杆和感受接触力的传感器，所述套杆的一端设有第一安装槽，所述套杆的另一端连接有连接所述连接平台的第一活动件，所述调节杆的一端可伸缩地插接在所述安第一安装槽内，所述调节杆的另一端连有连接所述打磨平台的第二活动件，所述传感器位于所述第一安装槽内，且位于所述第一安装槽底部与所述调节杆之间，所述传感器与所述调节杆和所述第一安装槽底部之间设有弹性件。

优选地，所述第一活动件为虎克铰链，所述第二活动件为球铰链，所述弹性件为弹簧。

优选地，所述第一安装槽的中心线与所述套杆的轴线重合。

优选地，所述驱动杆件包括套筒、驱动杆和提供驱动力的电机，所述套筒的一端设有第二安装槽，所述套筒的另一端固定连接在所述连接平台上，所述驱动杆的一端可伸缩地插接在所述第二安装槽内，所述驱动杆的另一端连有连接所述打磨平台的第三活动件，所述电机设置在所述套筒上。

优选地，所述第三活动件为球铰链。

优选地，所述第二安装槽的中心线与所述套筒的轴线重合。

优选地，所述打磨平台的表面均布有若干个安装打磨头的安装孔。

优选地，所述连接平台上均布有若干连接孔。

本实用新型的有益效果是：通过设置多个可伸缩的阻尼杆件，且阻尼杆件活动地连接打磨平台，多个阻尼杆件对打磨平台进行三维空间的姿态调整，实现打磨头在整个打磨工序中与被打磨工件保持接触并实时反馈打磨进给力，通过反馈至驱动杆件实现打磨进给量的实时调整，从而提高打磨头对工件的表面复杂形状及产品快速换线的适应性，提高了打磨质量和打磨效率。本实用新型结构简单，使用效果好，易于推广使用。

附图说明

图1为本实用新型的柔性打磨机器人的结构示意图。

图2为本实用新型的柔性打磨机器人的阻尼杆件的结构示意图。

图3为本实用新型的柔性打磨机器人的驱动杆件的结构示意图。

图4为图3的A-A面剖面示意图。

其中：1-阻尼杆件，11-第一活动件，12-弹簧，13-传感器，14- 套杆，15-第一安装槽，16-调节杆，17-第二活动件，2-驱动杆件，21- 套筒，22-驱动杆，23-电机，24-第二安装槽，25第三活动件，3-连接平台，31-连接孔，4-打磨平台，41-安装孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型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实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅附图1，本实施例的一种柔性打磨机器人，包括多个可伸缩的阻尼杆件1、提供进给力的驱动杆件2、与机械手相连的连接平台3和安装打磨头的打磨平台4，所述驱动杆件2的一端与所述连接平台3固定连接，所述驱动杆件2的另一端与所述打磨平台4活动连接，多个所述阻尼杆件1的两端分别活动连接在所述打磨平台4与连接平台3上，且沿着所述打磨平台4与所述连接平台3的边缘均布。

基于上述技术特征的柔性打磨机器人，通过设置多个可伸缩的阻尼杆件1，且阻尼杆件1活动地连接打磨平台4，多个阻尼杆件1对打磨平台4进行三维空间的姿态调整，实现打磨头在整个打磨工序中与被打磨工件保持接触并实时反馈打磨进给力，通过反馈至驱动杆件 2实现打磨进给量的实时调整，从而提高打磨头对工件的表面复杂形状及产品快速换线的适应性，提高了打磨质量和打磨效率。本实用新型结构简单，使用效果好，易于推广使用。

请参阅附图2，本实施例中，所述阻尼杆件1包括套杆14、调节杆16和感受接触力的传感器13，所述套杆14的一端设有第一安装槽15，所述套杆14的另一端连接有连接所述连接平台3的第一活动件11，所述调节杆16的一端可伸缩地插接在所述第一安装槽15 内，所述调节杆16的另一端连有连接所述打磨平台4的第二活动件 17，所述传感器13位于所述第一安装槽15内，且位于所述第一安装槽15底部与所述调节杆16之间，所述传感器13与所述调节杆16和所述第一安装槽15底部之间设有弹性件。通过设置感受接触力的所述传感器13，可以实时反馈打磨头与工件之间的接触力。同时，设置第一活动件11和第二活动件17，方便所述阻尼杆件1调整，使得所述阻尼杆件1可以根据所述传感器13反馈的接触力实时对打磨头进行空间姿态的顺应性调整。通过设置所述弹性件，实现所述阻尼杆件1在所述套杆14的所述第一安装槽15内伸缩，实现所述阻尼杆件 1的调整。

本实施例中，所述第一活动件11为虎克铰链。将所述阻尼杆件1 与机械手通过虎克铰链连接，使得当所述阻尼杆件1需要调整时可以灵活转动，实现了柔性打磨。

本实施例中，所述第二活动件17为球铰链。所述球铰链不仅安装、调整方便、安全可靠，同时也能灵活的承受来自各异面的压力，所以在所述调节杆16与所述打磨头之间设置所述球铰链，不仅能保证可靠性，也可以保证所述阻尼杆件1可以根据所述传感器13反馈的接触力实时对打磨头进行空间姿态的顺应性调整。

本实施例中，所述弹性件为弹簧12。在实际使用时，由于打磨件的表面不光滑，所以打磨件的每个位置与所述阻尼杆件1接触的高度均不同。同时，在实际使用时也是同时使用多个所述阻尼杆件1，并将多个所述阻尼杆件连接在所述连接平台3上，所以为了保证工作中各个所述阻尼杆件1之间不会产生干涉，在所述传感器13与所述调节杆16和所述第一安装槽15底部之间均设置所述弹簧12，可以使得每个所述阻尼杆件1的所述调节杆16能够根据各自的位置调节高度，不会对其他所述阻尼杆件1产生干涉，保证了各个所述阻尼杆件1有序的工作。

本实施例中，所述第一安装槽15的中心线与所述套杆14的轴线重合，保证了所述套杆14的侧壁的厚度均匀，增加了可靠性。

请参阅附图3和4，所述驱动杆件2包括套筒21、驱动杆22和提供驱动力的电机23，所述套筒21的一端设有第二安装槽24，所述套筒21的另一端固定连接在所述连接平台3上，所述驱动杆22的一端可伸缩地插接在所述第二安装槽24内，所述驱动杆22的另一端连有连接所述打磨平台4的第三活动件25，所述电机23设置在所述套筒21上。工作时，所述阻尼杆件1将打磨进给力反馈至所述驱动杆件2，实现对打磨进给量的实时调整，通过设置所述第三活动件25，方便所述驱动杆件2调整，使得所述阻尼杆件1可以根据所述传感器 13反馈的接触力实时对打磨头进行空间姿态的顺应性调整，从而提高了打磨头对工件的表面复杂形状及产品快速换线的适应性，提高了打磨质量和打磨效率。

本实施例中，所述第三活动件25为球铰链。球铰链不仅安装、调整方便、安全可靠，同时也能灵活的承受来自各异面的压力，所以在所述驱动杆22与所述打磨平台4之间设置所述球铰链，不仅能保证可靠性，也可以保证所述阻尼杆件1可以根据所述传感器13反馈的接触力实时对打磨头进行空间姿态的顺应性调整，从而提高了打磨头对工件的表面复杂形状及产品快速换线的适应性，提高了打磨质量和打磨效率。

本实施例中，所述第二安装槽24的中心线与所述套筒21的轴线重合，保证了所述套筒21的侧壁的厚度均匀，增加了可靠性。

本实施例中，所述打磨平台4的表面均布有若干个安装打磨头的安装孔41。较佳地，所述安装孔41为M6的螺纹孔。

本实施例中，所述连接平台3上均布有若干连接孔31。较佳地，所述连接孔31为M8的螺纹孔。

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

Claims (9)

1.一种柔性打磨机器人，其特征在于：包括多个可伸缩的阻尼杆件、提供进给力的驱动杆件、与机械手相连的连接平台和安装打磨头的打磨平台，所述驱动杆件的一端与所述连接平台固定连接，所述驱动杆件的另一端与所述打磨平台活动连接，多个所述阻尼杆件的两端分别活动连接在所述打磨平台与连接平台上，且沿着所述打磨平台与所述连接平台的边缘均布。

2.如权利要求1所述的柔性打磨机器人，其特征在于：所述阻尼杆件包括套杆、调节杆和感受接触力的传感器，所述套杆的一端设有第一安装槽，所述套杆的另一端连接有连接所述连接平台的第一活动件，所述调节杆的一端可伸缩地插接在所述第一安装槽内，所述调节杆的另一端连有连接所述打磨平台的第二活动件，所述传感器位于所述第一安装槽内，且位于所述第一安装槽底部与所述调节杆之间，所述传感器与所述调节杆和所述第一安装槽底部之间设有弹性件。

3.如权利要求2所述的柔性打磨机器人，其特征在于：所述第一活动件为虎克铰链，所述第二活动件为球铰链，所述弹性件为弹簧。

4.如权利要求2所述的柔性打磨机器人，其特征在于：所述第一安装槽的中心线与所述套杆的轴线重合。

5.如权利要求1所述的柔性打磨机器人，其特征在于：所述驱动杆件包括套筒、驱动杆和提供驱动力的电机，所述套筒的一端设有第二安装槽，所述套筒的另一端固定连接在所述连接平台上，所述驱动杆的一端可伸缩地插接在所述第二安装槽内，所述驱动杆的另一端连有连接所述打磨平台的第三活动件，所述电机设置在所述套筒上。

6.如权利要求5所述的柔性打磨机器人，其特征在于：所述第三活动件为球铰链。

7.如权利要求5所述的柔性打磨机器人，其特征在于：所述第二安装槽的中心线与所述套筒的轴线重合。

8.如权利要求1所述的柔性打磨机器人，其特征在于：所述打磨平台的表面均布有若干个安装打磨头的安装孔。

9.如权利要求1所述的柔性打磨机器人，其特征在于：所述连接平台上均布有若干连接孔。