CN214323024U - 一种力控强磨机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种力控强磨机，包括换刀主轴，所述换刀主轴通过螺栓连接在力控执行器上，且换刀主轴的底部安装有打磨工具，所述力控执行器由执行器主体和滑动板组成，所述执行器主体包括底座、执行器外壳和盖板，所述执行器外壳为上下通透的中空结构，执行器外壳的下部与底座固定连接，执行器外壳的上部与带有中心孔的盖板固定连接，所述执行器主体的内部设置有导轨和气缸，所述导轨和气缸并排布置于底座上，其中导轨的滑块与转接板固定连接，所述气缸的伸缩端通过压力传感器与转接板连接；本实用新型用于配和机器人完成柔性打磨的工作，可以控制打磨接触力并进行位置补偿，实现控制磨削量和仿形打磨的功能。

Description

一种力控强磨机

技术领域

本实用新型属于打磨装置技术领域，具体涉及一种力控强磨机。

背景技术

航空航天，汽车零部件、卫浴五金等不同行业的零件加工过程中均会涉及打磨这道工序。然而，目前很多零件的打磨依旧主要依靠人工打磨。但是，人工打磨存在效率低，打磨质量难以保证等诸多问题。机器人打磨在逐渐成为一种发展趋势，并已越来越多的应用于工业领域中。

现有的机器人磨抛过程中，打磨头与工件之间在大部分情况下均未考虑接触力控制措施或者仅采取了简单的粗糙的浮动力设定。此种情况下，打磨过程中的实际接触力并没有得到准确的控制。而且当打磨工具的位置姿态变化或打磨工具快速移动过程中，工具重量、打磨工具与工件的接触冲击力、打磨工具的运动加速度均影响打磨工具与工件之间接触力的精度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种力控强磨机，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种力控强磨机，包括换刀主轴，所述换刀主轴通过螺栓连接在力控执行器上，且换刀主轴的底部安装有打磨工具，所述力控执行器由执行器主体和滑动板组成，所述执行器主体包括底座、执行器外壳和盖板，所述执行器外壳为上下通透的中空结构，执行器外壳的下部与底座固定连接，执行器外壳的上部与带有中心孔的盖板固定连接，所述执行器主体的内部设置有导轨和气缸，所述导轨和气缸并排布置于底座上，其中导轨的滑块与转接板固定连接，所述气缸的伸缩端通过压力传感器与转接板连接，所述滑动板悬空于盖板的上方，且滑动板的底部透过盖板的中心孔与转接板固定连接，所述导轨的滑块、转接板、压力传感器、气缸的气缸杆和滑动板共同构成第一运动部，所述执行器主体内部还安装有用于测量设备姿态的姿态传感器、用于测量第一运动部加速度的加速度传感器、用于测量第一运动部位置的位置传感器、用于调节气缸气体压力的压力阀及改变气缸气路方向的换向阀，同时执行器主体的内部还固定用于控制整个系统的控制电路板。

优选的，所述换刀主轴包括外壳尾部、外壳和外壳头部，外壳的一端设置有外壳尾部，外壳尾部与外壳之间设置有外壳调整环，外壳调整环的内部设置有压块，压块的中心位置开设有通孔，外壳的另一端设置有外壳头部，外壳头部的内部安装有轴承调整块，外壳的内部中心位置设置有电动转轴，电动转轴的两端通过轴承与外壳连接，电动转轴的中间外部套装有定子，且定子与电动转轴不接触，定子与外壳为固定连接，定子的两端设置有定子调整块，电动转轴上靠近外壳头部的一端内部安装有夹爪，电动转轴的内部插接有拉杆，拉杆与夹爪为固定连接，外壳尾部的内部固定设置有气缸二，气缸二的气缸杆上固定设置有弹簧座，弹簧座穿过压块上的通孔与拉杆上远离夹爪的一端固定连接，弹簧座上安装有弹簧，外壳尾部的外部端面上固定设置有电源接口、换刀气口和除尘气口。

优选的，所述盖板的中心孔与转接板的缝隙处通过软性且易变性材质进行密封。

优选的，所述打磨工具可根据打磨工艺需求进行更换，打磨工具可以为金刚石砂轮、百叶片、砂纸、百洁布中的任意一种。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型用于配和机器人完成柔性打磨的工作，可以控制打磨接触力并进行位置补偿，实现控制磨削量和仿形打磨的功能。

2、本实用新型通过换刀主轴可以实现自动换刀功能。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。

图1是本实用新型的整体立体结构示意图；

图2是本实用新型的力控执行器立体结构示意图；

图3是本实用新型的力控执行器内部结构示意图；

图4是本实用新型的换刀主轴内部结构示意图。

图中：1、力控执行器；2、换刀主轴；3、打磨工具；11、执行器主体；12、滑动板；111、底座；112、执行器外壳；113、盖板；114、导轨；115、气缸；116、转接板；117、压力传感器；118、姿态传感器；119、加速度传感器；120、位置传感器；121、压力阀；122、换向阀；123、控制电路板；21、外壳尾部；22、外壳调整环；23、外壳；24、外壳头部；25、电源接口；26、换刀气口；27、除尘气口；28、轴承调整块；29、轴承；210、定子调整块；211、定子；212、电动转轴；213、夹爪；214、拉杆；215、压块；216、弹簧；217、弹簧座；218、气缸二。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参阅图1-图4，本实用新型提供一种技术方案：一种力控强磨机，包括换刀主轴2，换刀主轴2通过螺栓连接在力控执行器1上，且换刀主轴2的底部安装有打磨工具3，力控执行器1由执行器主体11和滑动板12组成，执行器主体11包括底座111、执行器外壳112和盖板113，执行器外壳112为上下通透的中空结构，执行器外壳112的下部与底座111固定连接，执行器外壳112的上部与带有中心孔的盖板113固定连接，执行器主体11的内部设置有导轨114和气缸115，导轨114和气缸115并排布置于底座111上，其中导轨114的滑块与转接板116固定连接，气缸115的伸缩端通过压力传感器117与转接板116连接，滑动板12悬空于盖板113的上方，且滑动板12的底部透过盖板113的中心孔与转接板116固定连接，导轨114的滑块、转接板116、压力传感器117、气缸115的气缸杆和滑动板12共同构成第一运动部，执行器主体11内部还安装有用于测量设备姿态的姿态传感器118、用于测量第一运动部加速度的加速度传感器119、用于测量第一运动部位置的位置传感器120、用于调节气缸气体压力的压力阀121及改变气缸气路方向的换向阀122，同时执行器主体11的内部还固定用于控制整个系统的控制电路板123。

本实施例中，优选的，换刀主轴2包括外壳尾部21、外壳23和外壳头部24，外壳23的一端设置有外壳尾部21，外壳尾部21与外壳23之间设置有外壳调整环22，外壳调整环22的内部设置有压块215，压块215的中心位置开设有通孔，外壳23的另一端设置有外壳头部24，外壳头部24的内部安装有轴承调整块28，外壳23的内部中心位置设置有电动转轴212，电动转轴212的两端通过轴承29与外壳23连接，电动转轴212的中间外部套装有定子211，且定子211与电动转轴212不接触，定子211与外壳23为固定连接，定子211的两端设置有定子调整块210，电动转轴212上靠近外壳头部24的一端内部安装有夹爪213，电动转轴212的内部插接有拉杆214，拉杆214与夹爪213为固定连接，外壳尾部21的内部固定设置有气缸二218，气缸二218的气缸杆上固定设置有弹簧座217，弹簧座217穿过压块215上的通孔与拉杆214上远离夹爪213的一端固定连接，弹簧座217上安装有弹簧216，外壳尾部21的外部端面上固定设置有电源接口25、换刀气口26和除尘气口27；

拉杆214将夹爪213拉紧，由于电动转轴212的开口处的锥度，夹爪213会夹紧打磨工具3，换刀气口26充气后，气缸二218会伸长，进而推动拉杆214，从而将夹爪213推离电动转轴212，夹爪213松开打磨工具3；通过控制换刀气口26的进出气可以实现控制自动换刀的功能，通过除尘气口27可以将空气通入换刀主轴2内部，之后空气由换刀主轴2的缝隙处喷出，可以阻挡灰尘通过换刀主轴2的缝隙进入换刀主轴2的内部，同时可以清理出换刀主轴2缝隙处的灰尘；在电源接口25接入三相高压电后，可以驱动电动转轴212转动，电动转轴212在旋转后可以带动夹持有打磨工具3的夹爪213旋转。

本实施例中，优选的，盖板113的中心孔与转接板116的缝隙处通过软性且易变性材质进行密封。

本实施例中，优选的，打磨工具3可根据打磨工艺需求进行更换，打磨工具3可以为金刚石砂轮、百叶片、砂纸、百洁布中的任意一种。

本实用新型工作原理及使用流程：当打磨工具3接触并在工件表面运动时，首先通过姿态传感器118检测当前设备的姿态，同时通过位置传感器120判断打磨工具3的行程位置，再通过加速度传感器119感知打磨工具3在打磨过程中最前端的运动状态，再通过压力传感器117感知当前打磨工具3与工件的接触力，并将以上信息反馈至控制系统，控制系统再通过力控算法实时输出控制信号，控制信号用于控制压力阀121，进而控制气缸115的输出力，气缸115带动第一运动部运动，第一运动部带动换刀主轴2和打磨工具3移动，进而保证打磨工具3与工件之间接触力的准确性，本实用新型用于配和机器人完成柔性打磨的工作，可以控制打磨接触力并进行位置补偿，实现控制磨削量和仿形打磨的功能。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种力控强磨机，包括换刀主轴(2)，其特征在于：所述换刀主轴(2)通过螺栓连接在力控执行器(1)上，且换刀主轴(2)的底部安装有打磨工具(3)，所述力控执行器(1)由执行器主体(11)和滑动板(12)组成，所述执行器主体(11)包括底座(111)、执行器外壳(112)和盖板(113)，所述执行器外壳(112)为上下通透的中空结构，执行器外壳(112)的下部与底座(111)固定连接，执行器外壳(112)的上部与带有中心孔的盖板(113)固定连接，所述执行器主体(11)的内部设置有导轨(114)和气缸(115)，所述导轨(114)和气缸(115)并排布置于底座(111)上，其中导轨(114)的滑块与转接板(116)固定连接，所述气缸(115)的伸缩端通过压力传感器(117)与转接板(116)连接，所述滑动板(12)悬空于盖板(113)的上方，且滑动板(12)的底部透过盖板(113)的中心孔与转接板(116)固定连接，所述导轨(114)的滑块、转接板(116)、压力传感器(117)、气缸(115)的气缸杆和滑动板(12)共同构成第一运动部，所述执行器主体(11)内部还安装有用于测量设备姿态的姿态传感器(118)、用于测量第一运动部加速度的加速度传感器(119)、用于测量第一运动部位置的位置传感器(120)、用于调节气缸气体压力的压力阀(121)及改变气缸气路方向的换向阀(122)，同时执行器主体(11)的内部还固定用于控制整个系统的控制电路板(123)。

2.根据权利要求1所述的一种力控强磨机，其特征在于：所述换刀主轴(2)包括外壳尾部(21)、外壳(23)和外壳头部(24)，外壳(23)的一端设置有外壳尾部(21)，外壳尾部(21)与外壳(23)之间设置有外壳调整环(22)，外壳调整环(22)的内部设置有压块(215)，压块(215)的中心位置开设有通孔，外壳(23)的另一端设置有外壳头部(24)，外壳头部(24)的内部安装有轴承调整块(28)，外壳(23)的内部中心位置设置有电动转轴(212)，电动转轴(212)的两端通过轴承(29)与外壳(23)连接，电动转轴(212) 的中间外部套装有定子(211)，且定子(211)与电动转轴(212)不接触，定子(211)与外壳(23)为固定连接，定子(211)的两端设置有定子调整块(210)，电动转轴(212)上靠近外壳头部(24)的一端内部安装有夹爪(213)，电动转轴(212)的内部插接有拉杆(214)，拉杆(214)与夹爪(213)为固定连接，外壳尾部(21)的内部固定设置有气缸二(218)，气缸二(218)的气缸杆上固定设置有弹簧座(217)，弹簧座(217)穿过压块(215)上的通孔与拉杆(214)上远离夹爪(213)的一端固定连接，弹簧座(217)上安装有弹簧(216)，外壳尾部(21)的外部端面上固定设置有电源接口(25)、换刀气口(26)和除尘气口(27)。

3.根据权利要求1所述的一种力控强磨机，其特征在于：所述盖板(113)的中心孔与转接板(116)的缝隙处通过软性且易变性材质进行密封。

4.根据权利要求1所述的一种力控强磨机，其特征在于：所述打磨工具(3)根据打磨工艺需求进行更换，打磨工具(3)为金刚石砂轮。

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