CN214723156U - 一种基于滑动摩擦的大型零件爬壁抛光机器人 - Google Patents
一种基于滑动摩擦的大型零件爬壁抛光机器人 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型属于表面处理技术领域,具体的说是一种基于滑动摩擦的大型零件爬壁抛光机器人,包括一号轮、二号轮、安装架、连接板、移动机构和磁铁;本实用新型中通过磁铁的吸引力使机器人吸附在零部件上,后移动磁铁使靠近一号轮或者二号轮,由于连接板为柔性材质,使一号轮和二号轮受到压力不同;由于一号轮和二号轮受到的压力不一致,使两轮的摩擦力不同,且方向刚好相反,使抛光机器人沿着两轮中摩擦力绝对值较大的力的方向移动,实现抛光机器人行走过程中打磨;由于在整个打磨的过程中,磁铁与零部件之间的磁力大小和方向不变,使一号轮和二号轮打磨零部件的压力不变,使一号轮和二号轮的抛光更加均匀,抛光的效果更好。
Description
技术领域
本实用新型属于表面处理技术领域,具体的说是一种基于滑动摩擦的大型零件爬壁抛光机器人。
背景技术
抛光是指利用机械、化学或电化学的作用,使工件表面粗糙度降低,以获得光亮、平整表面的加工方法。是利用抛光工具和磨料颗粒或其他抛光介质对工件表面进行的修饰加工。抛光不能提高工件的尺寸精度或几何形状精度,而是以得到光滑表面或镜面光泽为目的,有时也用以消除光泽(消光)。通常以抛光轮作为抛光工具。抛光轮一般用多层帆布、毛毡或皮革叠制而成,两侧用金属圆板夹紧,其轮缘涂敷由微粉磨料和油脂等均匀混合而成的抛光剂;粗抛时将大量钢球、石灰和磨料放在倾斜的罐状滚筒中,滚筒转动时,使钢球与磨料等在筒内随机地滚动碰撞以达到去除表面凸锋而减小表面粗糙度的目的,可去除0.01毫米左右的余量。精抛时在木桶中装入钢球和毛皮碎块,连续转动数小时可得到耀眼光亮的表面。精密线纹尺的抛光是将加工表面浸在抛光液中进行的,抛光液由粒度为W5~W0.5的氧化铬微粉和乳化液混合而成。抛光轮采用材质匀细经脱脂处理的木材或特制的细毛毡制成,其运动轨迹为均匀稠密的网状,抛光后的表面粗糙度不大于Ra0.01微米,在放大40倍的显微镜下观察不到任何表面缺陷。此外还有电解抛光等方法。
在传统的抛光的过程中,一般是用高速旋转的抛光轮压向工件,使磨料对工件表面产生滚压和微量切削,从而获得光亮的加工表面,针对大型的零部件的抛光时,现有的做法:其一是通过抛光操作员手持小型的抛光工具分区域的对零部件的表面进行抛光,采用这样的方式时,由于在整个抛光工作的过程中,操作员在不同时间段内施加在抛光工具上的力不同,进而会导致抛光轮压在大型零部件上的力不同,进而导致抛光的效果不一致,进而使得大型零部件表面的抛光均匀性较差,进而使得抛光质量差;另一种方式是通过机械进行抛光,但是由于大型零部件的体量较大,进而导致抛光设备的体量也相对较大,进而增加抛光设备的成产制造成本,进而也增加了抛光工艺的成本;在本方案中通过磁体的吸附力保证抛光打磨时的压力大小恒定,同时通过抛光打磨时的摩擦力实现机器人的行走,进而解决了手持式打磨工具因压力变化导致的抛光不均匀和大型抛光设备生产制造成本高的问题。
实用新型内容
为了弥补现有技术的不足,本实用新型提出的一种基于滑动摩擦的大型零件爬壁抛光机器人。本实用新型主要用于解决手持式打磨工具因压力变化导致的抛光不均匀和大型抛光设备生产制造成本高的问题。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种基于滑动摩擦的大型零件爬壁抛光机器人,包括一号轮、二号轮、安装架、连接板、电池、控制器、移动机构和磁铁;所述安装架中部断开设置;所述安装架的中部设置有所述连接板;所述连接板与所述安装架固定连接;所述连接板为柔性材质;所述安装架的下部一端设置后所述一号轮;所述一号轮与所述安装架连接;所述安装架的另一端设置有所述二号轮;所述二号轮与所述安装架连接;所述一号轮和所述二号轮结构相同;所述安装架的下部设置有所述移动机构;所述移动机构与所述安装架连接;所述移动机构的下部设置有所述磁铁;所述磁铁与所述移动机构连接;所述移动机构用于改变所述磁铁的位置;所述安装架的上部设置有所述电池;所述电池与所述安装架固定连接;所述安装架的上部设置有所述控制器;所述控制器与所述安装架固定连接;所述控制器与所述电池电性连接。
工作时,在传统的抛光的过程中,一般是用高速旋转的抛光轮压向工件,使磨料对工件表面产生滚压和微量切削,从而获得光亮的加工表面,针对大型的零部件的抛光时,现有的做法:其一是通过抛光操作员手持小型的抛光工具分区域的对零部件的表面进行抛光,采用这样的方式时,由于在整个抛光工作的过程中,操作员在不同时间段内施加在抛光工具上的力不同,进而会导致抛光轮压在大型零部件上的力不同,进而导致抛光的效果不一致,进而使得大型零部件表面的抛光均匀性较差,进而使得抛光质量差;另一种方式是通过机械进行抛光,但是由于大型零部件的体量较大,进而导致抛光设备的体量也相对较大,进而增加抛光设备的成产制造成本,进而也增加了抛光工艺的成本;在本方案中,通过将抛光机器人放置在需要抛光的零部件表面,通过磁铁的吸引力,进而使得抛光机器人吸附在零部件的表面上,后通过设置的移动装置移动磁铁,进而将磁铁移动到靠近一号轮或者是二号轮的一端,由于安装架的中部为断开的,且连接板为柔性材质,进而使得一号轮和二号轮受到的压力不同;通过控制器控制一号轮和二号轮转动,即是使得一号轮和二号轮相对零部件的表面相对滑动,进而使得一号轮和二号轮对零部件的表面进行抛光打磨,且使得一号轮和二号轮的转向相反;由于一号轮和二号轮受到的压力不一致,进而使一号轮和零部件之间的摩擦力(记为f1)与二号轮与零部件之间的摩擦力(记为f2)不同,并且f1与f2的方向刚好相反,进而使得抛光机器人沿着平行零部件表面受到摩擦力的合力方向为f1和f2中绝对值较大的力的方向,进而使得抛光机器人向着该方向移动,进而实现抛光机器人一边行走一边打磨的效果;由于在整个打磨的过程中,磁铁与零部件之间的磁力大小和方向不变,进而使得一号轮和二号轮的压力不变,进而使得一号轮和二号轮打磨零部件的压力不变,进而使得一号轮和二号轮的抛光效果相对人手持抛光工具打磨更架均匀,抛光的效果更好;同时通过在抛光机器人行走的过程中进行抛光打磨,使得整个设备能够吸附在零部件上,进而使得打磨设备的体量不需要很大,进而降低了大型零部件抛光工艺中对抛光设备的体量要求,进而降低了抛光设备的生产制造的成本,进而降低了抛光工艺的成本;同时使得一号轮和二号轮兼具打磨和行走的功能,进而使得机器人的结构更加简单,进一步的降低了抛光机器人的生产制造的难度和成本,进一步的降低了抛光工艺的成本。
优选的,所述一号轮包括三号轮和四号轮;所述二号轮包括五号轮和六号轮;所述三号轮和所述四号轮轴心重合;所述五号轮和所述六号轮轴心重合;所述三号轮、所述四号轮、所述五号轮和所述六号轮均内置轮毂电机;所述三号轮、所述四号轮、所述五号轮和所述六号轮内部的轮毂电机均独立与所述控制器电性连接。
工作时,由于抛光机器人只有一号轮和二号轮时,且一号轮和二号轮自身不能偏转,进而导致抛光机器人在进行抛光行走时,只能前进和后退不能实现转向,进而使得抛光机器人抛光面积受限,若想抛光面积增加,需要人为的挪动抛光机器人的位置,进而使得抛光的步骤增加,进而使得抛光的难度增加,因此通过将一号轮设置成三号轮和四号轮,将二号轮设置成五号轮和六号轮,进而将抛光机器人有两轮结构转变成四轮结构,在需要进行转向时,由于三号轮、四号轮、五号轮和六号轮之间均为独立控制,进而能够通过控制器控制三号轮和五号轮继续转动,控制四号轮和六号轮停止转动或者是相对三号轮和五号轮反向转动,进而使得抛光机器人受到的摩擦力的方向与抛光机器人的轴心轴线不重合,进而使得抛光机器人出现转动,进而实现转向的效果,进而在没有人为改变抛光机器人的情况下,使得抛光机器人抛光的面积增加,同时也减少了使用抛光机器人抛光时的步骤,进而使得抛光机器人的使用更简便。
优选的,所述移动机构包括直线电机、活动架和滑板;所述安装架的下部设置有所述活动架;所述活动架的两端均与所述安装架铰接;所述活动架的下部对称设置有所述直线电机;所述直线电机与所述活动架固定连接;所述直线电机的下部设置有所述滑板;所述滑板的一侧与所述直线电机上的滑块固定连接;所述滑板的另一侧与所述磁铁固定连接。
工作时,由于对抛光精度的要求不同时,往往同一区域需要进行多次反复的抛光处理,因此在本方案中,通过设置的移动机构,进而改变磁铁的位置,通过的控制器控制直线电机运动,进而使得直线电机上的滑块移动,进而使得滑板移动,进而使得磁铁移动,进而使得磁铁靠近一号轮或者是远离一号轮,当磁铁靠近一号轮的时候,由于安装架的中部为断开的,且连接板为柔性材质,进而使得f1大于f2,进而使得抛光机器人朝着f1的方向移动,当磁铁远离一号轮时,进而使得f1小于f2,进而使得抛光机器人朝着f2的方向移动,由于f1和f2的方向相反,进而使得磁铁靠近一号轮和远离一号轮时抛光机器人的运动方向相反,由于f1和f2的方向在同一条线上,进而实现抛光机器人的前进和后退所接触的区域不变,进而使得抛光机器人对同一区域进行多次抛光处理,进而满足不同抛光质量的抛光工作;同时通过直线电机和滑板的结构实现磁铁的位置的改变,结构简单,使得生产制造的难度降低,进而使得抛光机器人的制造成本降低。
优选的,所述三号轮的外部设置有打磨带;所述三号轮上设置有卡口;所述打磨带绕过卡口;所述卡扣内部设置有紧固件;所述紧固件用于将打磨带固定在所述三号轮上;所述三号轮、所述四号轮、所述五号轮和所述六号轮的结构相同。
工作时,由于抛光机器人在抛光时,磁铁靠近一号轮和二号轮中的一个,进而使得一号轮和二号轮受到的压力大小不一致,进而在使用一段时间后,一号轮和二号轮的磨损程度可能存在差异,为了保证后续抛光的的质量,因此需要对一号轮或者二号轮进行更换,若整体进行更换,由于一号轮和二号轮的生产制作成本较高,进而导致抛光机器人的使用和维护的成本增加,进而使得抛光的成本增加,因此在本方案中,通过在轮的表面设置有打磨带,且通过坚固件进行固定,进而实现打磨带的可拆卸更还,进而在打磨带磨损后,能够及时的更换,进而保证一号轮和二号轮的表面磨损情况保持在相近的水平上,进而保证一号轮和二号轮的打磨抛光效果基本一致,进而提高抛光的均匀性;同时在进行更换时,只需要对打磨带进行更换,且打磨带相对轮的价格更低,进而使得抛光机器人的使用维护的成本更低。
优选的,所述紧固件为中空结构;所述紧固件一端设置有气门芯;所述气门芯与所述紧固件固定连接;所述紧固件为橡胶材质。
工作时,在更换打磨带时,通过气门芯,将紧固件内部的气体放出,进而使得紧固件内部的压力减小,进而使得紧固件的体积减小,进而使得打磨带与紧固件之间的挤压力减小,进而便于紧固件的取出,进而方便打磨带的更换;更换新的打磨带后,先将紧固件插入到轮上的卡口内部,此时由于紧固件内部没有充气,进而使得紧固件的体积较小,进而使得紧固件的插入受到的阻力更小,在紧固件插入到位后,通过气门芯向紧固件内部充气,由于紧固件为橡胶材质,进而随着内部气压的增大,进而使得紧固件膨胀,进而使得紧固件的体积增大,进而使得紧固件将打磨带挤压向卡口侧壁上,进而使得打磨的固定,通过这种充气和放气的方式,使得紧固件的体积改变,进而使得紧固件在插入时,防止紧固件与打磨带表面摩擦,进而防止紧固件的磨损,进而增加了紧固件的使用寿命;同时要通过充气的方式,使得紧固件的体积增大,进而使得打磨带受到紧固件的挤压力更大,进而使得打磨带的安装更稳定。
优选的,所述三号轮上的转轴的一端与所述安装架通过销轴转动连接;所述三号轮上的转轴的另一端为方形结构;所述安装架下部一端对称开设有卡槽。
工作时,在进行打磨带的更换时,由于打磨带为封闭的环形结构,因此在进行更换时只能从三号轮的轴向抽出,若三号轮两端均与安装架转动连接,进而在更滑打磨带时,需要先将三号轮拆下,进而使得更换打磨带变得复杂;因此在本方案中,通过将三号轮的一端通过销轴与安装架转动连接;另一端卡接在卡槽内部,进而在需要更换打磨带时,只需要沿着销轴转动三号轮,即可使得三号轮的另一端脱离卡槽的限制,进而使得打磨带能够从三号轮的一端抽出,进而实现打磨带的快速更换,同时在更换完成后通过转动三号轮使得三号轮的一端卡在卡槽内部,由于在使用过程中在磁铁的作用下,进而使得安装架始终处于向着三号轮挤压的状态,进而使得三号轮一端不会脱离卡槽的限制,进而既保证三号轮在抛光过正中不会脱离,又实现打磨带的快速拆卸,进而保证抛光机器人使用的简便性。
优选的,所述安装架的下部对称设置有毛刷;所述毛刷与所述安装架转动连接;所述毛刷与所述安装架连接处设置有扭簧;所述扭簧用于使得所述毛刷远离所述一号轮和所述二号轮。
工作时,由于在打磨的过程中会产生碎屑,由于一号轮和二号轮始终处于受压的状态,进而使得碎屑容易结块并粘结在打磨带上,进而使得打磨带的表面在圆周方向的粗糙程度不一致,进而使得抛光机器人的行走不稳定,同时也使得抛光机器人的抛光不均匀;因此通过设置的毛刷,进而在滑板移动到一号轮或者二号轮一端时,使得滑板挤压毛刷,进而使得毛刷与一号轮或者是二号轮接触,进而在一号轮或者是二号轮转动时,对一号轮或者是二号轮进行清扫,进而防止打磨的碎屑粘结在打磨带上,进而使得打磨带表面的粗超程度相同,进而使得抛光机器人行走的更平稳,同时也使得抛光机器人抛光更均匀。
本实用新型的有益效果如下:
1.本实用新型中在传统的抛光的过程中,一般是用高速旋转的抛光轮压向工件,使磨料对工件表面产生滚压和微量切削,从而获得光亮的加工表面,针对大型的零部件的抛光时,现有的做法:其一是通过抛光操作员手持小型的抛光工具分区域的对零部件的表面进行抛光,采用这样的方式时,由于在整个抛光工作的过程中,操作员在不同时间段内施加在抛光工具上的力不同,进而会导致抛光轮压在大型零部件上的力不同,进而导致抛光的效果不一致,进而使得大型零部件表面的抛光均匀性较差,进而使得抛光质量差;另一种方式是通过机械进行抛光,但是由于大型零部件的体量较大,进而导致抛光设备的体量也相对较大,进而增加抛光设备的成产制造成本,进而也增加了抛光工艺的成本;在本方案中,通过设置将抛光机器人放置在需要抛光的零部件表面,通过磁铁的吸引力,进而使得抛光机器人吸附在零部件的表面上,后通过设置的移动装置移动磁铁,进而将磁铁移动到靠近一号轮或者是二号轮的一端,由于安装架的中部为断开的,且连接板为柔性材质,进而使得一号轮和二号轮受到的压力不同;通过控制器控制一号轮和二号轮转动,即是使得一号轮和二号轮相对零部件的表面相对滑动,进而使得一号轮和二号轮对零部件的表面进行抛光打磨,且使得一号轮和二号轮的转向相反;由于一号轮和二号轮受到的压力不一致,进而使一号轮和零部件之间的摩擦力(记为f1)与二号轮与零部件之间的摩擦力(记为 f2)不同,并且f1与f2的方向刚好相反,进而使得抛光机器人沿着平行零部件表面受到摩擦力的合力方向为f1和f2中绝对值较大的力的方向,进而使得抛光机器人向着该方向移动,进而实现抛光机器人一边行走一边打磨的效果;由于在整个打磨的过程中,磁铁与零部件之间的磁力大小和方向不变,进而使得一号轮和二号轮的压力不变,进而使得一号轮和二号轮打磨零部件的压力不变,进而使得一号轮和二号轮的抛光效果相对人手持抛光工具打磨更架均匀,抛光的效果更好;同时通过在抛光机器人行走的过程中进行抛光打磨,使得整个设备能够吸附在零部件上,进而使得打磨设备的体量不需要很大,进而降低了大型零部件抛光工艺中对抛光设备的体量要求,进而降低了抛光设备的生产制造的成本,进而降低了抛光工艺的成本;同时使得一号轮和二号轮兼具打磨和行走的功能,进而使得机器人的结构更加简单,进一步的降低了抛光机器人的生产制造的难度和成本,进一步的降低了抛光工艺的成本。
2.本实用新型中由于抛光机器人只有一号轮和二号轮时,且一号轮和二号轮自身不能偏转,进而导致抛光机器人在进行抛光行走时,只能前进和后退不能实现转向,进而使得抛光机器人抛光面积受限,若想抛光面积增加,需要人为的挪动抛光机器人的位置,进而使得抛光的步骤增加,进而使得抛光的难度增加,因此通过将一号轮设置成三号轮和四号轮,将二号轮设置成五号轮和六号轮,进而将抛光机器人有两轮结构转变成四轮结构,在需要进行转向时,由于三号轮、四号轮、五号轮和六号轮之间均为独立控制,进而能够通过控制器控制三号轮和五号轮继续转动,控制四号轮和六号轮停止转动或者是相对三号轮和五号轮反向转动,进而使得抛光机器人受到的摩擦力的方向与抛光机器人的轴心轴线不重合,进而使得抛光机器人出现转动,进而实现转向的效果,进而在没有人为改变抛光机器人的情况下,使得抛光机器人抛光的面积增加,同时也减少了使用抛光机器人抛光时的步骤,进而使得抛光机器人的使用更简便。
3.本实用新型中由于对抛光精度的要求不同时,往往同一区域需要进行多次反复的抛光处理,因此在本方案中,通过设置的移动机构,进而改变磁铁的位置,通过的控制器控制直线电机运动,进而使得直线电机上的滑块移动,进而使得滑板移动,进而使得磁铁移动,进而使得磁铁靠近一号轮或者是远离一号轮,当磁铁靠近一号轮的时候,由于安装架的中部为断开的,且连接板为柔性材质,进而使得f1大于f2,进而使得抛光机器人朝着f1的方向移动,当磁铁远离一号轮时,进而使得f1小于f2,进而使得抛光机器人朝着f2 的方向移动,由于f1和f2的方向相反,进而使得磁铁靠近一号轮和远离一号轮时抛光机器人的运动方向相反,由于f1和f2的方向在同一条线上,进而实现抛光机器人的前进和后退所接触的区域不变,进而使得抛光机器人对同一区域进行多次抛光处理,进而满足不同抛光质量的抛光工作;同时通过直线电机和滑板的结构实现磁铁的位置的改变,结构简单,使得生产制造的难度降低,进而使得抛光机器人的制造成本降低。
4.本实用新型中由于抛光机器人在抛光时,磁铁靠近一号轮和二号轮中的一个,进而使得一号轮和二号轮受到的压力大小不一致,进而在使用一段时间后,一号轮和二号轮的磨损程度可能存在差异,为了保证后续抛光的的质量,因此需要对一号轮或者二号轮进行更换,若整体进行更换,由于一号轮和二号轮的生产制作成本较高,进而导致抛光机器人的使用和维护的成本增加,进而使得抛光的成本增加,因此在本方案中,通过在轮的表面设置有打磨带,且通过坚固件进行固定,进而实现打磨带的可拆卸更还,进而在打磨带磨损后,能够及时的更换,进而保证一号轮和二号轮的表面磨损情况保持在相近的水平上,进而保证一号轮和二号轮的打磨抛光效果基本一致,进而提高抛光的均匀性;同时在进行更换时,只需要对打磨带进行更换,且打磨带相对轮的价格更低,进而使得抛光机器人的使用维护的成本更低。
5.本实用新型中在更换打磨带时,通过气门芯,将紧固件内部的气体放出,进而使得紧固件内部的压力减小,进而使得紧固件的体积减小,进而使得打磨带与紧固件之间的挤压力减小,进而便于紧固件的取出,进而方便打磨带的更换;更换新的打磨带后,先将紧固件插入到轮上的卡口内部,此时由于紧固件内部没有充气,进而使得紧固件的体积较小,进而使得紧固件的插入受到的阻力更小,在紧固件插入到位后,通过气门芯向紧固件内部充气,由于紧固件为橡胶材质,进而随着内部气压的增大,进而使得紧固件膨胀,进而使得紧固件的体积增大,进而使得紧固件将打磨带挤压向卡口侧壁上,进而使得打磨的固定,通过这种充气和放气的方式,使得紧固件的体积改变,进而使得紧固件在插入时,防止紧固件与打磨带表面摩擦,进而防止紧固件的磨损,进而增加了紧固件的使用寿命;同时要通过充气的方式,使得紧固件的体积增大,进而使得打磨带受到紧固件的挤压力更大,进而使得打磨带的安装更稳定。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型中抛光机器人的第一整体结构示意图;
图2是本实用新型中抛光机器人的第二整体结构示意图;
图3是本实用新型中移动机构的结构示意图;
图4是本实用新型中抛光机器人的爆炸视图;
图5是本实用新型中三号轮的结构示意图;
图6是本实用新型中三号轮的爆炸视图;
图7是本实用新型中三号轮的内部结构示意图;
图中:一号轮1、二号轮2、安装架3、连接板4、电池5、控制器6、移动机构7、磁铁8、三号轮9、四号轮10、五号轮11、六号轮12、直线电机13、活动架14、滑板15、打磨带16、紧固件17、气门芯18、卡槽19、毛刷20、轮毂电机21。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本实用新型。
如图1至图7所示,一种基于滑动摩擦的大型零件爬壁抛光机器人,包括一号轮1、二号轮2、安装架3、连接板4、电池5、控制器6、移动机构7和磁铁8;所述安装架3 中部断开设置;所述安装架3的中部设置有所述连接板4;所述连接板4与所述安装架3 固定连接;所述连接板4为柔性材质;所述安装架3的下部一端设置有所述一号轮1;所述一号轮1与所述安装架3连接;所述安装架3的另一端设置有所述二号轮2;所述二号轮2与所述安装架3连接;所述一号轮1和所述二号轮2结构相同;所述安装架3的下部设置有所述移动机构7;所述移动机构7与所述安装架3连接;所述移动机构7的下部设置有所述磁铁8;所述磁铁8与所述移动机构7连接;所述移动机构7用于改变所述磁铁 8的位置;所述安装架3的上部设置有所述电池5;所述电池5与所述安装架3固定连接;所述安装架3的上部设置有所述控制器6;所述控制器6与所述安装架3固定连接;所述控制器6与所述电池5电性连接。
工作时,在传统的抛光的过程中,一般是用高速旋转的抛光轮压向工件,使磨料对工件表面产生滚压和微量切削,从而获得光亮的加工表面,针对大型的零部件的抛光时,现有的做法:其一是通过抛光操作员手持小型的抛光工具分区域的对零部件的表面进行抛光,采用这样的方式时,由于在整个抛光工作的过程中,操作员在不同时间段内施加在抛光工具上的力不同,进而会导致抛光轮压在大型零部件上的力不同,进而导致抛光的效果不一致,进而使得大型零部件表面的抛光均匀性较差,进而使得抛光质量差;另一种方式是通过机械进行抛光,但是由于大型零部件的体量较大,进而导致抛光设备的体量也相对较大,进而增加抛光设备的成产制造成本,进而也增加了抛光工艺的成本;在本方案中,通过设置将抛光机器人放置在需要抛光的零部件表面,通过磁铁8的吸引力,进而使得抛光机器人吸附在零部件的表面上,后通过设置的移动装置移动磁铁8,进而将磁铁8移动到靠近一号轮1或者是二号轮2的一端,由于安装架3的中部为断开的,且连接板4为柔性材质,进而使得一号轮1和二号轮2受到的压力不同;通过控制器6控制一号轮1和二号轮2转动,即是使得一号轮1和二号轮2相对零部件的表面相对滑动,进而使得一号轮 1和二号轮2对零部件的表面进行抛光打磨,且使得一号轮1和二号轮2的转向相反;由于一号轮1和二号轮2受到的压力不一致,进而使一号轮1和零部件之间的摩擦力(记为 f1)与二号轮2与零部件之间的摩擦力(记为f2)不同,并且f1与f2的方向刚好相反,进而使得抛光机器人沿着平行零部件表面受到摩擦力的合力方向为f1和f2中绝对值较大的力的方向,进而使得抛光机器人向着该方向移动,进而实现抛光机器人一边行走一边打磨的效果;由于在整个打磨的过程中,磁铁8与零部件之间的磁力大小和方向不变,进而使得一号轮1和二号轮2的压力不变,进而使得一号轮1和二号轮2打磨零部件的压力不变,进而使得一号轮1和二号轮2的抛光效果相对人手持抛光工具打磨更架均匀,抛光的效果更好;同时通过在抛光机器人行走的过程中进行抛光打磨,使得整个设备能够吸附在零部件上,进而使得打磨设备的体量不需要很大,进而降低了大型零部件抛光工艺中对抛光设备的体量要求,进而降低了抛光设备的生产制造的成本,进而降低了抛光工艺的成本;同时使得一号轮1和二号轮2兼具打磨和行走的功能,进而使得机器人的结构更加简单,进一步的降低了抛光机器人的生产制造的难度和成本,进一步的降低了抛光工艺的成本。
如图1至图4所示,所述一号轮1包括三号轮9和四号轮10;所述二号轮2包括五号轮11和六号轮12;所述三号轮9和所述四号轮10轴心重合;所述五号轮11和所述六号轮12轴心重合;所述三号轮9、所述四号轮10、所述五号轮11和所述六号轮12均内置轮毂电机(21);所述三号轮9、所述四号轮10、所述五号轮11和所述六号轮12内部的轮毂电机(21)均独立与所述控制器6电性连接。
工作时,由于抛光机器人只有一号轮1和二号轮2时,且一号轮1和二号轮2自身不能偏转,进而导致抛光机器人在进行抛光行走时,只能前进和后退不能实现转向,进而使得抛光机器人抛光面积受限,若想抛光面积增加,需要人为的挪动抛光机器人的位置,进而使得抛光的步骤增加,进而使得抛光的难度增加,因此通过将一号轮1设置成三号轮9 和四号轮10,将二号轮2设置成五号轮11和六号轮12,进而将抛光机器人有两轮结构转变成四轮结构,在需要进行转向时,由于三号轮9、四号轮10、五号轮11和六号轮12之间均为独立控制,进而能够通过控制器6控制三号轮9和五号轮11继续转动,控制四号轮10和六号轮12停止转动或者是相对三号轮9和五号轮11反向转动,进而使得抛光机器人受到的摩擦力的方向与抛光机器人的轴心轴线不重合,进而使得抛光机器人出现转动,进而实现转向的效果,进而在没有人为改变抛光机器人的情况下,使得抛光机器人抛光的面积增加,同时也减少了使用抛光机器人抛光时的步骤,进而使得抛光机器人的使用更简便。
如图1至图4所示,所述移动机构7包括直线电机13、活动架14和滑板15;所述安装架3的下部设置有所述活动架14;所述活动架14的两端均与所述安装架3铰接;所述活动架14的下部对称设置有所述直线电机13;所述直线电机13与所述活动架14固定连接;所述直线电机13的下部设置有所述滑板15;所述滑板15的一侧与所述直线电机13 上的滑块固定连接;所述滑板15的另一侧与所述磁铁8固定连接。
工作时,由于对抛光精度的要求不同时,往往同一区域需要进行多次反复的抛光处理,因此在本方案中,通过设置的移动机构7,进而改变磁铁8的位置,通过的控制器6控制直线电机13运动,进而使得直线电机13上的滑块移动,进而使得滑板15移动,进而使得磁铁8移动,进而使得磁铁8靠近一号轮1或者是远离一号轮1,当磁铁8靠近一号轮 1的时候,由于安装架3的中部为断开的,且连接板4为柔性材质,进而使得f1大于f2,进而使得抛光机器人朝着f1的方向移动,当磁铁8远离一号轮1时,进而使得f1小于f2,进而使得抛光机器人朝着f2的方向移动,由于f1和f2的方向相反,进而使得磁铁8靠近一号轮1和远离一号轮1时抛光机器人的运动方向相反,由于f1和f2的方向在同一条线上,进而实现抛光机器人的前进和后退所接触的区域不变,进而使得抛光机器人对同一区域进行多次抛光处理,进而满足不同抛光质量的抛光工作;同时通过直线电机13和滑板15的结构实现磁铁8的位置的改变,结构简单,使得生产制造的难度降低,进而使得抛光机器人的制造成本降低。
如图5至图7所示,所述三号轮9的外部设置有打磨带16;所述三号轮9上设置有卡口;所述打磨带16绕过卡口;所述卡扣内部设置有紧固件17;所述紧固件17用于将打磨带16固定在所述三号轮9上;所述三号轮9、所述四号轮10、所述五号轮11和所述六号轮12的结构相同。
工作时,由于抛光机器人在抛光时,磁铁8靠近一号轮1和二号轮2中的一个,进而使得一号轮1和二号轮2受到的压力大小不一致,进而在使用一段时间后,一号轮1和二号轮2的磨损程度可能存在差异,为了保证后续抛光的的质量,因此需要对一号轮1或者二号轮2进行更换,若整体进行更换,由于一号轮1和二号轮2的生产制作成本较高,进而导致抛光机器人的使用和维护的成本增加,进而使得抛光的成本增加,因此在本方案中,通过在轮的表面设置有打磨带16,且通过坚固件进行固定,进而实现打磨带16的可拆卸更还,进而在打磨带16磨损后,能够及时的更换,进而保证一号轮1和二号轮2的表面磨损情况保持在相近的水平上,进而保证一号轮1和二号轮2的打磨抛光效果基本一致,进而提高抛光的均匀性;同时在进行更换时,只需要对打磨带16进行更换,且打磨带16 相对轮的价格更低,进而使得抛光机器人的使用维护的成本更低。
如图5至图7所示,所述紧固件17为中空结构;所述紧固件17一端设置有气门芯18;所述气门芯18与所述紧固件17固定连接;所述紧固件17为橡胶材质。
工作时,在更换打磨带16时,通过气门芯18,将紧固件17内部的气体放出,进而使得紧固件17内部的压力减小,进而使得紧固件17的体积减小,进而使得打磨带16与紧固件17之间的挤压力减小,进而便于紧固件17的取出,进而方便打磨带16的更换;更换新的打磨带16后,先将紧固件17插入到轮上的卡口内部,此时由于紧固件17内部没有充气,进而使得紧固件17的体积较小,进而使得紧固件17的插入受到的阻力更小,在紧固件17插入到位后,通过气门芯18向紧固件17内部充气,由于紧固件17为橡胶材质,进而随着内部气压的增大,进而使得紧固件17膨胀,进而使得紧固件17的体积增大,进而使得紧固件17将打磨带16挤压向卡口侧壁上,进而使得打磨的固定,通过这种充气和放气的方式,使得紧固件17的体积改变,进而使得紧固件17在插入时,防止紧固件17 与打磨带16表面摩擦,进而防止紧固件17的磨损,进而增加了紧固件17的使用寿命;同时要通过充气的方式,使得紧固件17的体积增大,进而使得打磨带16受到紧固件17 的挤压力更大,进而使得打磨带16的安装更稳定。
如图1至图4所示,所述三号轮9上的转轴的一端与所述安装架3通过销轴转动连接;所述三号轮9上的转轴的另一端为方形结构;所述安装架3下部一端对称开设有卡槽19。
工作时,在进行打磨带16的更换时,由于打磨带16为封闭的环形结构,因此在进行更换时只能从三号轮9的轴向抽出,若三号轮9两端均与安装架3转动连接,进而在更滑打磨带16时,需要先将三号轮9拆下,进而使得更换打磨带16变得复杂;因此在本方案中,通过将三号轮9的一端通过销轴与安装架3转动连接;另一端卡接在卡槽19内部,进而在需要更换打磨带16时,只需要沿着销轴转动三号轮9,即可使得三号轮9的另一端脱离卡槽19的限制,进而使得打磨带16能够从三号轮9的一端抽出,进而实现打磨带16 的快速更换,同时在更换完成后通过转动三号轮9使得三号轮9的一端卡在卡槽19内部,由于在使用过程中在磁铁8的作用下,进而使得安装架3始终处于向着三号轮9挤压的状态,进而使得三号轮9一端不会脱离卡槽19的限制,进而既保证三号轮9在抛光过正中不会脱离,又实现打磨带16的快速拆卸,进而保证抛光机器人使用的简便性。
如图1至图4所示,所述安装架3的下部对称设置有毛刷20;所述毛刷20与所述安装架3转动连接;所述毛刷20与所述安装架3连接处设置有扭簧;所述扭簧用于使得所述毛刷20远离所述一号轮1和所述二号轮2。
工作时,由于在打磨的过程中会产生碎屑,由于一号轮1和二号轮2始终处于受压的状态,进而使得碎屑容易结块并粘结在打磨带16上,进而使得打磨带16的表面在圆周方向的粗糙程度不一致,进而使得抛光机器人的行走不稳定,同时也使得抛光机器人的抛光不均匀;因此通过设置的毛刷20,进而在滑板15移动到一号轮1或者二号轮2一端时,使得滑板15挤压毛刷20,进而使得毛刷20与一号轮1或者是二号轮2接触,进而在一号轮1或者是二号轮2转动时,对一号轮1或者是二号轮2进行清扫,进而防止打磨的碎屑粘结在打磨带16上,进而使得打磨带16表面的粗超程度相同,进而使得抛光机器人行走的更平稳,同时也使得抛光机器人抛光更均匀。
工作时,在传统的抛光的过程中,一般是用高速旋转的抛光轮压向工件,使磨料对工件表面产生滚压和微量切削,从而获得光亮的加工表面,针对大型的零部件的抛光时,现有的做法:其一是通过抛光操作员手持小型的抛光工具分区域的对零部件的表面进行抛光,采用这样的方式时,由于在整个抛光工作的过程中,操作员在不同时间段内施加在抛光工具上的力不同,进而会导致抛光轮压在大型零部件上的力不同,进而导致抛光的效果不一致,进而使得大型零部件表面的抛光均匀性较差,进而使得抛光质量差;另一种方式是通过机械进行抛光,但是由于大型零部件的体量较大,进而导致抛光设备的体量也相对较大,进而增加抛光设备的成产制造成本,进而也增加了抛光工艺的成本;在本方案中,通过设置将抛光机器人放置在需要抛光的零部件表面,通过磁铁8的吸引力,进而使得抛光机器人吸附在零部件的表面上,后通过设置的移动装置移动磁铁8,进而将磁铁8移动到靠近一号轮1或者是二号轮2的一端,由于安装架3的中部为断开的,且连接板4为柔性材质,进而使得一号轮1和二号轮2受到的压力不同;通过控制器6控制一号轮1和二号轮2转动,即是使得一号轮1和二号轮2相对零部件的表面相对滑动,进而使得一号轮 1和二号轮2对零部件的表面进行抛光打磨,且使得一号轮1和二号轮2的转向相反;由于一号轮1和二号轮2受到的压力不一致,进而使一号轮1和零部件之间的摩擦力(记为 f1)与二号轮2与零部件之间的摩擦力(记为f2)不同,并且f1与f2的方向刚好相反,进而使得抛光机器人沿着平行零部件表面受到摩擦力的合力方向为f1和f2中绝对值较大的力的方向,进而使得抛光机器人向着该方向移动,进而实现抛光机器人一边行走一边打磨的效果;由于在整个打磨的过程中,磁铁8与零部件之间的磁力大小和方向不变,进而使得一号轮1和二号轮2的压力不变,进而使得一号轮1和二号轮2打磨零部件的压力不变,进而使得一号轮1和二号轮2的抛光效果相对人手持抛光工具打磨更架均匀,抛光的效果更好;同时通过在抛光机器人行走的过程中进行抛光打磨,使得整个设备能够吸附在零部件上,进而使得打磨设备的体量不需要很大,进而降低了大型零部件抛光工艺中对抛光设备的体量要求,进而降低了抛光设备的生产制造的成本,进而降低了抛光工艺的成本;同时使得一号轮1和二号轮2兼具打磨和行走的功能,进而使得机器人的结构更加简单,进一步的降低了抛光机器人的生产制造的难度和成本,进一步的降低了抛光工艺的成本;由于抛光机器人只有一号轮1和二号轮2时,且一号轮1和二号轮2自身不能偏转,进而导致抛光机器人在进行抛光行走时,只能前进和后退不能实现转向,进而使得抛光机器人抛光面积受限,若想抛光面积增加,需要人为的挪动抛光机器人的位置,进而使得抛光的步骤增加,进而使得抛光的难度增加,因此通过将一号轮1设置成三号轮9和四号轮10,将二号轮2设置成五号轮11和六号轮12,进而将抛光机器人有两轮结构转变成四轮结构,在需要进行转向时,由于三号轮9、四号轮10、五号轮11和六号轮12之间均为独立控制,进而能够通过控制器6控制三号轮9和五号轮11继续转动,控制四号轮10和六号轮12 停止转动或者是相对三号轮9和五号轮11反向转动,进而使得抛光机器人受到的摩擦力的方向与抛光机器人的轴心轴线不重合,进而使得抛光机器人出现转动,进而实现转向的效果,进而在没有人为改变抛光机器人的情况下,使得抛光机器人抛光的面积增加,同时也减少了使用抛光机器人抛光时的步骤,进而使得抛光机器人的使用更简便。
上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述,但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下,在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,这些均属于本实用新型的保护之内。
Claims (7)
1.一种基于滑动摩擦的大型零件爬壁抛光机器人,其特征在于:包括一号轮(1)、二号轮(2)、安装架(3)、连接板(4)、电池(5)、控制器(6)、移动机构(7)和磁铁(8);所述安装架(3)中部断开设置;所述安装架(3)的中部设置有所述连接板(4);所述连接板(4)与所述安装架(3)固定连接;所述连接板(4)为柔性材质;所述安装架(3)的下部一端设置有所述一号轮(1);所述一号轮(1)与所述安装架(3)连接;所述安装架(3)的另一端设置有所述二号轮(2);所述二号轮(2)与所述安装架(3)连接;所述一号轮(1)和所述二号轮(2)结构相同;所述安装架(3)的下部设置有所述移动机构(7);所述移动机构(7)与所述安装架(3)连接;所述移动机构(7)的下部设置有所述磁铁(8);所述磁铁(8)与所述移动机构(7)连接;所述移动机构(7)用于改变所述磁铁(8)的位置;所述安装架(3)的上部设置有所述电池(5);所述电池(5)与所述安装架(3)固定连接;所述安装架(3)的上部设置有所述控制器(6);所述控制器(6)与所述安装架(3)固定连接;所述控制器(6)与所述电池(5)电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于滑动摩擦的大型零件爬壁抛光机器人,其特征在于:所述一号轮(1)包括三号轮(9)和四号轮(10);所述二号轮(2)包括五号轮(11)和六号轮(12);所述三号轮(9)和所述四号轮(10)轴心重合;所述五号轮(11)和所述六号轮(12)轴心重合;所述三号轮(9)、所述四号轮(10)、所述五号轮(11)和所述六号轮(12)均内置有轮毂电机(21);所述轮毂电机(21)上的转轴与所述安装架(3)连接;所述三号轮(9)、所述四号轮(10)、所述五号轮(11)和所述六号轮(12)内部的轮毂电机(21)均独立与所述控制器(6)电性连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于滑动摩擦的大型零件爬壁抛光机器人,其特征在于:所述移动机构(7)包括直线电机(13)、活动架(14)和滑板(15);所述安装架(3)的下部设置有所述活动架(14);所述活动架(14)的两端均与所述安装架(3)铰接;所述活动架(14)的下部对称设置有所述直线电机(13);所述直线电机(13)与所述活动架(14)固定连接;所述直线电机(13)的下部设置有所述滑板(15);所述滑板(15)的一侧与所述直线电机(13)上的滑块固定连接;所述滑板(15)的另一侧与所述磁铁(8)固定连接。
4.根据权利要求3所述的一种基于滑动摩擦的大型零件爬壁抛光机器人,其特征在于:所述三号轮(9)的外部设置有打磨带(16);所述三号轮(9)上设置有卡口;所述打磨带(16)绕过卡口;所述卡口内部设置有紧固件(17);所述紧固件(17)用于将打磨带(16)固定在所述三号轮(9)上;所述三号轮(9)、所述四号轮(10)、所述五号轮(11)和所述六号轮(12)的结构相同。
5.根据权利要求4所述的一种基于滑动摩擦的大型零件爬壁抛光机器人,其特征在于:所述紧固件(17)为中空结构;所述紧固件(17)一端设置有气门芯(18);所述气门芯(18)与所述紧固件(17)固定连接;所述紧固件(17)为橡胶材质。
6.根据权利要求5所述的一种基于滑动摩擦的大型零件爬壁抛光机器人,其特征在于:所述轮毂电机(21)上的转轴的一端与所述安装架(3)通过销轴转动连接;所述轮毂电机(21)上的转轴的另一端为方形结构;所述安装架(3)下部一端对称开设有卡槽(19)。
7.根据权利要求6所述的一种基于滑动摩擦的大型零件爬壁抛光机器人,其特征在于:所述安装架(3)的下部对称设置有毛刷(20);所述毛刷(20)与所述安装架(3)转动连接;所述毛刷(20)与所述安装架(3)连接处设置有扭簧;所述扭簧用于使得所述毛刷(20)远离所述一号轮(1)和所述二号轮(2)。
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