CN216030155U - 一种基于驱动一体化打磨头的恒力打磨系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于驱动一体化打磨头的恒力打磨系统，包括打磨头、设于打磨头上的半封闭外罩、设于半封闭外罩上的偏摆装置、设于偏摆装置和机器人之间的用于实现打磨头恒力打磨的柔性接触装置；偏摆装置包括偏摆机构和复位组件；所述半封闭外罩上设有毛刷、吸尘接口以及距离传感器，通过距离传感器实时监测打磨头与工件距离，并据此调整打磨头的位姿和进给，并与柔性接触装置共同配合保证工件表面的打磨一致性；打磨头上设有与半封闭外罩连接的快换机构，通过快换机构实现打磨头的便捷更换；打磨头的滚筒电机设于滚筒内，在有效利用滚筒内部空间的同时实现滚筒与驱动的一体化，通过柔性接触装置与机器人配合实现待打磨件的自动化打磨。

Description

一种基于驱动一体化打磨头的恒力打磨系统

技术领域

本实用新型属于自动化智能打磨头技术领域，更具体地，一种基于驱动一体化打磨头的恒力打磨系统。

背景技术

打磨头广泛运用于工件表面的打磨加工中，在目前大部分的实际打磨加工过程中，大部分打磨加工还是依靠人工进行，打磨头用的较多的还是手持式气动偏心打磨机或手持式电动打磨机，面对大型工件的打磨，如高铁动车、汽车大巴、风电叶片等表面，其特点是需要打磨的面积大、打磨工作量巨大，属于劳动力密集型产业。人工手动打磨存在作环境恶劣，劳动强度大，打磨效率低，工件的打磨质量很大程度上依赖工人的打磨熟练程度等弊端，因此亟需在这领域开展智能化研究，对应的智能化打磨头的开发显得尤为重要。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供一种基于驱动一体化打磨头的恒力打磨系统，通过在机器人上连接柔性接触装置，在柔性接触装置上连接偏摆装置，其根据待打磨件的外形轮廓实时跟随摆动，使得打磨头能够与待打磨件的表面较为紧密贴合，有效减少过磨、少磨现象，保证了加工精度；在偏摆装置上安装半封闭外罩，在半封闭外罩内通过快换机构安装打磨头，实现打磨头的快速拆装，保证了打磨加工的连续性；打磨头采用将滚筒电机设于打磨头的滚筒中空空间内，有效利用了滚筒的内部空间，使得打磨头结构更为紧凑美观，小巧轻便，实现了打磨头滚筒与驱动的一体化；通过在偏摆装置上设复位组件，使得打磨结束后能够自动复位，实现方式简便、结构紧凑且成本低；通过机器人替代人工打磨，能够有效避免人工打磨现场恶劣环境对工人健康的损害；本实用新型能够有效解决现有的人工手动打磨存在作环境恶劣，劳动强度大，打磨效率低，工件的打磨质量差且很大程度上依赖工人的打磨熟练程度的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种基于驱动一体化打磨头的恒力打磨系统，包括用于打磨工件的打磨头、安装于所述打磨头外部的半封闭外罩、设于所述半封闭外罩上的用于实现打磨头更好贴合工件的偏摆装置、设于所述偏摆装置和机器人之间的用于实现打磨头恒力打磨的柔性接触装置；其中，

所述偏摆装置包括用于使打磨头在受到非中心作用力时偏摆以更好贴合待打磨工件的偏摆机构和用于实现打磨头偏摆自复位的复位组件；

所述半封闭外罩上设有用于保证打磨头和工件接触表面对接处相对密封性的毛刷、连接外部负压吸尘装置的吸尘接口以及实时测量打磨头与工件表面垂直距离的若干距离传感器，通过所述距离传感器实时控制并调节打磨头的转速和进给，进而保证工件表面的打磨一致性；

所述打磨头包括与所述半封闭外罩连接的快换机构母端、安装于所述快换机构母端底部的辊筒；所述辊筒包括滚筒和滚筒电机，所述滚筒电机设于所述滚筒内，有效利用滚筒内部空间的同时实现滚筒与驱动电机的一体化；

所述半封闭外罩上设有与所述快换机构母端相配套安装的快换机构公端，通过快换机构实现打磨头的便捷更换；通过所述柔性接触装置与机器人配合实现待打磨件的自动化打磨。

进一步地，所述打磨头还包括安装于所述快换机构母端底部的安装座底板、垂直向下安装于所述安装座底板两端的两个安装座耳板、分别安装于两个所述安装座耳板远离安装座底板一端的辊筒固定块；

所述辊筒可旋转安装于所述辊筒固定块上。

进一步地，所述辊筒还包括设于所述滚筒电机中心的滚筒电机轴、分别设于所述滚筒两端的固定盘以及设于所述滚筒外表的磨料和磨料支撑组件；

所述滚筒电机轴通过所述辊筒固定块固定于所述安装座耳板上。

进一步地，所述滚筒内部为空心结构，外部表面轴向设有螺旋凹槽，所述磨料和磨料支撑组件相间安装于所述滚筒外表凹槽内；

所述滚筒电机的外表设有滚筒电机外壳。

进一步地，所述半封闭外罩还包括用于安装所述偏摆装置的顶板、设于所述顶板上的侧板组件以及快换机构公端，设于所述侧板组件上的折弯板、加强筋板；

所述侧板组件包括设于所述顶板前后两侧的第一侧板和设于所述顶板左右两侧的第二侧板；

所述折弯板为表面带有折弯的长方形板状结构，其一个长边端与所述第一侧板远离所述顶板的一端相连，其两个短边端与所述第二侧板的内面相连接。

进一步地，所述顶板、两个所述第一侧板、两个所述第二侧板以及两个所述折弯板共同组合成一个一端开口的半封闭罩；

所述毛刷设于所述半封闭罩的开口端周边；所述距离传感器在两个所述第二侧板和两个所述折弯板上分别设置，所述吸尘接口设于所述折弯板上；

所述快换机构公端的一端设于所述顶板的中部，另一端与所述快换机构母端相配合安装。

进一步地，所述偏摆装置还包括与所述柔性接触装置相连的第一连接法兰和设于所述第一连接法兰上的摆动连接板；

所述偏摆机构和所述复位组件均设于所述摆动连接板上；

所述偏摆机构的固定端与所述摆动连接板连接，所述偏摆机构的活动端与所述半封闭外罩相连；

所述复位组件分别连接所述摆动连接板和所述半封闭外罩。

进一步地，所述偏摆机构包括固定安装在所述摆动连接板上的摆动支座、与所述半封闭外罩的顶部相连的轴承安装座、轴承安装座盖、设于所述轴承安装座盖中心的摆动轴以及设于所述摆动轴外部的球面轴承；

所述摆动支座包括与所述摆动连接板相连接的固位板和垂直设于所述固位板两侧的固位耳板；

所述固位耳板上设有用于安装所述摆动轴的第一通孔；

所述轴承安装座上设有用于安装所述球面轴承的第二通孔，且所述第二通孔与所述第一通孔同心。

进一步地，所述轴承安装座盖设于所述轴承安装座的一侧；

所述轴承安装座、所述球面轴承以及所述轴承安装座盖均位于两个所述固位耳板之间；

所述摆动轴设于所述第一通孔和所述球面轴承之间，所述摆动轴轴向与所述摆动支座固定；

所述轴承安装座下表面与所述半封闭外罩的顶板相连，其上表面为具有一定角度的八字对称斜面，以限定所述偏摆机构的偏摆角度。

进一步地，所述复位组件包括设于所述摆动连接板上的多个第一弹簧定位块、设于所述半封闭外罩顶部的与所述第一弹簧定位块相对设置的第二弹簧定位块以及设于所述第一弹簧定位块和所述第二弹簧定位块之间的复位弹簧；

所述第一弹簧定位块在所述顶板的上表面四角位置分别设置，所述第一弹簧定位块外侧设有第一凹槽；

所述第二弹簧定位块在所述摆动连接板下表面四角位置分别设置，所述第二弹簧定位块的外侧设有第二凹槽；

所述第一弹簧定位块朝向所述偏摆装置设置，所述第二弹簧定位块朝向所述半封闭外罩设置；

所述第一凹槽和所述第二凹槽分别用于对所述复位弹簧的两端固定，使得所述复位弹簧能够在所述第一弹簧定位块和所述第二弹簧定位块之间往复运动，进而实现打磨工序的自动复位。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

(1)本实用新型的一种基于驱动一体化打磨头的恒力打磨系统，通过在机器人上连接柔性接触装置，在柔性接触装置上连接偏摆装置，其根据待打磨件的外形轮廓实时跟随摆动，使得打磨头能够与待打磨件的表面较为紧密贴合，有效减少过磨、少磨现象，保证了加工精度；在偏摆装置上安装半封闭外罩，在半封闭外罩内通过快换机构安装打磨头，实现打磨头的快速拆装，保证了打磨加工的连续性；打磨头采用将滚筒电机设于打磨头的滚筒中空空间内，有效利用了滚筒的内部空间，使得打磨头结构更为紧凑美观，小巧轻便，实现了打磨头滚筒与驱动的一体化；通过在偏摆装置上设复位组件，使得打磨结束后能够自动复位，实现方式简便、结构紧凑且成本低；通过机器人替代人工打磨，能够有效避免人工打磨现场恶劣环境对工人健康的损害；本实用新型能够有效解决现有的人工手动打磨存在作环境恶劣，劳动强度大，打磨效率低，工件的打磨质量差且很大程度上依赖工人的打磨熟练程度的问题。

(2)本实用新型的一种基于驱动一体化打磨头的恒力打磨系统，采用柔性接触装置保证打磨接触力的恒定性和稳定性，并根据待打磨件的材质调整打磨接触力等加工参数，从而保证实用新型的打磨系统与待打磨件的相适配，确保打磨质量；通过柔性接触装置和偏摆装置共同实现了待打磨件的均匀打磨加工，提高了待打磨件的加工一致性，降低打磨耗材的消耗和耗材成本，同时保证了高质量打磨。

(3)本实用新型的一种基于驱动一体化打磨头的恒力打磨系统，通过在半封闭外罩上设吸尘接口，在吸尘接口上连接负压吸尘装置，通过负压吸尘装置将打磨头打磨过程中产生的粉尘进行抽吸，从而保证打磨现场的整洁干净健康，改良其加工环境，同时有效避免粉尘沉积在待打磨件的表面而影响其打磨质量。

(4)本实用新型的一种基于驱动一体化打磨头的恒力打磨系统，通过在半封闭外罩周边设置的毛刷保证了打磨头和工件接触对接处的相对密封性，避免灰尘抽吸过程中出现漏气、空吸现象，保证灰尘抽吸效率，提高本实用新型使用的可靠性和低能耗性，提高用户使用满意度。

(5)本实用新型的一种基于驱动一体化打磨头的恒力打磨系统，通过在半封闭外罩上设置多个距离传感器实时测量打磨头与工件表面的垂直距离，并据此调整打磨头的位姿和进给，并与柔性接触装置共同配合实现打磨下压量和打磨压力始终保持在一个固定的参数要求范围内，使得工件表面的打磨一致性明显改善。

附图说明

图1为本实用新型实施例一种基于驱动一体化打磨头的恒力打磨系统的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例一种基于驱动一体化打磨头的恒力打磨系统的打磨头结构示意图；

图3为本实用新型实施例一种基于驱动一体化打磨头的恒力打磨系统的打磨头辊筒结构示意图；

图4为本实用新型实施例一种基于驱动一体化打磨头的恒力打磨系统的打磨头辊筒剖面结构示意图；

图5为本实用新型实施例一种基于驱动一体化打磨头的恒力打磨系统的半封闭外罩结构示意图；

图6为本实用新型实施例一种基于驱动一体化打磨头的恒力打磨系统的半封闭外罩仰视结构示意图；

图7为本实用新型实施例一种基于驱动一体化打磨头的恒力打磨系统的偏摆装置结构示意图；

图8为本实用新型实施例一种基于驱动一体化打磨头的恒力打磨系统的偏摆装置的爆炸结构示意图；

图9为本实用新型实施例一种基于驱动一体化打磨头的恒力打磨系统的偏摆机构的结构示意图；

图10为本实用新型实施例一种基于驱动一体化打磨头的恒力打磨系统的偏摆机构的剖面结构示意图。

在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1-打磨头、11-快换机构母端、12-安装座底板、13-安装座耳板、14-辊筒固定块、15-辊筒、151-滚筒电机、1511-滚筒电机端盖、1512-滚筒电机外壳、1513-滚筒电机轴、152-固定盘、153-滚筒、154-磨料或磨料支撑组件、2-半封闭外罩、21-顶板、22-侧板组件、221-第一侧板、222-第二侧板、23-折弯板、24-加强筋板、25-毛刷、26-吸尘接口、27-距离传感器、28-快换机构公端、3-偏摆装置、31-第一连接法兰、32-摆动连接板、33-偏摆机构、331-摆动支座、332-轴承安装座、333-轴承安装座盖、334-摆动轴、335-球面轴承、34-复位机构、341-第一弹簧定位块、342-第二弹簧定位块、343-复位弹簧、4-柔性接触装置、41-第二连接法兰。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，当元件被称为“固定于”、“设置于”或“设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上；术语“安装”、“相连”、“连接”、“设有”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，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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。

此外，术语“第一”、“第二”......仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”......的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。

如图1-图10所示，本实用新型提供一种基于驱动一体化打磨头的恒力打磨系统，包括用于打磨工件的打磨头1、安装于所述打磨头1外部的半封闭外罩2、设于所述半封闭外罩2上的用于实现打磨头更好贴合工件的偏摆装置3、设于所述偏摆装置3和机器人之间的用于实现打磨头恒力打磨的柔性接触装置4；所述偏摆装置3包括与所述柔性接触装置4相连的第一连接法兰31、设于所述第一连接法兰31远离所述柔性接触装置4的一端的摆动连接板32、设于所述摆动连接板32远离所述第一连接法兰31一端的偏摆机构33和复位组件34；所述偏摆机构33的固定端与所述摆动连接板32连接，所述偏摆机构33的活动端与打磨头的所述半封闭外罩2相连，使所述打磨头1的所述辊筒15在受到非中心作用力时偏摆以实现打磨头更好贴合待打磨工件；所述复位组件34分别连接所述摆动连接板32和所述半封闭外罩2，以实现打磨头的偏摆自复位；所述打磨头1设于所述半封闭外罩2的内部，所述半封闭外罩2上设有连接外部负压吸尘装置的吸尘接口26，所述半封闭外罩2的外壁还设有若干距离传感器27，所述打磨头1上设有滚筒153和滚筒电机151，所述滚筒电机151设于滚筒153内部，有效的利用了滚筒的内部空间，使得结构更为紧凑美观，实现了滚筒与驱动的一体化；通过偏摆装置实现打磨头的摆动，结构紧凑且易于实现，确保摆动角度的及时到位，保证了加工精度；复位组件结构紧凑且易于实现，成本低；本实用新型的柔性接触装置4可通过第二连接法兰41安装于机器人，与机器人配合实现待打磨件的自动化打磨，从而代替人工打磨，有效避免打磨现场恶劣环境对工人健康的损害。

进一步地，如图1-图4所示，所述打磨头1包括与所述半封闭外罩2连接的快换机构母端11、安装于所述快换机构母端11底部的安装座底板12、垂直向下安装于所述安装座底板12两端的两个安装座耳板13、分别安装于两个所述安装座耳板13远离安装座底板12一端的辊筒固定块14和可旋转安装于所述辊筒固定块14上的辊筒15；所述快换机构母端11安装在所述安装座底板12的一面中间位置，所述安装座底板12的另一面两端安装所述安装座耳板13，所述辊筒15通过所述辊筒固定块14固定安装在两个所述安装座耳板13上；所述辊筒15包括滚筒153、设于所述滚筒153内部的滚筒电机151、设于所述滚筒电机151中心的滚筒电机轴1513、分别设于所述滚筒153两端的固定盘152以及设于所述滚筒153外表的磨料和磨料支撑组件154；所述滚筒电机轴1513通过辊筒固定块14固定于所述安装座耳板13上；所述滚筒153内部为空心结构，外部表面轴向设有螺旋凹槽，所述磨料和磨料支撑组件154相间安装于滚筒153外表凹槽内；所述滚筒电机151设于所述滚筒153内部空心处，所述滚筒电机151的外表设有滚筒电机外壳1512；所述固定盘152上设有大圈孔位和小圈孔位，所述固定盘152的大圈孔位用于固定所述滚筒153，所述小圈孔位上固定安装有滚筒电机端盖1511；将所述驱动辊筒15的所述滚筒电机151设置在所述滚筒153内部提高本实用新型的结构紧凑性，减少本实用新型的空间占用体积，使得本实用新型小巧轻便。

进一步地，如图1、图5和图6所示，所述半封闭外罩2包括用于安装所述偏摆装置3的顶板21、设于所述顶板21上的侧板组件22以及快换机构公端28，设于所述侧板组件22上的折弯板23、加强筋板24、毛刷25和距离传感器27，设于所述折弯板23上的吸尘接口26；所述侧板组件22包括设于所述顶板21前后两侧的第一侧板221和设于所述顶板21左右两侧的第二侧板222，所述顶板21和所述第一侧板221均为长方形板状结构，且二者长度相同，所述第一侧板221的一个长边端与所述顶板21的一个长边端相接且相垂直设置，两个所述第一侧板221与所述顶板21共同形成两个端部和底部开口的矩形槽结构；两个所述第二侧板222分别设于所述矩形槽的两端开口处，所述第二侧板222包括上段和下段两部分，所述上段为一端与所述顶板21的短边相接且垂直设置的等腰梯形板，所述下段为与所述等腰梯形板的底边相接的矩形板；所述折弯板3为表面带有折弯的长方形板状结构，其一个长边端与所述第一侧板221远离所述顶板21的一端相连，其两个短边端与所述第二侧板222的内面相连接；所述顶板21、两个所述第一侧板221、两个所述第二侧板222以及两个所述折弯板23共同组合成一个一端开口的半封闭罩，所述半封闭罩的前后和内部设有若干所述加强筋板24，用于增强所述半封闭外罩2的整体刚度，以保证打磨的稳定性。

进一步地，如图1、图5和图6所示，所述顶板21的中间位置设有连接偏摆装置3的螺纹孔；所述吸尘接口26设置于两个所述折弯板23中的一个上，实际使用过程中半封闭罩与工件表面形成一个相对密闭的空间，配合外部负压吸尘装置将打磨产生的粉尘抽吸到外部进行专门处理，另外，所述毛刷25设于所述半封闭罩的开口端周边，保证了打磨头1和工件接触表面对接处的相对密封性，避免灰尘抽吸过程中出现漏气、空吸现象，保证灰尘抽吸效率，提高本实用新型使用的可靠性和低能耗性，提高用户使用满意度。

进一步地，如图1、图2、图5和图6所示，所述半封闭外罩2上的两个第二侧板222和两个所述折弯板23上还分别设有至少1个所述距离传感器27，通过设置所述距离传感器27可以实时监测打磨头与工件距离，并据此调整打磨头的位姿和进给，并与所述柔性接触装置4共同配合使得打磨下压量和压力始终保持在一个固定的参数要求范围内，进而使得工件表面的打磨一致性明显改善；所述快换机构公端28的一端设于所述半封闭外罩2内部所述顶板21的中部，另一端与所述打磨头1上的快换机构母端11相配合安装；在实际使用中，一个打磨头配备多个打磨头，通过在所述顶板21的中部设置快换机构，通过快换机构快速更换打磨头的方式快速更换磨料和磨料支撑组件154，以保证打磨加工的连续性。

进一步地，如图1、图5-图10所示，所述偏摆机构33包括固定安装在所述摆动连接板32上的摆动支座331、与所述半封闭外罩2的顶部相连的轴承安装座332、轴承安装座盖333、设于所述轴承安装座盖333中心的摆动轴334以及设于所述摆动轴334外部的球面轴承335；所述摆动支座331包括与所述摆动连接板32相连接的固位板3311和垂直设于所述固位板3311两侧的固位耳板3312，所述固位耳板3312上设有用于安装所述摆动轴334的第一通孔；所述轴承安装座332上设有用于安装所述球面轴承335的第二通孔(内孔)，所述轴承安装座盖333设于所述轴承安装座332的一侧；所述轴承安装座332、所述球面轴承335以及所述轴承安装座盖333均位于摆动支座331的下方两个所述固位耳板3312之间，且所述第二通孔与所述第一通孔同心；所述球面轴承335外侧还设有轴承安装座盖333，所述摆动支座331的两个固位耳板上的摆动轴孔和球面轴承335间设有摆动轴334，所述摆动轴334轴向与所述摆动支座331固定；所述轴承安装座332下表面与所述半封闭外罩2的顶板21相连，其上表面为具有一定角度的八字对称斜面，以限定所述偏摆机构的偏摆角度。

进一步地，如图1、图5-图10所示，所述复位组件34包括设于所述摆动连接板32两端的第一弹簧定位块341、设于所述半封闭外罩2顶部的第二弹簧定位块342以及设于所述第一弹簧定位块341和所述第二弹簧定位块342之间的复位弹簧343；所述顶板21的上表面四角位置分别设有一个所述第一弹簧定位块341，所述第一弹簧定位块341外侧设有第一凹槽，所述摆动连接板32的下表面四角位置分别设有一个所述第二弹簧定位块342，所述第二弹簧定位块342的外侧设有第二凹槽；所述第一弹簧定位块341朝向所述偏摆装置3设置，所述第二弹簧定位块342朝向所述半封闭外罩2设置，多对所述第一弹簧定位块341和所述第二弹簧定位块342间隔相对设置，所述复位弹簧343分别套设于相对设置的所述第一弹簧定位块341和所述第二弹簧定位块342之间；所述第一凹槽和所述第二凹槽分别用于对所述复位弹簧343的两端固定，使得所述复位弹簧343能够在一定的弹性伸缩范围内正常运动。

需要说明的是本实用新型的柔性接触装置4为能实现恒力的产品，如CN202021025759.2(一种气动自适应恒力系统)等产品均可，这里就不一一列举。

本实用新型提供的一种基于驱动一体化打磨头的恒力打磨系统的工作原理：在实际应用中，本实用新型的柔性接触装置4可实现轴向恒力打磨，打磨头1在打磨头1与待打磨件的接触不贴合时将受到轴向非中心作用力，偏摆装置3因摆杆机构而出现偏摆以保证打磨头1与待打磨件的表面的贴合，当然，当打磨头1与待打磨件的接触贴合时，打磨头1将会受到中心作用力而维持当前状态，从而保证整个打磨过程中，打磨头1与待打磨件的表面贴合并以恒力进行打磨，当整个打磨结束后，当偏摆装置3处于初始状态时，则复位组件无需对其进行复位；当偏摆装置3未处于初始状态时，则复位组件对其进行复位，从而保证本实用新型打磨前后的状态一致，下次使用时无需对其进行调整即可使用，使用非常便利。

本实用新型通过在机器人上连接柔性接触装置，实现待打磨件的自动化打磨，能够有效避免人工打磨现场恶劣环境对工人健康的损害；采用柔性接触装置保证打磨接触力的恒定性和稳定性，并根据待打磨件的材质调整打磨接触力等加工参数，从而保证实用新型的打磨系统与待打磨件的相适配，确保打磨质量；在柔性接触装置上连接偏摆装置，其根据待打磨件的外形轮廓实时跟随摆动，使得打磨头能够与待打磨件的表面较为紧密贴合，通过柔性接触装置和偏摆装置共同实现了待打磨件的均匀打磨加工，有效减少过磨、少磨现象，保证了加工精度，提高了待打磨件的加工一致性，降低打磨耗材的消耗和耗材成本，同时保证了高质量打磨；在偏摆装置上安装半封闭外罩，在半封闭外罩内通过快换机构安装打磨头，实现打磨头的快速拆装，保证了打磨加工的连续性；打磨头采用将滚筒电机设于打磨头的滚筒中空空间内，有效利用了滚筒的内部空间，使得打磨头结构更为紧凑美观，小巧轻便，实现了打磨头滚筒与驱动的一体化；通过在偏摆装置上设复位组件，使得打磨结束后能够自动复位，实现方式简便、结构紧凑且成本低；通过在半封闭外罩上设吸尘接口，在吸尘接口上连接负压吸尘装置，通过负压吸尘装置将打磨头打磨过程中产生的粉尘进行抽吸，从而保证打磨现场的整洁干净健康，改良其加工环境，同时有效避免粉尘沉积在待打磨件的表面而影响其打磨质量；通过在半封闭外罩周边设置的毛刷保证了打磨头和工件接触对接处的相对密封性，避免灰尘抽吸过程中出现漏气、空吸现象，保证灰尘抽吸效率，提高本实用新型使用的可靠性和低能耗性，提高用户使用满意度；通过在半封闭外罩上设置多个距离传感器实时测量打磨头与工件表面的垂直距离，实时控制调节打磨头的转速和进给，实现下压量和压力始终保持在一个固定的参数要求范围内，使得工件表面的打磨一致性明显改善；能够有效解决现有的人工手动打磨存在作环境恶劣，劳动强度大，打磨效率低，工件的打磨质量差且很大程度上依赖工人的打磨熟练程度的问题。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于驱动一体化打磨头的恒力打磨系统，其特征在于：包括用于打磨工件的打磨头(1)、安装于所述打磨头(1)外部的半封闭外罩(2)、设于所述半封闭外罩(2)上的用于实现打磨头更好贴合工件的偏摆装置(3)、设于所述偏摆装置(3)和机器人之间的用于实现打磨头恒力打磨的柔性接触装置(4)；其中，

所述偏摆装置(3)包括用于使打磨头在受到非中心作用力时偏摆以更好贴合待打磨工件的偏摆机构(33)和用于实现打磨头偏摆自复位的复位组件(34)；

所述半封闭外罩(2)上设有用于保证打磨头和工件接触表面对接处相对密封性的毛刷(25)、连接外部负压吸尘装置的吸尘接口(26)以及实时测量打磨头与工件表面垂直距离的若干距离传感器(27)；

所述打磨头(1)包括与所述半封闭外罩(2)连接的快换机构母端(11)、安装于所述快换机构母端(11)底部的辊筒(15)；所述辊筒(15)包括滚筒(153)和滚筒电机(151)，所述滚筒电机(151)设于所述滚筒(153)内；

所述半封闭外罩(2)上设有与所述快换机构母端(11)相配套安装的快换机构公端(28)。

2.根据权利要求1所述的一种基于驱动一体化打磨头的恒力打磨系统，其特征在于：所述打磨头(1)还包括安装于所述快换机构母端(11)底部的安装座底板(12)、垂直向下安装于所述安装座底板(12)两端的两个安装座耳板(13)、分别安装于两个所述安装座耳板(13)远离安装座底板(12)一端的辊筒固定块(14)；

所述辊筒(15)可旋转安装于所述辊筒固定块(14)上。

3.根据权利要求2所述的一种基于驱动一体化打磨头的恒力打磨系统，其特征在于：所述辊筒(15)还包括设于所述滚筒电机(151)中心的滚筒电机轴(1513)、分别设于所述滚筒(153)两端的固定盘(152)以及设于所述滚筒(153)外表的磨料和磨料支撑组件(154)；

所述滚筒电机轴(1513)通过所述辊筒固定块(14)固定于所述安装座耳板(13)上。

4.根据权利要求3所述的一种基于驱动一体化打磨头的恒力打磨系统，其特征在于：所述滚筒(153)内部为空心结构，外部表面轴向设有螺旋凹槽，所述磨料和磨料支撑组件(154)相间安装于所述滚筒(153)外表凹槽内；

所述滚筒电机(151)的外表设有滚筒电机外壳(1512)。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种基于驱动一体化打磨头的恒力打磨系统，其特征在于：所述半封闭外罩(2)还包括用于安装所述偏摆装置(3)的顶板(21)、设于所述顶板(21)上的侧板组件(22)以及快换机构公端(28)，设于所述侧板组件(22)上的折弯板(23)、加强筋板(24)；

所述侧板组件(22)包括设于所述顶板(21)前后两侧的第一侧板(221)和设于所述顶板(21)左右两侧的第二侧板(222)；

所述折弯板(23)为表面带有折弯的长方形板状结构，其一个长边端与所述第一侧板(221)远离所述顶板(21)的一端相连，其两个短边端与所述第二侧板(222)的内面相连接。

6.根据权利要求5所述的一种基于驱动一体化打磨头的恒力打磨系统，其特征在于：所述顶板(21)、两个所述第一侧板(221)、两个所述第二侧板(222)以及两个所述折弯板(23)共同组合成一个一端开口的半封闭罩；

所述毛刷(25)设于所述半封闭罩的开口端周边；所述距离传感器(27) 在两个所述第二侧板(222)和两个所述折弯板(23)上分别设置，所述吸尘接口(26)设于所述折弯板(23)上；

所述快换机构公端(28)的一端设于所述顶板(21)的中部，另一端与所述快换机构母端(11)相配合安装。

7.根据权利要求1-4中任一项或6所述的一种基于驱动一体化打磨头的恒力打磨系统，其特征在于：所述偏摆装置(3)还包括与所述柔性接触装置(4)相连的第一连接法兰(31)和设于所述第一连接法兰(31)上的摆动连接板(32)；

所述偏摆机构(33)和所述复位组件(34)均设于所述摆动连接板(32)上；

所述偏摆机构(33)的固定端与所述摆动连接板(32)连接，所述偏摆机构(33)的活动端与所述半封闭外罩(2)相连；

所述复位组件(34)分别连接所述摆动连接板(32)和所述半封闭外罩(2)。

8.根据权利要求7所述的一种基于驱动一体化打磨头的恒力打磨系统，其特征在于：所述偏摆机构(33)包括固定安装在所述摆动连接板(32)上的摆动支座(331)、与所述半封闭外罩(2)的顶部相连的轴承安装座(332)、轴承安装座盖(333)、设于所述轴承安装座盖(333)中心的摆动轴(334)以及设于所述摆动轴(334)外部的球面轴承(335)；

所述摆动支座(331)包括与所述摆动连接板(32)相连接的固位板(3311)和垂直设于所述固位板(3311)两侧的固位耳板(3312)；

所述固位耳板(3312)上设有用于安装所述摆动轴(334)的第一通孔；

所述轴承安装座(332)上设有用于安装所述球面轴承(335)的第二通孔，且所述第二通孔与所述第一通孔同心。

9.根据权利要求8所述的一种基于驱动一体化打磨头的恒力打磨系统，其特征在于：所述轴承安装座盖(333)设于所述轴承安装座(332)的一侧；

所述轴承安装座(332)、所述球面轴承(335)以及所述轴承安装座盖(333)均位于两个所述固位耳板(3312)之间；

所述摆动轴(334)设于所述第一通孔和所述球面轴承(335)之间，所述摆动轴(334)轴向与所述摆动支座(331)固定；

所述轴承安装座(332)下表面与所述半封闭外罩(2)的顶板(21)相连，其上表面为具有一定角度的八字对称斜面，以限定所述偏摆机构的偏摆角度。

10.根据权利要求9所述的一种基于驱动一体化打磨头的恒力打磨系统，其特征在于：所述复位组件(34)包括设于所述摆动连接板(32)上的多个第一弹簧定位块(341)、设于所述半封闭外罩(2)顶部的与所述第一弹簧定位块(341)相对设置的第二弹簧定位块(342)以及设于所述第一弹簧定位块(341)和所述第二弹簧定位块(342)之间的复位弹簧(343)；

所述第一弹簧定位块(341)在所述顶板(21)的上表面四角位置分别设置，所述第一弹簧定位块(341)外侧设有第一凹槽；

所述第二弹簧定位块(342)在所述摆动连接板(32)下表面四角位置分别设置，所述第二弹簧定位块(342)的外侧设有第二凹槽；

所述第一弹簧定位块(341)朝向所述偏摆装置(3)设置，所述第二弹簧定位块(342)朝向所述半封闭外罩(2)设置；

所述第一凹槽和所述第二凹槽分别用于对所述复位弹簧(343)的两端固定，使得所述复位弹簧(343)能够在所述第一弹簧定位块(341)和所述第二弹簧定位块(342)之间往复运动，进而实现打磨工序的自动复位。

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