CN220197313U - 一种恒力随行打磨工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种恒力随行打磨工具，包括径向打磨头装置，用于提供径向浮动的作用力；轴向浮动机构，设置在所述径向打磨头装置侧面，用于提供轴向浮动的作用力；打磨磨具，连接所述径向打磨头装置，用于实际打磨操作；径向锁紧机构，横向穿过所述径向打磨头装置，用于控制径向打磨头装置的启用与关闭；本实用新型的有益效果是：径向锁紧机构由径向锁紧轴、柱塞及衬套组成，在径向锁紧轴旋转180°把径向浮动机构锁紧，从而使工具只实现轴向浮动，通过外接轴向浮动机构就可实现工具的轴向浮动，轴向浮动机构由低摩擦气缸、两个比例阀、滑轨滑块、位置传感器组成，从而构成一个可控制的直线往复运动的机构，既能实现径向浮动，又能实现轴向浮动。

Description

一种恒力随行打磨工具

技术领域

本实用新型涉及打磨装置技术领域，尤其涉及一种恒力随行打磨工具。

背景技术

机械打磨方式只要是分为刚性打磨和柔性打磨，刚性打磨头的特点为成本低廉，工件外形复杂时加工效果不好，主要是使用在工件简单，要求不高的场合，根据五种传统打磨方式，将机器人的高柔性、高自动化等优点融入打磨领域，研发出浮动打磨工具，即柔性打磨。目前主要是分为闭环浮动机构、开环浮动机构、轴向浮动打磨工具、径向浮动打磨工具与机器人加力传感器五大类。

检索到现有技术如下：

1、申请号为201811386800.6的中国专利申请，本实用新型公开了一种万向浮动打磨头及设备，万向浮动打磨头包括后端盖、气动打磨机、开闭轴套和关节轴承。开闭轴套的后端与后端盖连接，气动打磨机的后端插设在开闭轴套内，开闭轴套为包括至少一个相互之间可分离的弧形块，弧形块沿周向拼装形成筒状的开闭轴套。关节轴承靠近气动打磨机的前端套装在气动打磨机上。设备包括上述打磨头，本实用新型万向浮动打磨头及设备代替传统人工打磨方式，适用于对待打磨产品的自动化打磨，打磨效果好。

此申请采用开闭轴套、O型圈和关节轴承组成进行径向浮动，此类浮动在打磨生产后，容易造成工具无法恢复的初始位置，从而导致下一次打磨时对工件的质量、工具的正常运行有一定的影响；本实用新型仅只有径向浮动，没有轴向浮动，对一些焊接平面的工件打磨场合并不适用，容易造成工件划伤、加工质量不合格等缺点。

2、申请号为201811179659.2的中国专利申请，本实用新型提供了一种恒力打磨抛光头机构，包括机器人连接法兰、直线电机、平衡低摩擦气缸、电机法兰座、顶连接法兰、气源连接头、外壳、浮动万向连接座、径向恒力浮动气环、主轴电机、前固定法兰；所述机器人连接法兰的底部垂直连接直线电机，其两侧垂直连接平衡低摩擦气缸，平衡低摩擦气缸的底端连接电机法兰座座，所述电机法兰座座的上顶面连接直线电机底部；顶连接法兰的底部连接外壳；所述壳体内腔的内壁设有环形安装槽；所述环形安装槽内设有径向恒力浮动气环，径向恒力浮动气环上均布设有若干个恒力活塞；主轴电机贯穿径向恒力浮动气环，所述恒力活塞的一端贴顶主轴电机的外壁，主轴电机底部连接磨头。

此申请采用浮动万向连接座、径向恒力浮动气环进行径向浮动，两侧垂直连接平衡低摩擦气缸，虽然组成了径向和轴向机构，但轴向缺少相关调节功能，低摩擦气缸仅只做平衡作用，这样导致在打磨时出现轴向浮动力不是恒力，容易造成工件质量下降；其次缺少径向锁紧机构，对不同场合的适用性不强；打磨后，工具的复位也没有相关校正，容易导致工具在打磨时造成工件的损坏或不满足客户的技术要求；径向恒力浮动气环缺少密封，容易导致工具的失效。

3、申请号为201811180392.9的中国专利申请，本实用新型提供了一种自动恒力浮动打磨头，包括法兰盘、力矩伺服电机、角度检测绝对编码器、连杆、圆筒式直线恒力电机、万向节、气动旋转马达、磨头、摆臂、底座组件；所述力矩伺服电机水平设置，其输出轴的末端套设有角度检测绝对编码器，其中段套设有摆臂；所述摆臂的下端铰接连接连杆的顶端；所述连杆的底端铰接底座组件；所述法兰盘的底部通过万向节铰接圆筒直线恒力电机，所述圆筒直线恒力电机垂直设置，其底端通过万向节铰接连接底座组件；底座组件的底部垂直设置气动旋转马达；所述气动旋转马达的输出轴连接磨头。本实用新型的自动恒力浮动打磨头，其能让磨头针对所需打磨区域采取浮动顺随恒力加工，进行柔性打磨抛光有效避免磨头和工件的损坏。

此申请采用力矩伺服电机、角度检测绝对编码器、连杆、圆筒式直线恒力电机、万向节、气动旋转马达、磨头、摆臂组成径向浮动机构，此机构结构复杂，制造成本高；缺少轴向浮动功能

综上，现有技术均存在缺少打磨头校正；只能径向浮动，不能轴向浮动；缺少自锁装置，适用场合单一，结构复杂的问题。

实用新型内容

为克服现有技术中存在的存在缺少打磨头校正；只能径向浮动，不能轴向浮动；缺少自锁装置，适用场合单一，结构复杂的问题，本实用新型提供了一种恒力随行打磨工具。

本实用新型公开一种恒力随行打磨工具，包括径向打磨头装置，用于提供径向浮动的作用力；轴向浮动机构，设置在所述径向打磨头装置侧面，用于提供轴向浮动的作用力；打磨磨具，连接所述径向打磨头装置，用于实际打磨操作；径向锁紧机构，横向穿过所述径向打磨头装置，用于控制径向打磨头装置的启用与关闭；环形气缸，连接所述径向打磨头装置，用于对打磨磨具进行浮动功能的控制；密封防尘装置，设置在所述径向打磨头装置两端，用于密封和防尘；校正感应装置，用于对打磨工具进行位置校正；和主轴电机。

在此基础上，所述径向打磨头装置包括打磨头外壳、径向浮动轴、浮动轴环、至少两个第一衬套、至少两个第一旋转轴、至少两个第二衬套和至少两个第二旋转轴，所述浮动轴环穿过所述径向浮动轴，所述第一衬套从内侧穿过所述浮动轴环，所述第一旋转轴穿过所述第一衬套与径向浮动轴连接，所述第二衬套从外往内安装到打磨头外壳上的安装孔内，第二旋转轴穿过所述第二衬套安装到所述浮动轴环的安装孔内。

在此基础上，所述密封防尘装置设置在所述径向浮动轴两端，所述密封防尘装置包括卡环一、防尘罩一、防尘罩二、卡环二、橡胶密封圈一、防尘罩锁紧片一和防尘罩锁紧片二和橡胶密封圈二，所述卡环一连接所述径向浮动轴，所述卡环二连接所述主轴电机端部，所述防尘罩一通过防尘罩锁紧片一与打磨头外壳一端连接，所述防尘罩二通过防尘罩锁紧片二与打磨头外壳另一端连接，所述卡环一上套设橡胶密封圈一，所述卡环二上套设橡胶密封圈二。

在此基础上，所述打磨头外壳侧面设置轴向浮动安装座，所述轴向浮动机构通过所述轴向浮动安装座与径向打磨头装置固定。

在此基础上，所述轴向浮动机构包括聚氨酯止动螺栓、连接板一、钣金锁紧块、钣金一、径向浮动打磨头连接板、连接块、低摩擦气缸、位置传感器、吹气接头、钣金二、铰链、连接板二、气缸浮动接头、连接板三、滑块、滑轨、连接板四、位置传感器连接座、位置传感器调整支座。

在此基础上，所述连接板三为底板，所述滑轨设置在连接板三上方，所述滑块设置在滑轨上，所述滑块连接径向浮动打磨头连接板，所述连接板三上端安装连接块，所述连接块上安装聚氨酯止动螺栓，所述连接板四设置在连接板三宽度方向的侧面且与连接板三垂直设置，所述连接板四上设置吹气接头，所述低摩擦气缸设置在连接板三上端，所述连接板四连接低摩擦气缸缸体底端，所述低摩擦气缸的导杆连接气缸浮动接头，所述气缸浮动接头另一端插入到所述径向浮动打磨头连接板的T型槽内，所述位置传感器连接座安装到连接板三上，位置传感器调整支座安装到位置传感器连接座上，位置传感器通过位置传感器连接座和位置传感器调整支座插入连接板四的孔内，所述连接板一安装到与所述连接板四相对的侧面，所述连接板一的螺纹孔内安装聚氨酯止动螺栓；所述钣金一和钣金二安装在连接板三长度方向的两个侧面且与所述连接板三垂直设置，所述钣金一和钣金二与所述连接板三之间均通过铰链固定，所述连接板三之间通过铰链固定，所述钣金一和钣金二通过钣金锁紧块固定，所述连接板三下端设置连接板二。

在此基础上，所述径向锁紧机构包括径向锁紧轴、衬套三、卡簧一、卡簧二和柱塞，所述衬套三设置在打磨头外壳的侧孔内，所述径向锁紧轴插入到衬套三的内孔并穿过打磨头外壳另一端的孔中，所述径向锁紧轴两端分别通过卡簧一和卡簧二卡紧，所述柱塞安装在所述打磨头外壳底部的螺纹孔内。

在此基础上，所述环形气缸包括防漏气密封圈、螺栓、环形气缸外壳、L型接头、环形气缸缸体、活塞杆、活塞泛塞封和圆柱销，所述活塞泛塞封安装到活塞杆上，所述活塞杆安装到环形气缸缸体的安装孔内，所述环形气缸缸体的两端分别安装防漏气密封圈，所述环形气缸缸体安装在环形气缸外壳的内孔中，通过螺栓锁紧，通过圆柱销进行定位，所述环形气缸外壳侧端的安装孔内安装L型接头。

在此基础上，所述校正感应装置包括校正传感器支架、检测支架、校正传感器支座和校正传感器，所述检测支架安装在卡环二上端，所述校正传感器支架安装在环形气缸侧端，所述校正传感器支座安装到校正传感器支架的上端，所述校正传感器穿入到校正传感器支座安装孔内。

在此基础上，所述连接板二下端连接机器人法兰安装座。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型，径向锁紧机构由径向锁紧轴、柱塞及衬套组成，在径向锁紧轴旋转180°把径向浮动机构锁紧，从而使工具只实现轴向浮动，通过外接轴向浮动机构就可实现工具的轴向浮动，轴向浮动机构由低摩擦气缸、两个比例阀、滑轨滑块、位置传感器组成，从而构成一个可控制的直线往复运动的机构，既能实现径向浮动，又能实现轴向浮动。

(2)本实用新型，针对打磨后的校正通过校正传感器对整个浮动机构进行检测，保证每次数值的一致性，从而在工具上直接实现打磨工具的校正，不需要借助外部设备，校正传感器检测精度在2μm，解决了现有技术在打磨磨具无法校正的问题。

(3)本实用新型，采用环形气缸、比例阀对工具进行恒力径向浮动，在打磨过程中，可通过比例阀进行调节环形气缸的进气压力值来针对不同材质、外形打磨的恒力的实现。

(4)本实用新型，通过在径向浮动轴两端设置密封防尘装置，通过卡环、密封圈、防尘罩的配合，避免灰尘进入，保证装置运行顺畅。

附图说明

图1是本实用新型恒力随行打磨工具结构示意图；

图2是本实用新型恒力随行打磨工具无轴向浮动机构主视结构示意图；

图3是图2剖视结构示意图；

图4是图2爆炸结构示意图；

图5是图3B处放大结构示意图；

图6是本实用新型径向锁紧机构结构示意图；

图7是本实用新型径向锁紧轴结构示意图；

图8是本实用新型环形气缸爆炸结构示意图；

图9是本实用新型环形气缸缸体结构示意图；

图10是本实用新型活塞杆与活塞泛塞封安装结构示意图；

图11是本实用新型轴向浮动机构立体结构示意图；

图12是本实用新型轴向浮动机构俯视结构示意图；

图13是图12C-C向结构示意图；

图14是本实用新型恒力随行打磨工具气动原理图。

图中：1、径向打磨头装置，1-1、打磨头外壳，1-2、径向浮动轴，1-3、浮动轴环，1-4、衬套一，1-5、衬套四，1-6、旋转轴一，1-7、旋转轴三，1-8、衬套二，1-9、衬套五，1-10、旋转轴二，1-11旋转轴四；

2、轴向浮动机构，2-1、聚氨酯止动螺栓，2-2、连接板一，2-3、钣金锁紧块，2-4、钣金一，2-5、径向浮动打磨头连接板，2-7、连接块，2-8、低摩擦气缸，2-10、位置传感器，2-11、吹气接头，2-12、钣金二，2-13、铰链，2-14、连接板二，2-17、气缸浮动接头，2-18、连接板三，2-19、滑块，2-20、滑轨，2-21、连接板四，2-22、位置传感器连接座，2-23、位置传感器调整支座；

3、打磨磨具；

4、径向锁紧机构，4-1、径向锁紧轴，4-2、衬套三，4-3、卡簧一，4-4、卡簧二，4-5、柱塞；

5、环形气缸，5-1、防漏气密封圈，5-2、螺栓，5-3、环形气缸外壳，5-4、L型接头，5-5、环形气缸缸体，5-6、活塞杆，5-7、活塞泛塞封，5-8、圆柱销；

6、密封防尘装置，6-1、卡环一，6-2、防尘罩一，6-3、防尘罩二，6-4、卡环二，6-5、橡胶密封圈一，6-6、防尘罩锁紧片一，6-7、防尘罩锁紧片二，6-8、橡胶密封圈二；

7、校正感应装置，7-1、校正传感器支架，7-2、检测支架，7-3、校正传感器支座，7-4校正传感器；

8、主轴电机；

9、机器人法兰安装座；

10、轴向浮动安装座；

11、第一比例阀；

12、第二比例阀；

13、第三比例阀；

14、第一两位五通电磁阀；

15、第二两位五通电磁阀；

16、常通两位二通换向电磁阀；

17、拉力进气接头；

18、推力进气接头；

19、气源。

具体实施方式

以下结合附图和实施例，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。

本实用新型披露了一种恒力随行打磨工具，参考图1，包括径向打磨头装置1，用于提供径向浮动的作用力；轴向浮动机构2，设置在所述径向打磨头装置1侧面，用于提供轴向浮动的作用力；打磨磨具3，连接所述径向打磨头装置1，用于实际打磨操作；径向锁紧机构4，横向穿过所述径向打磨头装置1，用于控制径向打磨头装置1的启用与关闭；环形气缸5，连接所述径向打磨头装置1，用于对打磨磨具3进行浮动功能的控制；密封防尘装置6，设置在所述径向打磨头装置1两端，用于密封和防尘；校正感应装置7，用于对打磨工具进行位置校正；和主轴电机8，用于驱动打磨磨具的旋转，在本实施例中，设置转速在15000rad/min，功率在1200W。

作为本实用新型的优选实施方式，在本实施例中，参考图2、图3、图4和图5，径向打磨头装置1包括打磨头外壳1-1、径向浮动轴1-2、浮动轴环1-3、两个第一衬套、两个第一旋转轴、两个第二衬套和两个第二旋转轴，在安装时，第一衬套为衬套一1-4和衬套四1-5，第一旋转轴为旋转轴一1-6和旋转轴三1-7，第二衬套为衬套二1-8和衬套五1-9，第二旋转轴为旋转轴二1-10和旋转轴四1-11，先将衬套一1-4和衬套四1-5安装到浮动轴环1-3孔内，衬套一1-4和衬套四1-5需要从浮动轴环1-3的内径进行安装，将旋转轴一1-6和旋转轴三1-7分别穿过衬套一1-4和衬套四1-5内径并安装到径向浮动轴1-2的孔内，将径向浮动轴1-2和浮动轴环1-3位置固定，将衬套二1-8和衬套五1-9从外往内安装到打磨头外壳1-1上的安装孔内，安装好套进打磨头外壳1-1内径内，再将旋转轴二1-10和旋转轴四1-11分别穿过衬套二1-8和衬套五4内径并安装到浮动轴环1-3安装孔内，将打磨头外壳1-1和浮动轴环1-3位置固定，将环形气缸5底部与打磨头外壳1-1上端相连，完成径向浮动机构的安装，控制用于打磨头X轴旋转和Y轴旋转。

作为本实用新型的优选实施方式，在本实施例中，密封防尘装置6设置在所述径向浮动轴1-2两端，密封防尘装置6包括卡环一6-1、防尘罩一6-2、防尘罩二6-3、卡环二6-4、橡胶密封圈一6-5、防尘罩锁紧片一6-6和防尘罩锁紧片二6-7和橡胶密封圈二6-8，在安装时，将卡环一6-1与径向浮动轴1-2连接，将主轴电机8定位及锁紧，再将防尘罩一6-2从卡环一6-1外径穿出，并通过防尘罩锁紧片一6-6将防尘罩一6-2一端与打磨头外壳1-1下端相连接，再将橡胶密封圈一6-5卡入到卡环一6-1上，将防尘罩一6-2另一端与卡环一6-1相紧固；防尘罩锁紧片一6-6贴着防尘罩一6-2边缘一圈设置；橡胶密封圈一6-5卡在卡环一6-1中间凹陷的位置，将卡环二6-4锁紧到主轴电机8尾端，将防尘罩二6-3从卡环二6-4外径穿出，并通过防尘罩锁紧片二6-7将防尘罩二6-3一端与打磨头外壳1-1上端相连接，再将橡胶密封圈二6-8卡入到卡环二6-4上，将防尘罩二6-3另一端与卡环二6-4相紧固。

作为本实用新型的优选实施方式，在本实施例中，参考图1和图2，校正感应装置7包括校正传感器支架7-1、检测支架7-2、校正传感器支座7-3和校正传感器7-4，校正感应装置主要用于打磨工具在打磨后，对打磨工具进行位置校正，在同一批产品中，保证打磨的一致性，在安装时，将检测支架7-2安装到卡环二6-4上端，将校正传感器支架7-1安装到环形气缸5侧端，校正传感器支座7-3安装到校正传感器支架7-1的上端，将校正传感器7-4穿入到校正传感器支座7-3安装孔内，调节好后并锁紧。

作为本实用新型的优选实施方式，在本实施例中，参考图11、图12和图13，轴向浮动机构2通过轴向浮动安装座10与径向打磨头装置1固定，轴向浮动机构2包括聚氨酯止动螺栓2-1、连接板一2-2、钣金锁紧块2-3、钣金一2-4、径向浮动打磨头连接板2-5、连接块2-7、低摩擦气缸2-8、位置传感器2-10、吹气接头2-11、钣金二2-12、铰链2-13、连接板二2-14、气缸浮动接头2-17、连接板三2-18、滑块2-19、滑轨2-20、连接板四2-21、位置传感器连接座2-22、位置传感器调整支座2-23，在安装时，连接板三2-18为底板，将连接块2-7安装到连接板三2-18上端，将滑轨2-20安装到连接板三2-18上端，当距离超过70mm时，安装两个滑轨2-20；将滑块2-19与径向浮动打磨头连接板2-5连接，根据步骤二的距离安装两个；将滑块2-19插入滑轨2-20中，将聚氨酯止动螺栓2-1安装到连接块2-7上，一端安装两个，将气缸浮动接头2-17安装到低摩擦气缸2-8的导杆上，再将连接板四2-21安装到低摩擦气缸2-8缸体底端；

安装好的组件安装到连接板三2-18上，同时气缸浮动接头2-17插入到径向浮动打磨头连接板2-5的T型槽内，此时，连接板四2-21与连接板三2-18宽度方向的侧面相连接；

将位置传感器连接座2-22安装到连接板三2-18上，再将位置传感器调整支座2-23安装到位置传感器连接座2-22上，然后将位置传感器2-10插入连接板四2-21的孔内，并穿过位置传感器连接座2-22、位置传感器调整支座2-23的孔内；

将连接板一2-2安装到连接板三2-18长所在方向的两个侧面，再将聚氨酯止动螺栓2-1安装到连接板一2-2的螺纹孔内，在本实施例中安装两个聚氨酯止动螺栓2-1；

钣金一2-4和钣金二2-12安装在连接板三2-18底端的两侧，通过铰链2-13将钣金二2-12与连接板三2-18固定，通过铰链2-13将钣金一2-4与连接板三2-18固定，钣金锁紧块2-3和钣金锁紧块2-3将钣金一2-4、钣金二2-12连接到一起，将吹气接头2-11安装到连接板四2-21上，连接板二2-14上端安装到连接板三2-18下端，再将机器人法兰安装座2-15上端连接到连接板二2-14的下端，机器人法兰安装座2-15连接机器人，这样轴向浮动机构2完成装配；

在实际使用中，低摩擦气缸2-8主要用于轴向浮动机构2的直线运动的驱动，聚氨酯止动螺栓2-1安装到连接块2-7上，将聚氨酯止动螺栓2-1安装到连接板一2-2的螺纹孔内，在低摩擦气缸2-8运动的过程中，聚氨酯止动螺栓2-1、聚氨酯止动螺栓2-1用于对直线运动机构进行位置定位，通过位置传感器2-10检测轴向浮动机构2直线运动的距离以及打磨过程中轴向浮动的距离，吹气接头2-11主要用于对轴向浮动机构2进行气压除尘，主要用压力来保证杂质、灰尘无法进入设备内。

作为本实用新型的优选实施方式，在本实施例中，参考图6，径向锁紧机构4包括径向锁紧轴4-1、衬套三4-2、卡簧一4-3、卡簧二4-4和柱塞4-5，安装时，将衬套三4-2安装到打磨头外壳1-1侧孔内，然后再将径向锁紧轴4-1插入到衬套三4-2内孔，并穿过打磨头外壳1-1另一端孔中，用卡簧一4-3和卡簧二4-4分别对径向锁紧轴4-1两端卡紧，最后将柱塞4-5安装到打磨头外壳1-1底部的螺纹孔内。

参考图7，在实际使用时，径向锁紧轴4-1两侧分别有两个半圆孔，并在一条圆轴向线上，呈180°分布，通过柱塞4-5对其进行锁紧，在不借助外力时，柱塞4-5在一段的半圆孔内，受到外力作用时，使径向锁紧轴4-1旋转180°，柱塞4-5进入另一端的半圆孔内，从而使之作为开关键，设计时需要保证D＝2b，b＝a+2，其中b表示径向锁紧轴4-1圆心到径向浮动轴1-2的Y向卡槽边的距离，a表示径向锁紧轴4-1圆心到径向浮动轴1-2的Z向卡槽边的距离，D表示径向锁紧轴的直径。

作为本实用新型的优选实施方式，在本实施例中，参考图8、图9和图10，环形气缸5包括防漏气密封圈5-1、螺栓5-2、环形气缸外壳5-3、L型接头5-4、环形气缸缸体5-5、活塞杆5-6、活塞泛塞封5-7和圆柱销5-8，在安装时，将活塞泛塞封5-7安装到活塞杆5-6上，在本实施例中活塞杆5-6设置12个，将活塞杆5-6安装到环形气缸缸体5-5的安装孔内，每30°一个，将防漏气密封圈5-1安装到环形气缸缸体5-5上，上下两端各两个，将安装好的环形气缸缸体5-5安装到环形气缸外壳5-3的内孔中，并通过螺栓5-2锁紧，圆柱销5-8进行定位，将L型接头5-4安装到环形气缸外壳5-3侧端的安装孔内，最终完成环形气缸5的安装；

在实际使用中，环形气缸缸体5-5上有12个活塞杆安装孔，均匀分布在环形气缸缸体5-5外径上，环形气缸缸体5-5外径有通气槽，环形气缸外壳5-3内径设有通气槽，并与L接头5-4安装孔相连，活塞泛塞封5-7主要用于活塞杆5-6的直线往复运动，并起密封作用，防漏气密封圈5-1主要用于环形气缸缸体5-5与环形气缸外壳5-3连接后的密封。

参考图14，本实用新型的恒力随行打磨工具在工作时气路原理是，将气源19用气管连接到常通两位二通换向电磁阀16上，再用气管将常通两位二通换向电磁阀16与第一比例阀11相连接，将L型接头5-4安装到环形气缸外壳5-3，常通状态，保证环形气缸5始终处于工作状态，再用气管将第一比例阀11与L型接头5-4相连接；将气源19用气管连接到第一两位五通电磁阀14上，再用气管将第一两位五通电磁阀14与第二比例阀12相连接，推力进气接头18安装到低摩擦气缸2-8上，在通过气管将第二比例阀12与推力进气接头18相连接；将气源19用气管连接到第二两位五通电磁阀15上，再用气管将第二两位五通电磁阀15与第三比例阀13相连接，拉力进气接头17安装到低摩擦气缸2-8上，在通过气管将第三比例阀13与拉力进气接头17相连接；第一两位五通电磁阀14、第二两位五通电磁阀15主要用于对低摩擦气缸2-8进行方向控制；常通两位二通换向电磁阀16主要用于对环形气缸5进行方向控制；第一比例阀11主要用于对环形气缸气压5的调控；第二比例阀12、第三比例阀13主要用于对低摩擦气缸2-8气压的调控，其中第二比例阀12主要用于对打磨过程中对产生的力进行平衡，第三比例阀13主要用于平衡径向打磨头由环形气缸5、径向锁紧机构4和径向打磨头装置1组成的重力进行平衡，通常设置为定值。

通过主轴电机8作为动力源，带动打磨磨具3高速旋转，机器人末端携带打磨工具与需要打磨的工件进行接触，机器人根据设定的轨迹进行运动，并对工件进行打磨，在打磨过程中，因工件打磨表面凹凸不平，需要打磨工具恒力并随行，径向浮动和轴向浮动就是为了更好的满足这样的需求；

径向浮动根据打磨表面的状态进行浮动，在打磨时，主轴电机8加打磨磨具随着工件状态进行浮动，主要根据旋转轴一1-6、旋转轴二1-10、旋转轴三1-7、旋转轴四1-11进行浮动，环形气缸5主要用以保证打磨时的恒力，其恒力主要依靠校正传感器7-4位置变化，把信号传递给机器人，机器人再把信号传递给第一比例阀11，第一比例阀11根据信号进行调节进气的压力值；

轴向浮动时，通过第三比例阀13调整后用以平衡径向打磨头的重力，一般情况下，第三比例阀13设定成定值，在打磨时，根据打磨面浮动，位置传感器2-10进行识别，并把相应的信号传递给机器人，经机器人处理后在把相关信号在传递给第二比例阀12，经第二比例阀12进行气压调整，从而保证打磨过程中力的恒定。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”、“垫设”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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，除非另有明确的限定，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。

上述说明示出并描述了本实用新型的优选实施例，如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种恒力随行打磨工具，其特征在于：包括

径向打磨头装置(1)，用于提供径向浮动的作用力；

轴向浮动机构(2)，设置在所述径向打磨头装置(1)侧面，用于提供轴向浮动的作用力；

打磨磨具(3)，连接所述径向打磨头装置(1)，用于实际打磨操作；

径向锁紧机构(4)，横向穿过所述径向打磨头装置(1)，用于控制径向打磨头装置(1)的启用与关闭；

环形气缸(5)，连接所述径向打磨头装置(1)，用于对打磨磨具(3)进行浮动功能的控制；

密封防尘装置(6)，设置在所述径向打磨头装置(1)两端，用于密封和防尘；

校正感应装置(7)，用于对打磨工具进行位置校正；

和主轴电机(8)。

2.根据权利要求1所述的恒力随行打磨工具，其特征在于：所述径向打磨头装置(1)包括打磨头外壳(1-1)、径向浮动轴(1-2)、浮动轴环(1-3)、至少两个第一衬套、至少两个第一旋转轴、至少两个第二衬套和至少两个第二旋转轴，所述浮动轴环(1-3)穿过所述径向浮动轴(1-2)，所述第一衬套从内侧穿过所述浮动轴环(1-3)，所述第一旋转轴穿过所述第一衬套与径向浮动轴(1-2)连接，所述第二衬套从外往内安装到打磨头外壳(1-1)上的安装孔内，第二旋转轴穿过所述第二衬套安装到所述浮动轴环(1-3)的安装孔内。

3.根据权利要求2所述的恒力随行打磨工具，其特征在于：所述密封防尘装置(6)设置在所述径向浮动轴(1-2)两端，所述密封防尘装置(6)包括卡环一(6-1)、防尘罩一(6-2)、防尘罩二(6-3)、卡环二(6-4)、橡胶密封圈一(6-5)、防尘罩锁紧片一(6-6)和防尘罩锁紧片二(6-7)和橡胶密封圈二(6-8)，所述卡环一(6-1)连接所述径向浮动轴(1-2)，所述卡环二(6-4)连接所述主轴电机(8)端部，所述防尘罩一(6-2)通过防尘罩锁紧片一(6-6)与打磨头外壳(1-1)一端连接，所述防尘罩二(6-3)通过防尘罩锁紧片二(6-7)与打磨头外壳(1-1)另一端连接，所述卡环一(6-1)上套设橡胶密封圈一(6-5)，所述卡环二(6-4)上套设橡胶密封圈二(6-8)。

4.根据权利要求3所述的恒力随行打磨工具，其特征在于：所述打磨头外壳(1-1)侧面设置轴向浮动安装座(10)，所述轴向浮动机构(2)通过所述轴向浮动安装座(10)与径向打磨头装置(1)固定。

5.根据权利要求4所述的恒力随行打磨工具，其特征在于：所述轴向浮动机构(2)包括聚氨酯止动螺栓(2-1)、连接板一(2-2)、钣金锁紧块(2-3)、钣金一(2-4)、径向浮动打磨头连接板(2-5)、连接块(2-7)、低摩擦气缸(2-8)、位置传感器(2-10)、吹气接头(2-11)、钣金二(2-12)、铰链(2-13)、连接板二(2-14)、气缸浮动接头(2-17)、连接板三(2-18)、滑块(2-19)、滑轨(2-20)、连接板四(2-21)、位置传感器连接座(2-22)、位置传感器调整支座(2-23)。

6.根据权利要求5所述的恒力随行打磨工具，其特征在于：所述连接板三(2-18)为底板，所述滑轨(2-20)设置在连接板三(2-18)上方，所述滑块(2-19)设置在滑轨(2-20)上，所述滑块(2-19)连接径向浮动打磨头连接板(2-5)，所述连接板三(2-18)上端安装连接块(2-7)，所述连接块(2-7)上安装聚氨酯止动螺栓(2-1)，所述连接板四(2-21)设置在连接板三(2-18)宽度方向的侧面且与连接板三(2-18)垂直设置，所述连接板四(2-21)上设置吹气接头(2-11)，所述低摩擦气缸(2-8)设置在连接板三(2-18)上端，所述连接板四(2-21)连接低摩擦气缸(2-8)缸体底端，所述低摩擦气缸(2-8)的导杆连接气缸浮动接头(2-17)，所述气缸浮动接头(2-17)另一端插入到所述径向浮动打磨头连接板(2-5)的T型槽内，所述位置传感器连接座(2-22)安装到连接板三(2-18)上，位置传感器调整支座(2-23)安装到位置传感器连接座(2-22)上，位置传感器(2-10)通过位置传感器连接座(2-22)和位置传感器调整支座(2-23)插入连接板四(2-21)的孔内，所述连接板一(2-2)安装到与所述连接板四(2-21)相对的侧面，所述连接板一(2-2)的螺纹孔内安装聚氨酯止动螺栓(2-1)；所述钣金一(2-4)和钣金二(2-12)安装在连接板三(2-18)长度方向的两个侧面且与所述连接板三(2-18)垂直设置，所述钣金一(2-4)和钣金二(2-12)与所述连接板三(2-18)之间均通过铰链(2-13)固定，所述连接板三(2-18)之间通过铰链(2-13)固定，所述钣金一(2-4)和钣金二(2-12)通过钣金锁紧块(2-3)固定，所述连接板三(2-18)下端设置连接板二(2-14)。

7.根据权利要求4所述的恒力随行打磨工具，其特征在于：所述径向锁紧机构(4)包括径向锁紧轴(4-1)、衬套三(4-2)、卡簧一(4-3)、卡簧二(4-4)和柱塞(4-5)，所述衬套三(4-2)设置在打磨头外壳(1-1)的侧孔内，所述径向锁紧轴(4-1)插入到衬套三(4-2)的内孔并穿过打磨头外壳(1-1)另一端的孔中，所述径向锁紧轴(4-1)两端分别通过卡簧一(4-3)和卡簧二(4-4)卡紧，所述柱塞(4-5)安装在所述打磨头外壳(1-1)底部的螺纹孔内。

8.根据权利要求1所述的恒力随行打磨工具，其特征在于：所述环形气缸(5)包括防漏气密封圈(5-1)、螺栓(5-2)、环形气缸外壳(5-3)、L型接头(5-4)、环形气缸缸体(5-5)、活塞杆(5-6)、活塞泛塞封(5-7)和圆柱销(5-8)，所述活塞泛塞封(5-7)安装到活塞杆(5-6)上，所述活塞杆(5-6)安装到环形气缸缸体(5-5)的安装孔内，所述环形气缸缸体(5-5)的两端分别安装防漏气密封圈(5-1)，所述环形气缸缸体(5-5)安装在环形气缸外壳(5-3)的内孔中，通过螺栓(5-2)锁紧，通过圆柱销(5-8)进行定位，所述环形气缸外壳(5-3)侧端的安装孔内安装L型接头(5-4)。

9.根据权利要求1所述的恒力随行打磨工具，其特征在于：所述校正感应装置(7)包括校正传感器支架(7-1)、检测支架(7-2)、校正传感器支座(7-3)和校正传感器(7-4)，所述检测支架(7-2)安装在卡环二(6-4)上端，所述校正传感器支架(7-1)安装在环形气缸(5)侧端，所述校正传感器支座(7-3)安装到校正传感器支架(7-1)的上端，所述校正传感器(7-4)穿入到校正传感器支座(7-3)安装孔内。

10.根据权利要求6所述的恒力随行打磨工具，其特征在于：所述连接板二(2-14)下端连接机器人法兰安装座(9)。