CN220740627U - 一种快速精定位柔性打磨抛光装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种快速精定位柔性打磨抛光装置，包括：旋转打磨平台、机器人柔性打磨机构和控制系统，所述旋转打磨平台包括旋转平台基座、工装精定位顶升组件主体、旋转平台主体、工装粗定位组件主体和打磨工装，所述旋转平台基座包括基座主体。该快速精定位柔性打磨抛光装置，能降低对工人熟练度的要求，仅需对其进行设备操作培训即可进行作业，并使良率提升，品质稳定，解决了品质因人而异的弊端，节省作业人力，一次装夹即可完成多工位作业，避免人工作业时因翻转零件对表面造成的二次伤害，改善作业环境，降低工人劳动强度，减少人员流失，提升自动化水平，为稳步生产提供必要的、有效的技术支援和保障，提高公司市场竞争力。
Description
技术领域
本实用新型涉及打磨技术领域，具体为一种快速精定位柔性打磨抛光装置。
背景技术
航空航天技术是国家综合实力的展示，是衡量一个国家科技水平的重要标准，随着国家在航空航天技术上的突飞猛进，各类国产飞机需求量与日俱增，作为一个航空件的制造企业，提高生产效率、保证制造品质以满足市场需求是亟需解决的问题，在飞机的某些特殊的零部件中，由于材料及加工工艺的特殊性，使其制造难度大、加工成本高，因此提升产品良率，保证品质的稳定性对企业至关重要。
零件在加工完成后，需要对其进行打磨抛光，该工序直接影响着产品的最终品质，由于零件的表面粗糙度及尺寸要求高，在传统加工制造中，采用人工携带特殊的打磨抛光工具进行加工，该模式对工人的作业手法及熟练度要求极高，因此，产品的品质因人而异，品质和良率不稳定，同时由于零件外形较大，有多个加工面需要打磨抛光，在加工过程中要对其进行翻转，需要多人配合完成，生产效率较低，多种综合因素的影响下，无法满足大规模生产，因此，提升加工效率、稳定良率品质刻不容缓。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种快速精定位柔性打磨抛光装置，具备品质稳定等优点，解决了产品品质因人而异的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种快速精定位柔性打磨抛光装置，包括：旋转打磨平台、机器人柔性打磨机构和控制系统；
所述旋转打磨平台包括旋转平台基座、工装精定位顶升组件主体、旋转平台主体、工装粗定位组件主体和打磨工装。
进一步，所述旋转平台基座包括基座主体，所述基座主体的顶面设有工装精定位顶升组件定位销，所述基座主体的底面设有第一化学锚栓，所述基座主体的顶面设有旋转平台定位销。
进一步，所述工装精定位顶升组件主体包括顶升支架，所述顶升支架上开设有精定位顶升组件定位孔，所述顶升支架上设有第一紧固螺栓，所述顶升支架的内部设有顶升气缸安装支架，所述顶升气缸安装支架的底面设有位于顶升支架内的顶升气缸主体，所述顶升气缸主体输出轴的外侧设有浮动接头，所述顶升支架上设有顶升定位销钉导向衬套，所述顶升定位销钉导向衬套的外侧设有球头顶升定位销钉，所述顶升支架的顶面设有检测传感器。
进一步，所述旋转平台主体包括转台支架，所述转台支架的顶面设有旋转台面，所述旋转台面的顶面开设有第一气管观测孔，所述旋转台面开设有第一减速机注油孔，所述旋转台面的顶面设有工装粗定位组件定位销，所述转台支架开设有旋转平台定位孔，所述转台支架的外侧设有转台压块，所述转台压块的顶面设有第二紧固螺栓。
进一步，所述工装粗定位组件主体包括工装粗定位底板，所述工装粗定位底板的顶面设有旋转气缸防撞挡块，所述工装粗定位底板的顶面设有夹紧气缸，所述工装粗定位底板的顶面设有工装耐磨板，所述工装粗定位底板的顶面设有楔形定位块，所述工装粗定位底板的内部开设有第二减速机注油孔，所述工装粗定位底板的内部开设有第二气管观测孔，所述工装粗定位底板的内部开设有工装粗定位组件定位孔。
进一步，所述打磨工装包括工装底板，所述工装底板上设有楔形粗定位槽，所述工装底板的内部设有精定位销套，所述工装底板的顶面设有第一工装支架，所述工装底板的顶面设有第二工装支架，所述第一工装支架和第二工装支架上设有同一零件本体。
进一步，所述机器人柔性打磨机构包括机器人底座，所述机器人底座上设有第二化学锚栓，所述机器人底座上设有六轴机器人，所述六轴机器人上设有柔性力控打磨组件，所述六轴机器人上设有打磨刀具。
与现有技术相比，本申请的技术方案具备以下有益效果：
1）、降低对工人熟练度的要求，仅需对其进行设备操作培训即可进行作业；
2）、良率提升，品质稳定，解决了品质因人而异的弊端；
3）、节省作业人力，一次装夹即可完成多工位作业，避免人工作业时因翻转零件对表面造成的二次伤害；
4）、改善作业环境，降低工人劳动强度，减少人员流失；
5）、提升自动化水平，为稳步生产提供必要的、有效的技术支援和保障，提高公司市场竞争力。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图2为本实用新型旋转打磨平台示意图；
图3为本实用新型旋转平台基座示意图；
图4为本实用新型工装精定位顶升组件主体示意图；
图5为本实用新型旋转平台主体示意图；
图6为本实用新型工装粗定位组件主体示意图；
图7为本实用新型打磨工装示意图；
图8为本实用新型机器人柔性打磨机构示意图。
图中：1、旋转打磨平台；1-1、旋转平台基座；1-1-1、第一化学锚栓；1-1-2、工装精定位顶升组件定位销；1-1-3、基座主体；1-1-4、旋转平台定位销；1-2、工装精定位顶升组件主体；1-2-1、顶升支架；1-2-2、精定位顶升组件定位孔；1-2-3、第一紧固螺栓；1-2-4、顶升气缸主体；1-2-5、浮动接头；1-2-6、顶升气缸安装支架；1-2-7、检测传感器；1-2-8、顶升定位销钉导向衬套；1-2-9、球头顶升定位销钉；1-3、旋转平台主体；1-3-1、转台支架；1-3-2、旋转平台定位孔；1-3-3、转台压块；1-3-4、第二紧固螺栓；1-3-5、旋转台面；1-3-6、工装粗定位组件定位销；1-3-7、第一气管观测孔；1-3-8、第一减速机注油孔；1-4、工装粗定位组件主体；1-4-1、工装粗定位底板；1-4-2、旋转气缸防撞挡块；1-4-3、夹紧气缸；1-4-4、工装耐磨板；1-4-5、楔形定位块；1-4-6、第二减速机注油孔；1-4-7、第二气管观测孔；1-4-8、工装粗定位组件定位孔；1-5、打磨工装；1-5-1、工装底板；1-5-2、楔形粗定位槽；1-5-3、精定位销套；1-5-4、第一工装支架；1-5-5、零件本体；1-5-6、第二工装支架；2、机器人柔性打磨机构；2-1、第二化学锚栓；2-2、机器人底座；2-3、六轴机器人；2-4、柔性力控打磨组件；2-5、打磨刀具；3、控制系统。
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。
请参阅图1，本实施例中的一种快速精定位柔性打磨抛光装置，包括：旋转打磨平台1、机器人柔性打磨机构2和控制系统3；
旋转打磨平台1包括旋转平台基座1-1、工装精定位顶升组件主体1-2、旋转平台主体1-3、工装粗定位组件主体1-4和打磨工装1-5。
请参阅图2-7，本实施例中的旋转平台基座1-1包括基座主体1-1-3，基座主体1-1-3的顶面设有工装精定位顶升组件定位销1-1-2，基座主体1-1-3的底面设有第一化学锚栓1-1-1，基座主体1-1-3的顶面设有旋转平台定位销1-1-4。
旋转平台基座1-1主要用于承载和安装使用，基座主体1-1-3利用第一化学锚栓1-1-1固定于高强度地面，基座主体1-1-3上预先加工并安装工装精定位顶升组件定位销1-1-2及旋转平台定位销1-1-4，以便后续定位工装精定位顶升组件主体1-2及旋转平台主体1-3。
工装精定位顶升组件主体1-2包括顶升支架1-2-1，顶升支架1-2-1上开设有精定位顶升组件定位孔1-2-2，顶升支架1-2-1上设有第一紧固螺栓1-2-3，顶升支架1-2-1的内部设有顶升气缸安装支架1-2-6，顶升气缸安装支架1-2-6的底面设有位于顶升支架1-2-1内的顶升气缸主体1-2-4，顶升气缸主体1-2-4输出轴的外侧设有浮动接头1-2-5，顶升支架1-2-1上设有顶升定位销钉导向衬套1-2-8，顶升定位销钉导向衬套1-2-8的外侧设有球头顶升定位销钉1-2-9，顶升支架1-2-1的顶面设有检测传感器1-2-7。
工装精定位顶升组件主体1-2共有两个，主要用于打磨工装1-5的精定位，顶升支架1-2-1通过精定位顶升组件定位孔1-2-2与工装精定位顶升组件定位销1-1-2进行定位，通过第一紧固螺栓1-2-3与基座主体1-1-3自带T型槽紧固连接，顶升气缸主体1-2-4通过顶升气缸安装支架1-2-6与顶升支架1-2-1连接，顶升气缸主体1-2-4与浮动接头1-2-5及球头顶升定位销钉1-2-9连接，可沿顶升定位销钉导向衬套1-2-8进行顶升及复位运动，浮动接头1-2-5有±5°的浮动角度，用于补偿球头顶升定位销钉1-2-9因加工组装累积误差造成的卡顿现象，检测传感器1-2-7用于检测打磨工装1-5是否旋转到位。
旋转平台主体1-3包括转台支架1-3-1，转台支架1-3-1的顶面设有旋转台面1-3-5，旋转台面1-3-5的顶面开设有第一气管观测孔1-3-7，旋转台面1-3-5开设有第一减速机注油孔1-3-8，旋转台面1-3-5的顶面设有工装粗定位组件定位销1-3-6，转台支架1-3-1开设有旋转平台定位孔1-3-2，转台支架1-3-1的外侧设有转台压块1-3-3，转台压块1-3-3的顶面设有第二紧固螺栓1-3-4。
旋转平台主体1-3主要用于工位切换，转台支架1-3-1内安装有伺服电机及凸轮分割器，带动旋转台面1-3-5按设定角度旋转，负载可达2吨，旋转平台定位孔1-3-2与旋转平台定位销1-1-4对旋转平台主体1-3进行定位安装，通过转台压块1-3-3和第二紧固螺栓1-3-4将其固定，工装粗定位组件定位销1-3-6用于定位工装粗定位组件主体1-4保证其与旋转台面1-3-5的旋转同轴度，在调试过程中会转动旋转台面1-3-5，为防止工装粗定位组件主体1-4中的气管发生缠绕打结，可通过第一气管观测孔1-3-7进行观察，避免在调试过程中将旋转台面1-3-5单方向长期旋转，第一减速机注油孔1-3-8用于定期加注旋转润滑油。
工装粗定位组件主体1-4包括工装粗定位底板1-4-1，工装粗定位底板1-4-1的顶面设有旋转气缸防撞挡块1-4-2，工装粗定位底板1-4-1的顶面设有夹紧气缸1-4-3，工装粗定位底板1-4-1的顶面设有工装耐磨板1-4-4，工装粗定位底板1-4-1的顶面设有楔形定位块1-4-5，工装粗定位底板1-4-1的内部开设有第二减速机注油孔1-4-6，工装粗定位底板1-4-1的内部开设有第二气管观测孔1-4-7，工装粗定位底板1-4-1的内部开设有工装粗定位组件定位孔1-4-8。
工装粗定位组件主体1-4用于对打磨工装1-5的粗定位，该组件通过工装粗定位组件定位孔1-4-8与工装粗定位组件定位销1-3-6进行定位，通过第二紧固螺栓1-3-4与旋转台面1-3-5进行连接紧固，夹紧气缸1-4-3用于对打磨工装1-5定位后的Z向压紧，为了防止打磨工装1-5在吊装过程中撞伤夹紧气缸1-4-3，采用旋转气缸防撞挡块1-4-2对其进行防护。
打磨工装1-5包括工装底板1-5-1，工装底板1-5-1上设有楔形粗定位槽1-5-2，工装底板1-5-1的内部设有精定位销套1-5-3，工装底板1-5-1的顶面设有第一工装支架1-5-4，工装底板1-5-1的顶面设有第二工装支架1-5-6，第一工装支架1-5-4和第二工装支架1-5-6上设有同一零件本体1-5-5。
打磨工装1-5主要用于对零件的定位装夹，打磨工装1-5在将零件本体1-5-5装夹完成后，采用吊装方式将其放置于工装耐磨板1-4-4上，为了避免工装底板1-5-1与工装粗定位底板1-4-1直接摩擦，工装耐磨板1-4-4高于工装粗定位底板1-4-11.00mm，在其磨损后易于更换，在吊装过程中，通过楔形定位块1-4-5对打磨工装1-5进行导向及粗定位，定位精度±0.5mm，完成粗定位后，顶升气缸主体1-2-4将球头顶升定位销钉1-2-9沿顶升定位销钉导向衬套1-2-8向上顶升，插入精定位销套1-5-3，完成对打磨工装1-5的精定位，完成精定位后夹紧气缸1-4-3下压，夹紧工装底板1-5-1，完成对打磨工装1-5的定位夹紧。
请参阅图8，本实施例中的机器人柔性打磨机构2包括机器人底座2-2，机器人底座2-2上设有第二化学锚栓2-1，机器人底座2-2上设有六轴机器人2-3，六轴机器人2-3上设有柔性力控打磨组件2-4，六轴机器人2-3上设有打磨刀具2-5。
使用第二化学锚栓2-1将机器人底座2-2固定在高强度地面，同时将六轴机器人2-3安装在机器人底座2-2上，柔性力控打磨组件2-4携带打磨刀具2-5安装于六轴机器人2-3六轴法兰，六轴机器人2-3携带柔性力控打磨组件2-4及打磨刀具2-5对定位完成的零件本体1-5-5进行打磨抛光作业，柔性力控打磨组件2-4会自动检测打磨力度，并实时反馈自动调节，保证打磨力度平稳一致，避免对零件造成过切，在完成第一工位作业后，六轴机器人2-3发送信号给控制系统3，控制系统3复位顶升气缸主体1-2-4及夹紧气缸1-4-3，在检测到复位信号后，旋转台面1-3-5携带打磨工装1-5旋转180°，在检测传感器1-2-7检测到打磨工装1-5旋转到位后，顶升气缸主体1-2-4顶升完成精定位，夹紧气缸1-4-3下压，Z向夹紧，并反馈完成信号给控制系统3，控制系统3控制六轴机器人2-3调换第二工位程式进行打磨抛光，完成打磨后，六轴机器人2-3回位home点，控制系统3复位顶升气缸主体1-2-4及夹紧气缸1-4-3，并提示完成零件打磨，更换零件。
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 (7)
1.一种快速精定位柔性打磨抛光装置，其特征在于，包括：旋转打磨平台（1）、机器人柔性打磨机构（2）和控制系统（3）；
所述旋转打磨平台（1）包括用于承载和安装使用的旋转平台基座（1-1）、用于对零件定位装夹的打磨工装（1-5）、用于对打磨工装（1-5）精定位的工装精定位顶升组件主体（1-2）、用于工位切换的旋转平台主体（1-3）和用于对打磨工装（1-5）粗定位的工装粗定位组件主体（1-4）。
2.根据权利要求1所述的一种快速精定位柔性打磨抛光装置，其特征在于：所述旋转平台基座（1-1）包括基座主体（1-1-3），所述基座主体（1-1-3）的顶面设有工装精定位顶升组件定位销（1-1-2），所述基座主体（1-1-3）的底面设有第一化学锚栓（1-1-1），所述基座主体（1-1-3）的顶面设有旋转平台定位销（1-1-4）。
3.根据权利要求1所述的一种快速精定位柔性打磨抛光装置，其特征在于：所述工装精定位顶升组件主体（1-2）包括顶升支架（1-2-1），所述顶升支架（1-2-1）上开设有精定位顶升组件定位孔（1-2-2），所述顶升支架（1-2-1）上设有第一紧固螺栓（1-2-3），所述顶升支架（1-2-1）的内部设有顶升气缸安装支架（1-2-6），所述顶升气缸安装支架（1-2-6）的底面设有位于顶升支架（1-2-1）内的顶升气缸主体（1-2-4），所述顶升气缸主体（1-2-4）输出轴的外侧设有浮动接头（1-2-5），所述顶升支架（1-2-1）上设有顶升定位销钉导向衬套（1-2-8），所述顶升定位销钉导向衬套（1-2-8）的外侧设有球头顶升定位销钉（1-2-9），所述顶升支架（1-2-1）的顶面设有检测传感器（1-2-7）。
4.根据权利要求1所述的一种快速精定位柔性打磨抛光装置，其特征在于：所述旋转平台主体（1-3）包括转台支架（1-3-1），所述转台支架（1-3-1）的顶面设有旋转台面（1-3-5），所述旋转台面（1-3-5）的顶面开设有第一气管观测孔（1-3-7），所述旋转台面（1-3-5）开设有第一减速机注油孔（1-3-8），所述旋转台面（1-3-5）的顶面设有工装粗定位组件定位销（1-3-6），所述转台支架（1-3-1）开设有旋转平台定位孔（1-3-2），所述转台支架（1-3-1）的外侧设有转台压块（1-3-3），所述转台压块（1-3-3）的顶面设有第二紧固螺栓（1-3-4）。
5.根据权利要求1所述的一种快速精定位柔性打磨抛光装置，其特征在于：所述工装粗定位组件主体（1-4）包括工装粗定位底板（1-4-1），所述工装粗定位底板（1-4-1）的顶面设有旋转气缸防撞挡块（1-4-2），所述工装粗定位底板（1-4-1）的顶面设有夹紧气缸（1-4-3），所述工装粗定位底板（1-4-1）的顶面设有工装耐磨板（1-4-4），所述工装粗定位底板（1-4-1）的顶面设有楔形定位块（1-4-5），所述工装粗定位底板（1-4-1）的内部开设有第二减速机注油孔（1-4-6），所述工装粗定位底板（1-4-1）的内部开设有第二气管观测孔（1-4-7），所述工装粗定位底板（1-4-1）的内部开设有工装粗定位组件定位孔（1-4-8）。
6.根据权利要求1所述的一种快速精定位柔性打磨抛光装置，其特征在于：所述打磨工装（1-5）包括工装底板（1-5-1），所述工装底板（1-5-1）上设有楔形粗定位槽（1-5-2），所述工装底板（1-5-1）的内部设有精定位销套（1-5-3），所述工装底板（1-5-1）的顶面设有第一工装支架（1-5-4），所述工装底板（1-5-1）的顶面设有第二工装支架（1-5-6），所述第一工装支架（1-5-4）和第二工装支架（1-5-6）上设有同一零件本体（1-5-5）。
7.根据权利要求1所述的一种快速精定位柔性打磨抛光装置，其特征在于：所述机器人柔性打磨机构（2）包括机器人底座（2-2），所述机器人底座（2-2）上设有第二化学锚栓（2-1），所述机器人底座（2-2）上设有六轴机器人（2-3），所述六轴机器人（2-3）上设有柔性力控打磨组件（2-4），所述六轴机器人（2-3）上设有打磨刀具（2-5）。
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2023
- 2023-09-05 CN CN202322395502.6U patent/CN220740627U/zh active Active
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |