CS271163B1

CS271163B1 - Grinding head

Info

Publication number: CS271163B1
Application number: CS887441A
Authority: CS
Inventors: Stanislav Ing Feber
Original assignee: Feber Stanislav
Priority date: 1988-11-14
Filing date: 1988-11-14
Publication date: 1990-08-14
Also published as: CS744188A1

Abstract

The grinding head for the grinding of mechanical parts, namely for the finishing of castings, has, from the inner side a pot-like shaped body (3) with a tilting element (5) mounted along its axis, to which, in parallel with the pot-like shaped body(3) axis, a grinder (4) is fixed. Inside the upper edge of the body (3) between the grinder (4) and the body (3), there is a shock absorbing mass (6) and perpendicular to the grinder (4) axis there is a set of springs, where the first two springs (1) are symmetrically mounted along both sides of the grinder (4). The other springs (2) are mounted symmetrically along both sides of the grinder (4). The axis of the first spring (1) is perpendicular to the axis of the other set of springs (2). The first spring constant is smaller than the second spring constant (2). In parallel with the axis of each spring (1) and every second spring (2) contact-free inductive transducers (8) are fixed to the inner wall of the body (3).<IMAGE>

Description

Vynález se týká brousicích hlavic, zejména к průmyslovým robotům к broušení strojních součástí.The invention relates to grinding heads, in particular to industrial robots for grinding machine parts.

Jsou známy brousicí hlavice, kde bruska Je uložena přes tlumicí hmotu poddajně к ose tělesa hrncovitého tvaru bez vymezení roviny kmitání brusky, respektive bruska Je uložena v ose tělesa hrncovitého tvaru sklopně na jednoduchém čepu s odpružením pomocí dvou pružin uložených v ose po obou stranách brusky, přičemž tyto pružiny umožňují kmitání brusky v rovině vymezené jednoduchým čepem.Known grinding heads are known where the grinder is supported over the damping material yieldingly to the axis of the pot-shaped body without limiting the oscillation plane of the grinder, respectively the grinder is mounted on the axis of the pot-shaped body hinged on a single pin with springing. these springs allow the grinding machine to oscillate in a plane defined by a single pin.

Nevýhodou známých zařízení к pružnému upevnění brusky je možnost vzniku nepravidelného namáhání čepu nesoucího brusku v případě kolizních situací v chodu průmyslového robotu. Uložení brusky přes tlumicí hmotu v tělese hrncovitého tvaru bez vymezení roviny kmitání má omezenou možnost aplikace.A disadvantage of the known devices for the flexible fixing of the grinding machine is the possibility of irregular loading of the pin carrying the grinding machine in case of collision situations in the operation of an industrial robot. Placing the grinder over the damping compound in a pot-shaped body without delimiting the oscillation plane has a limited possibility of application.

Nevýhody známých brousicích hlavic řeší brousicí hlavice podle vynálezu, složená z pružin, tělesa hrncovitého tvaru, brusky, výkyvného elementu, tlumicí hmoty, uchopovacího elementu, bezkontaktních indukčních snímačů, přičemž těleso hrncovitého tvaru má upevněn v ose z vnější strany uchopovací element, jehož podstata spočívá v tom, že z vnitřní strany tělesa hrncovitého tvaru je v jeho ose upevněn výkyvný element, ke kterénu je souhlasně s osou tělesa hrncovitého tvaru upevněna bruska, uvnitř horního okraje tělesa hrncovitého tvaru mezi bruskou a tělesem hrncovitého tvaru je tlumicí hmota a v rovině kolmé к ose brusky množina pružin, kde dvě první pružiny jsou uloženy souměrně po obou stranách brusky, druhé pružiny jsou uloženy souměrně po obou stranách brusky, přičemž osa prvních pružin je kolzaá к ose soustavy druhých pružin a tuhost první pružiny je menší, než tuhost druhé pružiny, přičemž rovnoběžně s osou každé první pružiny a každé druhé pružiny jsou upevněny do vnitřní stěny tělesa hrncovitého tvaru bezkontaktní indukční snímače.Disadvantages of the known grinding heads are solved by the grinding heads according to the invention, consisting of springs, pot-shaped body, grinder, swivel element, damping mass, grip element, contactless inductive sensors, the pot-shaped body having a grip element in that a swivel element is fixed on its inner side of the pot-shaped body, to which a grinding machine is fixed in accordance with the axis of the pot-shaped body, a damping mass is inside the upper edge of the pot-shaped body a plurality of springs wherein the first two springs are symmetrically disposed on both sides of the grinder, the second springs are disposed symmetrically on both sides of the grinder, wherein the axis of the first springs is clashing with the axis of the second spring assembly and the first spring stiffness is less than the second spring while parallel to the axis of each first spring and a second spring are each fixed to the inner wall of the housing cup-shaped non-contact inductive sensors.

Předností brousicí hlavice podle vynálezu je vymezení pracovní roviny kmitání brusky při broušení, přičemž tato pracovní rovina kmitání brusky je určena osou prvních pružin a výkyvným elementem, například Kardanovým kloubem nebo pružným elementem. Průmyslový robot nebo manipulátor manipuluje prostorově s brousicí hlavicí vždy tak, aby pracovní rovina kmitání brusky byla kolmá к opracovávané ploše. Případný vznik kolizních situací při prostorové manipulaci s brousicí hlavicí je v omezeném rozsahu odstraněn poddajností druhých pružin s cílem ochrany nástroje brusky před poškozením. Překročení dovoleného rozkmitu brusky indikuje soustava bezkontaktních indukčních snímačů, jejichž informace se přenášejí do řídicího systému průmyslového robotu nebo manipulátoru a využívají к bezkoliznímu řízení pohybu brousicí hlavice.An advantage of the grinding head according to the invention is the delimitation of the working plane of the grinding oscillation during grinding, the working plane of the grinding oscillation being determined by the axis of the first springs and by the pivot element, for example a cardan joint or elastic element. The industrial robot or manipulator always manipulates the grinding head spatially so that the working plane of the grinding machine is perpendicular to the work surface. The possible occurrence of collision situations during spatial handling of the grinding head is, to a limited extent, eliminated by the flexibility of the second springs in order to protect the grinding tool against damage. Exceeding the allowable swing of the grinder is indicated by a set of non-contact inductive sensors, whose information is transmitted to the industrial robot or manipulator control system and used for collisionless control of the grinding head movement.

Brousicí hlavice podle vynálezu je zobrazena na připojených výkresech, kde na obr. 1 je zobrazen v řezu nárys a na obr. 2 a obr. 3 je zobrazen v řezu půdorys.The grinding head according to the invention is shown in the accompanying drawings, in which Fig. 1 is a cross-sectional front view and Figs. 2 and 3 are a cross-sectional plan view.

Těleso 3 hrncovitého tvaru má upevněn v ose z vnější strany uchopovací element 7, z vnitřní strany tělesa 3 hrncovitého tvaru je v jeho ose upevněn Kardanův kloub nebo pružný element 5, ke kterému je souhlasně s osou tělesa 3 hrncovitého tvaru upevněna bruska 4, uvnitř horního okraje tělesa 3 hrncovitého tvaru mezi bruskou 4 a tělesem 3 hrncovitého tvaru je tlumicí hmota 6 a v rovině kolmé к ose brusky 4 množina pružin, kde dvě první pružiny д jsou uloženy souměrně po obou stranách brusky 4, druhé pružiny 2 jsou uloženy souměrně po obou stranách brusky 4, přičemž osa prvních pružin 1 je kolmá к ose soustavy druhých pružin 2, přičemž rovnoběžně s osou každé první pružiny 1 a každé druhé pružiny 2 jsou upevněny do vnitřní stěny tělesa 3 hrncovitého tvaru bezkontaktní indukční snímače 8.The pot-shaped body 3 has a gripping element 7 mounted on the outside of the pot, a cardan joint or a resilient element 5 is fastened to the pot-shaped inside of the pot-shaped body 3, to which the grinder 4 is fixed in line with the pot-shaped axis. the edges of the pot-shaped body 3 between the grinder 4 and the pot-shaped body 3 is a damping mass 6 and in a plane perpendicular to the axis of the grinder 4 a plurality of springs where two first springs д are symmetrical on both sides of the grinder 4 the axes of the first springs 1 are perpendicular to the axis of the set of second springs 2, and parallel to the axis of each first spring 1 and each second spring 2 are fixed to the inner wall of the pot-shaped body 3 of a contactless inductive sensor 8.

Na obr. 3 je zobrazen v řezu půdorys brousicí hlavice, na kterém druhé pružiny 2 jsou uloženy vějířovitě к ose brusky 4 a souměrně vzhledem к ose prvních pružin 1, rovnoběžně s osou každé první pružiny ± a každé druhé přužiny 2 jsou upevněny do vnitřní stěny tělesa 3 hrncovitého tvaru bezkontaktní indukční snímače 8.FIG. 3 is a cross-sectional plan view of a grinding head on which the second springs 2 are framed to the axis of the grinder 4 and symmetrically with respect to the axis of the first springs 1, parallel to the axis of each first spring ± and each second springs 2 pot-shaped bodies 3 contactless inductive sensors 8.

Funkce brousicí hlavice podle vynálezu je taková, že těleso 3 hrncovitého tvaru je přes uchopovací element 7 upevněno к manipulujícímu zařízení, kterým může být průmyslovýThe function of the grinding head according to the invention is such that the pot-shaped body 3 is fastened to the handling device, which can be

CS 271 163 Б1 robot, manipulátor nebo souřadnicové polohovadlo. Manipulující zařízení manipuluje s brousicí hlavicí v prostoru podle pevně zadané trajektorie, nebo podle trajektorie korigované bezkontaktními indukčními snímači 8. Manipulující zařízení manipuluje 3 brousicí hlavicí podle vynálezu vždy tak, aby bruska 4 při broušení byla přitlačována soustavou prvních pružin 1. První pružiny £ a Kardanův kloub nebo pružný element 5 vymezují pracovní rovinu kmitání brusky 4 při broušení, přičemž tato pracovní rovina kmitání musí být vždy kolmá к opracovávané ploše obrobku. V případě zvýšení tlaku manipulujícího zařízení na brousicí hlavici dojde к stlačení prvních pružin £ až do signalizace přiblížení brusky 4 к bezkontaktnímu indukčnímu snímači 8, přičemž tento signál způsobí korekci dráhy brousicí hlavice. V případu vzniku kolizních situací vedoucích к odklonu brusky 4 od pracovní roviny kmitání projeví se poddajnost druhých pružin 2 až do přiblížení brusky 4 к soustavě bezkontaktních indukčních snímačů 8, jejichž signály způsobí korekci dráhy brousicí hlavice a zamezení poškození nástroje brusky 4 a brusky 4. Nástrojem brusky 4 je brousicí kotouč nebo tělísko, nebo vysokootáčkový frézer.CS 271 163 Б1 robot, manipulator or coordinate positioner. The manipulation device manipulates the grinding head in the space according to a fixed trajectory or a trajectory corrected by the non-contact inductive sensors 8. The manipulation device manipulates the grinding head 3 according to the invention so that the grinding machine 4 is pressed by a set of first springs 1. the joint or resilient element 5 defines a working plane of oscillation of the grinding machine 4 during grinding, which working plane of oscillation must always be perpendicular to the workpiece surface to be machined. If the pressure of the manipulating device on the grinding head is increased, the first springs 8 are compressed until the grinding machine 4 approaches the non-contact inductive sensor 8, this signal correcting the grinding head travel. In the event of collision situations leading to the deflection of the grinding machine 4 from the working plane of oscillation, the compliance of the second springs 2 until the grinding machine 4 approaches the set of non-contact inductive sensors 8 whose signals cause correction of the grinding head travel and prevent damage to the grinder 4 and grinder 4 The grinding machine 4 is a grinding wheel or tool, or a high speed milling machine.

MM

Soustava druhých pružin 2 může být tvořena pouze dvěma souměrně umístěnými pružinami nebo více pružinami rozmístěnými vějířovitě к ose brusky 4 a souměrně vzhledem к ose prv nich pružin £, druhé pružiny 2 jsou rozmístěny.dále tak, aby osa soustavy druhých pružin 2 byla kolmá na osu prvních pružin UThe set of second springs 2 may consist of only two symmetrically placed springs or more springs arranged in a fan-shaped manner about the axis of the grinder 4 and symmetrical with respect to the axis of the first springs 6, the second springs 2 are distributed. first springs U

Kardanův kloub nebo pružný element 5 umožňují naklánění brusky 4 ve všech směrech. Místo Kardanova kloubu je použitelný také kulový čep se zamezením pootáčení brusky 4 vzhledem к tělesu 3 hmcovitého tvaru. Pružným elementem 5 je pryžový blok nebo pružina.The universal joint or spring element 5 allows the grinder 4 to be tilted in all directions. Instead of a Kardan joint, a ball joint can also be used to prevent the grinding machine 4 from rotating with respect to the body 3 of the form-like shape. The resilient element 5 is a rubber block or spring.

Tlumicí hmota 6 zabezpečuje optimální tlumení procesu kmitání brusky 4. Využívá se vlastností umělých pěnových hmot.The damping material 6 ensures optimal damping of the vibration process of the grinder 4. The properties of the plastic foams are exploited.

Zařízení к pružnému upevnění brusky podle vynálezu nachází uplatnění při výstavbě robotizovaných pracovišř к broušení strojních dílů, zejména к apretaci odlitků, dále к odjehlování strojních součástí, jejichž rozměry se vyznačují větším tolerančním rozptylem.The device for resiliently fastening the grinder according to the invention finds application in the construction of robotized workplaces for grinding machine parts, in particular for finishing castings, and for deburring machine parts whose dimensions are characterized by a greater tolerance of variance.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A grinding head comprised of springs, a flap-shaped body, a grinding machine, a pivot element, a damping mass, a gripping element, a contactless inductive sensor, the flap-shaped body having a gripping element mounted on an axis from the outside. 3) a swivel element (5) is fixed in its axis of shape to its axis, to which a grinder (4) is fixed in accordance with the axis of the body (3), inside the upper edge of the body (3) between the grinder (4) and the body (3) a mass (6) and in a plane perpendicular to the axis of the grinder (4) a plurality of springs, wherein two first springs (1) are mounted symmetrically on both sides of the grinder (4), the second springs (2) are mounted symmetrically on both sides of the grinder (4) wherein the axis of the first springs (1) is perpendicular to the axis of the second spring assembly (2) and the stiffness of the first spring (1) is less than that of the second spring (2), parallel to the axis of each first spring (1) and every second the springs (2) are fixed to the inner wall of the body (3) by a contactless inductive sensor (8).