一种浮动打磨装置及工业机器人的制作方法

本实用新型涉及工件的打磨装置技术领域，尤其是一种浮动打磨装置及工业机器人。

背景技术：

目前，机加工的打磨行业中，由于采用手工对工件进行打磨时工作环境恶劣，并且加工后会出现产品表面粗糙度不均匀的问题，容易导致产品不良率上升，而采用机器人打磨可以有效的提高生产效率，降低生产成本，提高产品良率，所以用工业机器人来代替手工打磨是该行业未来的发展趋势。但是工业机器人在打磨时，存在以下两个问题：一是砂轮等打磨介质与工件之间的刚性接触容易导致打磨介质的断裂以及工件表面的损坏，这样会使打磨介质坏掉，同时使产品报废；二是工业机器人上的打磨介质难以与工件的边、角、交叉孔等不规则表面贴合接触，所以对工件的这些部位难以加工。

基于以上原因，有必要提供一种浮动打磨装置及工业机器人。

技术实现要素：

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种浮动打磨装置，解决现有技术中打磨介质在打磨工件时容易与工件刚性接触，以及打磨介质难以与工件的不规则表面贴合接触的问题。

本实用新型解决的另一个技术问题是提供一种包括该打磨装置的工业机器人。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种浮动打磨装置，该浮动打磨装置包括对工件进行打磨的打磨组件，该浮动打磨装置设置用于装配该打磨组件的打磨安装架，以及设置有带动该打磨组件沿径向和/或轴向浮动的浮动组件，该浮动组件包括浮动支撑架和气囊式气缸，该浮动支撑架和该打磨安装架均为内空的筒体，该打磨安装架套设在该浮动支撑架中，该气囊式气缸夹设在该打磨安装架和浮动支撑架之间的轴向空间内。

在本实用新型打磨装置的另一个实施例中，所述浮动支撑架的内壁与所述打磨安装架的外壁之间预留有使所述打磨安装架能够产生径向位移的径向间隙。

在本实用新型打磨装置的另一个实施例中，所述浮动支撑架在所述径向间隙处沿周向设置有多个球头柱塞，所述球头柱塞前端的圆珠与所述打磨安装架的外壁接触。

在本实用新型打磨装置的另一个实施例中，所述球头柱塞在所述浮动支撑架上沿径向至少设置一组。

在本实用新型打磨装置的另一个实施例中，所述浮动支撑架的顶端设置转接法兰。

在本实用新型打磨装置的另一个实施例中，所述打磨安装架内部固定安装有马达，所述马达的输出轴上连接钻夹头，所述钻夹头上安装有连接轴，所述连接轴的顶端安装打磨介质。

在本实用新型打磨装置的另一个实施例中，所述马达是气动马达或电动马达。

为解决上述技术问题，本实用新型还提供一种工业机器人，该工业机器人包括上述任一种打磨装置。

在本申请中，“轴向”是指与马达的输出轴的中心轴相平行的方向，“径向”是指与马达的输出轴的中心轴相垂直的方向。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的浮动打磨装置，包括用于对工件进行打磨的打磨组件，还设置有驱动打磨组件沿径向和/或轴向浮动的浮动组件。打磨组件包括打磨安装架，浮动组件包括浮动支撑架和气囊式气缸，该气囊式气缸夹设在打磨安装架和浮动支撑架之间，气囊式气缸的弹性伸缩带动打磨安装架浮动；浮动支撑架的下端沿周向固定布设有球头柱塞，球头柱塞的珠子与打磨安装架的外壁相接触。本实用新型提供的该打磨装置以及包括该打磨装置的工业机器人能够灵活的完成对工件的打磨作业，打磨工件时，在气囊式气缸和球头柱塞的作用下，该装置前端的打磨介质能够在工件的不规则表面浮动，避免打磨介质与工件之间的刚性接触，从而有效的避免刀具和工件的损坏，同时吸收工件加工误差，提高打磨精度。

附图说明

图1是本实用新型浮动打磨装置一实施例的结构示意图；

图2是图1中气囊式气缸被压缩时的结构示意图；

图3是图1中弹簧柱塞的局部剖视图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型进行更详细的说明。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请一并参阅图1至图3，图1是本实用新型浮动打磨装置一实施例的结构示意图；图2是图1中气囊式气缸被压缩时的结构示意图；图3是图1中弹簧柱塞的局部剖视图。

该浮动打磨装置包括对工件进行打磨的打磨组件，该浮动打磨装置还设置用于装配打磨组件的打磨安装架8，以及设置有带动打磨组件沿径向和/或轴向浮动的浮动组件，该浮动组件包括浮动支撑架7和气囊式气缸5，浮动支撑架7和打磨安装架8均为内空的筒体，打磨安装架8套设在浮动支撑架7中，气囊式气缸5夹设在打磨安装架8和浮动支撑架7之间的轴向空间内。打磨组件的作用是对工件进行打磨作业，浮动组件的作用是支撑打磨组件，使打磨组件在打磨工件过程中能沿径向和/或轴向浮动够浮动，防止打磨组件前端的砂轮等打磨介质与被打磨工件刚性接触。

其中，浮动支撑架7和打磨安装架8均为顶端封闭的筒体，打磨安装架8的外径和高度均小于浮动支撑架7，这样，便于打磨安装架8套设在浮动支撑架7的内部，浮动支撑架7的下端向内延伸形成凸缘10用于承载打磨安装架8，在凸缘10的承载作用下，打磨安装架8位于浮动支撑架7的内部，气囊式气缸5能够沿轴向被压缩和复原，从而带动打磨安装架8在浮动支撑架7的内部上下浮动。

气囊式气缸5的弹性伸缩带动打磨安装架8浮动。这里，浮动是指在打磨工件时，当打磨介质与工件之间的接触力增大到超过能够使气囊式气缸5产生弹性形变的力时，气囊式气缸5会被动压缩，同时，打磨介质会向沿被打磨工件施加给打磨介质的力的方向移动，使打磨介质避免与工件刚性接触，当打磨介质与工件之间的接触力下降时，气囊式气缸5会逐渐主动复原，同时带动打磨介质移动到原来的位置。

浮动支撑架7的内壁与打磨安装架8的外壁之间预留有使打磨安装架8能够产生径向位移的径向间隙。如图2所示，当打磨安装架8受径向力时，气囊式气缸5的一侧被压缩，气囊式气缸5的两个端面之间会产生夹角α，夹角α就是打磨安装架8沿径向偏转的角度，所以打磨安装架8还能够沿径向浮动。需要指明的是，打磨安装架8能够在沿轴向浮动的同时沿径向浮动，因此打磨安装架8非常灵活。

浮动支撑架7在径向间隙处沿周向设置有多个球头柱塞9，球头柱塞9前端的圆珠与打磨安装架的外壁接触。球头柱塞9在浮动支撑架7上沿径向至少设置一组。本实施例中，球头柱塞9优选设置两组，上下相隔设置，球头柱塞9均固定设置在浮动支撑架7上，打磨介质1在工件的反作用力下而沿径向偏移时，相应方向的球头柱塞中的弹簧被压缩，并在反作用力消失时，在球头柱塞的弹簧的回复力的作用下，打磨安装架8恢复到原位。

如图3所示，球头柱塞9中的弹簧901的伸缩带动圆珠902的进退，在球头柱塞9的作用下，打磨安装架8在自然状态下总能保持一个固定的位置，比如，打磨安装架8在自然状态下一直保持和浮动支撑架7同轴，这样，增强该打磨装置的稳定性，防止打磨安装架8在浮动支撑架7中沿径向无规律移动。另一方面，球头柱塞9也能起到使打磨安装架8在径向浮动的作用。

浮动支撑架7的顶端固定设置转接法兰6，该浮动装置可以通过转接法兰6安装在工业机器人的机械臂上。

打磨安装架8的内部固定安装有马达4，马达4的输出轴上连接钻夹头3，钻夹头3上安装有连接轴2，连接轴2的顶端安装打磨介质1。其中，打磨安装架8的底端固定设有端盖11，马达4固定在端盖11上，钻夹头3用于方便随时拆卸和安装连接轴2，连接轴2的顶端安装打磨介质1，打磨介质1是砂轮或者磨头等对工件表面起到打磨作用的打磨工具。

马达4是气动马达或电动马达。其中，使用气动马达时，在运转时不会产生电火花，且产热少。

将该打磨装置通过转接法兰6连接在工业机器人上，该打磨装置十分灵活，使工业机器人能够胜任打磨工件时的工作要求。

基于以上实施例，本实用新型提供的浮动打磨装置包括用于对工件进行打磨的打磨组件，还设置有驱动打磨组件沿径向和/或轴向浮动的浮动组件，将打磨组件安装在浮动组件上，在打磨组件打磨工件时，浮动组件用于使打磨组件能够沿径向和/或轴向浮动。其中，打磨组件包括打磨安装架，浮动组件包括浮动支撑架和气囊式气缸，气囊式气缸夹设在打磨安装架和浮动支撑架之间，气囊式气缸的弹性伸缩带动打磨安装架浮动；浮动支撑架上沿周向固定布设有球头柱塞，球头柱塞的圆柱与打磨安装架的外壁相接触。本实用新型提供的该打磨装置以及包括该打磨装置的工业机器人打磨工件时，在气囊式气缸和球头柱塞的作用下，能够灵活的完成对工件的打磨作业，避免打磨介质与工件之间的刚性接触，从而有效的避免刀具和工件的损坏。同时，该装置的打磨介质能够贴合接触工件的不规则表面，提高打磨精度。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均包括在本实用新型的专利保护范围内。