一种用于大型平板类工件的机器人砂带磨削机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于大型平板类工件表面磨削加工的机器人砂带磨削机。
【背景技术】
[0002]大吨位船舶的甲板、船体、列车车体等大型平板类工件在进行光整加工时往往依赖于工人手持打磨工具进行加工，这不仅影响加工效率和加工质量，加工产生的粉尘也对工人的健康带来危害。
[0003]砂带磨削被广泛应用于多种零件的光整加工，但随着磨削速度的增加，磨削过程中磨肩的及时清理，保证磨削区温度，防止砂带堵塞和烧伤成了一个技术挑战。
[0004]普通机械加工设备因受其工作台尺寸的限制，一般难以胜任大尺寸工件的加工。
[0005]中国专利号为201180058860.5、公开日为2013年8月11日的发明专利公开了一种对用于风力电站的转子叶片进行机械磨削的磨削装置，该专利是通过工业机器人和磨削单元实现了对叶片表面进行磨削加工。该专利虽然解决了手工加工难度大、难以满足加工精度与加工效率的问题。但是，该专利的磨削单元中的各零件之间为刚性连接，因此，该专利易对工件产生损坏，导致废品率高，对工具的磨头损伤大。此外，现已公开的专利中没有针对磨削带在加工过程中进行自动排肩的功能。
【发明内容】
[0006]本发明是为解决现有的加工设备(包括机床及机器人)作业区间小、难以实现对大型工件进行连续式加工及加工环境差的问题，而提供一种用于大型平板类工件的机器人砂带磨削机。
[0007]本发明的一种用于大型平板类工件的机器人砂带磨削机包括工业机器人(I)、底座(2)、移动平台(3)、丝杠(4)和轨道(5)，工业机器人⑴的尾部通过底座(2)固装在移动平台⑶上，移动平台⑶与丝杠⑷螺纹连接，移动平台⑶与轨道(5)滑动连接，所述砂带磨削机还包括磨削装置(6)，磨削装置(6)上的支撑架(71)与工业机器人(I)的末端连接，所述磨削装置(6)包括压紧单元(60)、支撑架(71)、树脂罩(72)、连接柱(73)、主动齿轮(74)、被动齿轮(75)、磨削带(76)、电场极板(77)、吸尘罩(78)、刷子(79)、清扫电机(80)、两个长支架(81)、两个导向齿轮(82)和两个短支架(83)，压紧单元￠0)包括压紧罩(61)、铁芯(62)、连接杆(65)、工作台(67)、压力传感器(69)、两个扩收电机(63)、两个主动齿轮(64)、两个驱动杆￠6)和两个齿条(68)，压紧罩￠1)由槽形板￠11)和两个移动罩(612)组成，两个移动罩(612)对称设置在槽形板￠11)的两端，每个移动罩(612)朝向槽形板￠11)的端面设有连接槽￠13)，每个移动罩￠12)的下端面设有皮带槽￠14)，槽形板(611)的两端分别设置在对应的连接槽(613)中，铁芯(62)设置在压紧罩(61)的内腔中，铁芯出2)的上端与连接杆￠5)固连，连接杆￠5)的上端穿过槽形板611与工作台(67)固连，工作台￠7)的两端分别设有滑槽￠71)，每个滑槽￠71)内设置有一个驱动杆(66)、一个主动齿轮(64)和一个齿条(68)，驱动杆(66)和主动齿轮(64)在滑槽(671)内由里至外设置，驱动杆(66)的上端与齿条(68)固连，驱动杆(66)的下端与移动罩(612)固连，主动齿轮￠4)与齿条￠8)啮合，主动齿轮￠4)固装在扩收电机￠3)的输出轴上，压力传感器￠9)固装在工作台￠7)的上端面上，树脂罩(72)的下端为开放式，支撑架(71)设置在树脂罩(72)的上端，压紧单元￠0)设置在树脂罩(72)的内腔中，压紧单元￠0)上的工作台￠7)通过连接柱(73)与支撑架(71)连接，主动齿轮(74)和被动齿轮(75)分别设置在压紧单元￠0)的两侧，且主动齿轮(74)和被动齿轮(75)分别固装在相对应的长支架(81)上，长支架(81)与支撑架(71)连接，两个导向齿轮(82)均设置在主动齿轮(74)的上方，每个导向齿轮(82)固装在相对应的短支架(83)上，短支架(83)与支撑架(71)连接，磨削带(76)悬空设置在皮带槽(614)中，磨削带(76)封闭环绕在主动齿轮(74)、被动齿轮(75)和两个导向齿轮(82)上，电场极板(77)、吸尘罩(78)和刷子(79)由磨削带(76)的输入方向至输出方向依次设置在两个导向齿轮(82)的上方，吸尘罩(78)的内腔与支撑架
(71)上的两个第一吸口(711)均相通，电场极板(77)和吸尘罩(78)均固装在支撑架(71)上，刷子(79)的刷杆通过轴承固装在支撑架(71)中，刷子(79)的刷杆与清扫电机(80)连接，磨削带(76)由磁橡胶层(761)、硅橡胶层(762)、电橡胶层(763)和磨削层(764)组成，磁橡胶层(761)、硅橡胶层(762)、电橡胶层(763)、磨削层(764)由内至外依次黏合而成，磁橡胶层(761)的内表面上设有与主动齿轮(74)相啮合的内齿(765)。
[0008]本发明与现有技术相比具有以下有益效果:
[0009]—、本发明通过磨削带(76)对工件表面进行磨削，电场极板(77)、吸尘罩(78)及刷子(79)构成清洁装置，清洁装置对磨削过程中产生的磨肩以及磨削带上附着的磨肩进行清理，使得磨削带不易堵塞，防止因加工区域温度过高而产生的工件表面烧伤现象，这样也可保证磨削带的使用寿命。主动齿轮(74)、被动齿轮(75)、磨削带(76)和两个导向齿轮
(82)构成打磨装置，打磨装置采用非接触压紧方式将磨削带压紧在工件表面，这一结构避免了磨削带与工件间磨削温度过高的情况发生，防止磨削带的严重变形和影响加工精度。
[0010]二、本发明的磨削过程及磨肩的清理回收工作均在树脂罩(72)与工件包围的密闭空间内，整个磨削过程对外界环境不产生任何污染。
[0011]三、清洁装置将磨肩等粉尘颗粒吸收后，可实现磨肩的回收利用，具有一定的经济价值。
[0012]四、清洁装置在加工过程中连续地对加工环境进行清洁。同时，清洁装置可根据磨削量的大小自动调节清洁功率，即以适当的功率保证磨肩的吸附收集。
[0013]五、压紧单元￠0)对磨削带的压紧长度可随加工任务自由调整，满足不同加工对象的加工要求。
[0014]六、在压紧单元(60)的端部装有压力传感器(69)，实时检测打磨过程中压紧单元
(60)与打磨装置间的作用力，该作用力的大小直接影响磨削量的大小，所以通过对该作用力的检测与控制，从而实现磨削过程中磨削量的稳定，以保证加工精度。此外，通过对该作用力的柔顺控制，可避免机器人及磨削装置与加工工件间产生碰撞，保护工件与机器人打磨系统。
[0015]七、将本发明的用于大型平板类工件的机器人砂带磨削机安装于可沿导轨移动的平台上，从而使得该机器人磨削机可移动作业，并具备操作灵活、精准的特点，且可沿导轨
(5)进行移动作业，扩大机器人的作业空间，可实现对大型工件全身的连续式磨削加工，满足了大尺寸工件的加工要求，实现了大尺寸工件的连续式加工。
【附图说明】
[0016]图1是本发明的整体结构主视图；
[0017]图2是磨削装置6的主视图；
[0018]图3是压紧单元60的主剖视图；
[0019]图4是图3的左视图(去掉扩收电机63和主动齿轮64)；
[0020]图5是图3的俯视图；
[0021]图6是图3的仰视图；
[0022]图7是压紧罩610的立体图；
[0023]图8是移动罩612的立体图；
[0024]图9是槽形板611的仰视图；
[0025]图10是图9的左视图；
[0026]图11是电场极板77、吸尘罩78、刷子79、清扫电机80、两个导向齿轮82、两个短支架83与支撑横梁71的位置关系示意图；
[0027]图12是磨削带76的结构剖视图。
【具体实施方式】
[0028]【具体实施方式】一:结合图1?图12说明本实施方式，本实施方式包括工业机器人1、底座2、移动平台3、丝杠4和轨道5，工业机器人I的尾部通过底座2固装在移动平台3上，移动平台3与丝杠4螺纹连接，移动平台3与轨道5滑动连接，所述砂带磨削机还包括磨削装置6，磨削装置6上的支撑架71与工业机器人I的末端连接；
[0029]所述磨削装置6包括压紧单元60、支撑架71、树脂罩72、连接柱73、主动齿轮74、被动齿轮75、磨削带76、电场极板77、吸尘罩78、刷子79、清扫电机80、两个长支架81、两个导向齿轮82和两个短支架83 ;
[0030]压紧单元60包括压紧罩61、铁芯62、连接杆65、工作台67、压力传感器69、两个扩收电机63、两个主动齿轮64、两个驱动杆66和两个齿条68 ；
[0031]压紧罩61由槽形板611和两个移动罩612组成，两个移动罩612对称设置在槽形板611的两端，每个移动罩612朝向槽形板611的端面设有连接槽613，每个移动罩612的下端面设有皮带槽614，槽形板611的两端分别设置在对应的连接槽613中，铁芯62设置在压紧罩61的内腔中，铁芯62的上端与连接杆65固连，连接杆65的上端穿过槽形板611与工作台67固连，工作台67的两端分别设有滑槽671，每个滑槽671内设置有一个驱动杆66、一个主动齿轮64和一个齿条68，驱动杆66和主动齿轮64在滑槽671内由里至外设置，驱动杆66的上端与齿条68固连，驱动杆66的下端与移动罩612固连，主动齿轮64与齿条68啮合，主动齿轮64固装在扩收电机63的输出轴上，压力传感器69固装在工作台67的上端面上；
[0032]树脂罩72的下端为开放式，支撑架71设置在树脂罩72的上端，压紧单元60设置在树脂罩72的内腔中，压紧单元60上的工作台67通过连接柱73与支撑架71连接，主动齿轮74和被动齿轮75分别设置在压紧单元60的两侧，且主动齿轮74和被动齿轮75分别固装在相对应的长支架81上，长支架81与支撑架71连接，两个导向齿轮82均设置在主动齿轮74的上方，每个导向齿轮82固装在相对应的短支架83上，短支架83与支撑架71连接，磨削带76悬空设置在皮带槽614中，即磨削带76与槽形板611之间无接触，不会产生摩擦热，减少了磨削带的摩擦磨损和热损伤；磨削带76封闭环绕在