一种机器人砂带磨削机的自动换轮机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于机器人砂带磨削技术，尤其涉及一种面向叶片曲率变化的机器人砂带磨削机的自动换轮机构。
【背景技术】
[0002]叶片类复杂曲面零件作为航空发动机、汽轮机、水轮机等能源转换装置的重大关键结构件，对整机工作性能具有决定性的作用，其几何精度和表面质量直接影响能源动力设备的工作效率。作为叶片加工的最后一道工序，传统的手工磨抛从加工效率、型面精度、表面质量、产品质量一致性以及加工环境上已无法满足现有零件加工要求，将逐渐被高柔性、高加工精度的工业机器人砂带磨抛系统取代。
[0003]近年来，陆续推出了一些关于机器人磨抛的专利技术，例如:申请号为:201110373591.3，公开日为:2012年6月20日，发明名称为《用于机器人修磨系统的曲面空间曲面加工的在位测量方法》的中国专利；公告号为:CN101738981B，发明名称为《基于机器学习的机器人磨削方法》和公告号为:CN103056759B，发明名称为《一种基于传感器反馈的机器人磨削系统》等专利文献，上述列举的关于机器人磨抛的专利技术，均未考虑叶片型面曲率变化规律，往往需要采用较小直径的接触轮来进行加工，直接导致加工效率低下。
[0004]公告号为:CN100579725C，发明名称为《一种通过一维力控制的砂带磨削机》虽然该磨削机采用了直径不同的大小两种规格的接触轮分别磨抛叶片外弧面和内弧面，但实际情况显示，针对不同型号的叶片，现有的两种规格的接触轮仍然无法完成对叶片局部区域曲率变化较大的磨抛加工，导致经常需更换不同尺寸的接触轮，影响加工效率。
[0005]因此如何针对曲率变化较大的叶片型面自动选用不同尺寸规格的接触轮进行磨抛，如何根据接触轮直径的变化对应改变磨抛速度提高叶片不同曲率曲面的加工质量是目前本领域技术人员迫切需要解决的难题。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种机器人砂带磨削机的自动换轮机构，其能够满足加工的可达性和柔性，并在保证磨削质量的前提下有效提升加工效率，以解决现有技术中砂带磨削机存在的上述问题。
[0007]为达此目的，本发明采用以下技术方案:
[0008]—种机器人砂带磨削机的自动换轮机构，其包括支撑板、换轮组件和张紧组件，其中，所述换轮组件和张紧组件设置于所述支撑板的一侧面上，所述换轮组件包括接触轮支架和驱动轮，所述接触轮支架上安装有至少三个不同直径大小的接触轮，各个接触轮顶端与所述接触轮支架中心的距离相等，所述接触轮支架由第一驱动电机提供动力，所述驱动轮由第二驱动电机提供动力，砂带套于所述驱动轮和各个接触轮之上，所述张紧组件包括对应设置于所述砂带上下方的两个张紧气缸，所述两个张紧气缸均连接有一张紧轮，该两个张紧轮均抵靠于所述砂带上以保证换轮过程中砂带不会脱落，且所述支撑板设置有用于对接触轮支架进行的定位的限位组件。
[0009]特别地，所述限位组件包括限位销和限位气缸，所述限位气缸驱动限位销插入接触轮支架内进行定位。
[0010]特别地，所述第一驱动电机和第二驱动电机均固定于所述支撑板上相对设置有换轮组件和张紧组件的另一侧面上。
[0011]特别地，所述接触轮支架由三个呈放射状排布的支脚组成，每个支脚上设置有一个接触轮，相邻两个接触轮之间的夹角均为120°。
[0012]特别地，所述各个接触轮的表面均开设有斜槽，该设计能有效增强砂带的切入能力，加大磨粒的自锐性并使砂带和接触轮间有充分的变形空间，起到柔性作用。
[0013]特别地，所述两个张紧轮设置于所述驱动轮与接触轮支架之间的位置上，且所述两个张紧轮均抵靠于所述砂带的外表面上，所述砂带向其内表面方向产生形变。
[0014]本发明的有益效果为，与现有技术相比所述机器人砂带磨削机的自动换轮机构适用于如航空发动机叶片、汽轮机叶片、水轮机叶片等复杂曲面型面的磨削加工，具有以下优占.
[0015]1)换轮部分安装有至少三个不同直径大小的接触轮，能适合叶片不同曲率部位加工的可达性，兼顾加工效率和磨抛质量；
[0016]2)换轮部分结构设计能保证接触轮旋转后顶端能与叶片表面完全贴合；
[0017]3)换轮时，限位组件打开，然后接触轮支架旋转一定角度，旋转过程中，两个张紧轮自动调节张紧力，能保证砂带不脱落；
[0018]4)当砂带磨损严重无法再进行加工时，调整张紧轮，便于取下已磨损砂带。
【附图说明】
[0019]图1是本发明【具体实施方式】1提供的机器人砂带磨削机的自动换轮机构的正视图；
[0020]图2是本发明【具体实施方式】1提供的机器人砂带磨削机的自动换轮机构的后视图；
[0021]图3是本发明【具体实施方式】1提供的机器人砂带磨削机的自动换轮机构的接触轮与叶片发生干涉的原理图；
[0022]图4是本发明【具体实施方式】1提供的机器人砂带磨削机的自动换轮机构的接触轮与叶片发生干涉的又一原理图。
[0023]图中:
[0024]1、支撑板；2、接触轮支架；3、驱动轮；4、接触轮；5、第一驱动电机；6、第二驱动电机；7、砂带；8、张紧气缸；9、张紧轮；10、限位销；11、限位气缸；12、叶片；13、目标点。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图并通过【具体实施方式】来进一步说明本发明的技术方案。
[0026]请参阅图1和图2所示，本实施例中，一种机器人砂带磨削机的自动换轮机构包括支撑板1、接触轮支架2、驱动轮3和张紧组件，所述接触轮支架2和驱动轮3设置于所述支撑板1的一侧面上，所述接触轮支架2由三个呈放射状排布的支脚组成，每个支脚上设置有一个接触轮4，共计三个接触轮4，该三个接触轮4的直径大小不同，各个接