一种半球形气压砂轮自动更换系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于精密加工技术领域，尤其涉及一种半球形气压砂轮自动更换系统。
【背景技术】
[0002]精密加工技术领域中，气压砂轮光整工艺作为一种新兴的加工工艺，以其模具适应性好，仿形能力强，加工效率高等特点而受到国内外学者的广泛关注。作为气压砂轮工具核心部件的气压砂轮采用的是中空的柔性半球形结构，表面固着磨粒。柔性的半球形砂轮使用报废后需要更换，人工手动安装过程费时费力，自动化程度低，同时因为气压砂轮内部为中空的半球形结构，安装时难以保证对心要求，给精密加工带来不便，而且目前传统的气压砂轮安装在光整工具的砂轮安装座上需配以特定的卡箍将其固定，因此在卡箍接头处会有漏气现象，难以真正满足密封要求，并在工作状态下动不平衡，会产生剧烈振颤。由此可见，上述传统人工手动更换方式和结构在应用上存在着难以解决的缺陷。
【发明内容】
[0003]为了克服上述传统人工手动更换方式和结构在应用上难以解决的不足，同时实现自动化、高精确度以及批量化光整加工目的，减少工作人员劳动强度，本发明提供了一种半球形气压砂轮自动更换系统。
[0004]本发明的技术方案:
一种半球形气压砂轮自动更换系统，它包括:砂轮更换装置1，气压砂轮光整工具2和电气控制系统3。
[0005]所述的砂轮更换装置1包括待换砂轮盘11、报废砂轮盘12、主动齿轮16、从动齿轮15、从动齿轮17、传动轴13、传动轴14、安装座19和驱动电机18。所述的报废砂轮盘12用平键和螺母安装在所述的传动轴13上，所述的待换砂轮盘11用平键和螺母安装在所述的传动轴14上。所述的待换砂轮盘11和报废砂轮盘12上均有至少一个砂轮存放孔K，所述的砂轮存放孔K内侧至少有一个三角尖劈块，三角尖劈块和砂轮盘是一体成型或焊接成型的。所述的转动轴13和转动轴14通过轴承安装在安装座19上，所述的从动齿轮15通过平键安装固定在转动轴14上，从动齿轮17通过平键安装固定在转动轴13上。所述的驱动电机18通过螺钉安装在安装座19上。所述的主动齿轮16安装在驱动电机18的输出轴上，并与所述的从动齿轮15和从动齿轮17啮合，在完成一次气压砂轮更换后，在驱动电机18的驱动下同时完成旋转一定的角度，使待换砂轮盘11上的新气压砂轮处于备用位置，使待报废轮盘12上的下一个砂轮存放孔K也处于备用位置，用于下一次气压砂轮更换。
[0006]所述的气压砂轮光整工具2包括半球形气压砂轮21、气压砂轮安装装置22、驱动电机24和机械臂23。所述的半球形气压砂轮21外侧边缘至少有一个三角尖劈块，用于和报废砂轮盘12内的三角尖劈块啮合而限制转动。所述的半球形气压砂轮21内侧有密封螺纹，通过密封螺纹安装在气压砂轮安装装置22下端，所述的密封螺纹旋向和光整加工时气压砂轮转动的方向相反，并能保证内部气压不泄露。所述的驱动电机24通过螺钉安装在气压砂轮安装装置22上端，并能在所述的电气控制系统3的控制下驱动半球形气压砂轮21顺时针或逆时针旋转。所述的气压砂轮安装装置22安装在所述的机械臂23末端，所述的机械臂23按照所述的电气控制系统3的要求下完成位置运动。所述的机械臂23是普通的工业机械臂，具有六自由度。
[0007]所述的电气控制系统3包括气源33、气压控制阀32、控制柜31。在控制柜31的指令下，所述的气源33产生的高压空气经气压控制阀32完成对气压砂轮光整工具2内的气压砂轮21充气。所述的控制柜3控制机械臂23运动至报废砂轮盘12上方使报废的气压砂轮在报废砂轮盘12的砂轮存放孔K内，所述的控制柜31控制气压砂轮光整工具2上的驱动电机24的转动方向，通过所述的气压砂轮21上的三角形尖劈块与报废砂轮盘12内三角形尖劈块啮合从而限制所述的气压砂轮21转动，完成报废的气压砂轮21从所述的气压砂轮光整工具2上拆卸下来。所述的控制柜31控制所述的机械臂23运动至所述的待换砂轮盘11上方，控制柜31控制驱动电机24反向旋转，通过所述的气压砂轮21上的三角形尖劈块与待换砂轮盘11内三角形尖劈块啮合从而限制新的气压砂轮转动，完成新的气压砂轮的安装。所述的控制柜31控制砂轮更换装置1上的驱动电机18转过一定角度，待换砂轮盘11上新的待换气压砂轮便等待下一次更换，报废砂轮盘12内的空位便等待下一次拆卸使用。
[0008]本发明的技术构思为:
本发明主要针对气压砂轮光整加工由于目前气压砂轮人工手动更换方法自动化程度低、精度差问题，旨在提高光整加工自动化程度，减少劳动人员工作强度。
[0009]当气压砂轮报废需要更换时，控制柜控制气压控制阀停止给气压砂轮充气。然后，控制柜控制机械臂运动使机械臂末端的气压砂轮处于报废砂轮盘的砂轮存放孔内。控制柜改变气压砂轮光整工具上的驱动电机输入电压的正负控制驱动电机反向旋转，由于报废砂轮盘内的三角尖劈块与气压砂轮上的三角尖劈块啮合限制了气压砂轮转动，这便卸下了气压砂轮。
[〇〇1〇]当卸下气压砂轮后，需要安装上新的气压砂轮，这是只需控制机械臂运动至待换砂轮盘上方，控制柜改变气压砂轮光整工具上的驱动电机输入电压的正负控制驱动电机正向旋转。由于报废砂轮盘内的三角尖劈块与气压砂轮上的三角尖劈块啮合限制了气压砂轮转动，这便装上了新的气压砂轮，然后通过控制气压控制阀对新的气压砂轮进行充气。
[〇〇11] 待安装完成后，控制柜控制砂轮更换装置上的驱动电机转过一定角度，待换砂轮盘上新的待换气压砂轮便等待下一次更换，报废砂轮盘内的空位便等待下一次拆卸使用，这便完成了气压砂轮自动更换。
[0012] 本发明的有益效果在于:
有效克服手动更换气压砂轮不利于实现自动化的要求，全程自动化操作，减少工作人员的劳动强度，方便简单；本发明提供的气压砂轮全自动换刀装置通过电机正反转更换气压砂轮，密封螺纹连接可靠，气压不易泄露；待换砂轮盘和报废砂轮盘尺寸可加大，砂轮存放孔数量可增多，便可以增加自动更换次数；每次更换气压砂轮的位置不变，控制柜内只需预设一个用于报废气压砂轮拆卸的坐标和一个用于新气压砂轮安装的坐标便可实现连续的自动更换要求。
【附图说明】
[0013]图1是本发明的系统结构示意图。
[0014]图2是本发明的砂轮更换装置示意图。
[0015]图3为本发明的气压砂轮示意图。
【具体实施方式】
[0016]一种半球形气压砂轮自动更换系统，它包括:砂轮更换装置1，气压砂轮光整工具2和电气控制系统3。
[0017]所述的砂轮更换装置1包括待换砂轮盘11、报废砂轮盘12、主动齿轮16、从动齿轮15、从动齿轮17、传动轴13、传