一种多功能浮动式表面光整系统执行器的制作方法

本发明涉及机械加工技术领域，具体为一种多功能浮动式表面光整系统执行器。

背景技术：

在机械制造领域，通常采用工业机器人代替人工进行去毛刺作业能有效提高生产效率，降低成本，保障零件去毛刺质量，本装置主要应用于主动顺从的机器人去毛刺系统中，由于机器人定位误差因素，采用刚性刀具去毛刺时容易出现刀具崩断或零件被损坏等情况。浮动式去毛刺执行器能有效解决这方面问题，它能使刀具对零件的毛刺进行跟随加工，可有效避免因零件及定位误差造成刀具和零件的损坏。目前，浮动式去毛刺执行装置主要分为主动顺从式和被动顺从式，被动顺从式大多采用气动、液压等装置，结构复杂且较难保证结构的气密性，且在加工方向上也较为单一，在保护工件表面上还存在很大缺陷。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种多功能浮动式表面光整系统执行器，能够有效解决背景技术中的问题。

实现上述目的的技术方案是：一种多功能浮动式表面光整系统执行器，其特征在于：包括上下两端均为开口的执行器壳体，执行器壳体的上端连接有端盖、下端连接有防尘盖；

执行器壳体内设置有高速主轴，高速主轴的下端连接有电磁铁组件，高速主轴的下端中心连接有穿过电磁铁组件、并向下伸出防尘盖的转动轴，电磁铁组件外套置有连接在执行器壳体内的环形磁铁，电磁铁组件在通电后磁力与环形磁铁相斥，以实现高速主轴的径向浮动；

高速主轴的上方设置有可向上浮动的、并与高速主轴连接的电磁铁，端盖内安装有圆形磁铁，电磁铁在通电后磁力与圆形磁铁相斥，以实现高速主轴的轴向浮动。

进一步地，所述高速主轴的上端通过相互配合的悬挂球头以及球头座与电磁铁连接，悬挂球头的一端连接在高速主轴上端中心位置，球头座连接在电磁铁的中心位置。

进一步地，所述执行器壳体内壁上设置有朝上的台阶，所述电磁铁支撑在台阶上。

进一步地，电磁铁组件包括圆形座，圆形座的中心设置有通孔，圆形座的周向设置有环形槽，环形槽内均布有多个沿径向设置的圆柱形电磁铁。

进一步地，高速主轴通过连接卡扣与电磁铁组件连接，所述连接卡扣的两端均由沿环周间隔布置的多片卡爪组成，连接卡扣一端的卡爪卡置在高速主轴下部的外壁上，连接卡扣另一端的卡爪卡置于电磁铁组件的中心孔内。

进一步地，所述转动轴的下端连接有刀具快速接头。

进一步地，所述电磁铁与圆形磁铁之间的执行器壳体上穿置有u形定位销，u形定位销的一端设置在执行器壳体内、一端设置在执行器壳体外，当u形定位销转动至两端竖直向下的位置时，u形定位销设置在执行器壳体内的一端下压在电磁铁上，限制电磁铁向上浮动。

进一步地，所述执行器壳体上设置有与u形定位销设置在执行器壳体外的折弯段配合的l形槽，使得u形定位销处于处于水平和开口朝下的竖直状态时，设置在执行器壳体外的折弯段容置在l形槽内，避免转动。

进一步地，所述执行器壳体的周向还设置有多个滑槽，滑槽内滑动设置有滑动片，滑动片一端延伸至执行器壳体内，并连接有第一弧形磁铁，第一弧形磁铁的内侧端面与高速主轴的外端面相配合，滑动片的另一端向外伸出执行器壳体、并连接有移动滑块，移动滑块的外侧端面为倾斜向上的上斜面，每个第一弧形磁铁在执行器壳体的内壁上都对应连接有一个与内弧面朝向第一弧形磁铁的第二弧形磁铁，第一弧形磁铁和第二弧形磁铁相对的端面磁极相反；

执行器壳体外螺纹连接有径向定位圆环，径向定位圆环的内周下部设置有与移动滑块外侧端面上的上斜面配合的下斜面。

进一步地，滑动片的外端设置有锥形卡头，锥形卡头的大头端还设置有反向锁卡的卡键，所述移动滑块设置有卡合在锥形卡头内的卡槽。

本发明结构紧凑、使用简单，可采用工业电动机作为动力源，避免了气动、液压等设备的应用，并利用磁力实现缓冲，可用于一般生产现场或者特殊环境使用。既可提高系统的柔性，又能保证系统的刚性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中的a向局部示意图；

图3为电磁铁组件的结构示意图；

图4为连接卡扣的结构示意图。

具体实施方式

如图1、2、3、4所示，本发明包括上下两端均为开口的执行器壳体1，执行器壳体1的上端连接有端盖2、下端连接有防尘盖3，其中防尘盖3可以采用如橡胶等柔性材质制成。

执行器壳体1内设置有高速主轴4，高速主轴4的下端通过连接卡扣6连接有电磁铁组件5，电磁铁组件5包括圆形座51，圆形座51的中心设置有中心孔52，圆形座51的周向设置有环形槽53，环形槽53内均布有多个圆柱形电磁铁54，圆柱形电磁铁54内端与圆形座51螺纹连接，便于更换。

连接卡扣6两端均由沿环周间隔布置的多片卡爪61组成，连接卡扣6一端的卡爪61卡置在高速主轴4下部的外壁上，连接卡扣6另一端的卡爪61卡置于电磁铁组件5的中心孔52内。

高速主轴4的下端中心连接有穿过电磁铁组件5的中心孔52、并向下伸出防尘盖3的转动轴7，转动轴7的下端连接有刀具快速接头8。

电磁铁组件5外套置有连接在执行器壳体1内的环形磁铁9，圆柱形电磁铁54在通电后磁力与环形磁铁9相斥，以实现高速主轴4的径向浮动。

高速主轴4上方的执行器壳体1的内壁上设置有朝上的台阶10，台阶10上支撑有可向上浮动的电磁铁11，高速主轴4的上端通过相互配合的悬挂球头13以及球头座12与电磁铁11连接，悬挂球头13的一端连接在高速主轴4上端中心位置，球头座12连接在电磁铁11的中心位置，端盖2内通过螺栓连接有圆形磁铁14，电磁铁11在通电后磁力与圆形磁铁14相斥，以实现高速主轴的轴向浮动。

电磁铁11与圆形磁铁14之间的执行器壳体1上穿置有u形定位销15，u形定位销15的一端设置在执行器壳体1内、一端设置在执行器壳体1外，当u形定位销15转动至两端竖直向下的位置时，u形定位销15设置在执行器壳体1内的一端下压在电磁铁11上，限制电磁铁11向上浮动。

执行器壳体1上设置有与u形定位销15设置在执行器壳体1外的折弯段配合的l形槽30，使得u形定位销15处于处于水平和开口朝下的竖直状态时，设置在执行器壳体1外的折弯段容置在l形槽30内，避免转动。

执行器壳体1的周向还均布有四个滑槽16，滑槽16内滑动设置有滑动片17，滑动片17一端延伸至执行器壳体1内，并连接有第一弧形磁铁18，第一弧形磁铁18的内侧端面与高速主轴4的外端面相配合，滑动片17的另一端向外伸出执行器壳体1、并连接有移动滑块19，移动滑块19的外侧端面为倾斜向上的上斜面，每个第一弧形磁铁18在执行器壳体1的内壁上都对应连接有一个与内弧面朝向第一弧形磁铁18的第二弧形磁铁20，第一弧形磁铁18和第二弧形磁铁19相对的端面磁极相反。

执行器壳体1外螺纹连接有径向定位圆环21，径向定位圆环21的内周下部设置有与移动滑块19外侧端面上的上斜面配合的下斜面22。

滑动片17采用塑料材质、外端设置有锥形卡头23，锥形卡头23的大头端还设置有反向锁卡的卡键24，移动滑块19设置有卡合在锥形卡头23内的卡槽25。

本发明可以实现轴向浮动、径向浮动、轴向径向浮动三种浮动方式，具体工作原理为：

加工要求轴向浮动时，旋转径向定位圆环21向下移动，并推动移动滑块19沿径向移动，带动第一弧形磁铁18抱紧高速主轴4，从而限制高速主轴4的径向摆动；同时，u形定位销15的两端旋转至与电磁铁11平行，电磁铁11通电后与对应圆形磁铁14形成相斥的磁力，当执行器受到轴向力时，可通过此磁力实现缓冲。

当加工要求径向浮动时，u形定位销15的两端旋转至与电磁铁11垂直，限制电磁铁11使其在轴向无法移动；同时，旋转径径向定位圆环21向上移动，第一弧形磁铁18在第二弧形磁铁19的吸力下，带动滑动片17、移动滑块19一起向外位移，同时,第一弧形磁铁18松开高速主轴4，使高速主轴4可实现径向摆动，电磁铁组件5周向的圆柱形电磁铁54在通电后与环形磁铁9形成相斥的磁力，当执行器受径向力时，可通过此磁力实现缓冲。

当加工要求轴向和径向同时实现浮动时，将上述轴向浮动和径向浮动的原理相结合即可，在此不在赘述。