一种气动式接触力主动控制多用途作业机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及机械加工技术领域，尤其涉及一种气动式接触力主动控制多用途作业机构。
【背景技术】
[0002]随着自动化装备与机器人技术的发展，各种坐标式机床、加工中心以及关节型工业机器人相继问世，并逐渐形成了坐标式和关节式两类通用运动平台，在这两类运动平台末端连接不同作业头，可完成各种各样的作业任务。
[0003]但是，对于已经成型的误差较大的作业对象(如:管件、钣金曲面等)进行二次加工时，这两类通用运动平台存在以下缺点:其一，这两类运动平台采用空间坐标数据驱动作业头作业，因而需要预先知道作业对象的精确尺寸、空间位置；其二，由于作业头需要达到精确的空间位置，就要求这两类运动平台的每个自由度都具有较高的精度，还有可能需要配备逆向工程装备，因而造价高。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于克服以上的不足和缺陷提出一种气动式接触力主动控制多用途作业机构。
[0005]为达此目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0006]—种气动式接触力主动控制多用途作业机构，包括气缸、气压传感器、执行机构、工作头驱动装置和工作头；
[0007]所述气缸驱动所述执行机构做直线移动；所述工作头驱动装置安装于所述执行机构；所述气压传感器用于测量所述气缸的气压；
[0008]所述工作头驱动装置驱动所述工作头进行工作。
[0009]所述气缸的气缸驱动机构包括气栗、控制系统、泄气调节阀门和换向阀；
[0010]所述气栗通过所述换向阀与气缸连接；所述气栗通过进气管与所述换向阀连接；所述换向阀通过进气管和出气管与所述气缸连接；
[0011]所述泄气调节阀门安装于所述进气管上；所述气压传感器、所述泄气调节阀门和所述换向阀均由所述控制系统控制。
[0012]所述执行机构包括滑杆头座和主轴，所述主轴安装于所述滑杆头座的一端；所述气缸的活塞杆与所述滑杆头座的另一端连接；所述工作头安装于所述主轴的上方；所述主轴的下方通过联轴器与工作头驱动装置连接；
[0013]所述气缸为双活塞杆且自带位置传感器的气缸；所述气缸的双活塞杆与所述滑杆头座连接；所述工作头驱动装置为马达。
[0014]所述执行机构包括两滑杆、滑杆头座、滑杆尾座、基座、基板和主轴；
[0015]两所述滑杆分别穿过所述基座，一端与所述滑杆头座连接；另一端与所述滑杆尾座连接；所述基座安装于所述基板上；所述主轴安装于所述滑杆头座的前端；
[0016]所述气缸的末端安装固定于所述基座上，所述气缸的活塞杆与所述滑杆头座连接；所述气缸位于两所述滑杆之间；
[0017]所述工作头驱动装置为马达；所述主轴的下方通过联轴器与工作头驱动装置连接。
[0018]所述基座的一侧依次安装有前端极限位置传感器、原点位置传感器和后端极限位置传感器；另一侧依次安装有活塞行程远端极限传感器和活塞行程近端极限传感器；与安装有极限位置传感器的所述基座相对应的所述滑杆头座的一侧安装有挡片。
[0019]所述基座为U形座；两所述滑杆穿过所述U形座的两边；所述气缸的末端置于所述U形座的U形槽。
[0020]所述执行机构包括安装板、基板、两滑块、两直线轨道和主轴；
[0021]所述安装板的底部安装于两所述滑块上；两所述滑块分别安装于两所述直线轨道上；两所述直线轨道安装于所述基板上；所述主轴安装于所述安装板的前端；
[0022]所述气缸一端通过气缸安装座安装于所述基板上；另一端的活塞杆通过活塞杆连接块与所述安装板连接；所述气缸位于两直线轨道之间；所述安装板与所述气缸相对应的位置设置有缺口；
[0023]所述工作头驱动装置包括马达、皮带和马达座；所述马达通过所述马达座安装于所述安装板的后端；所述马达的输出轴通过皮带与所述主轴连接。
[0024]所述基板的一侧依次安装有前端极限位置传感器、原点位置传感器和后端极限位置传感器，另一侧依次安装有活塞行程远端极限传感器和活塞行程近端极限传感器；与所述安装有极限位置传感器的基板相对应的所述安装板的一侧安装有挡片。
[0025]所述主轴通过轴承安装于所述滑杆头座。
[0026]所述前端极限位置传感器、原点位置传感器和后端极限位置传感器均设置有U形槽，所述挡片从所述U形槽通过时，对应的位置传感器被触发。
[0027]本实用新型通过将工作头嫁接到运动平台，能减小冲击作用，通过气动式操作控制作业过程中的接触力，从而提高加工质量；由于接触力控制完全由气动式操作通过气压控制完成，对被嫁接运动平台动作要求、精度要求都较低，从而降低设备整体造价。
【附图说明】
[0028]图1是本实用新型一个具体实施例的结构示意图。
[0029]图2是本实用新型另一个具体实施例的结构示意图。
[0030]图3是本实用新型另一个具体实施例的结构示意图。
[0031]其中:7_工作头，8-泄气调节阀门，9-气压传感器，10-换向阀，12-控制系统，13-气栗，201-基座，204-直线轨道，205-滑块，206-基板，221-前端极限位置传感器，222-原点位置传感器，223-后端极限位置传感器，224-活塞行程远端极限传感器，225-活塞行程近端极限传感器，226-挡片，308-气缸，313-活塞杆连接块，314-气缸安装座，315-安装板，401-马达，402-马达座，404-滑杆尾座，405-皮带，407-直线轴承，408-滑杆，413-滑杆头座。
【具体实施方式】
[0032]下面结合附图并通过【具体实施方式】来进一步说明本实用新型的技术方案。
[0033]实施例1
[0034]如图1所示，一种气动式接触力主动控制多用途作业机构，包括气缸308、气压传感器9、执行机构、工作头驱动装置和工作头7 ;
[0035]所述气缸308驱动所述执行机构做直线移动；所述工作头驱动装置安装于所述执行机构；所述气压传感器9用于测量所述气缸308的气压；
[0036]所述工作头驱动装置驱动所述工作头7进行工作。
[0037]如图1、2和3所述气缸308的气缸驱动机构包括气栗13、控制系统12、泄气调节阀门8和换向阀10 ；
[0038]所述气栗13通过所述换向阀10与气缸308连接；所述气栗13通过进气管与所述换向阀10连接；所述换向阀10通过进气管和出气管与所述气缸308连接；
[0039]所述泄气调节阀门8安装于所述进气管上；所述气压传感器、所述泄气调节阀门8和所述换向阀10均由所述控制系统12控制。
[0040]如图1，所述执行机构包括滑杆头座413和主轴，所述主轴安装于所述滑杆头座413的一端；所述气缸308的活塞杆与所述滑杆头座413的另一端连接；所述工作头7安装于所述主轴的上方；所述主轴的下方通过联轴器与工作头驱动装置连接；
[0041]所述气缸308为双活塞杆且自带位置传感器的气缸308 ;所述气缸308的双活塞杆与所述滑杆头座413连接；所述工作头驱动装置为马达401。双活塞杆既是执行机构进行直线移动的滑轨，也是执行机构的驱动，而且避免了单活塞杆驱动容易使执行机构发生绕活塞杆轴心转动的问题。
[0042]如图1，执行机构的主轴机构安装在滑杆头座413上，工作头7固定安装在主轴上，马达401带动主轴旋转，在设计上马达输出轴和主轴轴线相互重合；滑杆头座413直接连接到气缸308的两根活塞杆上；
[0043]气缸308的气源由气栗13提供，气压传感器9采集气缸308进气气压。由于各处气压均衡，因此气压传感器9可以安装于气缸308内，也可以安装于进气管。泄气调节阀门8安装在比气压传感器9更靠近气栗13的管路上，换向阀10安装在比气压传感器9更远离气栗13的管路上；控制系统12根据气压传感器9的压力值，控制泄气调节阀的开度，从而控制气缸进气压力，由于气缸308的排气压力始终约等于大气压力，控制气缸308的进气压力即可控制气缸308的活塞杆的输出力，通过对换向阀10的控制，可以使活塞杆输出推力或拉力，从而按照期望规律控制工作头7与被加工工件的接触力。
[0044]实施例2
[0045]如图2所示，本实用新型的另一个实施例，与实施例1不同的地方在于执行机构的结构，所述执行机构包括两滑杆408、滑杆头座413、滑杆尾座404、基座201、基板206和主轴；
[0046]两所述滑杆408分别穿过所述基座201，两所述滑杆408的一端与所述滑杆头座413连接；另一端与所述滑杆尾座404连接；所述基座201安装于所述基板