一种浮动式旋转打磨主轴机构及打磨方法
【专利摘要】本发明公开了一种浮动式旋转打磨主轴机构及打磨方法，包括底座、铰支架、打磨工具、主轴电机、主轴支架与浮动气缸组件，所述浮动气缸组件包括气缸底座、浮动气缸与Y型接头，所述打磨工具与所述主轴电机可旋转连接。工作时，通过电磁阀把气体密封在浮动气缸中，气缸活塞位置可以通过气动元件随意调节，工件由上而下或由下而上接触打磨工具时，通过铰支架做支撑，浮动气缸活塞一侧气体被压缩产生弹性阻力，可实现工件与打磨工具的柔性接触，避免损坏打磨工具；同时，采用浮动气缸做柔性调节可以增大运动阻尼，减小震动，适用于同机器人一起应用在自动化铸件打磨与精整领域，并可精确控制工作中的机器人负载大小及抗冲击性。
【专利说明】一种浮动式旋转打磨主轴机构及打磨方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种应用于铸铁或铸铝等铸造领域的铸件毛边清理、表面清砂及表面精整的浮动打磨工具，具体涉及一种浮动式旋转打磨主轴机构及打磨方法。
【背景技术】
[0002]由于铸件外形多曲面、形状复杂且多样化的原因，对铸件领域要实现自动化生产带来了很大的难题。目前，铸件清理和精整等诸多环节中，基本还处于人工作业或小部分实现半自动化作业的状态。铸件表面较大平面采用四面磨床进行加工，但对于较小面积的曲面或凹凸面只能采用角磨机、空气冲锤等工具进行人工清理，工作效率低、人工成本大，且质量难以得到保证。
[0003]而利用机器人直接抓取角磨机或旋转锉对铸件进行加工亦存在很大的问题，如:
[0004]1、机器人调试非常困难，无法预测工具与工件的接触压力；
[0005]2、机器人抓取工具与工件接触时属于刚性接触，不能实现自动化柔性加工；
[0006]3、机器人进给量难以控制，无法达到最佳的工作效率；
[0007]4、机器人各关节易受冲击，且容易过载，一旦机器人过载便会对机器人造成损害。
【发明内容】
[0008]针对现有技术存在的问题，本发明旨在提供一种能实现自动化柔性加工、生产效率高的浮动式旋转打磨主轴机构及打磨方法。
[0009]本发明第一方面提供一种浮动式旋转打磨主轴机构，包括底座、铰支架、打磨工具、主轴电机、主轴支架与浮动气缸组件。
[0010]所述底座通过地脚螺栓与地面竖直固定连接。
[0011]所述铰支架通过第一紧固螺钉固定于所述底座的上平面。
[0012]所述主轴支架通过轴承与所述铰支架铰接。
[0013]所述浮动气缸组件包括气缸底座、浮动气缸与Y型接头，所述浮动气缸通过第二紧固螺钉安设于所述气缸底座上，所述主轴支架的尾部通过所述Y型接头与浮动气缸铰接。
[0014]所述主轴电机设于所述主轴支架上。
[0015]所述打磨工具与所述主轴电机可旋转连接。
[0016]优选地，所述打磨工具的旋转轴与所述主轴电机同轴心。
[0017]优选地，所述主轴电机与用于连接所述主轴支架和所述铰支架的轴承呈垂直设置。
[0018]优选地，所述Y型接头的两端分别连接于所述主轴支架上。
[0019]本发明第二方面提供一种浮动式旋转打磨方法，包括上述的浮动式旋转打磨主轴机构，具体包括以下步骤:
[0020]S1、将浮动气缸活塞置于浮动气缸总行程的中间位置；[0021]S2、将工件由上往下或由下往上接触打磨工具；
[0022]S3、浮动气缸一侧气体受到压缩，产生反向弹力，为打磨工具和工件之间提供弹性接触压力；
[0023]S4、工件脱离打磨工具后，浮动气缸自动复位。
[0024]基于上述技术方案的公开，本发明提供的所述一种浮动式旋转打磨主轴机构及打磨方法通过电磁阀把气体密封在浮动气缸中，气缸活塞位置可以通过气动元件随意调节，工件由上而下或由下而上接触打磨工具时，通过铰支架做支撑，浮动气缸活塞一侧气体被压缩产生弹性阻力，可实现工件与打磨工具的柔性接触，避免损坏打磨工具；同时，采用浮动气缸做柔性调节可以增大运动阻尼，减小震动，适用于同机器人一起应用在自动化铸件打磨与精整领域，并可精确控制工作中的机器人负载大小及抗冲击性。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1为本发明提出的一种浮动式旋转打磨主轴机构的主视图；
[0026]图2为本发明提出的一种浮动式旋转打磨主轴机构的左视图；
[0027]图3为本发明提出的一种浮动式旋转打磨主轴机构的俯视图；
[0028]图4为本发明提出的一种浮动式旋转打磨主轴机构的立体结构示意图。
[0029]附图标号说明
[0030]1-轴承，2-主轴支架，3-浮动气缸，4-第二紧固螺钉，5-气缸底座，6-底座，7_Y型接头，8-第一紧固螺钉，9-地脚螺栓，10-铰支架，11-打磨工具，12-主轴电机。
【具体实施方式】
[0031]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:
[0032]请参照图1至图4，本发明提供一种浮动式旋转打磨主轴机构，包括底座6、铰支架
10、打磨工具11、主轴电机12、主轴支架2与浮动气缸3组件。
[0033]请参照图1至图4任一图，所述底座6通过地脚螺栓9与地面竖直固定连接。
[0034]请参照图2或图4,所述铰支架10通过第一紧固螺钉8固定于所述底座6的上平面。
[0035]请参照图1，所述主轴支架2通过轴承I与所述铰支架10铰接。
[0036]请参照图1，所述浮动气缸组件包括气缸底座5、浮动气缸3与Y型接头7，所述浮动气缸3通过第二紧固螺钉4安设于所述气缸底座5上，所述主轴支架2的尾部通过所述Y型接头7与浮动气缸3铰接；且所述Y型接头7的两端分别连接于所述主轴支架2上。
[0037]请参照图1和图3，所述主轴电机12设于所述主轴支架2上，且所述主轴电机12与用于连接所述主轴支架2和所述铰支架10的轴承I呈垂直设置。
[0038]请参照图1,所述打磨工具11与所述主轴电机12可旋转连接,且所述打磨工具11的旋转轴与所述主轴电机12同轴心。
[0039]工作时，首先将浮动气缸3活塞置于浮动气缸3总行程的中间位置，再将工件由上往下或由下往上接触打磨工具11，此时浮动气缸3—侧气体受到压缩，产生反向弹力，为打磨工具11和工件之间提供弹性接触压力，完成高效率打磨；工件脱离打磨工具11后，浮动气缸3自动复位。[0040]综上，本发明提供的所述一种浮动式旋转打磨主轴机构及打磨方法通过电磁阀把气体密封在浮动气缸3中，气缸活塞位置可以通过气动元件随意调节，工件由上而下或由下而上接触打磨工具11时，通过铰支架10做支撑，浮动气缸3活塞一侧气体被压缩产生弹性阻力，可实现工件与打磨工具11的柔性接触，避免损坏打磨工具11 ;同时，采用浮动气缸3做柔性调节可以增大运动阻尼，减小震动，适用于同机器人一起应用在自动化铸件打磨与精整领域，并可精确控制工作中的机器人负载大小及抗冲击性。
[0041]上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。
【权利要求】
1.一种浮动式旋转打磨主轴机构，其特征在于，包括底座、铰支架、打磨工具、主轴电机、主轴支架与浮动气缸组件，其中: 底座，通过地脚螺栓与地面竖直固定连接； 铰支架，通过第一紧固螺钉固定于所述底座的上平面； 主轴支架，通过轴承与所述铰支架铰接； 浮动气缸组件，包括气缸底座、浮动气缸与Y型接头，所述浮动气缸通过第二紧固螺钉安设于所述气缸底座上，所述主轴支架的尾部通过所述Y型接头与浮动气缸铰接； 主轴电机，设于所述主轴支架上； 打磨工具，与所述主轴电机可旋转连接。
2.根据权利要求1所述的一种浮动式旋转打磨主轴机构，其特征在于，所述打磨工具的旋转轴与所述主轴电机同轴心。
3.根据权利要求1所述的一种浮动式旋转打磨主轴机构,其特征在于,所述主轴电机与用于连接所述主轴支架和所述铰支架的轴承呈垂直设置。
4.根据权利要求1所述的一种浮动式旋转打磨主轴机构，其特征在于，所述Y型接头的两端分别连接于所述主轴支架上。
5.一种浮动式旋转打磨方法，包括如权利要求1至权利要求4所述的一种浮动式旋转打磨主轴机构，其特征在于，包括以下步骤: . 51、将浮动气缸活塞置于浮动气缸总行程的中间位置； .52、将工件由上往下或由下往上接触打磨工具； . 53、浮动气缸一侧气体受到压缩，产生反向弹力，为打磨工具和工件之间提供弹性接触压力； .54、工件脱离打磨工具后，浮动气缸自动复位。
【文档编号】B24B5/18GK103737484SQ201310519875
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年10月29日 优先权日:2013年10月29日
【发明者】庄云恩, 叶绍勇, 陶能如, 李阳, 华文孝, 白恩平, 覃春海 申请人:长沙长泰机器人有限公司