一种浮动式抛光工具及具有该工具的抛光机器人的制作方法

本实用新型涉及抛光机自动控制技术领域，具体是涉及一种浮动式抛光工具及具有该工具的抛光机器人。

背景技术：

传统的研磨抛光机常采用普通电机拖动，通过齿轮传动系统实现上下抛光盘以及内外齿圈的传动，从而实现对工件的研磨抛光，其上下抛光盘与行星轮只有两种速度比，限制了双面抛光机加工运动轨迹的变化，缺乏对速度的精确控制。

中国发明专利(CN 101972970 B)公开了一种精密双面抛光机控制系统，包括有PLC控制器，PLC控制器与双面抛光机的操作箱上的人机界面相连，检位开关、按钮与PLC控制器上的离散量输入模块DI相连，回收、排水阀、电磁阀、冷却水阀、泵、抛光液阀、泵、活性剂阀、泵和齿圈升、降装置一端与PLC控制器上的离散量输出模块DO相连，回收、排水阀、电磁阀、冷却水阀、泵、抛光液阀、泵、活性剂阀、泵和齿圈升、降装置另一端与双面抛光机的对应装置相连。PLC控制器与上盘变频器、下盘变频器、齿圈变频器和太阳轮变频器相连，变频器与对应变频电机相连。

但是，上述提到的抛光机控制系统中虽然能对抛光机进行实时监控，但是无法实现对抛光力大小的实时调整，另外，也不能满足抛光油石与模具曲面之间最大程度的接触抛光。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述问题，旨在提供一种浮动式抛光工具，实现对抛光力实时监控与调整，另外实现抛光油石与模具曲面之间最大程度的接触抛光。

具体技术方案如下：

一种浮动式抛光工具，包括：一第一法兰盘；一力传感器，呈圆盘状，且可拆卸地安装于所述第一法兰盘的一端面上；一过渡法兰盘，与所述第一法兰盘轴向对齐；一轴向浮动气缸，一端与所述第一法兰盘的另一端面连接，另一端通过第一关节轴承连接于所述过渡法兰盘的一端面；若干个规格相同的径向浮动气缸，绕所述轴向浮动气缸环形阵列分布，且每个所述径向浮动气缸的两端分别由一第二关节轴承连接到所述第一法兰盘和所述过渡法兰盘；其中，所述过渡法兰盘的另一端面安装有用于夹持油石的气动夹爪；所述轴向浮动气缸和所述径向浮动气缸均由气动管连通外部气源。

在本实用新型提供的抛光工具中，还具有这样的特征，还包括一风琴式防护罩，且所述风琴式防护罩的两端分别连接所述第一法兰盘和所述过渡法兰盘。

在本实用新型提供的抛光工具中，还具有这样的特征，包括六个所述径向浮动气缸。

在本实用新型提供的抛光工具中，还具有这样的特征，所述轴向浮动气缸与所述径向浮动气缸均为低摩擦气缸。

在本实用新型提供的抛光工具中，还具有这样的特征，所述气动夹爪的夹持宽度为25毫米至50毫米。

本实用新型还提供一种具有该浮动式抛光工具的抛光机器人，包括：一机械臂；一浮动式抛光工具，安装在所述机械臂的操作端；一控制柜，控制所述机械臂和所述浮动式抛光工具的运行；一第一比例调节阀，安装在连接所述轴向浮动气缸和所述外部气源的气动管上；一第二比例调节阀，安装在连接所述径向浮动气缸和所述外部气源的气动管上；其中，所述力传感器、所述第一电磁比例调节阀、所述第二电磁比例调节阀均与所述控制柜信号连接。

在本实用新型提供的抛光机器人中，还具有这样的特征，所述第一比例调节阀和所述第二比例调节阀均为电磁比例调节阀。

在本实用新型提供的抛光机器人中，还具有这样的特征，所述气动夹爪包括一对夹爪和用于驱动所述夹爪开合的气缸；连接所述气缸和所述外部气源的气动管上安装有一二位五通电磁换向阀，并且，所述二位五通电磁换向阀与所述控制柜信号连接。

上述技术方案的积极效果是：

本实用新型提供的抛光工具通过轴向浮动气缸与径向浮动气缸实现运动的平稳传递，提高抛光作业的安全性，另外通过力传感器实时调整抛光接触力的大小，进而实现轴向浮动力与径向浮动力的自适应调整，保证了油石与模具曲面之间最大程度的接触。

附图说明

图1为本实用新型的一种浮动式抛光工具的实施例的立体图；

图2为图1的左视图；

图3为本实用新型的一种浮动式抛光机器人的实施例的结构框图；

图4为本实用新型的一种浮动式抛光机器人的实施例的结构示意图。

附图中：1、抛光工具；11、第一法兰盘；12、力传感器；13、过渡法兰盘；14、轴向浮动气缸；15、径向浮动气缸；16、第一关节轴承；17、第二关节轴承；18、气动夹爪；181、夹爪；182、气缸；183、二位五通电磁换向阀；19、油石；2、风琴式防护罩；3、机械臂；4、控制柜；5、第一电磁比例调节阀；6、第二电磁比例调节阀。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图1至4对本实用新型提供的浮动式抛光工具作具体阐述。

图1为一种浮动式抛光工具的实施例的立体图；图2为图1的左视图；如图1和图2所示，本实施例提供的浮动式抛光工具，用以实现大型模具的抛光作业，该抛光工具1包括一第一法兰盘11、一力传感器12、一过渡法兰盘13、一轴向浮动气缸14以及若干个径向浮动气缸15。

具体的，力传感器12呈圆盘状，且可拆卸地安装于第一法兰盘11的一端面上；过渡法兰盘13与第一法兰盘11轴向对齐；轴向浮动气缸14的一端于第一法兰盘11的另一端面连接，轴向浮动气缸14的另一端通过第一关节轴承16连接于过渡法兰盘13的一端面；若干个径向浮动气缸15的规格相同，并绕轴向浮动气缸14环形阵列均匀分布，且每个径向浮动气缸15的两端分别由一第二关节轴承17连接到第一法兰盘11和过渡法兰盘13；其中，过渡法兰盘13的另一端面安装有用于夹持油石19的气动夹爪18，轴向浮动气缸14和径向浮动气缸15均由气动管连通外部气源。

在一种优选的实施方式中，如图1所示，气动夹爪18的夹持宽度为25mm-50mm。

在一种优选的实施方式中，如图1所示，轴向浮动气缸14与径向浮动气缸15均采用低摩擦的气缸，确保浮动的平稳性。

在一种优选的实施方式中，如图1所示，径向浮动气缸15的数量为6个。

作为进一步优选实施方式中，如图1所示，抛光工具1还包括一风琴式防护罩2，且风琴式防护罩2的两端分别连接第一法兰盘11和过渡法兰盘13，防止粉尘进入轴向浮动气缸14或者径向浮动气缸15内部，影响气缸浮动的平滑性。

图3为一种浮动式抛光机器人的实施例的结构框图；图4为一种浮动式抛光机器人的实施例的结构示意图；如图3和图4所示，本实施例提供一种具有该抛光工具1的抛光机器人，其中，抛光机器人包括一机械臂3、一浮动式抛光工具1、一控制柜4、一第一电磁比例调节阀5以及一第二电磁比例调节阀6。

具体的，浮动式抛光工具1安装在机械臂3的操作端；第一电磁比例调节阀5安装在连接轴向浮动气缸14和外部气源的气动管上；第二电磁比例调节阀6安装在连接径向浮动气缸15和外部气源的气动管上；其中，第一电磁比例调节阀5和第二电磁比例调节阀6均与控制柜4信号连接。

另外，图3中的虚线表示信号连接，粗线表示气动管。

在一种优选的实施方式中，如图1和图3所示，气动夹爪18的下端设置有一对夹爪181和用于驱动夹爪181开合的气缸182；连接气缸182和外部气源的气动管上安装有一二位五通电磁换向阀183，且二位五通电磁换向阀183与控制柜4电连接。

在一种优先的实施方式中，如图3所示，力传感器12与控制柜4相连，根据抛光工具1设定的抛光接触力实时调整抛光接触力的大小，另外，控制柜48根据设定的抛光接触力等比例的输出电压模拟量，通过实时调整两个电磁比例调节阀的输出气压，分别实时对轴向浮动气缸14中的轴向浮动力和径向浮动气缸15中的径向浮动力的大小进行调整，实现气动夹爪18上油石19和模具曲面之间最大程度的接触。

以下，以一种具体的实施方式进行说明，需要指出的是，以下实施方式中所描述之结构、工艺、选材仅用以说明实施方式的可行性，并无限制本实用新型保护范围之意图。

抛光工具1的工作原理：首先根据油石19的大小，通过控制柜4控制气动夹爪18上两夹爪181之间的两对位置，并夹紧油石19；其次通过控制柜4设定抛光接触力，并根据力传感器12实时调整抛光接触力的大小；然后通过力传感器12检测到的信号传递给控制柜4，由控制柜4等比例输出电压模拟量，实时调整两个电磁比例调节阀的输出气压，实现对轴向浮动气缸14中的轴向浮动力和径向浮动气缸15中的径向浮动力的大小进行调整，最后根据轴向浮动力与径向浮动力的自适应调整，使得气动夹爪18上的油石19与模具曲面之间实现最大程度的接触。

本实施例提供的抛光工具1通过轴向浮动气缸14与径向浮动气缸15实现运动的平稳传递，提高抛光作业的安全性，另外通过力传感器12实时调整抛光接触力的大小，进而实现轴向浮动力与径向浮动力的自适应调整，保证了油石19与模具曲面之间最大程度的接触。

以上仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。