用于机器人末端的双磨抛装置的制作方法

本发明涉及磨抛设备领域，具体地，涉及用于机器人末端的双磨抛装置。

背景技术

汽车车身车间自动化水平高、生产节拍快同时对整个打磨品质要求高。当前车门框弧焊后需要进行打磨和抛光两道工序的加工，传统的机器人打磨工位中，打磨和抛光均采用气动角磨机和气动抛光机进行加工。这种加工方式无法控制打磨力、转速等关键参数，会导致打磨抛光后的焊缝参差不齐，也会加大磨料的耗损；并且在加工过程中需要更换打磨工具，增加工位的节拍，增加设备成本；同时气动抛光机、角磨机的噪音较大，难以控制，影响工人健康。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种用于机器人末端的双磨抛装置。

根据本发明提供的用于机器人末端的双磨抛装置，包含驱动装置、固定机架、执行装置以及传动装置；所述驱动装置与传动装置均紧固安装在固定机架上，所述执行装置与传动装置相连；

所述传动装置包含偏心机构和/或非偏心机构。

优选地，所述固定机架包含安装板与罩壳；

安装板与罩壳紧固连接并在内部形成容物空间，所述传动装置的整体或部分安装在容物空间中；所述驱动装置包含伺服电机，伺服电机紧固安装在安装板上，伺服电机与传动装置相连。

优选地，所述驱动装置还包含柔性力控装置，柔性力控装置紧固安装在安装板上，柔性力控装置与伺服电机相连。

优选地，所述固定机架还包含防尘圈与隔音棉，隔音棉固定安装在罩壳上，罩壳、防尘圈、安装板依次相连；

安装板上还设置有吹气接头与轴承罩壳；安装板的内侧设置有加强筋。

优选地，所述传动装置还包含主动轮，主动轮与伺服电机相连；

所述非偏心机构包含第一从动轮，所述偏心机构包含第二从动轮；主动轮、第一从动轮、第二从动轮依次通过设置的同步带连接。

优选地，所述非偏心机构还包含第一带座轴承与非偏心轴；

第一带座轴承紧固安装在安装板上，第一从动轮与第一带座轴承均安装在非偏心轴上。

优选地，所述偏心机构还包含第二带座轴承、第一套筒、偏心轴、第一轴承、转盘连接轴、第二轴承、碟簧以及第二套筒；

第二带座轴承、第一套筒、第二从动轮、第二套筒、第一轴承、碟簧、第二轴承、转盘连接轴依次安装在偏心轴上。

优选地，所述执行装置包含第一转盘与第二转盘，第一转盘与第二转盘均位于容物空间之外的空间中；

第一转盘、第二转盘分别安装在非偏心机构、偏心机构上。

优选地，所述非偏心机构还包含千叶轮轴、压片以及挡圈；千叶轮轴与非偏心轴相连；

所述执行装置包含百叶片；压片与挡圈共同将百叶片轴向固定在千叶轮轴上。

优选地，所述传动装置还包含惰轮组件，所述惰轮组件包含锁片、惰轮轴、惰轮支架、防松螺母、调节螺栓、螺栓支架以及惰轮；

惰轮安装在惰轮轴上，惰轮轴与惰轮支架转动连接，锁片安装在惰轮支架上，惰轮支架与螺栓支架均安装在安装板上，调节螺栓与惰轮支架相连，防松螺母安装在调节螺栓上；

同步带在长度延伸方向上与惰轮接触。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、通过本发明可以完成打磨和抛光两道工序而不进行工具的更换，可以将工位的生产节拍降低20s以上；

2、通过本发明可以大大增加砂纸的使用寿命，将每片砂纸打磨车门框数量由2-3个增加到了5-6个，砂纸使用效率提高2倍以上，提高了整体设备投入回报比；

3、传统的砂纸更换需要手工更换，本发明通过与自动换砂纸机的配合使用，可以实现自动更换砂纸功能，无需人工干预，减轻了人工负担；

4、通过柔性力控装置位移补偿与输出力的控制和伺服电机转速控制，实现整个打磨抛光工艺的可控可调整，方便汽车零部件厂进行新车打磨抛光工艺快速调整，提高设备的通用性。

5、通过柔性力控装置自动伸缩补偿，可以降低机器人轨迹调试难度，同时对焊接误差进行打磨抛光自动补偿，提升整个打磨抛光品质。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为用于机器人末端的双磨抛装置的立体结构图；

图2为用于机器人末端的双磨抛装置中传动装置位置示意图；

图3为用于机器人末端的双磨抛装置的爆炸图；

图4为安装板背部结构示意图；

图5为非偏心机构的爆炸图；

图6为偏心机构的爆炸图；

图7为用于机器人末端的双磨抛装置另一个视向下的立体图；

图8为变化例中非偏心机构的爆炸图。

图中示出：

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1和图2所示，本发明用于机器人末端的双磨抛装置主要由驱动装置201、固定机架202、执行装置203、传动装置204四大部分组成。驱动装置201、传动装置204通过螺钉固定到固定机架202上，执行装置203通过螺纹连接到传动装置204上，四者相互配合将动力传递至执行装置203实现工件表面的打磨抛光。

如图3所示，驱动装置201主要由柔性力控装置1、伺服电机2组成，两者均通过螺钉固定到安装板3上。伺服电机2作为动力来源，柔性力控装置1可以的控制打磨抛光的压力，通过对伺服电机2转速和柔性力控装置1输出力的控制可以让该发明满足不同的工艺要求。固定机架202主要由安装板3、防尘圈5、隔音棉6、罩壳7、吹气接头11、轴承罩壳12组成；其中，防尘圈5、罩壳7、吹气接头11、轴承罩壳12通过螺钉固定到安装板3上，隔音棉6与罩壳7之间通过粘接固定。安装板3内部对称分布有加强筋13，可以提高自身强度及刚度，减少装置的振动并增加安装板使用寿命，罩壳7、轴承罩壳12能够保护装置内部元件避免碰撞损坏，防尘圈5、吹气接头11可以避免灰尘进入，提高同步带10及带轮的使用寿命，其中防尘圈5还能够减小振动，隔音棉6能够减小同步带10高速运动产生的噪音，可以将噪音控制在70db以下，符合国家标准。执行装置203主要是第一转盘8、第二转盘9，通过自身螺纹与传动装置固定，根据工艺的不同可以选择不同的转盘，比如砂纸托盘、百叶轮、砂轮等，实现打磨工具的多样化。

如图3、图4、图5、图6所示，传动装置204主要由主动轮4、同步带10、锁片14、惰轮轴15、惰轮支架16、防松螺母17、调节螺栓18、螺栓支架19、惰轮20、第一锁紧螺母21、第一带座轴承22、第一从动轮23、非偏心轴24、第二锁紧螺母25、第二带座轴承26、第一套筒27、第二从动轮28、偏心轴29、第一轴承30、转盘连接轴31、第二轴承32、碟簧33、第二套筒34组成。其中，主动轮4通过紧定螺钉及平键固定在伺服电机2输出轴上，由紧定螺钉径向及轴向定位，平键周向定位并传递扭矩。惰轮20通过紧定螺钉及平键固定在惰轮轴15上，惰轮轴15与惰轮支架16之间通过过渡配合进行径向定位，通过锁片14进行周向和轴向定位，锁片14通过螺钉固定到惰轮支架16上，惰轮支架16及螺栓支架19通过螺钉与安装板3固定。调节同步带松紧时，通过调节螺栓18的前后位置，带动惰轮支架16前后移动，在合适的位置拧紧固定螺钉即可，为了保证同步带长期稳定运行，增加防松螺母17增加可靠性，防止同步带松动。第一带座轴承22与非偏心轴24之间为过渡配合并且使用轴肩定位、第二锁紧螺母25固定，第一从动轮23通过弹性挡圈及平键固定在非偏心轴24上，第一带座轴承22通过螺钉固定在安装板3上，第一转盘8通过螺纹连接固定在非偏心轴24上，第一锁紧螺母21、第一带座轴承22、第一从动轮23、非偏心轴24组成非偏心机构，转速稍低，适用于打磨工艺。第二锁紧螺母25、第二带座轴承26、第一套筒27、第二从动轮28、第二套筒34依次安装至偏心轴29上，其中第二带座轴承26与偏心轴29之间为过渡配合并且由第一套筒27定位，第二锁紧螺母25固定，第二从动轮28与偏心轴29之间为过渡配合并且通过第一套筒27、第二套筒34轴向定位，通过平键周向定位传递扭矩。第一轴承30、第二轴承32通过过盈配合固定到偏心轴29上，并通过弹性挡圈固定，碟簧33调节轴承间隙，转盘连接轴31通过过盈配合固定在第一轴承30、第二轴承32上，并通过弹性挡圈轴向定位，第二转盘9通过螺纹连接固定在偏心轴29上。第二锁紧螺母25、第二带座轴承26、第一套筒27、第二从动轮28、偏心轴29、第一轴承30、转盘连接轴31、第二轴承32、碟簧33、第二套筒34组成偏心机构，转速高，适用于抛光工艺，其中偏心轴29动平衡等级达到g1，从来源上减小了振动的产生。

如图7所示，在使用本发明进行打磨及抛光时，可根据工艺要求设定好柔性力控装置1的输出力和反应时间，以及伺服电机2的转速，然后选用合适的第一转盘8和第二转盘9，即可完成打磨和抛光两道工序。本发明还能通过实时反馈控制磨削量的大小，若工件表面去除量过大，柔性力控装置1会收缩，进而通过反馈输出较大的力，使得磨削量变大，达到工件表面完全一致的效果，同样的，若工件表面去除量较小，则柔性力控装置1会输出较小的力，减小磨削量。

如图8所示，变化例中，执行装置203中的第一转盘8可更换为百叶片36以适应不用的打磨工艺要求。其中千叶轮轴35通过自身螺纹固定在非偏心轴24上，安装百叶片36后，依次用压片37，挡圈38压紧固定，最后用螺钉固定在千叶轮轴35上。

本发明将伺服电机应用到打磨抛光工位中，通过同步带传动将转速传递至执行装置203末端，由于伺服电机2转速能够精准控制而且同步带10在传动过程中不失速，因此本发明可以很好地保证打磨抛光过程中的转速要求；本发明中的柔性力控装置1能够精准控制打磨力的大小，其超快速的响应时间也能够在打磨过程中随时调节，保证打磨质量，并且减少磨料的损耗，控制成本；本发明将打磨和抛光工具集成到一个设备上，打磨工序完成之后无需更换工具即可进行抛光工序的加工，节省了工位的节拍，增加了产量；本发明通过增加隔音棉6，控制振动的产生，从源头上减小了噪音的产生，将设备噪音控制在了70db；本发明可以消除前道工序弧焊焊接质量不好产生的影响，通过柔性力控装置1对打磨力的控制，可以控制磨削量，进而保证打磨后焊缝的一致性。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。