一种机器人自动打磨装置的制作方法

本发明涉及打磨技术领域，尤其涉及一种机器人自动打磨装置。

背景技术：

目前摩擦焊工艺广泛应用，对于薄壁工件进行搅拌摩擦焊时需要先去除工件两面的氧化皮，通过人工手动打磨方式，不仅劳动强度大，人工打磨效率低，而且产生的粉尘有害身体健康，采用机器人去除金属工件表面的氧化皮可显著提高打磨效率。

技术实现要素：

本发明需要解决的技术问题是：人工去除金属工件表面的氧化皮，去除效率低，粉尘有害健康；进而提供一种机器人自动打磨装置。

本发明为解决上述技术问题采用的技术方案是：

所述的自动打磨装置包括连接板4、两块气动主轴安装板5、两个气动主轴固定架6、两个气动主轴7、两个钢丝刷8、两个气缸9、两根第一导轨11和四个第一滑块19，在连接板4的一侧板面上上下并排固定安装有两根第一导轨11,在每个气动主轴安装板5的一侧板面上上下并排固定安装有两块第一滑块19，两块气动主轴安装板5分别通过第一滑块19沿水平方向并排滑动连接在两根第一导轨11上，每个气动主轴7通过一个气动主轴固定架6竖向固定安装在气动主轴安装板5的另一侧板面上，在连接板4的两根第一导轨11之间且在每块气动主轴安装板5的外侧分别设置一个气缸9，气缸9上的活塞杆的端头部固定连接在与其相邻的气动主轴安装板5上，在每个气动主轴7的驱动轴上分别装夹一个钢丝刷8。

进一步的，所述的自动打磨装置还包括z轴补偿架3、第一滚轮安装支架15、第二滚轮安装支架18和两个滚轮16，z轴补偿架3的横截面为凹槽形，z轴补偿架3竖向设置，连接板4置于z轴补偿架3的槽口内，且连接板4的另一侧板面与z轴补偿架3的槽底之间滑动连接，z轴补偿架3的下横梁上开有豁口3-1，第二滚轮安装支架18的顶端固定连接在z轴补偿架3的下横梁的下端面上，第一滚轮安装支架15的顶端穿过z轴补偿架3的豁口3-1固定连接在连接板4的下端面上，第一滚轮安装支架15的下端朝向气动主轴7侧横向安装有一个滚轮16，第二滚轮安装支架18的下端朝向第一滚轮安装支架15侧竖向安装有一个滚轮16。

进一步的，所述的连接板4的另一侧板面上竖向并排设置有两根第二导轨20，z轴补偿架3的槽底上竖向并排设置有两个第二滑块14，在两个第二滑块14之间横向设置有一个横梁，横梁的上端面上竖向并排固定安装有两个弹簧定位销13，两个弹簧定位销13上分别套装有一根钢丝弹簧12，连接板4与z轴补偿架3通过第二导轨20和第二滑块14滑动连接，钢丝弹簧12的顶端抵在z轴补偿架3的上横梁的下端面上。

进一步的，所述的自动打磨装置还包括工具侧快换1和快换安装块2，工具侧快换1通过快换安装块2固定安装在z轴补偿架3上横梁的上端面上。

进一步的，所述的自动打磨装置还包括两个传感器17，其中一个传感器17设置在第一滚轮安装支架15上，且所述的传感器17靠近第一滚轮安装支架15上的滚轮16设置，另一个传感器17设置在第二滚轮安装支架18上，且所述的传感器17靠近第二滚轮安装支架18上的滚轮16设置。

进一步的，所述的两个气动主轴固定架6上下错落布置。

本发明的有益效果是：

1、本发明通过工具侧快换与机器人侧快换快速连接在一起，机器人带动打磨装置对金属工件表面的氧化皮进行去除，无需人工操作即可实现，有效避免粉尘给操作人员带来的伤害；

2、本发明适用于多弧度的金属工件，通过传感器确定打磨装置与被打磨工件的相对位置，自动调节打磨装置与被打磨工件的接触位置，打磨效率高，提高了50％,避免因被打磨工件端面不整齐而给打磨装置带来的损伤，可将打磨破损率降低至1％以内。

附图说明

图1为本发明的轴测图；

图2为本发明的主视图；

图3为本发明的左视图；

图4为本发明的爆炸图；

图5为z轴补偿架的结构示意图；

图6为图2中i处去钢丝刷的局部示意图。

具体实施方式

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：

具体实施方式一：如图1至图4所示，本实施方式所述的自动打磨装置包括连接板4、两块气动主轴安装板5、两个气动主轴固定架6、两个气动主轴7、两个钢丝刷8、两个气缸9、两根第一导轨11和四个第一滑块19，在连接板4的一侧板面上上下并排固定安装有两根第一导轨11,在每个气动主轴安装板5的一侧板面上上下并排固定安装有两块第一滑块19，两块气动主轴安装板5分别通过第一滑块19沿水平方向并排滑动连接在两根第一导轨11上，每个气动主轴7通过一个气动主轴固定架6竖向固定安装在气动主轴安装板5的另一侧板面上，在连接板4的两根第一导轨11之间固定安装有两个气缸9，在每块气动主轴安装板5的外侧分别设置一个气缸9，气缸9上的活塞杆的端头部固定连接在与其相邻的气动主轴安装板5上，两块气动主轴安装板5在气缸9的驱动下可沿着第一导轨11横向来回运动，在每个气动主轴7的驱动轴上分别装夹一个钢丝刷8，将待打磨的金属工件置于两个钢丝刷8之间的夹缝中，接通气缸的气源，两块气动主轴安装板5在气缸9的驱动下相向运动，并带动气动主轴7相向运动，直至两个钢丝刷8将待打磨工件夹紧，接通气动主轴7的气源，钢丝刷8在气动主轴7的带动下各自旋转，钢丝刷8对金属工件表面的氧化层进行打磨，去除金属工件表面的氧化层。

具体实施方式二：如图1至图4所示，本实施方式所述的自动打磨装置还包括z轴补偿架3、第一滚轮安装支架15、第二滚轮安装支架18和两个滚轮16，如图3、图4和图5所示，z轴补偿架3的横截面为凹槽形，z轴补偿架3竖向设置，如图3所示，连接板4置于z轴补偿架3的槽口内，且连接板4的另一侧板面与z轴补偿架3的槽底之间滑动连接，如图5所示，z轴补偿架3的下横梁上开有豁口3-1，如图4所示，第二滚轮安装支架18的顶端固定连接在z轴补偿架3的下横梁的下端面上，第一滚轮安装支架15的顶端穿过z轴补偿架3的豁口3-1固定连接在连接板4的下端面上，第一滚轮安装支架15在连接板4的带动下可上下滑动，如图6所示，第一滚轮安装支架15的下端朝向气动主轴7侧横向安装有一个滚轮16，第二滚轮安装支架18的下端朝向第一滚轮安装支架15侧竖向安装有一个滚轮16，横向安装的滚轮16处于竖向安装的滚轮16的上方，打磨金属工件时，横向安装的滚轮16贴着被打磨工件的上端面滚动，竖向安装的滚轮16贴着被打磨工件的侧面滚动。

其他组成及连接方式与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：如图4所示，本实施方式所述的连接板4的另一侧板面上竖向并排设置有两根第二导轨20，z轴补偿架3的槽底上竖向并排设置有两个第二滑块14，在两个第二滑块14之间横向设置有一个横梁，横梁的上端面上竖向并排固定安装有两个弹簧定位销13，两个弹簧定位销13上分别套装有一根钢丝弹簧12，连接板4与z轴补偿架3通过第二导轨20和第二滑块14滑动连接，钢丝弹簧12的顶端抵在z轴补偿架3的上横梁的下端面上，钢丝弹簧12的底端抵在横梁的上端面上。

其他组成及连接方式与具体实施方式二相同。

具体实施方式四：如图1至图4所示，本实施方式所述的自动打磨装置还包括工具侧快换1和快换安装块2，工具侧快换1通过快换安装块2固定安装在z轴补偿架3上横梁的上端面上，打磨装置通过工具侧快换1与机器人侧的快换快速的连接在一起，机器人带动打磨装置对金属工件进行打磨。

其他组成及连接方式与具体实施方式三相同。

具体实施方式五：如图3所示，本实施方式所述的自动打磨装置还包括两个传感器17，其中一个传感器17设置在第一滚轮安装支架15上，且所述的传感器17靠近第一滚轮安装支架15上的滚轮16设置，另一个传感器17设置在第二滚轮安装支架18上，且所述的传感器17靠近第二滚轮安装支架18上的滚轮16设置，打磨装置通过传感器17来确定打磨装置与被打磨工件的相对位置。

其他组成及连接方式与具体实施方式四相同。

具体实施方式六：如图1、图2和图3所示，本实施方式所述的两个气动主轴固定架6上下错落布置，气缸9驱动两块气动主轴安装板5相向运动，两个气动主轴固定架上下错落布置不会妨碍两块气动主轴安装板5的进一步运动，以便更好的使得两个钢丝刷对金属工件的表面进行打磨。

其他组成及连接方式与具体实施方式一至五任一项相同。

本装置的工作原理：

机器人视觉扫描工件外形，机器人通过机器人侧的快换与打磨装置的工具侧快换与打磨装置快速的连接在一起，两个气缸的活塞杆缩回，并带动两块气动主轴安装板向相反的方向运动，使得两个钢丝刷之间的夹缝宽度增加，机器人带动打磨装置移动，使得被打磨工件处于两个钢丝刷之间，通过两个传感器来确定两个滚轮与被打磨工件的上端面和侧端面相对位置，当横向设置的滚轮与被打磨工件的上端面未接触时，设置在横向设置的滚轮附近的传感器向机器人发射信号，机器人带动打磨工具竖直向下移动，直至横向设置的滚轮与被打磨工件的上端面接触，传感器触碰被打磨工件的上端面发出信号，打磨工具停止向下移动的动作，当竖向设置的滚轮与被打磨工件的侧面未接触时，设置在竖向设置的滚轮附近传感器向机器人发射信号，机器人带动打磨工具横向朝向被打磨工件的方向移动，直至竖向设置的滚轮与被打磨工件的侧面接触，传感器触碰被打磨工件的侧面发出信号，打磨工具停止横向移动的动作，两个气缸分别伸出活塞杆，带动两块气动主轴安装板相向运动，两个钢丝刷夹紧被打磨工件，气动主轴带动钢丝刷旋转，打磨金属工件表面的氧化层，机器人带动打磨工具沿着金属工件的边缘移动，当被打磨工件的表面带有弧度时，传感器与被打磨工件不产生接触，传感器给机器人发射信号，机器人带动打磨装置移动，使得两个滚轮与被打磨工件的上端面或者侧面接触，防止被打磨工件端面不整齐而给打磨装置带来损伤。