一种多功能柔性力控砂带机的制作方法

[0001]
本发明涉及自动化设备技术领域，具体是涉及一种多功能柔性力控砂带机。


背景技术：

[0002]
砂带机由于具有较高的磨削效率，在工件的表面处理中得到了广泛的应用。砂带机主要包括机架、驱动电机、接触轮、主动轮、从动轮、张紧轮、张紧机构、浮动机构、集尘器和砂带等结构和配件。砂带机安装不同形式、不同材料的接触轮或者装载不同规格的砂带，可以对工件起到不同的磨削效果。
[0003]
不同工序为了达成不同的磨削效果，砂带机需要安装不同的接触轮或者装载不同规格的砂带。为了实现加工过程的自动化，往往会需要设置多个砂带机，来依次达成每一道工艺的加工要求。使用机器人抓持工件在砂带机处进行加工的工况下，砂带机可排布的区域有限。以往为了完成多道加工工序，需要使用多台机器人依次抓取工件在不同的砂带机处进行磨削，此时投入生产的成本较高，且对加工区域的大小提出了较高的要求。


技术实现要素：

[0004]
针对现有技术中存在的上述问题，旨在提供一种多功能柔性力控砂带机，将多条砂带作业集成到一台砂带机上完成，使设备整体的结构更为紧凑，减少了空间占用，且能提升砂带作业的工作效率。
[0005]
具体技术方案如下：
[0006]
一种多功能柔性力控砂带机，包括：若干砂带传动机构和若干浮动机构。
[0007]
若干砂带传动机构呈阵列状设置于机架的一侧，每一砂带传动机构包括驱动电机、主动轮、从动轮、接触轮以及砂带，驱动电机与主动轮驱动连接，主动轮通过砂带与从动轮、接触轮驱动连接，且每条砂带目数不同。
[0008]
浮动机构的一端与机架固定连接，浮动机构的另一端与接触轮活动连接。
[0009]
上述的一种多功能柔性力控砂带机中，还具有这样的特征，还包括过滤液体循环系统，过滤液体循环系统包括若干喷管和液体槽，喷管设置于机架，且每一喷管的喷口朝向相对应的砂带，液体槽设置于砂带传动机构的下方，从喷管喷出的液体经砂带后落入至液体槽内。
[0010]
上述的一种多功能柔性力控砂带机中，还具有这样的特征，液体槽的一侧设置有排液口，排液口与过滤装置连通，过滤装置能与循环管路的一端连通，循环管路的另一端与喷管连通，此外喷管还与外部管路连通。
[0011]
上述的一种多功能柔性力控砂带机中，还具有这样的特征，还包括变位转台，变位转台位于液体槽的下方，变位转台设置有一连接柱，连接柱穿过液体槽与机架固定连接，且变位转台能绕连接柱的轴向自转，变位转台与转台驱动电机驱动连接。
[0012]
上述的一种多功能柔性力控砂带机中，还具有这样的特征，砂带传动机构设置有不少于四个，且呈矩形阵列排布。
[0013]
上述的一种多功能柔性力控砂带机中，还具有这样的特征，喷管中的液体喷向砂带竖直朝上的一侧。
[0014]
上述的一种多功能柔性力控砂带机中，还具有这样的特征，砂带传动机构还包括张紧机构，张紧机构可活动地与砂带紧贴。
[0015]
上述的一种多功能柔性力控砂带机中，还具有这样的特征，还包括系统控制柜，每一喷管内设置有独立的控制阀，系统控制柜分别与各控制阀、各驱动电机通讯连接。
[0016]
上述的一种多功能柔性力控砂带机中，还具有这样的特征，浮动机构包括活动调节部件以及压力传感器，压力传感器以及活动调节部件分别与浮动控制器通讯连接。
[0017]
上述技术方案的积极效果是：
[0018]
本发明提供的一种多功能柔性力控砂带机，通过将多条不同目数的砂带集成排布在同一砂带机上，使整台设备机构更为紧凑，占地面积更小，且可采用单台机器人即可夹持工件完成多个工位的磨削加工，从而提高了磨削的生产效率；此外利用喷管和液体进行湿式加工，增加了该砂带机磨削加工的适用对象，且改善了磨削加工过程中的工作环境；此外通过变位转台给整个砂带机增加了一个自由度，进而提升了磨削加工的柔性。
附图说明
[0019]
图1为本发明的一种多功能柔性力控砂带机的实施例的结构示意图。
[0020]
附图中：1、机架；2、砂带传动机构；3、浮动机构；4、喷管；5、液体槽；6、变位转台。
具体实施方式
[0021]
为了使本发明实现的技术手段、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对本发明提供的一种多功能柔性力控砂带机作具体阐述。
[0022]
本文中为组件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。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”、“顺时针”、“逆时针”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。
[0023]
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0024]
在该多功能柔性力控砂带机中，若干砂带传动机构2呈阵列状设置于机架1的一侧，一般设置在机架1的同一侧，便于机械手抓取工件后在移动较短的距离内对工件进行磨削，以提升磨削效率，每一砂带传动机构2包括驱动电机、主动轮、从动轮、接触轮以及砂带，驱动电机与主动轮驱动连接，通过驱动电机来驱动主动轮的旋转，通过主动轮的旋转来带动砂带的移动，主动轮通过砂带与从动轮、接触轮驱动连接，具体的主动轮、从动轮以及接
触轮的轴向中部穿设有连接轴，该连接轴的两端安装于机架1上，主动轮、从动轮以及接触轮的圆周外部均与砂带的内侧接触，其中砂带与接触轮相接触的外侧可用于工件的磨削，且每条砂带目数不同，按顺序依次提高，从而实现工件的粗磨到细磨。
[0025]
浮动机构3的一端与机架1固定连接，浮动机构3的另一端与接触轮活动连接，通过浮动机构3的力控反馈系统，采用浮动的方式使工件在磨削过程中保持恒定的压力，以获得工件表面较好的一致性效果。
[0026]
在一种优选的实施方式中，如图1所示，还包括过滤液体循环系统，过滤液体循环系统具有喷液和将金属屑过滤的功能，因为磨削是由工件和砂带磨料相互摩擦，去除工件的部分材料。为了提高磨削效率，需要砂带机的砂带以较高的速度运转，在这个过程中会产生大量的热和金属屑。这对磨削加工的材料提出了较高的要求，工件材料不能含有易燃的合金金属成分，否则在加工过程中有发生爆炸的隐患。通过在磨削过程中增加过滤液体循环系统，可以润湿砂带，同时降低磨削过程中产生的热量，此外还可以减少磨削金属屑，避免其弥散在空间中形成高浓度的金属尘。
[0027]
其中过滤液体循环系统包括若干喷管4和液体槽5，喷管4设置于机架1，且每一喷管4的喷口朝向相对应的砂带，喷管4中有用于湿润以及降低碎屑的液体，一般的液体从上而下喷向砂带，从而在砂带与工件接触前进行充分湿润，且液体在由喷管喷出后会产生一定的雾化效果，雾化范围能覆盖磨削加工区域，以降低空气中的磨削金属屑，液体槽5设置于砂带传动机构2的下方，从喷管4喷出的液体经砂带后落入至液体槽5内，利于对液体进行收集进行后续的回收处理。
[0028]
在一种优选的实施方式中，如图1所示，液体槽5为固定设置，且液体槽5的一侧(侧面或底面)设置有排液口(图中未示出)，一般处于较低的水平位置，便于后续液体的排放，排液口与过滤装置(图中未示出)连通，过滤装置能与循环管路的一端连通，循环管路的另一端与喷管4连通，磨削过程中产生的废液经过过滤系统进行过滤后，可以再次由喷管4喷出，使液体得以循环使用。此外喷管4还与外部管路连通，当该装置需要进行维护停机时可将废液过滤后排放。此外还可以设置有储液箱(图中未示出)，当液体槽5内的液面较低时，可以将储液箱内的部分液体重新加入至液体槽5内部，以维持液体在一定的使用量。
[0029]
在一种优选的实施方式中，如图1所示，还包括变位转台6，变位转台6位于液体槽5的下方，过滤液体循环系统中的液体槽5等不随变位转台6一同转动，仅喷管随砂带传动机构2一起转动。变位转台6设置有一连接柱，连接柱穿过液体槽5与机架1固定连接，其中液体槽5的中部开设有贯穿孔，该贯穿孔的边缘向上凸起设置有套筒，该套筒的底部与液体槽5为密封连接，防止液体槽5内的液体漏出，且变位转台6能绕连接柱的轴向自转，变位转台6与转台驱动电机驱动连接，通过转台驱动电机来控制变位转台6的自转，变位转台6可以带动砂带传动机构2和浮动机构3部分转动，使砂带传动机构2在磨削过程中可以变换磨削的角度，现有技术中虽然机器人具有高柔性，但是砂带磨削加工的角度过于单一，且工件的加工区域形态复杂，机器人在抓持工件进行磨削时依然会存在不可达或干涉的问题，这对于工件的曲面加工姿态变化造成了不便，进而会影响到工件的加工效果，本实施例中通过增加了变位转台6这一自由度，增加机器人和砂带机系统的自由度，提高加工过程中的柔性，进而能够更好地磨削工件的复杂曲面表面。
[0030]
在一种优选的实施方式中，如图1所示，砂带传动机构2设置有不少于四个，分别用
于工件不同程度的磨削，且呈矩形阵列排布，当砂带传动机构2设置数量为四个时，一般分为粗磨、半粗磨、半精磨以及精磨，当然亦可根据实际的磨削需求，来适当增加或减少砂带传动机构2，一般当砂带传动机构2的数量为偶数时，呈矩形阵列排布，当砂带传动机构2的数量为奇数时，呈直线型排布，具体的砂带的目数可由上至下、由左至右依次增大或减小，以减小机械手的移动距离，从而提升磨削过程的工作效率。
[0031]
在一种优选的实施方式中，如图1所示，喷管4中的液体喷向砂带竖直朝上的一侧，处于该位置的砂带外侧对液体具有较好的承接性，能较好的实现砂带的充分湿润，此外还可以在该砂带传动机构2的周围形成一个雾化区域，从而来减少磨削过程中产生的金属屑，进而使得含有易燃金属成分(如镁)材料的工件也可以进行磨削，增加了该砂带机磨削加工的适用对象范围，改善了磨削加工过程中的加工环境。
[0032]
在一种优选的实施方式中，如图1所示，砂带传动机构2还包括张紧机构，张紧机构可活动地与砂带紧贴，该张紧机构能够保持砂带一定的张紧力，同时便于更换砂带的张紧机构，以适应不同的张紧力，具体的该张紧机构包括张紧轮或张紧轴、位移调节机构以及张紧力检测装置，张紧轮或张紧轴的外圆周面与砂带的内侧紧贴，进而将砂带拉紧防止其打滑，以提升整体的磨削效果，位移调节机构与张紧轮或张紧轴的轴向进行连接，进而通过位移调节机构的移动来控制张紧轮或张紧轴的移动，张紧力检测装置与砂带接触，来实时监测砂带的张力，张紧力检测装置将检测到的张力值反馈至控制器，再由控制器来控制位移调节机构的移动，工作人员可在控制器中提前设置砂带所要保持的张力值。
[0033]
在一种优选的实施方式中，如图1所示，还包括系统控制柜，每一喷管4内设置有独立的控制阀，系统控制柜分别与各控制阀、各驱动电机通讯连接。即当驱动电机开始转动，对应的砂带开始移动准备开始磨削作业时，与该砂带对应的控制阀开启，该喷管4内的液体开始喷出，对该砂带进行充分的湿润，以便开始后续的磨削，当该砂带停止磨削作业后，即停止对该砂带的湿润，合理分配对各砂带的驱动以及湿润作业，以降低该砂带机的部分能耗。
[0034]
在一种优选的实施方式中，如图1所示，浮动机构3包括活动调节部件以及压力传感器，压力传感器以及活动调节部件分别与浮动控制器通讯连接，具体的活动调节部件为可调节的活动万向节，活动万向节的一端与接触轮活动连接，压力传感器实时监测活动万向节所受到的压力，压力传感器将测得的压力值反馈给浮动控制器，浮动控制器则进一步控制活动万向节的转动，以形成一闭环控制。浮动机构预先设定恒定力的大小，即通过工作人员在浮动控制器中输入预设压力的数值，由其自身闭环控制系统完成浮动控制，进而维持磨削过程中的恒定压力，以保证磨削质量。
[0035]
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，并无限制本发明保护范围之意图。
[0036]
该多功能柔性力控砂带机的工作原理：机械手抓取待磨削的工件靠近砂带机准备进行磨削作业；系统控制柜控制相应工位对应的驱动电机以设定速度运行，同时使该工位对应的喷管持续喷出液体润湿砂带，以做好磨削准备；机器手抓取工件进行姿态变化，以使砂带机磨削到工件的各个待磨的部位；在遇到机械手需要进行极大角度变换的加工部位时，系统控制柜控制砂带机的变位转台对砂带进行变位，以使机械手能够以更简便的运动轨迹使待磨工件在砂带上进行磨削；当工件在该磨削工位完成磨削后，机械手将该工件转
移至下一磨削工位，按上述顺序进行下一轮的磨削，直至该工件在各工位均磨削完毕，随后便开始对下一工件进行磨削。
[0037]
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0038]
以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明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发明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，均应当包含在本发明的保护范围内。