一种多头表面跟随恒力磨抛装置的制作方法

1.本实用新型属于多头表面跟随恒力磨抛技术领域，更具体地，涉及一种多头表面跟随恒力磨抛装置。


背景技术：

2.磨抛装置广泛运用于工件表面的磨抛加工中，在目前大部分的实际磨抛加工过程中，大部分磨抛加工还是依靠人工进行加工，工作环境恶劣，劳动强度大，工件的磨抛质量很大程度上依赖工人的磨抛熟练程度，少部分使用机器人进行磨抛加工的也属于刚性磨抛，打磨工具与磨抛工件贴合程度不够高，磨抛后产品质量较差，比较容易产生过磨或少磨现象，产品的一致性较差，使用的大部分还是单头磨抛装置，磨抛效率低。


技术实现要素：

3.针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供一种多头表面跟随恒力磨抛装置。
4.为了实现上述目的，所述多头表面跟随恒力磨抛装置包括：
5.多个用于磨抛待磨抛件的打磨工具；
6.用于实现所述打磨工具恒力磨抛的柔性接触装置；
7.用于实现所述打磨工具与待磨抛件贴合的表面跟随装置；
8.所述表面跟随装置包括安装组件、摆杆机构和复位组件，所述摆杆机构的固定端与所述柔性接触装置连接，所述摆杆机构的活动端与所述安装组件铰接，使所述安装组件在受到轴向非中心作用力时偏摆以实现所述打磨工具贴合待磨抛件；所述复位组件分别连接所述安装组件和所述柔性接触装置，以实现所述安装组件摆动自复位；多个所述打磨工具安装于所述安装组件。
9.可选地，还包括：用于抽吸所述打磨工具磨抛产生的灰尘的吸尘装置。
10.可选地，所述吸尘装置包括吸尘盒、吸尘盒固定板和吸尘盒吸尘接口；所述吸尘盒对应每一所述打磨工具的吸尘口设有对接口，所述吸尘盒固定板用以实现所述吸尘口和所述对接口的连通，以使所述吸尘口通过所述对接口依次与所述吸尘盒、所述吸尘盒吸尘接口连通。
11.可选地，所述吸尘口和所述对接口之间设有密封圈。
12.可选地，所述摆杆机构包括摆杆、摆动内圈和止动销；所述摆杆包括止动端和连接端，所述止动端与所述摆动内圈连接，所述摆动内圈的外圆侧壁设有所述止动销，所述止动销沿所述摆动内圈的径向方向延展；所述连接端与所述柔性接触装置连接；所述安装组件对应所述摆动内圈设有容纳槽；所述安装组件对应所述止动销设有止动槽，所述止动销容设于所述止动槽，以限制所述安装组件和所述摆动内圈的周向相对转动。
13.可选地，所述安装组件包括相对设置的摆动上外圈和摆动下外圈；所述摆动上外圈和所述摆动下外圈通过连接组件连接，所述打磨工具安装于所述摆动上外圈，所述摆动
下外圈与所述复位组件连接；所述容纳槽的一部分设于所述摆动上外圈，所述容纳槽的另一部分设于所述摆动下外圈；所述止动槽的一部分设于所述摆动上外圈，所述止动槽的另一部分设于所述摆动下外圈。
14.可选地，所述复位组件包括复位弹簧、第一导向件和第二导向件；所述第一导向件安装于所述安装组件，所述第一导向件朝向所述柔性接触装置设置；所述第二导向件安装于所述柔性接触装置，所述第二导向件朝向所述安装组件；多对所述第一导向件和所述第二导向件相对设置，所述复位弹簧分别套设于相对设置的所述第一导向件和所述第二导向件之间。
15.可选地，所述复位组件的外侧围设有防尘罩。
16.可选地，所述柔性接触装置的轴线方向、所述表面跟随装置的轴线方向均垂直于所述打磨工具的打磨面。
17.可选地，不同的所述打磨工具可替换式安装于所述表面跟随装置。
18.总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
19.(1)本实用新型中，本磨抛装置的柔性接触装置保证了磨抛接触力的恒定性和稳定性，并可根据待磨抛件的材质调整磨抛接触力等加工参数，从而保证本实用新型与待磨抛件的相适配，确保磨抛质量；表面跟随装置根据待磨抛件的外形轮廓实时跟随摆动，使得打磨工具能够与待磨抛件的表面紧密贴合，有效减少过磨、少磨现象；柔性接触装置和表面跟随装置共同实现了本实用新型于待磨抛件的均匀磨抛加工，提高了待磨抛件的加工一致性，降低磨抛耗材的消耗和耗材成本，同时保证了高质量磨抛。更优的，表面跟随装置在实现打磨工具跟随待磨抛件的外形轮廓自适应的同时，还能在磨抛结束后自复位，实现方式简便、紧凑且成本低，但运行可靠。更优的，由于柔性接触装置和表面跟随装置的存在，使得本实用新型可适用于多头(一头以上)的打磨工具，能够同时满足多头打磨工具的同时贴合恒力打磨，大大提高了打磨效率。更优的，本实用新型还可与机器人配合实现待磨抛件的自动化打磨，从而代替人工磨抛，有效避免磨抛现场恶劣环境对工人健康的损害。
20.(2)本实用新型中，吸尘装置将打磨工具磨抛过程中产生的粉尘进行抽吸，从而保证磨抛现场的整洁干净健康，改良其加工环境。同时有效避免粉尘沉积在待磨抛件的表面而影响其磨抛质量。
21.(3)本实用新型中，表面跟随装置实现打磨工具的摆动结构紧凑且易于实现，结构强度大且避免了其部件间的相对转动，确保摆动角度的及时到位，保证了加工精度。复位组件构紧凑且易于实现，成本低。更优的，防尘罩的设置，确保了复位组件的正常稳定运行，提高本实用新型的工作稳定性和使用寿命。
附图说明
22.图1为本实用新型的一种实施例结构示意图；
23.图2为图1的爆炸图结构示意图；
24.图3为本实用新型的表面跟随装置的一种实施例爆炸图结构示意图；
25.图4为本实用新型的吸尘装置的一种实施例爆炸图结构示意图。
26.在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1
‑
第一法兰、2
‑
电
气接口连接板、3
‑
柔性接触装置、301
‑
柔性接触装置工具端法兰、302
‑
锁紧螺母、4
‑
表面跟随装置、401
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摆动上外圈、402
‑
摆动内圈、403
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止动销、404
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摆动下外圈、405
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摆杆、4061
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第一轴肩螺钉、4062
‑
第二轴肩螺钉、407
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复位弹簧、408
‑
防尘罩、409
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止动槽、5
‑
打磨工具、501
‑
打磨工具安装法兰、502
‑
打磨盘、503
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吸尘口、6
‑
吸尘装置、601
‑
吸尘盒、602
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吸尘盒盖板、603
‑
吸尘盒吸尘接口、604
‑
密封圈、605
‑
吸尘盒固定板、606
‑
对接口、7
‑
第二法兰。
具体实施方式
27.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。本文中，连接、安装、设置等描述两个部件之间的关系的词语既可表示其两者直接连接或者间接连接。
28.为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本实用新型相关的部分，它们并完全不代表其作为产品的实际结构。
29.在本实用新型的一种实施例中，如图1
‑
4所示，一种多头表面跟随恒力磨抛装置，包括：多个用于磨抛待磨抛件的打磨工具5；用于实现打磨工具5恒力磨抛的柔性接触装置3；用于实现打磨工具5与待磨抛件贴合的表面跟随装置4；表面跟随装置4包括安装组件、摆杆机构和复位组件，摆杆机构的固定端与柔性接触装置3连接，摆杆机构的活动端与安装组件铰接，使安装组件受到轴向非中心作用力时偏摆以贴合待磨抛件；复位组件分别连接安装组件和柔性接触装置3，以实现安装组件摆动自复位；多个打磨工具5安装于安装组件。
30.在实际应用中，柔性接触装置3可实现轴向恒力打磨，表面跟随装置4在安装组件因打磨工具5与待磨抛件的接触不贴合时将受到轴向非中心作用力，进而因摆杆机构而出现偏摆以保证打磨工具5与待磨抛件的表面的贴合，当然，当打磨工具5与待磨抛件的接触贴合时，安装组件将会受到轴向中心作用力而维持当前状态，从而保证整个磨抛过程中，打磨工具5与待磨抛件的表面贴合并以恒力进行磨抛，当整个磨抛结束后，当安装组件处于初始状态时，则复位组件无需对其进行复位；当安装组件未处于初始状态时，则复位组件对其进行复位，从而保证本实用新型磨抛前后的状态一致，下次使用时无需对其进行调整即可使用，使用非常便利。更优的，本实用新型所安装的打磨工具5可为一个以上，为了提高磨抛效率，本实用新型可使用两个以上的打磨工具5，打磨工具5的安装位置以及个数具体可根据实际需求进行布设，如周向均布或者左右对称等均可。
31.值得说明的是，本实用新型可与机器人进行配合使用，柔性接触装置3可通过第一法兰1安装于机器人，柔性接触装置3的电气接口连接板2设于柔性接触装置3的外周侧，从而确保柔性接触装置3和机器人的安装不会出现干涉问题，保证本实用新型与机器人的良好配合。优选地，电气接口连接板2设有把手，便于本实用新型的安装和搬运。柔性接触装置3为能实现恒力的产品，如cn202021025759.2(一种气动自适应恒力系统)等产品均可，这里就不一一列举。
32.可选地，还包括：用于抽吸打磨工具5磨抛产生的灰尘的吸尘装置6。
33.可选地，吸尘装置6包括吸尘盒601、吸尘盒固定板605和吸尘盒吸尘接口603；吸尘盒601对应每一打磨工具5的吸尘口503设有对接口606，吸尘盒固定板605用以实现吸尘口
503和对接口606的连通，以使吸尘口503通过对接口606依次与吸尘盒601、吸尘盒吸尘接口603连通。在实际应用中，吸尘装置6通过吸尘盒盖板602或吸尘盒601直接或间接安装于安装组件。吸尘装置6优选设置于多个打磨工具5的中间位置，从而提高本实用新型的结构紧凑性，减少本实用新型的空间占用体积，使得本实用新型小巧轻便。当然，在本实用新型的另一种实施例中，吸尘口503和对接口606也可通过管道连通，但也应属于本实用新型的保护范围。吸尘盒601的形状可参考打磨工具5的数量以及位置关系进行制造和选用，示例性的，如图1、图2和图4所示，打磨工具5为三个并周向均布于安装组件，对应的，吸尘盒601为三角型结构，其每一角对应设有一对接口606，对接口606与吸尘口503沿轴线方向相对设置，吸尘盒固定板605由上而下将吸尘口503压向对接口606以实现两者的对接和连通，并通过吸尘盒固定板605和吸尘盒601通过连接组件的连接以保证其两者的密封对接和连通，确保吸尘效果和效率。优选地，吸尘盒吸尘接口603与外界抽吸装置连接，具体可通过泵、鼓风机等能够实现吸尘的部件均可。吸尘盒吸尘接口603根据需求可为直线型筒状结构或者由呈角度设置的两个管道构成亦可，吸尘盒吸尘接口603与吸尘盒601连通，具体地，吸尘盒601对应吸尘盒吸尘接口603设有连通口，从而使其两者实现连通，吸尘盒吸尘接口603通过连接组件与吸尘盒601连接。
34.可选地，吸尘口503和对接口606之间设有密封圈604。可选地，吸尘盒601与吸尘盒吸尘接口603之间设有密封圈604。通过密封圈604保证了对接处的密封性，避免灰尘抽吸过程中出现漏气、空吸现象，保证灰尘抽吸效率，提高本实用新型使用的可靠性和低能耗性，提高用户使用满意度。
35.可选地，摆杆机构包括摆杆405、摆动内圈402和止动销403；摆杆405包括止动端和连接端，止动端与摆动内圈402连接，摆动内圈402的外圆侧壁设有止动销403，止动销403沿摆动内圈402的径向方向延展；连接端与柔性接触装置3连接；安装组件对应摆动内圈402设有容纳槽；安装组件对应止动销403设有止动槽409，止动销403容设于止动槽409，以限制安装组件和摆动内圈402的周向相对转动。
36.可选地，安装组件包括相对设置的摆动上外圈401和摆动下外圈404；摆动上外圈401和摆动下外圈404通过连接组件连接，打磨工具5安装于摆动上外圈401，摆动下外圈404与复位组件连接；容纳槽的一部分设于摆动上外圈401，容纳槽的另一部分设于摆动下外圈404；止动槽409的一部分设于摆动上外圈401，止动槽409的另一部分设于摆动下外圈404。摆动内圈402的外周侧为球面，对应的容纳槽的内表面为球面，从而实现安装组件与摆杆机构的球铰接。
37.可选地，复位组件包括复位弹簧407、第一导向件和第二导向件；第一导向件安装于安装组件，第一导向件朝向柔性接触装置3设置；第二导向件安装于柔性接触装置3，第二导向件朝向安装组件；多对第一导向件和第二导向件相对设置，复位弹簧407分别套设于相对设置的第一导向件和第二导向件之间。在实际应用中，第一导向件安装于摆动下外圈404，第一导向件与摆动下外圈404可一体成型，也可为两个相互独立的部件，如第一导向件为第一轴肩螺钉4061，其一端与摆动下外圈404螺接，其另一端凸起于摆动下外圈404。第二导向件安装于柔性接触装置3的柔性接触装置工具端法兰301，第二导向件与柔性接触装置工具端法兰301可一体成型，也可为两个相互独立的部件，如第二导向件为第二轴肩螺钉4062，其一端与柔性接触装置工具端法兰301螺接，其另一端凸起于柔性接触装置工具端法
兰301。在本实用新型的另一实施例中，复位组件为复位弹簧407，复位弹簧407的一端与摆动下外圈404连接，复位弹簧407的另一端与柔性接触装置工具端法兰301连接。
38.可选地，复位组件的外侧围设有防尘罩408。可选地，防尘罩408为弹性防尘罩，以适应安装组件的摆动。
39.在实际应用中，止动销403可设置一个以上，止动槽409的数量不小于止动销403，从而便于柔性接触装置3、表面跟随装置4、打磨工具5之间各个部件的组装。复位组件为多个且均布于摆杆405外周侧。摆杆405与柔性接触装置3的柔性接触装置工具端法兰301的中心螺孔螺接，并且通过锁紧螺母302进行限位，从而避免正反向打磨过程中出现松动现象，保证表面跟随装置4与柔性接触装置3连接的可靠性和稳固性，避免出现因摆杆405与柔性接触装置工具端法兰301的位置关系发生变化而影响恒力和贴合，进而保证本实用新型的磨抛的高质量。
40.在本实用新型的另一实施例中，如图1
‑
4所示，在上述实施例的基础上，柔性接触装置3的轴线方向、表面跟随装置4的轴线方向均垂直于打磨工具5的打磨面。可选地，柔性接触装置3的轴线方向、表面跟随装置4的轴线方向重合。
41.在本实用新型的另一实施例中，如图1
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4所示，在上述任一实施例的基础上，打磨工具5通过第二法兰7安装于安装组件，第二法兰7的形状可参考打磨工具5的数量以及位置关系进行制造或选型。第二法兰7与摆动上外圈401可一体成型或通过连接组件连接均可。在本实用新型的另一实施例中，打磨工具5可直接安装于摆动上外圈401。
42.在本实用新型的另一实施例中，如图1
‑
4所示，在上述任一实施例的基础上，不同的打磨工具5可替换式安装于表面跟随装置4。根据打磨需求，安装于表面跟随装置4的打磨工具5的功能、类型、结构等可不同，如部分打磨工具5实现粗磨，部分打磨工具5实现精磨，或者所有的打磨工具5实现粗磨或精磨均可。打磨工具5可为同心打磨工具打磨或偏心打磨工具，具体可通过更换其轴组件实现。示例性的，打磨工具5包括打磨工具本体、打磨盘502和打磨工具安装法兰501，当打磨工具本体的电机的电机轴与打磨盘502的打磨盘轴同轴设置时为同心打磨工具；当打磨工具本体的电机的电机轴与打磨盘502的打磨盘轴不同轴设置时为偏心打磨工具，在实际应用中，同心打磨工具打磨或偏心打磨工具可通过更换轴组件实现，也可直接通过更换打磨工具5实现，但应均属于本实用新型的保护范围。粗磨和精磨的切换可通过更换打磨纸或砂带等实现。
43.本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。