一种柔性抛磨装置的制作方法

1.本实用新型属于抛磨设备技术领域，具体涉及一种力控抛磨末端执行器，特别涉及一种柔性抛磨装置。


背景技术：

2.工业机器人抛磨设备是生产类企业用于工件打磨、抛光、去毛刺的自动化设备。力控抛磨末端执行器是工业机器人抛磨设备的核心部分，负责力控制和位置浮动功能，实时感知抛磨力、浮动位置和磨头姿态等信息，能够自动补偿机器人姿态、轨迹偏差和磨料磨损，保证柔性的抛磨效果。该装置通常由外机械结构、内置力传感器、位移传感器、倾角传感器及电气伺服控制系统组成。但是，现有的抛磨装置抛磨力度不容易调节，抛磨效果不理想。


技术实现要素：

3.针对现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供一种柔性抛磨装置。
4.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
5.一种柔性抛磨装置，包括机壳、抛磨片、抛光角度调节机构，所述抛光角度调节机构包括可旋转的外圈和内圈，外圈的旋转轴和内圈的旋转轴相互垂直，所述机壳内设置有可相对机壳直线运动的电机，所述电机的输出端通过联轴器连接有转轴，所述转轴穿设于机壳的前端并通过第一轴承与所述内圈的旋转轴相连，所述抛磨片与抛光角度调节机构的外圈相连，所述电机与机壳之间设置有沿电机运动方向延伸的弹簧。
6.进一步的，所述机壳包括外壳、设置于外壳前端的前盖、设置于外壳后端的后盖，所述转轴通过第二轴承安装于前盖上。
7.进一步的，所述外壳的内壁处设置有导轨，所述电机的侧面设置有滑块，通过滑块与导轨的配合使电机沿直线运动。
8.进一步的，所述内圈的旋转轴为内转轴，所述第一轴承安装于内转轴的中部，所述外圈的转轴为外转轴，所述外转轴沿与内转轴垂直的直径方向延伸，其一端与内圈相连，另一端与外圈相连。
9.进一步的，所述抛磨片通过支座安装于抛光角度调节机构的外圈上。
10.进一步的，所述机壳通过气动法兰与工业机器人的机械手相连。
11.进一步的，所述机壳内还设置有底座，所述弹簧安装于底座的前端，底座的后端与后盖之间设置有压力传感器。
12.进一步的，所述电机的输出轴上设有扭矩传感器。
13.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
14.本实用新型的柔性抛磨装置能够自适应地调整抛磨力度，从而使得抛磨过程更加柔性可调，打磨效果好。加工过程中，抛磨片能始终处于被抛光工件的相切面，使得抛磨片的旋转中心与被加工工件的表面法向一致，在一定角度范围内，可实现空间任意角度的旋
转。
附图说明
15.图1是柔性抛磨装置的结构示意图；
16.图2是柔性抛磨装置的剖视图；
17.图3是抛光角度调节机构的结构示意图；
18.图4是柔性抛磨装置的使用状态图。
19.图中标记：1-抛磨片，2-导轨，3-支座，4-抛光角度调节机构，4.1-外圈，4.2-内圈，4.3-外转轴，4.4-内转轴，4.5-第一轴承，5-滑块，6-前盖，7-第二轴承，8-联轴器，9-转轴，10-外壳，11-电机，12-电机安装套，13-弹簧，14-后盖，15-气动法兰，16-底座，17-扭矩传感器，18-压力传感器，19-机械手，20-柔性抛磨装置，21-工件。
具体实施方式
20.下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
21.本实施例一种柔性抛磨装置的结构如图1-2所示，包括机壳、抛磨片1、抛光角度调节机构、柔性加压机构。其中：
22.抛磨片1结构跟常见的抛磨片类似，在圆形的基体上，分布有羊毛、金刚石、或者砂砾等抛磨介质，中间有用于安装的螺丝孔，以及定位用圆孔。
23.机壳包括外壳10、前盖6、后盖14，前盖6设置于外壳10前端，后盖14设置于外壳10后端，外壳10、前盖6和后盖14共同构成一个相对封闭的腔体。抛磨片1和抛光角度调节机构设置于该腔体外，柔性加压机构设置于该腔体内。
24.抛光角度调节机构的结构如图3所示，包括可相对旋转的外圈4.1和内圈4.2，外圈4.1的旋转轴和内圈4.2的旋转轴相互垂直，抛磨片1安装在支座3上，支座3与抛光角度调节机构的外圈4.1相连。具体的，内圈4.2的旋转轴为内转轴4.4，第一轴承4.5安装于内转轴4.4的中部，外圈4.1的转轴为外转轴4.3，外转轴4.3沿与内转轴4.4垂直的直径方向延伸，其一端与内圈4.2相连，另一端与外圈4.1相连。抛光角度调节机构4的外圈4.1可绕着外转轴4.3在一定角度范围内旋转，在与外转轴4.3相垂直的位置，即内圈4.2的中间设有内转轴4.4(外转轴4.3与内转轴4.4相垂直)，内转轴4.4通过第一轴承4.5与转轴9相连接，这样转轴9能绕着内转轴4.4旋转，当转轴9随着电机11输出轴旋转时，整个抛光角度调节机构4能随之旋转，并在旋转惯性平衡力作用下，抛光角度调节机构4保持在同一平面内，这样外圈4.1能带动支座3和抛磨片1旋转，旋转中心与电机11保持一致。这样整个抛光角度调节机构4能够绕着自身两个轴，在一定角度范围内，实现空间任意一定角度的旋转。
25.机壳内设置有可相对机壳直线运动的电机11，具体的，电机11安装在电机安装套12内，电机安装套12上设置有四个滑块5，两条导轨2平行安装在外壳10内壁，滑块5能沿着导轨2(两个)来回直线运动，通过滑块5与导轨2的配合使电机11沿直线运动。抛光角度调节机构的转轴9通过联轴器8与电机11的输出端相连，转轴9同时也通过第二轴承7安装于前盖6上，转轴9穿设于前盖6并通过第二轴承7与内圈4.2的旋转轴相连，电机11与机壳之间设置有沿电机11运动方向延伸的弹簧13，设置于电机安装套12的尾部。机壳内还设置有底座16，弹簧13安装于底座16的前端，底座16的后端与后盖14之间设置有压力传感器18。电机11的
输出轴外侧设有扭矩传感器17，当抛磨力过大时，可用于控制机械手减少正压力，当底座与后盖之间的压力传感器18检测到压力值过小时，根据参考值，控制机械手臂增加正压力。
26.柔性抛磨装置的使用状态如图4所示，后盖14的尾部设有气动法兰15，将柔性抛磨装置20通过气动法兰15安装在机械手19上。当工业机器人手臂带动抛磨装置按照既定轨迹抛磨工件21时，抛磨片以一定压力作用在工件的表面，若工件形状轮廓变化比较大，无需机械手调节运动轨迹，抛磨片在抛光角度调节机构的调节下(在压力的作用下，抛光角度调节机构能自动根据受力，调节外圈和内圈的旋转平面，并能传递扭矩)，使得抛磨片能处于被抛光工件的相切面，即抛磨片的旋转中心与被加工工件的表面法向一致。
27.加工过程中，当抛磨片作用于工件表面的压力超过一定值时，电机会沿着导轨向后运动压缩弹簧，这样整个抛光头处于浮动状态，能前后伸缩。所以整个抛磨装置在正压力的作用下，能实现抛磨片沿着工件表面自由转角，并前后伸缩运动，实现柔性抛磨作业。
28.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型。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。


技术特征：
1.一种柔性抛磨装置，其特征在于，包括机壳、抛磨片、抛光角度调节机构，所述抛光角度调节机构包括可旋转的外圈和内圈，外圈的旋转轴和内圈的旋转轴相互垂直，所述机壳内设置有可相对机壳直线运动的电机，所述电机的输出端通过联轴器连接有转轴，所述转轴穿设于机壳的前端并通过第一轴承与所述内圈的旋转轴相连，所述抛磨片与抛光角度调节机构的外圈相连，所述电机与机壳之间设置有沿电机运动方向延伸的弹簧。2.根据权利要求1所述的一种柔性抛磨装置，其特征在于，所述机壳包括外壳、设置于外壳前端的前盖、设置于外壳后端的后盖，所述转轴通过第二轴承安装于前盖上。3.根据权利要求2所述的一种柔性抛磨装置，其特征在于，所述外壳的内壁处设置有导轨，所述电机的侧面设置有滑块，通过滑块与导轨的配合使电机沿直线运动。4.根据权利要求1所述的一种柔性抛磨装置，其特征在于，所述内圈的旋转轴为内转轴，所述第一轴承安装于内转轴的中部，所述外圈的转轴为外转轴，所述外转轴沿与内转轴垂直的直径方向延伸，其一端与内圈相连，另一端与外圈相连。5.根据权利要求4所述的一种柔性抛磨装置，其特征在于，所述抛磨片通过支座安装于抛光角度调节机构的外圈上。6.根据权利要求1所述的一种柔性抛磨装置，其特征在于，所述机壳通过气动法兰与工业机器人的机械手相连。7.根据权利要求2所述的一种柔性抛磨装置，其特征在于，所述机壳内还设置有底座，所述弹簧安装于底座的前端，底座的后端与后盖之间设置有压力传感器。8.根据权利要求1所述的一种柔性抛磨装置，其特征在于，所述电机的输出轴上设有扭矩传感器。

技术总结
本实用新型公开了一种柔性抛磨装置，包括机壳、抛磨片、抛光角度调节机构，所述抛光角度调节机构包括可旋转的外圈和内圈，外圈的旋转轴和内圈的旋转轴相互垂直，所述机壳内设置有可相对机壳直线运动的电机，所述电机的输出端通过联轴器连接有转轴，所述转轴穿设于机壳的前端并通过第一轴承与所述内圈的旋转轴相连，所述抛磨片与抛光角度调节机构的外圈相连，所述电机与机壳之间设置有沿电机运动方向延伸的弹簧。本实用新型能够自适应地调整抛磨力度，加工过程中，抛磨片始终处于被抛光工件的相切面，使得抛磨片的旋转中心与被加工工件的表面法向一致，在一定角度范围内，可实现空间任意角度的旋转。任意角度的旋转。任意角度的旋转。


技术研发人员：李庆铁 熊迎军 李靖 徐波
受保护的技术使用者：上海蓝长科技集团有限公司
技术研发日：2022.06.14
技术公布日：2022/11/1