一种液压驱动的机器人自动磨削轴的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及磨削轴设计技术领域，尤其涉及一种液压驱动的机器人自动磨削轴。
【背景技术】
[0002]目前人工打磨普遍采用气动工具，存在切削力小，加工效率低，工作环境恶劣等问题。自动化打磨效率能达到人工打磨的6倍以上，经济效益好，在国内正处在发展初期。更高的打磨效率就需要功率更大的打磨工具，气动工具以及不能满足要求。机器人打磨工具受到机器人负载能力的限制，要求打磨工具结构紧凑，功率重量比大。功率15kW以上的电主轴，重量已经超过70公斤，价格昂贵。因此开发一款重量轻，功率大的机器人用打磨工具十分必要。
[0003]现有技术中的打磨用主轴主要包括以下四种类型:
1、打磨用主轴采用电主轴，其结构紧凑，转速高；3-10kW的电主轴在打磨较小的飞边毛刺时，能够很好地满足要求；但是这类打磨用主轴存在以下缺点:1)电主轴比较精密，生产工艺要求高，能生产的厂家不多；2)电主轴需要专门的冷却、润滑系统，增加了系统成本；
3)电主轴轴承寿命不够长；4)电主轴转速高但扭矩小，造成切削力小，打磨效率低；5)电主轴维护复杂，一般由生产厂家维护。
[0004]2、打磨用主轴米用机械动力头加电动机的形式，无论是米用二相异步电机还是米用永磁同步电机，在功率为1kW时重量都超过了 50kg，加上机械动力头本身的重量，机器人负载已经超过了 100kg，制约了打磨工具的功率。
[0005]3、授权公告号为CN201483314 U的实用新型告你公开了一种轨道板专用磨床液压主轴；这类打磨用主轴存在以下缺点:1)该技术方案是供机床使用，而非机器人使用的主轴；2)该技术方案采用的是接触时密封，使主轴转速受到限制；3)砂轮靠压板压在砂轮套上；4)采用的是开式液压系统，系统效率低。
[0006]4、授权公告号为CN 2214863Y的实用新型告你公开了一种钢坯修磨机磨头；这类打磨用主轴存在以下缺点:1)该技术方案是供机床使用，而非机器人使用的主轴；2)轴承系统复杂，制造困难；3)接触式密封，主轴转速低；4)液压马达和主轴采用键连接，属于刚性连接；5)砂轮座和主轴采用圆柱轴端，键连接；6)砂轮采用压板形式安装；7)轴承采用油润滑，需要润滑油栗和润滑管路。
[0007]
【发明内容】
[0008]为了解决这些问题，本发明提供了一种液压驱动的机器人自动磨削轴，包括:
主轴，输入端连接液压装置，输出端连接砂轮装置，所述液压装置通过所述主轴带动所述砂轮装置旋转实现磨削工作；
外壳，套设在所述主轴上，所述外壳内部两端与所述主轴之间均设置有轴承；靠近主轴输入端的一侧上，所述主轴与所述外壳之间设置有两个背对背安装的主轴后轴承；靠近所述主轴输出端的一侧上，所述主轴与所述外壳之间设置有两组轴承，每组轴承包括有一个主轴前轴承或包括有两个串联配置的主轴前轴承，相邻两组轴承之间背对背安装；所述外壳的外侧连接机器人；
前端盖组件和后端盖组件，套设在所述主轴上且分别安装到外壳的两端上，所述前端盖组件和后端盖组件与外壳形成封闭空间。
[0009]较佳地，靠近所述主轴输出端的一侧上，所述两组轴承内外圈之间通过隔套间隔开来。
[0010]较佳地，所述外壳与所述主轴之间设置的轴承均采用角接触球轴承。
[0011]较佳地，前端盖组件包括有前端盖、前轴套和前锁紧螺母，所述前轴套、前锁紧螺母顺序套设在所述主轴上，且所述前锁紧螺母将所述前轴套压在所述主轴前轴承上；所述前端盖盖设在所述前轴套和前锁紧螺母上，且与所述外壳连接，所述前端盖与所述前轴套组成迷宫式密封。
[0012]较佳地，后端盖组件包括有后端盖、后轴套和后锁紧螺母，所述后轴套、后锁紧螺母顺序套设在所述主轴上，且所述后锁紧螺母将所述后轴套压在所述主轴后轴承上；所述后端盖盖设在所述后轴套和后锁紧螺母上，且与所述外壳连接，所述后端盖与所述后轴套组成迷宫式密封。
[0013]较佳地，所述砂轮装置包括砂轮座和安装在砂轮座上的砂轮，所述主轴的输出端呈锥形，所述砂轮座的中心通孔为锥形孔，所述砂轮座锥形孔套设在所述主轴的输出端上，且主轴输出端上设置有用于压紧所述砂轮座的压紧螺母。
[0014]较佳地，所述液压装置包括液压马达和液压驱动系统，所述液压马达连接所述主轴的输入端，所述液压驱动系统驱动所述液压马达工作，所述液压马达带动所述主轴转动。
[0015]较佳地，所述液压马达采用高速轴向柱塞液压马达。
[0016]较佳地，所述液压马达通过一液压马达安装座安装在所述外壳上，所述液压马达的输出轴通过弹性联轴器直接连接所述主轴的输入端。
[0017]较佳地，所述液压驱动系统采用闭式液压驱动系统。
[0018]较佳地，所述外壳的外侧上设置有机器人连接件，所述机器人连接件包括弹性箍和法兰盘，所述弹性箍用于夹持所述外壳，所述法兰盘连接机器人。
[0019]本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果:
1)本发明提供的液压驱动的机器人自动磨削轴，前轴承组采用角接触球轴承串联后背对背安装的方式，后轴承采用背对背浮动安装的方式，一方面保证了主轴能够相对于主轴外壳灵活转动，另一方面使得主轴获得较高的刚性，从而能够承载极大的切削力；
2)本发明提供的液压驱动的机器人自动磨削轴，前端盖组件和后端盖组件与外壳连接处采用迷宫式密封，这种密封方式密封性能较高，且使得主轴的转速不会受到限制；
3)本发明提供的液压驱动的机器人自动磨削轴，采用液压装置作为主轴的驱动装置，一方面大大减轻了磨削轴的重量，从而提高了机器人的有效工作载荷，另一方面能够获得很高的功率，提高了打磨系统的工作速度；而且液压装置液压油作为冷却介质，只需要散热器，不需要采用专用的冷却机，从而大大减少了磨削轴的尺寸以及质量；
4)本发明提供的液压驱动的机器人自动磨削轴，液压马达采用弹性联轴器连接主轴，能有效补偿液压马达输出轴与主轴输入轴之间的同轴度误差，降低了制造安装的难度。
[0020]
【附图说明】
[0021]结合附图，通过下文的详细说明，可更清楚地理解本发明的上述及其他特征和优点，其中:
图1为本发明提供的液压驱动的机器人自动磨削轴的结构示意图；
图2为本发明中主轴与外壳的装配示意图。
[0022]符号说明:
1-砂轮2-砂轮座3-主轴
4-机器人连接件5-液压马达安装座 6-弹性联轴器
7-液压马达11-外壳12-前端盖
13-后端盖14-后轴套17-轴承内圈隔套
18-轴承外圈隔套 19-前轴套20-垫圈
21-压紧螺母101-主轴前轴承102-前锁紧螺母
103-主轴后轴承 104-后锁紧螺母107-螺钉。
[0023]
【具体实施方式】
[0024]参见示出本发明实施例的附图，下文将更详细地描述本发明。然而，本发明可以以许多不同形式实现，并且不应解释为受在此提出之实施例的限制。相反，提出这些实施例是为了达成充分及完整公开，并且使本技术领域的技术人员完全了解本发明的范围。这些附图中，为清楚起见，可能放大了层及区域的尺寸及相对尺寸。
[0025]参照图1-2，本发明针对当前机器人打磨工具存在的不足，提供了一种功率大、结构简单、性能可靠的液压驱动的机器人自动磨削轴。该磨削轴包括有主轴3和支撑主轴3的外壳11，主轴I的输入端连接驱动机构，输出端连接砂轮装置，驱动机构通过主轴带动砂轮组件转动进行磨削。
[0026]如图2中所示，外壳11套设在主轴3上，且主轴3的两端伸出外壳11，外壳11内侧与主轴3之间设置有若干轴承，使得主轴3相对于外壳11转动。
[0027]在本实施例中，靠近主轴3输出端的一侧上，主轴3与外壳11之间设置有两组轴承，每组轴承包括有一个主轴前轴承101或两个主轴前轴承101 ;优选的每组轴承包括有两个主轴前轴承101，且两主轴前轴承101相串联；两组轴承之间呈背对背的形式进行安装，且两组轴承之间可加设隔套来间隔开，具体的两组轴承的内圈和外圈之间分别由轴承内圈隔套17和轴承外圈隔套18隔开；其中，主轴前轴承101优选的采用角接触球轴承，角接触球轴承为专用主轴轴承，极限转速高，适用于磨削时需要的高转速；当然也可选用其他类型的轴承，此处不作限制。
[0028]在本实施例中，靠近主轴3输入端的一侧上，主轴3与外壳11之间设置有两个主轴后轴承103，相邻两主轴后轴承103采用背对背的浮动安装方式；其中，主轴后轴承103优选的