CN206717644U - 一种浮动打磨装置及工业机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种浮动打磨装置及工业机器人,该浮动打磨装置包括用于打磨产品的打磨组件，与打磨组件连接并控制打磨组件分别产生轴向浮动的轴向浮动机构和/或产生径向浮动的径向浮动机构。本实用新型的浮动打磨装置及工业机器人采用简单的结构实现了轴向和径向上的浮动，打磨时可以调整打磨工具与工件表面的接触力，使打磨工具更好地贴合表面不平整的工件，避免了工件表面的划伤，提高打磨效率，提升打磨后工件的品质，又可以有效地保护打磨工具，避免打磨工具折断，降低打磨工具的非正常损耗。

Description

一种浮动打磨装置及工业机器人

技术领域

本实用新型属于机械加工领域，具体涉及一种浮动打磨装置及工业机器人。

背景技术

打磨是一种机械制造业、加工业、模具业、木业、皮革业等的打磨抛光工艺，其工作目的是去除产品工件表面的毛刺、使之光滑，易于继续加工或达到成品。

目前国内大部分厂家的铸件，塑料件，钢制品等材质工件的打磨多数采用手工或者由人工手持气动、电动打磨工具完成，但是人工对工件表面打磨作业时工作强度大，工作环境恶劣，工作危险，而且经过打磨的工件质量一致性较差，容易导致产品不良率上升，效率低下，加工后的产品表面粗糙不均匀等问题。

现在也有一部分厂家开始使用机器人安装电动或气动工具进行自动化打磨，与手持打磨比较，机器人打磨能有效提高生产效率，降低成本，提高产品良率，用工业机器人来代替人工打磨是未来的发展趋势。但工业机器人在打磨时不如人手灵活，采用机器人夹持电动、气动工具打磨针对不规则毛刺处理时，打磨工具如砂轮等(或打磨介质，这里的打磨介质是指与工件直接接触的摩擦介质)与工件表面的刚性接触容易造成打磨工具的非正常损耗如折断等，或者会对工件表面造成损坏或划伤。因此在工件如铸件打磨行业，由于需要打磨的路径不规则，需要打磨机构能够高速旋转，并且要求打磨工具可以浮动，以拓宽打磨工具的适用性。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述现有技术的不足，而提供一种浮动打磨装置，以解决采用机器人打磨由于打磨工具与工件表面的刚性接触造成的工具或者工件损伤的问题，同时还提供了一种使用上述浮动打磨装置的工业机器人。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种浮动打磨装置，包括用于打磨产品的打磨组件，打磨装置还包括与打磨组件连接并控制打磨组件分别产生轴向浮动的轴向浮动机构和/或产生径向浮动的径向浮动机构。

在本实用新型浮动打磨装置的另一实施例中，轴向浮动机构包括与打磨组件铰接的轴向连接组件，以及与轴向连接组件连接以带动轴向连接组件产生轴向运动的轴向运动部件；径向浮动机构包括与打磨组件铰接的径向运动部件。

在本实用新型浮动打磨装置的另一实施例中，打磨组件包括电机，以及固定电机的浮动调节安装架，浮动调节安装架为由竖板和横板构成的L形安装架。

在本实用新型浮动打磨装置的另一实施例中，轴向连接组件包括导轨，移动架，以及沿导轨移动并与移动架固连的连接件，移动架与横板的下表面铰连。

在本实用新型浮动打磨装置的另一实施例中，轴向运动部件为轴向浮动气缸，轴向浮动气缸的活塞杆与移动架固连。

在本实用新型浮动打磨装置的另一实施例中，轴向运动部件为轴向伸缩弹簧，弹簧的一端固定，另一端与移动架固连。

在本实用新型浮动打磨装置的另一实施例中，径向运动部件为径向浮动气缸，所述径向浮动气缸铰接装配于所述移动架上，所述径向浮动气缸的活塞杆与浮动调节安装架的竖板铰连。

在本实用新型浮动打磨装置的另一实施例中，打磨装置还包括一个机壳，打磨组件、轴向浮动机构和径向浮动机构均安装于机壳内。

在本实用新型浮动打磨装置的另一实施例中，机壳外部还设有用于与机器人装配的法兰。

根据本实用新型的另一方面，本实用新型还提供了一种使用上述浮动打磨装置的工业机器人。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的浮动打磨装置通过轴向浮动机构实现打磨组件的轴向运动，通过径向浮动机构实现打磨组件的径向运动，从而可以调整打磨时打磨工具与工件表面的接触力，由传统的刚性接触转变为浮动接触，避免损伤打磨工具或工件。该浮动打磨装置是为机器人打磨方式专设的，可以降低机器人示教难度，提高打磨效率，提升打磨后工件的品质，降低打磨工具的非正常损耗。

另外，轴向运动部件和径向运动部件都采用气缸活塞机构，通过调整轴向浮动气缸和径向浮动气缸的供气压力，来调整打磨时打磨工具与工件表面的接触力，实现恒力输出。

附图说明

图1是本实用新型浮动打磨装置实施例的剖视结构示意图；

图2是本实用新型浮动打磨装置实施例的外观整体结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型进行更详细的说明。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在本实用新型提供的一种浮动打磨装置的实施例中，该浮动打磨装置包括用于打磨产品的打磨组件，与该打磨组件连接的径向浮动机构，用于控制该打磨组件产生径向浮动，和/或与该打磨组件连接的轴向浮动机构，用于控制该打磨组件产生轴向浮动。这里的打磨组件是指用于打磨产品的打磨工具(如砂轮、砂布轮)以及安装打磨工具的支撑体(如安装砂轮的转轴)、驱动转轴的电机等部件。

进一步的，轴向浮动机构包括与打磨组件铰接的轴向连接组件，以及与轴向连接组件连接以带动轴向连接组件产生轴向运动的轴向运动部件；径向浮动机构包括与打磨组件铰接的径向运动部件。

采用上述结构的浮动打磨装置在打磨产品时，可以调整打磨工具与工件表面的接触力，由传统的刚性接触转变为浮动接触，避免损伤打磨工具或工件。另外，径向浮动机构和轴向浮动机构可以独立使用，也可以组合使用，使打磨组件时运动更为灵活，打磨产品的部位也更为准确，并提高打磨质量。

如图1～图2所示，本实用新型提供了另一种浮动打磨装置的实施例。本实施例的打磨装置还包括一个机壳1，打磨组件、轴向浮动机构和径向浮动机构均安装于机壳内。由图2可知，该机壳包括顶板和底板以及三个侧板，也就是说，该机壳有一个侧面为开放式结构，以便于电机的输出轴及连接轴向外延伸，在连接轴的末端安装打磨工具。

由图1和图2可知，在该实施例中，打磨组件包括打磨工具和驱动打磨工具的驱动件。优选的，该打磨工具为砂轮10，该驱动件为电机5，可以看出，电机5的输出轴8通过一连接轴9与砂轮10旋转驱动连接。电机5(包括轴承等部件)及其输出轴8通过一个轴承座7固定安装。当然，驱动件不限于电机，也可以是其他能够实现同样功能的设备，这里不一一列举。

由图2进一步看出，电机5等打磨组件承载在浮动调节安装架15上，该浮动调节安装架15为由一个竖板和一个横板构成的L形安装架，轴承座7固定在横板上。

优选的进一步可以看出，在本实施例中，轴向连接组件包括导轨12、移动架14和沿直线导轨移动并与移动架14固连的连接件13，移动架14与浮动调节安装架15的横板通过第一铰接件11铰连。优选的，导轨12为直线导轨；移动架14采用移动板结构，该移动板设置于直线导轨12正上方；连接件13采用滑块结构，该滑块与移动板固定连接并滑动装配在直线导轨12上。

优选的，本实施例的轴向运动部件为轴向浮动气缸2，该轴向浮动气缸2的缸体固定连接在机壳的底板上，其活塞杆与移动架14固连；活塞杆在活塞腔中的轴向运动可以带动移动架14同步运动，从而带动与移动架14固连的连接件13在导轨12上轴向运动，进而带动与移动架14铰连的打磨组件轴向运动。

另外，轴向运动部件不限于使用气缸结构，也可以使用伸缩弹簧，伸缩弹簧的一端固定，另一端与移动架固连。与气缸结构相似，弹簧的弹力也可以带动移动架同步运动，最终也带动打磨组件轴向运动。

在图1和图2所示实施例中，径向运动部件优选为径向浮动气缸3，该径向浮动气缸3铰接装配于移动架上并与其同步运动，其活塞杆通过第二铰接件4与浮动调节安装架15的竖板铰连，以驱动浮动调节安装架15以第一铰接件11为中心径向转动。当然，径向运动部件也不限于使用气缸结构，也可以使用伸缩弹簧等能够实现相同功能的结构，原理与轴向运动部件相同，这里不再赘述。

另外，为了实现与机器人的装配连接，该打磨装置还包括设置于机壳1外部用于与机器人连接的转接法兰6。

本实用新型的浮动打磨装置的工作原理和过程：

轴向浮动，当砂轮10上受到轴向的推力时，该推力沿连接轴9、电机5传导到与浮动调节安装架15铰连的移动架14上，使与移动架14固连的连接件13沿直线导轨12向着轴向浮动气缸2方向移动，从而带动与移动架14固连的活塞杆移动，此时可以通过调整轴向浮动气缸2的供气压力，实现恒力输出，调整打磨时砂轮10与工件表面的接触力，实现砂轮与工件表面的轴向浮动接触。

径向浮动：当砂轮10上受到径向上的作用力时，该作用力沿连接轴9、电机5通过第二铰接件4及第一铰接件11传导至径向浮动气缸3的活塞杆上，活塞杆在活塞腔内移动，可以通过调整径向浮动气缸的供气压力，实现恒力输出，调整打磨时砂轮10与工件表面的接触力，实现砂轮与工件表面的径向浮动接触。

本实用新型的浮动打磨装置用简单的结构实现了轴向和径向上的浮动，这样可以使打磨工具更好地贴合表面不平整的工件，避免了工件表面的划伤，提高打磨质量，又可以有效地保护打磨工具，避免打磨工具折断。

另外，根据本实用新型的另一方面，本实用新型还提供了一种使用上述浮动打磨装置的工业机器人。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种浮动打磨装置，包括用于打磨产品的打磨组件，其特征在于，所述打磨装置还包括与所述打磨组件连接并控制所述打磨组件分别产生轴向浮动的轴向浮动机构和/或产生径向浮动的径向浮动机构，所述轴向浮动机构包括与所述打磨组件铰接的轴向连接组件，以及与所述轴向连接组件连接以带动轴向连接组件产生轴向运动的轴向运动部件；所述径向浮动机构包括与所述打磨组件铰接的径向运动部件。

2.根据权利要求1所述的浮动打磨装置，其特征在于，所述打磨组件包括打磨工具和驱动该打磨工具的电机，以及固定电机的浮动调节安装架，所述电机的输出轴通过连接轴与打磨工具固定连接；所述浮动调节安装架为由竖板和横板构成的L形安装架。

3.根据权利要求2所述的浮动打磨装置，其特征在于，所述轴向连接组件包括导轨，移动架，以及沿所述导轨移动并与所述移动架固连的连接件，所述移动架与所述横板的下表面铰连。

4.根据权利要求3所述的浮动打磨装置，其特征在于，所述轴向运动部件为轴向浮动气缸，所述轴向浮动气缸的活塞杆与所述移动架固连。

5.根据权利要求3所述的浮动打磨装置，其特征在于，所述轴向运动部件为轴向伸缩弹簧，所述弹簧的一端固定，另一端与所述移动架固连。

6.根据权利要求5所述的浮动打磨装置，其特征在于，所述径向运动部件为径向浮动气缸，所述径向浮动气缸铰接装配于所述移动架上，所述径向浮动气缸的活塞杆与所述浮动调节安装架的竖板铰连。

7.根据权利要求6所述的浮动打磨装置，其特征在于，所述打磨装置还包括机壳，所述打磨组件、所述轴向浮动机构和所述径向浮动机构均安装于所述机壳内。

8.根据权利要求7所述的浮动打磨装置，其特征在于，所述机壳外部还设有用于与机器人装配的法兰。

9.一种工业机器人，其特征在于，所述工业机器人包括如权利要求1－8任一项所述的浮动打磨装置。