本實用新型涉及打磨設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種力控打磨裝置及應(yīng)用其的打磨機器人。

背景技術(shù)：

打磨設(shè)備在工業(yè)生產(chǎn)中，被廣泛應(yīng)用，但是隨著用戶對產(chǎn)品質(zhì)量的要求的提高，產(chǎn)品的打磨加工質(zhì)量就顯得尤為重要。

產(chǎn)品打磨生產(chǎn)中，打磨設(shè)備不能再僅僅能現(xiàn)實對產(chǎn)品打磨就行了，而要求這些打磨設(shè)備對打磨壓力具有很好的控制和調(diào)節(jié)能力，從而能對產(chǎn)品進行更精準(zhǔn)的打磨，進而提高產(chǎn)品的質(zhì)量。

現(xiàn)有的打磨設(shè)備的打磨工作端大都還是采用剛性連接，不設(shè)有壓力調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)；有少數(shù)的打磨設(shè)備的打磨工作端會設(shè)置彈簧，利用彈簧的復(fù)位彈力來調(diào)節(jié)打磨工作端與產(chǎn)品之間的打磨壓力，但是這種打磨壓力調(diào)節(jié)方式，僅僅只是機械彈簧的復(fù)位調(diào)節(jié)，而且調(diào)節(jié)的打磨壓力范圍和打磨時壓力的實際壓力是無法得知的，因此根本無法真正通過精準(zhǔn)調(diào)節(jié)打磨壓力進而實現(xiàn)對產(chǎn)品的精準(zhǔn)打磨。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提出一種能在打磨過程中快速自動調(diào)節(jié)所需的工作壓力大小，從而滿足不同產(chǎn)品所需要的打磨效果的力控打磨裝置，及應(yīng)用該力控打磨裝置，能對產(chǎn)品實現(xiàn)精準(zhǔn)打磨，以提高產(chǎn)品質(zhì)量的打磨機器人。

為達此目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案：

一種力控打磨裝置包括：底部安裝座、頂部安裝座、中部固定導(dǎo)向板、精密導(dǎo)向機構(gòu)、伸縮驅(qū)動裝置和高速配比調(diào)節(jié)器；

具體的，所述中部固定導(dǎo)向板設(shè)有導(dǎo)向安裝孔和驅(qū)動安裝孔；所述底部安裝座和所述頂部安裝座正對且平行設(shè)置，所述精密導(dǎo)向機構(gòu)和所述伸縮裝置的下端設(shè)于所述底部安裝座的頂面，所述精密導(dǎo)向機構(gòu)和所述伸縮裝置的上端為驅(qū)動端，所述精密導(dǎo)向機構(gòu)和所述伸縮裝置的驅(qū)動端均設(shè)于所述頂部安裝座的底面；所述中部固定導(dǎo)板設(shè)于所述精密導(dǎo)向機構(gòu)和所述伸縮裝置的中部，所述精密導(dǎo)向機構(gòu)和所述伸縮驅(qū)動裝置的非伸縮驅(qū)動部分的上端分別固定于所述導(dǎo)向安裝孔和所述驅(qū)動安裝孔；所述伸縮驅(qū)動裝置連接有驅(qū)動管路，所述驅(qū)動管路設(shè)有所述高速配比調(diào)節(jié)器，所述高速配比器設(shè)有比例調(diào)節(jié)模塊和壓力檢測模塊。

更優(yōu)的，所述伸縮驅(qū)動裝置為兩個伸縮氣缸；所述高速配比調(diào)節(jié)器設(shè)有氣體比例調(diào)節(jié)模塊和氣缸壓力檢測模塊。

更優(yōu)的，所述中部固定導(dǎo)向板設(shè)有一個導(dǎo)向安裝孔和兩個驅(qū)動安裝孔，兩個所述驅(qū)動安裝孔的幾何中心位于以所述導(dǎo)向安裝孔的幾何中心為圓心的同一條圓弧上，且兩個驅(qū)動安裝孔不重疊。

更優(yōu)的，所述打磨裝置還包括：伸縮防護罩、快速夾持機構(gòu)和打磨裝置；所述快速夾持機構(gòu)的安裝端設(shè)于所述頂部安裝座，所述快速夾持機構(gòu)的夾持端連接所述打磨裝置；所述伸縮防護罩與所述底部安裝座和頂部安裝座拼接成一個防護腔，所述中部固定導(dǎo)向板、精密導(dǎo)向機構(gòu)、伸縮驅(qū)動裝置和高速配比調(diào)節(jié)器均設(shè)于所述防護腔內(nèi)。

更優(yōu)的，所述打磨裝置包括：固定底座和打磨頭；所述固定底座設(shè)有通孔狀的安裝腔，所述安裝腔的側(cè)面設(shè)有開口部，所述固定底座上端面設(shè)有一對固定耳，所述固定耳分別位于所述安裝腔的兩側(cè)，所述固定耳的上端設(shè)有轉(zhuǎn)動孔；所述打磨頭的上端設(shè)有轉(zhuǎn)動裝置，所述轉(zhuǎn)動裝置的轉(zhuǎn)動軸連接有打磨刀具；所述打磨頭設(shè)有延伸部，所述延伸部的上端鉸接于所述打磨頭的底部，所述延伸部的下端設(shè)有限位臺階部；所述延伸部設(shè)于所述固定底座的安裝腔內(nèi)，所述打磨頭的兩側(cè)分別連接于一對所述固定耳設(shè)有的兩個轉(zhuǎn)動孔，且所述打磨頭能繞著所述轉(zhuǎn)動孔轉(zhuǎn)動；所述限位臺階部在所述開口部內(nèi)移動并限位于所述開口部的頂面；所述延伸部的下端與所述滑動底座通過伸縮驅(qū)動機構(gòu)連接。

更優(yōu)的，所述快速夾持機構(gòu)或所述快速夾持機構(gòu)與所述打磨裝置之間設(shè)有壓力感應(yīng)裝置。

一種應(yīng)用上述的力控打磨裝置的打磨機器人，其包括PLC控制系統(tǒng)、控制座、與控制座活動連接的機械臂，及設(shè)于該機械臂末端的力控打磨裝置和設(shè)于該力控打磨裝置的打磨裝置；所述PLC控制系統(tǒng)與精密導(dǎo)向機構(gòu)、伸縮驅(qū)動裝置、高速配比調(diào)節(jié)器、打磨裝置和控制座電聯(lián)接。

更優(yōu)的，還設(shè)有支架和工件安裝座，所述控制座安裝于所述支架，且所述工件安裝座與所述支架的相對位置保持不變。

更優(yōu)的，所述工件安裝座包括：安裝框架、驅(qū)動電機、轉(zhuǎn)動機構(gòu)、轉(zhuǎn)盤和工件夾具；所述驅(qū)動電機和所述轉(zhuǎn)動機構(gòu)設(shè)于所述安裝框架內(nèi)，且所述驅(qū)動電機通過齒輪傳動的方式帶動所述轉(zhuǎn)動機構(gòu)轉(zhuǎn)動；所述轉(zhuǎn)盤設(shè)于所述安裝框架上方，且所述轉(zhuǎn)盤的底面的幾何中心處與所述傳動機構(gòu)的上端連接；所述工件夾具設(shè)于所述轉(zhuǎn)盤的上表面。

更優(yōu)的，所述安裝框架的四周設(shè)有保護殼，且所述保護殼設(shè)有可開啟或關(guān)閉的窗口結(jié)構(gòu)。

本實用新型根據(jù)上述內(nèi)容提出一種力控打磨裝置及應(yīng)用其的打磨機器人，所述精密導(dǎo)向機構(gòu)保證了所述伸縮驅(qū)動裝置的伸縮方向精準(zhǔn)，所述高速配比調(diào)節(jié)器控制所述伸縮驅(qū)動裝置的輸出壓力，使得所述力控打磨裝置能精確輸出機器人力控打磨時所需壓力，滿足高精度產(chǎn)品的打磨工藝要求，進而大大提高了產(chǎn)品質(zhì)量。

附圖說明

圖1是本實用新型中所述力控打磨裝置的一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中所示實施例去除伸縮防護罩后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖1中所示實施例的分解結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是所述中部固定導(dǎo)向板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是所述打磨裝置的一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是應(yīng)用本實用新型中所述打磨機器人的一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是圖6中所示的實施例中工件安裝座去除保護殼后的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：力控打磨裝置100，底部安裝座110，頂部安裝座120，中部固定導(dǎo)向板130，導(dǎo)向安裝孔131，驅(qū)動安裝孔132，精密導(dǎo)向機構(gòu)140，伸縮驅(qū)動裝置150，高速配比調(diào)節(jié)器160，伸縮防護罩170，快速夾持機構(gòu)180，打磨裝置200，固定底座210，安裝腔211，開口部212，固定耳213，轉(zhuǎn)動孔214，打磨頭220，轉(zhuǎn)動裝置221，打磨刀具222，延伸部230，限位臺階部231，伸縮驅(qū)動機構(gòu)232，控制座310，機械臂320，支架330，工件安裝座400，驅(qū)動電機410，轉(zhuǎn)動機構(gòu)420，轉(zhuǎn)盤430，工件夾具440，保護殼441。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖并通過具體實施方式來進一步說明本實用新型的技術(shù)方案。

如圖1-5所示，一種力控打磨裝置100包括：底部安裝座110、頂部安裝座120、中部固定導(dǎo)向板130、精密導(dǎo)向機構(gòu)140、伸縮驅(qū)動裝置150和高速配比調(diào)節(jié)器160；所述中部固定導(dǎo)向板130設(shè)有導(dǎo)向安裝孔131和驅(qū)動安裝孔132；所述底部安裝座110和所述頂部安裝座120正對且平行設(shè)置，所述精密導(dǎo)向機構(gòu)140和所述伸縮裝置的下端設(shè)于所述底部安裝座110的頂面，所述精密導(dǎo)向機構(gòu)140和所述伸縮裝置的上端為驅(qū)動端，所述驅(qū)動端均設(shè)于所述頂部安裝座120的底面；所述中部固定導(dǎo)板設(shè)于所述精密導(dǎo)向機構(gòu)140和所述伸縮裝置的中部，所述精密導(dǎo)向機構(gòu)140和所述伸縮驅(qū)動裝置150的非伸縮驅(qū)動部分的上端分別固定于所述導(dǎo)向安裝孔131和所述驅(qū)動安裝孔132；所述伸縮驅(qū)動裝置150連接有驅(qū)動管路，所述驅(qū)動管路設(shè)有所述高速配比調(diào)節(jié)器160，所述高速配比器設(shè)有比例調(diào)節(jié)模塊和壓力檢測模塊。

所述精密導(dǎo)向機構(gòu)140保證了所述伸縮驅(qū)動裝置150的伸縮方向精準(zhǔn)，所述高速配比調(diào)節(jié)器160控制所述伸縮驅(qū)動裝置150的輸出壓力，使得所述力控打磨裝置100能精確輸出機器人力控打磨時所需壓力，滿足高精度產(chǎn)品的打磨工藝要求，進而大大提高了產(chǎn)品質(zhì)量。

所述伸縮驅(qū)動裝置150為兩個伸縮氣缸；所述高速配比調(diào)節(jié)器160設(shè)有氣體比例調(diào)節(jié)模塊和氣缸壓力檢測模塊。所述氣缸壓力檢測模塊實時對氣缸內(nèi)的工作壓力進行檢測，所述氣體比例調(diào)節(jié)模塊根據(jù)檢測到的壓力和設(shè)定的工作壓力的比較結(jié)果，對伸縮氣缸的管路中氣體進行調(diào)節(jié)，從而使得伸縮氣缸的工作壓力穩(wěn)定在設(shè)定范圍內(nèi)。

所述中部固定導(dǎo)向板130設(shè)有一個導(dǎo)向安裝孔131和兩個驅(qū)動安裝孔132，兩個所述驅(qū)動安裝孔132的幾何中心位于以所述導(dǎo)向安裝孔131的幾何中心為圓心的同一條圓弧上，且兩個驅(qū)動安裝孔132不重疊。所述精密導(dǎo)向機構(gòu)140也為伸縮機構(gòu)，但是本身是不提供驅(qū)動力，其保證了所述頂部安裝座120始終相對于所述頂部安裝座120沿直線運動；所述伸縮驅(qū)動裝置150不能安裝過多亦不能只設(shè)置一個，設(shè)置成一個時一個伸縮驅(qū)動裝置150和精密導(dǎo)向機構(gòu)140在一個平面上，驅(qū)動時驅(qū)動力可能不夠，而且在該平面兩側(cè)的晃動也會很大；設(shè)置越多的伸縮驅(qū)動裝置150，一方面會增加設(shè)備的重量，導(dǎo)致機械臂320的控制座310負(fù)載過大，響應(yīng)速度也會下降，另一方面由于伸縮驅(qū)動裝置150各自的性能還是有差別的，會在驅(qū)動響應(yīng)時反應(yīng)速度和驅(qū)動效果各有差異，同時它們都是安裝在同一個頂部安裝板上的，會導(dǎo)致彼此之間工作時受到牽連影響；只設(shè)置兩個所述伸縮驅(qū)動裝置150就可以很好的解決上述問題；

更優(yōu)的，兩個伸縮驅(qū)動裝置150的安裝位置被限定，使得兩個所述伸縮驅(qū)動裝置150到所述精密導(dǎo)向機構(gòu)140的距離相等，同時兩個所述伸縮驅(qū)動裝置150和精密驅(qū)動裝置的安裝位置在所述中部固定導(dǎo)向板130上組成等腰三角形，使得所述伸縮驅(qū)動裝置150在驅(qū)動所述精密導(dǎo)向裝置一起伸縮時，兩個所述伸縮驅(qū)動裝置150對精密導(dǎo)向裝置的作用效果幾乎保持一致，讓所述精密導(dǎo)向裝置能隨著伸縮驅(qū)動裝置150一起更加順暢穩(wěn)定精確的運動。

所述力控打磨裝置100還包括：伸縮防護罩170、快速夾持機構(gòu)180和打磨裝置200；所述快速夾持機構(gòu)180的安裝端設(shè)于所述頂部安裝座120，所述快速夾持機構(gòu)180的夾持端連接所述打磨裝置200；所述伸縮防護罩170與所述底部安裝座110和頂部安裝座120拼接成一個防護腔，所述中部固定導(dǎo)向板130、精密導(dǎo)向機構(gòu)140、伸縮驅(qū)動裝置150和高速配比調(diào)節(jié)器160均設(shè)于所述防護腔內(nèi)。所述快速夾持機構(gòu)180使得打磨裝置200的安裝和拆卸更加方便，從而能實現(xiàn)對更多不同工件的打磨；所述伸縮防護罩170能在不妨礙所述底部安裝座110和所述頂部安裝座120的相對移動的情況下，對所述力控打磨裝置100內(nèi)部的結(jié)構(gòu)進行很好的保護，使得所述力控打磨裝置100能長期穩(wěn)定工作。

所述打磨裝置200包括：固定底座210和打磨頭220；所述固定底座210設(shè)有通孔狀的安裝腔211，所述安裝腔211的側(cè)面設(shè)有開口部212，所述固定底座210的上端面設(shè)有一對固定耳213，所述固定耳213分別位于所述安裝腔211的兩側(cè)，所述固定耳213的上端設(shè)有轉(zhuǎn)動孔214；所述打磨頭220的上端設(shè)有轉(zhuǎn)動裝置221，所述轉(zhuǎn)動裝置221的轉(zhuǎn)動軸連接有打磨刀具222；所述打磨頭220設(shè)有延伸部230，所述延伸部230的上端鉸接于所述打磨頭220的底部，所述延伸部230的下端設(shè)有限位臺階部231；所述延伸部230設(shè)于所述固定底座210的安裝腔211內(nèi)，所述打磨頭220的兩側(cè)分別連接于一對所述固定耳213設(shè)有的兩個轉(zhuǎn)動孔214，且所述打磨頭220能繞著所述轉(zhuǎn)動孔214轉(zhuǎn)動；所述限位臺階部231在所述開口部212內(nèi)移動并限位于所述開口部212的頂面；所述延伸部230的下端與所述滑動底座通過伸縮驅(qū)動機構(gòu)232連接。

使得所述打磨頭220能在所述伸縮驅(qū)動機構(gòu)232的驅(qū)動下繞著所述轉(zhuǎn)動孔214在一定范圍內(nèi)上下擺動，且打磨刀具222不會與所述固定底座210發(fā)生碰撞，讓打磨刀具222能根據(jù)打磨需要實現(xiàn)更細微的調(diào)節(jié)，進一步提高打磨精度。

所述快速夾持機構(gòu)180或所述快速夾持機構(gòu)180與所述打磨裝置200之間設(shè)有壓力感應(yīng)裝置。使得所述力控打磨裝置100除了利用所述高速配比調(diào)節(jié)器160對伸縮驅(qū)動裝置150的輸出進行控制外，控制系統(tǒng)還會根據(jù)壓力感應(yīng)裝置檢測到靠近打磨裝置200的位置的壓力，對伸縮驅(qū)動裝置150的輸出壓力進一步進行調(diào)整，從而使得打磨時壓力更加精準(zhǔn)可控。

如圖6和7所示，一種應(yīng)用上述的力控打磨裝置100的打磨機器人，其包括PLC控制系統(tǒng)、控制座310、與控制座310活動連接的機械臂320，及設(shè)于該機械臂320末端的力控打磨裝置100和設(shè)于該力控打磨裝置100的打磨裝置200；所述PLC控制系統(tǒng)與精密導(dǎo)向機構(gòu)140、伸縮驅(qū)動裝置150、高速配比調(diào)節(jié)器160、打磨裝置200和控制座310電聯(lián)接。

所述打磨機器人還設(shè)有支架330和工件安裝座400，所述控制座310安裝于所述支架330，且所述工件安裝座400與所述支架330的相對位置保持不變。從而保證了安裝在工件安裝座400上的工件與所述控制座310的相對位置是不變的，在對所述打磨機器人的打磨操作進行編程時，可根據(jù)所述控制座310和所述工件安裝座400的位置關(guān)系來設(shè)計，進而使得所述打磨機器人的編程和實際打磨工作能更加精準(zhǔn)高效。

所述工件安裝座400包括：安裝框架、驅(qū)動電機410、轉(zhuǎn)動機構(gòu)420、轉(zhuǎn)盤430和工件夾具440；所述驅(qū)動電機410和所述轉(zhuǎn)動機構(gòu)420設(shè)于所述安裝框架內(nèi)，且所述驅(qū)動電機410通過齒輪傳動的方式帶動所述轉(zhuǎn)動機構(gòu)420轉(zhuǎn)動，具體的所述驅(qū)動電機410設(shè)有的齒輪比所述轉(zhuǎn)動機構(gòu)420設(shè)有的齒輪小，從而達到減速傳動的效果；所述轉(zhuǎn)盤430設(shè)于所述安裝框架上方，且所述轉(zhuǎn)盤430的底面的幾何中心處與所述傳動機構(gòu)的上端連接；所述工件夾具440設(shè)于所述轉(zhuǎn)盤430的上表面。待打磨的工件被所述工件夾具440固定，所述轉(zhuǎn)盤430在驅(qū)動電機410的帶動下穩(wěn)定轉(zhuǎn)動，從而使得待打磨的工件能在打磨過程中，根據(jù)打磨角度需要而自身轉(zhuǎn)動，從而保證了所述打磨機器人的打磨自由度更高，能對工件進行更高精度的自動打磨。

所述安裝框架的四周設(shè)有保護殼441，且所述保護殼441設(shè)有可開啟或關(guān)閉的窗口結(jié)構(gòu)。工作人員可通過所述窗口結(jié)構(gòu)，實時觀察所述工件安裝座400內(nèi)部結(jié)構(gòu)，便于及時發(fā)現(xiàn)問題和對其快速進行維修或保養(yǎng)。

所述打磨機器人在實際打磨工作時，先在所述PLC控制系統(tǒng)內(nèi)編好操作程序，并根據(jù)打磨精度要求，預(yù)設(shè)好所述力控打磨裝置100中的伸縮驅(qū)動裝置150的工作壓力范圍；再將待打磨的工件安裝至所述工件安裝座400上，并進行打磨零點位置校正；最后開啟所述打磨機器人就可以實現(xiàn)對帶待打磨工件的自動打磨。更優(yōu)的，在所述打磨機器人對待打磨工件進行打磨時，所述高速配比調(diào)節(jié)器160可以實時檢測所述伸縮驅(qū)動裝置150內(nèi)部的氣體壓力，如果所述伸縮氣缸內(nèi)部的氣壓超過之前預(yù)設(shè)的壓力范圍，所述高速配比調(diào)節(jié)器160即可調(diào)節(jié)管路內(nèi)的氣體流動情況，進而調(diào)節(jié)所述伸縮驅(qū)動裝置150的工作壓力，使得所述伸縮驅(qū)動裝置150的工作壓力穩(wěn)定在預(yù)設(shè)的壓力范圍內(nèi)。所述打磨機器人能根據(jù)加工需要，將所述打磨裝置200對工件打磨的工作壓力穩(wěn)定在設(shè)定范圍內(nèi)，從而保證所述打磨機器人能實現(xiàn)對工件進行更高精度的打磨。

以上結(jié)合具體實施例描述了本實用新型的技術(shù)原理。這些描述只是為了解釋本實用新型的原理，而不能以任何方式解釋為對本實用新型保護范圍的限制?；诖颂幍慕忉?，本領(lǐng)域的技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性的勞動即可聯(lián)想到本實用新型的其它具體實施方式，這些方式都將落入本實用新型的保護范圍之內(nèi)。