[发明专利]一种适用于机器人的打磨末端执行器

说明书

本发明提供一种适用于机器人的打磨末端执行器，包括主体支承框架、主动轮、打磨轮、张紧调偏轮和驱动电机；所述主体支承框架为三角形，所述主动轮、打磨轮和张紧调偏轮分别设置在三角形的三个顶点处，且所述主动轮、打磨轮和张紧调偏轮的外缘包覆有砂带；所述驱动电机设置于三个顶点组成的三角形内部；所述驱动电机驱动主动轮转动，并通过所述砂带带动打磨轮和张紧调偏轮旋转；所述张紧调偏轮用于对砂带进行张紧和调偏。本发明具备砂带张紧和调偏功能，对加工制造要求较低，无需保证三个橡胶轮的高同轴度；砂带拆卸方便，且其线速度可通过更换同步带轮进行调整，能够用在多种打磨需求上。

技术领域

本发明涉及机器人智能化打磨设备领域，特别涉及一种适用于机器人的打磨末端执行器。

背景技术

随着工业自动化进程的不断推进，在传统的砂带机打磨领域，越来越多地使用机器人进行打磨，机器人打磨末端执行器的设计通常受限于机器人自身承载能力，只能采用较为简单、轻便的结构。

机器人在工业生产中通常用于非接触式加工、制造流程，如搬运、焊接、装配等，机器人打磨末端执行器需要针对机器人性能特点进行专用化设计。砂带机是打磨作业中的一种常用设备，具有通用性良好、打磨效果良好等诸多优点。砂带机通常尺寸较大、重量较重，多用于专用机床上。机器人末端执行器是机器人集成应用的关键环节，尤其在机器人打磨的应用场景中，末端执行器的好坏直接决定了打磨的效果和质量，随着机器人产业的不断增长，其具有广大的市场前景。目前国内并无专业设计、售卖机器人打磨末端执行器的公司，国外存在少数几家公司，但从总体来说，该领域由于一些技术难题的制约，无论从发展历史还是现有产品来看，距离成熟都还有很长一段距离。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于机器人的打磨末端执行器，以解决传统的砂带机体积、质量较大，不适用于机器人打磨末端执行器的问题。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：提供一种适用于机器人的打磨末端执行器，包括主体支承框架、主动轮、打磨轮、张紧调偏轮和驱动电机；所述主体支承框架为三角形，所述主动轮、打磨轮和张紧调偏轮分别设置在三角形的三个顶点处，且所述主动轮、打磨轮和张紧调偏轮的外缘包覆有砂带；所述驱动电机设置于三个顶点组成的三角形内部；所述驱动电机驱动主动轮转动，并通过所述砂带带动打磨轮和张紧调偏轮旋转；所述张紧调偏轮用于对砂带进行张紧和调偏。

进一步地，所述张紧调偏轮包括偏心轴、导向槽块、调整螺栓、抱箍、锁紧螺钉、关节轴承、橡胶轮、手柄和锁紧螺母；通过偏心轴的旋转，改变所述张紧调偏轮轴线位置，实现砂带张紧，砂带张紧后拧紧锁紧螺钉，固定偏心轴周向位置，防止其发生转动。

进一步地，所述偏心轴后端安装关节轴承，偏心轴可绕关节轴承轴线进行周向360°旋转，同时关节轴承轴线可在9°~14°范围内偏摆，即带动偏心轴进行偏摆，从而调整张紧调偏轮轴线姿态，以对套在张紧调偏轮上的砂带施加一定侧向力，使其不发生跑偏。

进一步地，所述偏心轴后端可沿导向槽移动，通过调整螺栓和砂带自身张力固定偏心轴轴线姿态；砂带调偏完成后，使用锁紧螺母固定调整螺栓位置，防止打磨过程中调整螺栓位置变化引起的砂带跑偏。

进一步地，所述驱动电机的电机轴与第一同步带轮相连，通过同步带传递动力给第二同步带轮，带动所述主动轮转动；通过调节第一同步带轮和第二同步带轮间的传动比，可获得不同工艺条件下所需的砂带线速度。

进一步地，所述主体支承框架的材料是铝。

进一步地，所述打磨轮的两侧分别安装有靠盘和激光测距仪；所述靠盘用于进行焊缝打磨时对打磨轮限位，防止损伤工件表面；所述激光测距仪用于机器人示教或扫描时，为操作人员或离线编程软件提供打磨末端执行器姿态信息，以调整机器人末端姿态，保证打磨轮轴线与工件表面平行。