[实用新型]一种恒力浮动系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及工业自动化设备技术领域，尤其涉及一种恒力浮动系统。

背景技术

在工业生产过程中，打磨是很常见的工序。铸件（如铸铁、铸铝、铸钢）的飞边和浇口以及焊接件中间的焊缝常需要打磨。目前多数是靠人力打磨，费时费力，且现场工作环境差（如粉尘很大），安全事故时有发生，使得打磨工作人员的工作环境相当恶劣。如今，使用机器人或其它自动化设备进行打磨逐渐成为趋势。

机器轴承基本都是刚性轴承，打磨过程中无法实现轴向伸缩，因此无法保证打磨过程中对加工器件施以恒力，对打磨的精度有很大的影响。传统方式往往在打磨过程中在轴向施力以实现打磨。但由于待打磨器件的表面形状、位置以及打磨方式等不同，因此对打磨工具的径向力的把控也很重要。现有的机器轴承基本都是刚性轴承，少部分能实现恒力收缩的也是在轴向的恒力浮动，而对于径向力，往往只是一些径向的柔性调整，还无法实现径向的恒力，使得一些需要径向恒力的工艺操作难以完成或者完成的效率、完成后工件的精度等都难以达到要求。

现有的机器人或其它自动化设备进行打磨，往往需要控制整个系统来进行协调作业。由于待打磨器件结构复杂，因此对整个系统的控制也很困难，尤其需要实现恒力的打磨，由于缺少恒力器件，且恒力控制实施效果不好，使得工业上难以实现恒力的打磨。

实用新型内容

针对以上不足，本实用新型提供一种恒力浮动系统，能够从整体上实现对整个系统的控制，以实现精确的恒力加工。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种恒力浮动系统，包括有控制器、恒力浮动单元、电动伺服阀和力传感器，

所述恒力浮动单元包括有径向浮动单元和/或轴向浮动单元，其中，

所述径向浮动单元包括有气缸筒、活塞、万向轴承、支承筒、承力爪、支撑座和加力爪，所述气缸筒套设于所述活塞外部并与所述活塞形成一个气腔，所述气缸筒上设置有第三进气口，所述第三进气口与所述气腔相连通，所述支撑座固定连接于所述气缸筒的底端；所述万向轴承设置在所述支撑座的中心，所述万向轴承内配套装有与所述万向轴承相匹配的所述支承筒；所述承力爪与所述支承筒固定连接，所述加力爪与所述活塞固定连接，所述承力爪与所述加力爪相接触；所述万向轴承内设置有限位块，所述限位块使得所述万向轴承只能进行径向的摆动；

所述轴向浮动单元包括有浮动轴、恒压外缸体、恒压内缸体和浮动活塞：所述恒压内缸体和浮动活塞分别套设于所述浮动轴的外部，所述恒压外缸体套设于所述恒压内缸体和浮动活塞的外部，所述恒压外缸体和恒压内缸体之间形成一腔室，所述浮动活塞一端与所述浮动轴固定连接，另一端位于所述腔室内并将所述腔室分隔为第一腔室和第二腔室，所述恒压外缸体的侧壁上设置有第一进气口和第二进气口，所述第一进气口与所述第一腔室相连通，所述第二进气口与所述第二腔室相连通；

所述力传感器设置于所述径向浮动单元和/或轴向浮动单元上，用于测量所述支承筒的径向力和/或所述浮动轴的轴向力；

所述电动伺服阀与所述径向浮动单元的第三进气口和/或与所述轴向浮动单元的第一进气口和/或第二进气口相连通，用于给所述径向浮动单元和/或轴向浮动单元提供气流；

所述控制器分别与所述力传感器和所述电动伺服阀相连，用于接收所述力传感器的测量信号并控制所述电动伺服阀。

作为本实用新型的一种改进，所述电动伺服阀包括有伺服电机、阀体和阀芯，所述伺服电机的输出轴与所述阀芯的一端固定连接，所述阀芯位于所述阀体内；

所述阀芯在周向上开设有第一通气凹槽，所述阀体上在过所述第一通气凹槽的横截面的位置上设置有第一伺服阀进气口和第一伺服阀出气口，在所述阀芯转至一定角度时，所述第一伺服阀进气口、第一通气凹槽和第一伺服阀出气口相连通。

作为本实用新型的一种改进，所述气缸筒的一端内侧套设有套筒，所述套筒位于所述气缸筒与所述活塞之间，所述套筒、气缸筒和活塞之间形成所述气腔；所述气缸筒和活塞之间和/或所述套筒和活塞之间设置有线性轴承；所述气缸筒和活塞之间设置有线性轴承。

作为本实用新型的一种改进，所述支承筒一端固定设置有延长筒，所述支承筒一端固定设置有延长筒，所述延长筒和支承筒为空心筒状结构。

作为本实用新型的一种改进，所述浮动轴为空心筒状结构，所述恒压内缸体端面开孔。