[发明专利]一种用于工业机器人的径向浮动打磨装置及其方法

说明书

本发明公开了一种用于工业机器人的径向浮动打磨装置，包括法兰安装板、打磨电机、万向节组件和径向浮动装置；打磨电机和径向浮动装置设置于法兰安装板上，打磨电机的输出轴通过万向节组件与连接杆连接，连接杆穿过径向浮动装置，所述连接杆的另一端与打磨工具连接，连接杆将所述打磨工具上受到的压力通过连接杆的偏离状态传递给径向浮动装置，连接杆在万向节组件的作用下使得径向浮动装置产生径向浮动调节。本打磨装置采用万向节传动及向心关节轴承的传动连接方式，通过电磁阀控制装置中各径向分布气缸的进气量，再结合径向浮动装置的浮动特性可自动适应打磨平面变化时砂轮姿态所产生的各种变化，从而实现在砂轮平面任一方向都具有恒力浮动的特性。

技术领域

本发明涉及工业机器人的自动打磨领域，特别是一种用于工业机器人的径向浮动打磨装置及其方法。

背景技术

机器人打磨是工业机器人极为广泛的一个应用领域，打磨机器人代替人工进行打磨抛光作业，可有效的减少打磨作业产生的粉尘对人体的伤害，同时又具有打磨一致性好，打磨效率高，可长时间工作等优点。在各种打磨装置中，现有很多具有浮动特性的打磨工具，大多采用气动或电动主轴输出直接连接打磨工具的方式，在某些由于曲面变化较多或带有立面打磨要求的打磨场合中，由于机器人关节运动的可达性限制，以及浮动装置结构上的原因，会造成某些待加工面无法到达或浮动范围有限的情况。而且目前多数径向浮动打磨工具，多用于去毛刺领域，在其他打磨应用领域的应用较少。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于工业机器人的径向浮动打磨装置，该装置具有全向径向浮动功能，能自动适应由于打磨面的变化所带来的砂轮姿态的变化，能实现在砂轮打磨平面任一方向的恒力浮动打磨，具有自动化程度高、方便高效、适用范围广、功能可靠的特点。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供的用于工业机器人的径向浮动打磨装置，包括法兰安装板、打磨电机、万向节组件和径向浮动装置；

所述打磨电机和径向浮动装置设置于法兰安装板上，所述打磨电机的输出轴与万向节组件一端连接，所述万向节组件另一端与连接杆连接，所述连接杆穿过径向浮动装置，所述连接杆的另一端与打磨工具连接，所述连接杆将所述打磨工具上受到的压力通过连接杆的径向偏离状态传递给径向浮动装置，所述径向浮动装置用于调节设置于连接杆上的打磨工具的径向偏离状态。

进一步，所述万向节组件为双结构万向节，所述双结构万向节包括第一万向节和第二万向节，所述第一万向节和第二万向节采用串接方式连接在一起，所述第一万向节的一端采用键槽夹紧方式与打磨电机输出轴连接，所述第二万向节的另一端采用花键与打磨砂轮的连接杆相连。

进一步，所述径向浮动装置包括环形外壳、若干气缸、轴承组件；

所述气缸均匀沿径向设置于环形外壳内壁，所述轴承组件设置于环形外壳内壁中心处；

所述气缸的活塞杆与轴承组件外侧凹槽接触；

所述每个气缸的进气口通过气缸进气口连接气管串联后经环形外壳上的进气口连接气源。

进一步，所述气缸上设置有用于检测汽缸活塞的位置信号的气缸限位传感器，所述气缸限位传感器将获取的位置信号发送至控制系统进行处理。

进一步，所述径向浮动装置采用整体密封结构，前后各设有密封盖板，通过安装支架固定在法兰安装板上，所述安装支架设置有气缸限位传感器接线端。

进一步，还包括防护罩，所述防护罩设置于打磨电机和径向浮动装置之间，用于实现径向浮动装置和十字万向节的防尘功能。

进一步，所述万向节和径向浮动装置之间设置有向心轴承安装支架，所述向心轴承安装支架通过螺栓固定在法兰安装板上，所述向心轴承安装支架上设置有向心轴承，所述向心轴承外圈与向心轴承安装支架紧密连接，所述打磨砂轮连接杆穿过向心轴承中心，并与向心轴承内圈紧密相连。