[发明专利]刚度可调式阀门除屑机械人整机

说明书

本发明公开了一种刚度可调式阀门除屑机械人整机，包括机台、上料机构、下料机构、机械手机构和刚度可调式除屑机器人，所述上料机构与下料机构间隔并排设于机台上，所述机械手机构、刚度可调式除屑机器人间隔固定在机台上并位于上料机构和下料机构之间；所述刚度可调式除屑机器人包括机架、位移调节机构、悬臂、旋转驱动机构、除屑进给电机、进给滑板、动力主轴、变刚度摩擦头和工件承载装置；本发明为变刚度摩擦头提供三轴联动结构，从而实现同一阀门内多孔位的连续去屑作业，机械化操作，效率更高，作业更稳定，减轻操作人员的劳动强度，同时避免刮伤阀门。

技术领域

本发明涉及一种刚度可调式阀门除屑机械人整机。

背景技术

阀门是管道控制系统中重要的控制执行元件，其内部质量直接影响到管道控制系统的控制精度和系统使用寿命。

阀门本体在机加工时经常需对其进行打孔作业，阀门本体打孔完成后，加工完的孔内容易积存较多碎屑，碎屑与阀门本体存在少量粘连，因此，需对碎屑进行清除。

由于阀门的腔体内部空间有限，不便于机械展开，现有清除方式主要是人工通过刮刀对碎屑进行刮除，清除效率低下，劳动强度大，且人工清除方式受限于操作人员技术水平刮净率不稳定，在操作刮刀时也容易对孔内壁以及阀门内腔造成刮伤。

发明内容

本发明的目的在于克服以上所述的缺点，提供一种刚度可调式阀门除屑机械人整机。

为实现上述目的，本发明的具体方案如下：

一种刚度可调式阀门除屑机械人整机，包括机台、上料机构、下料机构、机械手机构和刚度可调式除屑机器人，所述上料机构与下料机构间隔并排设于机台上，所述机械手机构、刚度可调式除屑机器人间隔固定在机台上并位于上料机构和下料机构之间。

其中，所述刚度可调式除屑机器人包括机架、位移调节机构、悬臂、旋转驱动机构、除屑进给电机、进给滑板、动力主轴、变刚度摩擦头和工件承载装置；

所述机架固定在机台上，所述位移调节机构固定在机架的竖直面的上端，所述悬臂的一端固定在位移调节机构的输出端上，所述旋转驱动机构设于悬臂的另一端，所述除屑进给电机固定在旋转驱动机构上，所述进给滑板滑动连接于旋转驱动机构上，所述除屑进给电机的输出端通过齿轮齿条与进给滑板传动连接，所述动力主轴通过一个固定座连接在进给滑板上，所述变刚度摩擦头连接在动力主轴的输出端上，所述工件承载装置固定在机架的竖直面的下端。

其中，所述变刚度摩擦头包括呈球泡状的除屑头座、中心吸屑管以及多个柔性磨削头，所述除屑头座与动力主轴的输出端连接，所述除屑头座的球面上间隔设有多个中空的凸柱，多个所述柔性磨削头一一对应套接在多个凸柱上，所述除屑头座靠近动力主轴的一端设有顶盖，所述中心吸屑管沿除屑头座的中心轴线贯穿除屑头座。

其中，所述柔性磨削头包括具有柄部的浮动钢球、弹性体和柱塞，所述柱塞的一端活动套接在凸柱内，所述浮动钢球的表面均布有金刚石微粒，所述浮动钢球的柄部伸入柱塞内，所述弹性体设于柱塞内、且其两端分别与柱塞和浮动钢球的柄部连接。

其中，所述中心吸屑管上套接有多层磁流控制单元，多层所述磁流控制单元均位于除屑头座内，每层所述磁流控制单元均包括电磁线圈和磁流变液仓，所述磁流变液仓沿周向间隔延伸有多个引流管，所述除屑头座的球面上分别一一对应每层磁流变液仓上的多个引流管设置有多个中空的凸柱，所述引流管的自由端一一对应伸入凸柱内、并与柱塞之间形成有腔体，所述电磁线圈盖合在磁流变液仓上。

其中，所述中心吸屑管设有锥形吸附头。

其中，所述位移调节机构包括支撑架、底座、位移驱动电机、螺杆和滑动板，所述支撑架固定在机架上，所述底座固定在支撑架上，所述位移驱动电机固定在底座的一端，所述螺杆转动安装在底座上，所述位移驱动电机的输出端与螺杆的一端传动连接，所述滑动板滑动连接在底座上、且通过螺母与螺杆螺纹连接，所述悬臂的一端固定在滑动板上。