[发明专利]一种双向力控打磨装置

说明书

本发明公开了一种双向力控打磨装置，包括机械臂，所述机械臂上固定安装有力控执行器，所述力控执行器包括力控执行器壳体，力控执行器壳体包括一个安装底座，所述安装底座的上部四周固定设置有外壳，所述外壳为上下通透的中空结构，所述外壳的顶部固定设置有带有中心开孔的盖板，所述力控执行器壳体的内部设置有导向机构和气缸，所述导向机构和气缸并排固定在安装底座上，所述导向机构由滑轨和滑块组成，所述滑块上固定设置有转接板，所述气缸的气缸杆通过用于测量气缸施加力的压力传感器与转接板固定连接；本发明由压力传感器、姿态传感器、加速度传感器和位置传感器构成的多传感器融合控制系统来保证打磨机与工件的接触力精度。

技术领域

本发明属于打磨设备技术领域，具体涉及一种双向力控打磨装置。

背景技术

航空航天，汽车零部件、卫浴五金等不同行业的零件加工过程中均会涉及打磨这道工序。然而，目前很多零件的打磨依旧主要依靠人工打磨。但是，人工打磨存在效率低，打磨质量难以保证等诸多问题。机器人打磨在逐渐成为一种发展趋势，并已越来越多的应用于工业领域中。

现有的机器人磨抛过程中，打磨头与工件之间在大部分情况下均未考虑接触力控制措施或者仅采取了简单的粗糙的浮动力设定。此种情况下，打磨过程中的实际接触力并没有得到准确的控制。而且当打磨机的位置姿态变化或打磨机快速移动过程中，工具重量、打磨机与工件的接触冲击力、打磨机的运动加速度均影响打磨机与工件之间接触力的精度。另外，目前市面上的带浮动功能的打磨机仅能在某一个方向上保持浮动，仅适用于一种打磨机，只能完成一种形式的打磨工艺。对于有多种打磨工艺需求的应用场景，需要配备多套浮动打磨机并频繁更换，造成成本上的增加，工艺时间的增加。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双向力控打磨装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种双向力控打磨装置，包括机械臂，所述机械臂上固定安装有力控执行器，所述力控执行器包括力控执行器壳体，力控执行器壳体包括一个安装底座，所述安装底座的上部四周固定设置有外壳，所述外壳为上下通透的中空结构，所述外壳的顶部固定设置有带有中心开孔的盖板，所述力控执行器壳体的内部设置有导向机构和气缸，所述导向机构和气缸并排固定在安装底座上，所述导向机构由滑轨和滑块组成，所述滑块上固定设置有转接板，所述气缸的气缸杆通过用于测量气缸施加力的压力传感器与转接板固定连接，所述滑块、转接板、压力传感器和气缸杆共同组成第一运动部，所述转接板透过盖板的中心开孔固定连接有滑动板，所述滑动板上远离盖板的一侧上部和下部分别固定安装有一个打磨机，且两个打磨机相背设置，所述滑动板与打磨机共同组成第二运动部，所述安装底座上固定有用于测量设备姿态的姿态传感器、用于测量第一运动部加速度的加速度传感器、用于测量第一运动部位置的位置传感器、用于调节气缸压力的压力阀和改变气缸气路方向的换向阀，同时安装底座上还固定有用于控制整个系统的控制电路板。

优选的，所述转接板的底部固定安装有限位销，限位销置于安装底座上开好的滑槽内。

优选的，所述盖板的中心孔与转接板的缝隙处通过软性且易变形材质的密封体进行密封。

优选的，还包括有防尘件，其为可伸缩运动的软性材质，包括但不限于橡胶、塑料、布料，结构形式包括但不限于松弛状态或者波纹状态，防尘件设置于盖板和滑动板之间，且防尘件可随滑动板进行运动。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明由压力传感器、姿态传感器、加速度传感器和位置传感器构成的多传感器融合控制系统来保证打磨机与工件的接触力精度，可以有效的解决现有的多种工艺需要配备多套浮动打磨机的问题；

2、盖板的中心孔与转接板的缝隙处通过软性且易变形材质的密封体进行密封，防尘件为可伸缩运动的软性材质，包括但不限于橡胶、塑料、布料，结构形式包括但不限于松弛状态或者波纹状态，防尘件设置于盖板和滑动板之间，且防尘件可随滑动板进行运动，解决了精密力控设备在工作时的防尘需求。