一種氣動式接觸力主動控制多用途作業(yè)機構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及機械加工技術領域，尤其涉及一種氣動式接觸力主動控制多用途作業(yè)機構。
【背景技術】
[0002]隨著自動化裝備與機器人技術的發(fā)展，各種坐標式機床、加工中心以及關節(jié)型工業(yè)機器人相繼問世，并逐漸形成了坐標式和關節(jié)式兩類通用運動平臺，在這兩類運動平臺末端連接不同作業(yè)頭，可完成各種各樣的作業(yè)任務。
[0003]但是，對于已經成型的誤差較大的作業(yè)對象(如:管件、鈑金曲面等)進行二次加工時，這兩類通用運動平臺存在以下缺點:其一，這兩類運動平臺采用空間坐標數(shù)據驅動作業(yè)頭作業(yè)，因而需要預先知道作業(yè)對象的精確尺寸、空間位置；其二，由于作業(yè)頭需要達到精確的空間位置，就要求這兩類運動平臺的每個自由度都具有較高的精度，還有可能需要配備逆向工程裝備，因而造價高。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服以上的不足和缺陷提出一種氣動式接觸力主動控制多用途作業(yè)機構。
[0005]為達此目的，本發(fā)明采用以下技術方案:
[0006]—種氣動式接觸力主動控制多用途作業(yè)機構，包括氣缸、氣壓傳感器、執(zhí)行機構、工作頭驅動裝置和工作頭；
[0007]所述氣缸驅動所述執(zhí)行機構做直線移動；所述工作頭驅動裝置安裝于所述執(zhí)行機構；所述氣壓傳感器用于測量所述氣缸的氣壓；
[0008]所述工作頭驅動裝置驅動所述工作頭進行工作。
[0009]所述氣缸的氣缸驅動機構包括氣栗、控制系統(tǒng)、泄氣調節(jié)閥門和換向閥；
[0010]所述氣栗通過所述換向閥與氣缸連接；所述氣栗通過進氣管與所述換向閥連接；所述換向閥通過進氣管和出氣管與所述氣缸連接；
[0011]所述泄氣調節(jié)閥門安裝于所述進氣管上；所述氣壓傳感器、所述泄氣調節(jié)閥門和所述換向閥均由所述控制系統(tǒng)控制。
[0012]所述執(zhí)行機構包括滑桿頭座和主軸，所述主軸安裝于所述滑桿頭座的一端；所述氣缸的活塞桿與所述滑桿頭座的另一端連接；所述工作頭安裝于所述主軸的上方；所述主軸的下方通過聯(lián)軸器與工作頭驅動裝置連接；
[0013]所述氣缸為雙活塞桿且自帶位置傳感器的氣缸；所述氣缸的雙活塞桿與所述滑桿頭座連接；所述工作頭驅動裝置為馬達。
[0014]所述執(zhí)行機構包括兩滑桿、滑桿頭座、滑桿尾座、基座、基板和主軸；
[0015]兩所述滑桿分別穿過所述基座，一端與所述滑桿頭座連接；另一端與所述滑桿尾座連接；所述基座安裝于所述基板上；所述主軸安裝于所述滑桿頭座的前端；
[0016]所述氣缸的末端安裝固定于所述基座上，所述氣缸的活塞桿與所述滑桿頭座連接；所述氣缸位于兩所述滑桿之間；
[0017]所述工作頭驅動裝置為馬達；所述主軸的下方通過聯(lián)軸器與工作頭驅動裝置連接。
[0018]所述基座的一側依次安裝有前端極限位置傳感器、原點位置傳感器和后端極限位置傳感器；另一側依次安裝有活塞行程遠端極限傳感器和活塞行程近端極限傳感器；與安裝有極限位置傳感器的所述基座相對應的所述滑桿頭座的一側安裝有擋片。
[0019]所述基座為U形座；兩所述滑桿穿過所述U形座的兩邊；所述氣缸的末端置于所述U形座的U形槽。
[0020]所述執(zhí)行機構包括安裝板、基板、兩滑塊、兩直線軌道和主軸；
[0021]所述安裝板的底部安裝于兩所述滑塊上；兩所述滑塊分別安裝于兩所述直線軌道上；兩所述直線軌道安裝于所述基板上；所述主軸安裝于所述安裝板的前端；
[0022]所述氣缸一端通過氣缸安裝座安裝于所述基板上；另一端的活塞桿通過活塞桿連接塊與所述安裝板連接；所述氣缸位于兩直線軌道之間；所述安裝板與所述氣缸相對應的位置設置有缺口；
[0023]所述工作頭驅動裝置包括馬達、皮帶和馬達座；所述馬達通過所述馬達座安裝于所述安裝板的后端；所述馬達的輸出軸通過皮帶與所述主軸連接。
[0024]所述基板的一側依次安裝有前端極限位置傳感器、原點位置傳感器和后端極限位置傳感器，另一側依次安裝有活塞行程遠端極限傳感器和活塞行程近端極限傳感器；與所述安裝有極限位置傳感器的基板相對應的所述安裝板的一側安裝有擋片。
[0025]所述主軸通過軸承安裝于所述滑桿頭座。
[0026]所述前端極限位置傳感器、原點位置傳感器和后端極限位置傳感器均設置有U形槽，所述擋片從所述U形槽通過時，對應的位置傳感器被觸發(fā)。
[0027]本發(fā)明通過將工作頭嫁接到運動平臺，能減小沖擊作用，通過氣動式操作控制作業(yè)過程中的接觸力，從而提高加工質量；由于接觸力控制完全由氣動式操作通過氣壓控制完成，對被嫁接運動平臺動作要求、精度要求都較低，從而降低設備整體造價。
【附圖說明】
[0028]圖1是本發(fā)明一個具體實施例的結構示意圖。
[0029]圖2是本發(fā)明另一個具體實施例的結構示意圖。
[0030]圖3是本發(fā)明另一個具體實施例的結構示意圖。
[0031]其中:7_工作頭，8-泄氣調節(jié)閥門，9-氣壓傳感器，10-換向閥，12-控制系統(tǒng)，13-氣栗，201-基座，204-直線軌道，205-滑塊，206-基板，221-前端極限位置傳感器，222-原點位置傳感器，223-后端極限位置傳感器，224-活塞行程遠端極限傳感器，225-活塞行程近端極限傳感器，226-擋片，308-氣缸，313-活塞桿連接塊，314-氣缸安裝座，315-安裝板，401-馬達，402-馬達座，404-滑桿尾座，405-皮帶，407-直線軸承，408-滑桿，413-滑桿頭座。
【具體實施方式】
[0032]下面結合附圖并通過【具體實施方式】來進一步說明本發(fā)明的技術方案。
[0033]實施例1
[0034]如圖1所示，一種氣動式接觸力主動控制多用途作業(yè)機構，包括氣缸308、氣壓傳感器9、執(zhí)行機構、工作頭驅動裝置和工作頭7 ;
[0035]所述氣缸308驅動所述執(zhí)行機構做直線移動；所述工作頭驅動裝置安裝于所述執(zhí)行機構；所述氣壓傳感器9用于測量所述氣缸308的氣壓；
[0036]所述工作頭驅動裝置驅動所述工作頭7進行工作。
[0037]如圖1、2和3所述氣缸308的氣缸驅動機構包括氣栗13、控制系統(tǒng)12、泄氣調節(jié)閥門8和換向閥10 ；
[0038]所述氣栗13通過所述換向閥10與氣缸308連接；所述氣栗13通過進氣管與所述換向閥10連接；所述換向閥10通過進氣管和出氣管與所述氣缸308連接；
[0039]所述泄氣調節(jié)閥門8安裝于所述進氣管上；所述氣壓傳感器、所述泄氣調節(jié)閥門8和所述換向閥10均由所述控制系統(tǒng)12控制。
[0040]如圖1，所述執(zhí)行機構包括滑桿頭座413和主軸，所述主軸安裝于所述滑桿頭座413的一端；所述氣缸308的活塞桿與所述滑桿頭座413的另一端連接；所述工作頭7安裝于所述主軸的上方；所述主軸的下方通過聯(lián)軸器與工作頭驅動裝置連接；
[0041]所述氣缸308為雙活塞桿且自帶位置傳感器的氣缸308 ;所述氣缸308的雙活塞桿與所述滑桿頭座413連接；所述工作頭驅動裝置為馬達401。雙活塞桿既是執(zhí)行機構進行直線移動的滑軌，也是執(zhí)行機構的驅動，而且避免了單活塞桿驅動容易使執(zhí)行機構發(fā)生繞活塞桿軸心轉動的問題。
[0042]如圖1，執(zhí)行機構的主軸機構安裝在滑桿頭座413上，工作頭7固定安裝在主軸上，馬達401帶動主軸旋轉，在設計上馬達輸出軸和主軸軸線相互重合；滑桿頭座413直接連接到氣缸308的兩根活塞桿上；
[0043]氣缸308的氣源由氣栗13提供，氣壓傳感器9采集氣缸308進氣氣壓。由于各處氣壓均衡，因此氣壓傳感器9可以安裝于氣缸308內，也可以安裝于進氣管。泄氣調節(jié)閥門8安裝在比氣壓傳感器9更靠近氣栗13的管路上，換向閥10安裝在比氣壓傳感器9更遠離氣栗13的管路上；控制系統(tǒng)12根據氣壓傳感器9的壓力值，控制泄氣調節(jié)閥的開度，從而控制氣缸進氣壓力，由于氣缸308的排氣壓力始終約等于大氣壓力，控制氣缸308的進氣壓力即可控制氣缸308的活塞桿的輸出力，通過對換向閥10的控制，可以使活塞桿輸出推力或拉力，從而按照期望規(guī)律控制工作頭7與被加工工件的接觸力。
[0044]實施例2
[0045]如圖2所示，本發(fā)明的另一個實施例，與實施例1不同的地方在于執(zhí)行機構的結構，所述執(zhí)行機構包括兩滑桿408、滑桿頭座413、滑桿尾座404、基座201、基板206和主軸；
[0046]兩所述滑桿408分別穿過所述基座201，兩所述滑桿408的一端與所述滑桿頭座413連接；另一端與所述滑桿尾座404連接；所述基座201安裝于所述基板206