一種大型曲面磨削自適應(yīng)打磨裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及機(jī)械自主打磨技術(shù)領(lǐng)域，具體說是一種大型曲面磨削自適應(yīng)打磨
目.0
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)當(dāng)前曲面打磨行業(yè)中，普遍由熟練工人手工完成。手工打磨不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大、費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且效率低下，很難保證工件形面質(zhì)量的整體性和一致性；同時(shí)作業(yè)現(xiàn)場的噪聲、粉塵和短纖維也嚴(yán)重影響工人的健康。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，大多采用機(jī)器人直接夾持磨具進(jìn)行打磨，工件表面質(zhì)量雖然很高，但打磨前需要按工件模型和打磨區(qū)域示教機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡。由于工件的定位尺寸都不一致，所以需要重復(fù)性示教機(jī)器人。這會(huì)嚴(yán)重影響打磨的效率。也有機(jī)器人的末端機(jī)構(gòu)中有彈簧、阻尼等柔性部件，但曲面的適應(yīng)能力差，加工質(zhì)量不高，且難以保證工件形面的整體性和一致性。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型擬解決的技術(shù)問題是，提供一種大型曲面磨削自適應(yīng)打磨裝置。該裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、控制容易、加工效率高、大型曲面自適應(yīng)性好等特點(diǎn)。
[0005]本實(shí)用新型解決所述技術(shù)問題的技術(shù)方案是:設(shè)計(jì)一種大型曲面磨削自適應(yīng)打磨裝置，包括曲面自適應(yīng)移動(dòng)機(jī)構(gòu)和力控制打磨工具模塊；
[0006]所述曲面自適應(yīng)移動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括頂盤、圓柱形卡槽、支撐桿和萬向輪;其中頂盤設(shè)有支撐桿裝配孔、頂端電機(jī)裝配孔、圓柱形卡槽裝配孔，圓柱形卡槽通過螺栓固定于頂盤上，支撐桿和萬向輪個(gè)數(shù)都為三個(gè)，兩兩呈120°圓周均布，支撐桿一端和萬向輪通過螺紋配合連接，支撐桿另一端通過螺栓連接在頂盤的支撐桿裝配孔上；
[0007]所述力控制打磨工具模塊包括頂端電機(jī)、聯(lián)軸器、螺桿、螺母、彈簧、力傳感器、傾角傳感器、三根細(xì)桿件、頂部三腳卡盤、底部三腳卡盤、固定板、工作電機(jī)和磨具;所述頂部三角卡盤和底部三角卡盤均有三個(gè)支腳，兩兩呈120°圓周分布，頂端電機(jī)輸出軸通過聯(lián)軸器與螺桿連接，螺母與螺桿配合，并在螺母下面安裝有頂部三腳卡盤和力傳感器，頂部三腳卡盤的中心開孔與螺桿過盈配合;三根細(xì)桿件兩端車螺紋與頂部三腳卡盤、底部三腳卡盤均形成過盈配合，使得頂部三腳卡盤、底部三腳卡盤可沿著細(xì)桿件運(yùn)動(dòng);彈簧的兩端分別固定在頂部三腳卡盤和底部三腳卡盤上；底部三角卡盤固定在固定板上側(cè)，固定板上側(cè)還安裝有傾角傳感器，固定板下側(cè)安裝著工作電機(jī);工作電機(jī)帶動(dòng)磨具旋轉(zhuǎn)進(jìn)行作業(yè)；
[0008]所述頂端電機(jī)通過螺栓連接在頂盤的頂端電機(jī)裝配孔上，實(shí)現(xiàn)曲面自適應(yīng)移動(dòng)機(jī)構(gòu)和力控制打磨工具模塊相連接。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型有益效果在于:
[0010]1.本實(shí)用新型裝置可適應(yīng)大型曲面加工。通過萬向輪和彈簧結(jié)構(gòu)，使得磨具與工件間保持良好的接觸，自適應(yīng)被打磨工件的表面形狀，打磨接觸面大，效率高。而三個(gè)萬向輪的導(dǎo)向作用，使得移動(dòng)機(jī)構(gòu)可以完成任何方位的移動(dòng)，從而提高對工件形狀的自適應(yīng)性。
[0011]2.本實(shí)用新型裝置可提前進(jìn)行接觸力預(yù)調(diào)。通過三根細(xì)桿件端部的螺紋結(jié)構(gòu)事先給彈簧一定的變形量，使得預(yù)緊接觸力大小在設(shè)定閾值附近，從而減少接觸力的調(diào)整時(shí)間，提高打磨效率。
[0012]3.本實(shí)用新型裝置具有一定的接觸力控制能力。通過實(shí)時(shí)檢測機(jī)構(gòu)傾角信號(hào)以及磨具和工件間的接觸力信號(hào)進(jìn)行反饋，通過設(shè)定的控制算法改變頂部電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩大小和方向，達(dá)到接觸力的控制，實(shí)現(xiàn)相對穩(wěn)定的打磨接觸力，從而較好的保持磨削的型面精度。
[0013]4.本實(shí)用新型裝置提供一種效率高、且可保持磨削工件型面整體性的打磨方法及其工具，可以降低設(shè)備成本，避免曲面干涉，提高加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率，改善勞動(dòng)條件。
[0014]5.本實(shí)用新型裝置提供的柔性自適應(yīng)機(jī)構(gòu)，能降低機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡的示教難度，顯著提高實(shí)施的工作效率。
【附圖說明】
[0015]附圖1為本實(shí)用新型大型曲面磨削自適應(yīng)打磨裝置一種實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]附圖2為本實(shí)用新型大型曲面磨削自適應(yīng)打磨裝置一種實(shí)施例的自適應(yīng)移動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]附圖3位本實(shí)用新型大型曲面磨削自適應(yīng)打磨裝置一種實(shí)施例的打磨工具模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖中，1、頂端電機(jī);2、螺母;3、力傳感器;4、頂部三腳卡盤;5、細(xì)桿件;6、彈簧;7、底部三腳卡盤;8、固定板;9、傾角傳感器；10、工作電機(jī)；11、磨具；12、聯(lián)軸器；13、螺桿；14、頂盤;15、支撐桿;16、圓柱形卡槽;17、萬向輪。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述。
[0020]本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的一種大型曲面磨削自適應(yīng)打磨裝置(簡稱裝置，參見圖1-)，包括曲面自適應(yīng)移動(dòng)機(jī)構(gòu)和力控制打磨工具模塊。
[0021]所述曲面自適應(yīng)移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括頂盤14、圓柱形卡槽16、支撐桿15和萬向輪17;其中頂盤14設(shè)有支撐桿15裝配孔、頂端電機(jī)I裝配孔、圓柱形卡槽16裝配孔，圓柱形卡槽16通過螺栓固定于頂盤14上，支撐桿15和萬向輪17個(gè)數(shù)都為三個(gè)，兩兩呈120°圓周均布，支撐桿15一端和萬向輪17通過螺紋配合連接，支撐桿15另一端通過螺栓連接在頂盤14的支撐桿15裝配孔上；
[0022]所述力控制打磨工具模塊包括頂端電機(jī)1、聯(lián)軸器12、螺桿13、螺母2、彈簧6、力傳感器3、傾角傳感器9、三根細(xì)桿件5、頂部三腳卡盤4、底部三腳卡盤7、固定板8、工作電機(jī)10和磨具11;其中，頂部三腳卡盤4和底部三腳卡盤7均有三個(gè)支腳，兩兩呈120°圓周分布，頂端電機(jī)I輸出軸通過聯(lián)軸器12與螺桿13連接，螺母2與螺桿13配合，并在螺母2下面安裝有頂部三腳卡盤4和力傳感器3，頂部三腳卡盤4的中心開孔與螺桿13過盈配合;三根細(xì)桿件5兩端車螺紋與頂部三腳卡盤4、底部三腳卡盤7均形成過盈配合，使得頂部三腳卡盤4、底部三腳卡盤7可沿著細(xì)桿件5運(yùn)動(dòng);彈簧6的兩端分別固定在頂部三腳卡盤4和底部三腳卡盤7上；底部三角卡盤7固定在固定板8上側(cè)，固定板8上側(cè)還安裝有