CN118024095A - 一种焊缝磨抛机器人打磨工具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种焊缝磨抛机器人打磨工具，包括机器人转接法兰，所述机器人转接法兰下部连接有重型力控主轴；所述重型力控主轴下部通过设置的底部浮动工装连接有力控转接板法兰；所述力控转接板法兰下部安装有伺服电机；所述伺服电机连接有电主轴；所述电主轴前端连接有砂轮；所述砂轮连接有砂带；所述砂带另一端连接有涨紧装置；所述涨紧装置外侧设置有砂带机延伸机构；所述砂带机延伸机构连接在所述力控转接板法兰上。达到提高打磨效率和打磨精度的功效。

Description

一种焊缝磨抛机器人打磨工具
技术领域
本发明属于磨削和抛光设备技术领域，具体涉及一种焊缝磨抛机器人打磨工具。
背景技术
工程机械、煤机等重型机械领域，磨抛作业主要依赖于人工，劳动强度大，作业量大，生产环境恶劣。因此，为了改善工人的劳动环境、降低企业生产成本，目前机器人打磨工作站、3D视觉纠偏技术、力控技术等逐渐成熟，但机器人打磨刀具仍然需要不断改进，这样才能进一步提高效率和打磨质量。
目前机器人打磨工具一般都是将人工工具直接装到打磨机器人上直接使用，并通过力控结构直接使用手工工具进行打磨操作，生产效率不高，且很容易出现砂带掉落或者跑偏等问题。特别是当使用气动刀具进行机器人打磨时，打磨速度不好控制，且不能根据焊缝情况进行打磨角度的调整，只能打磨平面，不能实现工件弧形的过渡。虽然有的打磨工具采用电动打磨，刀具可以实现弧形工件的打磨，但也很容易跑偏，不能跟随工件情况实现自动打磨。
发明内容
本发明提供了一种焊缝磨抛机器人打磨工具，该设备的使用可以解决以上现有技术的缺点，达到提高打磨效率和打磨精度的功效。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种焊缝磨抛机器人打磨工具，包括机器人转接法兰，所述机器人转接法兰下部连接有重型力控主轴；所述重型力控主轴下部通过设置的底部浮动工装连接有力控转接板法兰；所述力控转接板法兰下部安装有伺服电机；所述伺服电机连接有电主轴；所述电主轴前端连接有砂轮；所述砂轮连接有砂带；所述砂带另一端连接有涨紧装置；所述涨紧装置外侧设置有砂带机延伸机构；所述砂带机延伸机构连接在所述力控转接板法兰上。
优选的，所述重型力控主轴侧面设置有3D视觉装置。
优选的，所述底部浮动工装包括与上部重型力控主轴连接的底部固定板；所述底部固定板下部通过连接螺栓设置有固定耳板；所述底部固定板和固定耳板之间设置有旋转销轴。
优选的，所述砂轮外侧设置有砂带硬限；所述砂带硬限外侧设置有牛眼轴承。
优选的，所述砂带机延伸机构包括与所述涨紧装置连接的导向轮；所述导向轮外侧设置有延伸杆；所述延伸杆下部设置有调平支架；所述调平支架下部连接有三轴气缸；所述三轴气缸下部通过气缸支撑件固定在所述力控转接板法兰。
优选的，所述打磨工具还包括设置在上部的视觉标定针。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.通过设置砂带机延伸机构，使得砂带涨紧力可以自动调整，延长了砂带的使用寿命；
2.在砂轮上增加砂带硬限和牛眼轴承，实现了打磨纠偏以及安全硬限的功能，保证了打磨质量；
3.工具本身结果设计紧凑，且方便组装，便于扩大化生产并大面积推广使用；
通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明打磨工具立体图；
图2为本发明打磨工具主视图；
图3为本发明底部浮动工装立体图；
图4为本发明底部浮动工装主视图；
图5为本发明砂带机延伸机构立体图；
图6为本发明无砂带机延伸机构主视图；
图7为本发明第一现有技术图；
图8为本发明第二现有技术图；
图9为本发明第三现有技术图；
图中：1、机器人转接法兰，2、3D视觉装置，3、重型力控主轴，4、底部浮动工装，41、底部固定板，42、固定耳板，43、旋转销轴，44、连接螺栓，5、力控转接板法兰，6、伺服电机，7、电主轴，8、砂带硬限，9、牛眼轴承，10、砂轮，11、砂带，12、涨紧装置，13、砂带机延伸机构，131、导向轮，132、延伸杆，133、调平支架，134、三轴气缸，135、气缸支撑件，14、视觉标定针。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位（旋转90度或处于其他方位），并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
请参阅图1-9，本发明提供一种技术方案：一种焊缝磨抛机器人打磨工具，包括机器人转接法兰1，机器人转接法兰1下部连接有重型力控主轴3；重型力控主轴3下部通过设置的底部浮动工装4连接有力控转接板法兰5；力控转接板法兰5下部安装有伺服电机6；伺服电机6连接有电主轴7；电主轴7前端连接有砂轮10；砂轮10连接有砂带11；砂带11另一端连接有涨紧装置12；涨紧装置12外侧设置有砂带机延伸机构13；砂带机延伸机构13连接在力控转接板法兰5上。
采用高扭矩水冷伺服电主轴7作为打磨刀具的动力源，带动砂轮10进一步带动砂带11进行旋转打磨，具有防抱死、恒扭矩、高寿命的优点，特别是设置了砂带机延伸机构13，非常适合中厚板材焊缝的打磨清理工作。其中砂带可设置为参数900mm（长）*90mm（宽），作为金刚石砂轮的替代品，无论打磨噪音、效率和使用寿命都有着超高的性价比。
重型力控主轴3侧面设置有3D视觉装置2。底部浮动工装4包括与上部重型力控主轴3连接的底部固定板41；底部固定板41下部通过连接螺栓44设置有固定耳板42；底部固定板41和固定耳板42之间设置有旋转销轴43。砂轮10外侧设置有砂带硬限8；砂带硬限8外侧设置有牛眼轴承9。其中底部浮动工装4使得打磨工具运行有一定的自由度和韧性，而牛眼轴承9和砂带硬限8可实现打磨纠偏功能以及保证安全硬限，保证打磨质量。特别是砂带硬限8为设置在砂带11打磨位置附近的可调框架结构，保证打磨时不会对砂带本身产生过大的压力，即当压力过大而使得砂轮10以及砂带11产生过大的位移时，砂带硬限8就会接触工件以保护打磨机构。特别是在某些实施例情况下，底部浮动工装4和牛眼轴承9实现随动功能。
砂带机延伸机构13包括与涨紧装置12连接的导向轮131；导向轮131外侧设置有延伸杆132；延伸杆132下部设置有调平支架133；调平支架133下部连接有三轴气缸134；三轴气缸134下部通过气缸支撑件135固定在力控转接板法兰5。通过导向轮131连接涨紧装置12，利用三轴气缸134的伸缩性能带动涨紧装置12靠近或者远离砂轮10，使得砂带11可以始终处于合适的涨紧状态。打磨工具还包括设置在上部的视觉标定针14。
整个打磨工具是通过机器人转接法兰1连接到机器人六轴上，打磨通过电主轴7并由伺服电机6提供动力源，带动砂轮10旋转，而砂轮10上装砂带11实现滚动打磨，整套刀具装置则是借助重型力控主轴3实现磨抛压力的精确控制。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种焊缝磨抛机器人打磨工具，包括机器人转接法兰（1），其特征在于：所述机器人转接法兰（1）下部连接有重型力控主轴（3）；所述重型力控主轴（3）下部通过设置的底部浮动工装（4）连接有力控转接板法兰（5）；所述力控转接板法兰（5）下部安装有伺服电机（6）；所述伺服电机（6）连接有电主轴（7）；所述电主轴（7）前端连接有砂轮（10）；所述砂轮（10）连接有砂带（11）；所述砂带（11）另一端连接有涨紧装置（12）；所述涨紧装置（12）外侧设置有砂带机延伸机构（13）；所述砂带机延伸机构（13）连接在所述力控转接板法兰（5）上。
2.根据权利要求1所述的一种焊缝磨抛机器人打磨工具，其特征在于：所述重型力控主轴（3）侧面设置有3D视觉装置（2）。
3.根据权利要求1所述的一种焊缝磨抛机器人打磨工具，其特征在于：所述底部浮动工装（4）包括与上部重型力控主轴（3）连接的底部固定板（41）；所述底部固定板（41）下部通过连接螺栓（44）设置有固定耳板（42）；所述底部固定板（41）和固定耳板（42）之间设置有旋转销轴（43）。
4.根据权利要求1所述的一种焊缝磨抛机器人打磨工具，其特征在于：所述砂轮（10）外侧设置有砂带硬限（8）；所述砂带硬限（8）外侧设置有牛眼轴承（9）。
5.根据权利要求1所述的一种焊缝磨抛机器人打磨工具，其特征在于：所述砂带机延伸机构（13）包括与所述涨紧装置（12）连接的导向轮（131）；所述导向轮（131）外侧设置有延伸杆（132）；所述延伸杆（132）下部设置有调平支架（133）；所述调平支架（133）下部连接有三轴气缸（134）；所述三轴气缸（134）下部通过气缸支撑件（135）固定在所述力控转接板法兰（5）。
6.根据权利要求1所述的一种焊缝磨抛机器人打磨工具，其特征在于：所述打磨工具还包括设置在上部的视觉标定针（14）。
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