[实用新型]一种工业机器人的打磨抛光工具

说明书

技术领域

本实用新型涉及工业机器人技术领域，尤其涉及一种安装在机器人末端的打磨抛光工具。本实用新型还涉及一种打磨抛光的控制方法。

背景技术

工业机器人进行打磨抛光作业时，打磨盘需要与工件表面紧密贴合才能取得理想效果。由于一些异性零件表面高低不平，在由工业机器人进行自动打磨抛光时，就要求打磨盘跟随零件表面的高度变化而实时变化；要求打磨盘的转速跟随摩擦力的变化而实时变化。但是，由于工业机器人普遍使用位置控制方式，不具备力觉感知能力，末端只会按照既定编程路径运动，当工件摆放位置发生变化时，便会由于压力或摩擦力过大，损坏工件、打磨抛光工具甚至是工业机器人本体。

现有技术中，工业机器人为了实现力控打磨抛光时，需要使用昂贵精密的压力传感器对打磨压力进行测量，并由控制系统根据力反馈信息控制改变工业机器人末端的位置来确保摩擦力的恒定。现有技术中的打磨抛光控制只检测打磨的摩擦力矩，再通过改变末端的位移量来实现摩擦力的控制，由于末端位移量的变化会导致打磨抛光工具作用到工件上的压力的变化，这样一味的通过调控位移量来保持摩擦力的恒定，容易导致压力过大，使得工件被压溃。另外，在打磨抛光时，工件往往水平放置，打磨工具的重力分量就会在打磨压力方向上产生影响，现有技术中没有考虑到重力分量对摩擦力以及压力控制的影响，使得控制精度不够高。再者，现有技术的打磨抛光工具的电机需要采用机械减速装置向打磨盘输出动力，增大了打磨抛光工具的体积和重量，并且机械减速装置运动产生的摩擦力对打磨摩擦力矩检测也会造成一定干扰，使得摩擦力的控制精度下降。

伺服电机由于控制精度高，高速性能好，低速运行平稳的优点，在工业机器人技术中被广泛使用。伺服电机的驱动器一般具有三环控制系统，从内到外依次是电流环(扭矩环)、速度环与位置换，电流环用于控制伺服电机的输出电流，从而控制伺服电机输出轴的扭矩；速度环用于控制伺服电机输出轴的转速；位置环用于控制伺服电机的角位移。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型提供一种工业机器人的打磨抛光工具，解决现有技术中打磨抛光工具的控制精度不高、体积尺寸较大的技术问题，能够提高工业机器人的打磨控制精度，能够用于实现对打磨摩擦力矩和打磨压力的恒定控制，简化内部结构，缩小打磨工具的体积和重量，降低成本。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：一种工业机器人的打磨抛光工具，包括箱体以及位于箱体外的打磨盘，所述箱体内设有打磨伺服电机与伸缩伺服电机；所述打磨伺服电机的输出轴通过动力连接机构与所述打磨盘动力连接；所述伸缩伺服电机的轴线垂直于打磨伺服电机的轴线；所述伸缩伺服电机动力连接有同步带轮；所述同步带轮包括主动轮、从动轮以及同步带，所述主动轮与伸缩伺服电机的输出轴连接；所述同步带的传递方向平行于打磨伺服电机的轴线方向；所述同步带上连接有随着同步带运动的皮带夹紧装置；还包括沿打磨伺服电机轴线方向设置的导轨，所述导轨上滑动连接有滑块；所述皮带夹紧装置以及打磨伺服电机均固定连接在所述滑块上。

优选的，所述打磨盘与箱体之间设有用于容纳动力连接机构的风琴伸缩套；所述风琴伸缩套前后两端分别连接有前固定板、后固定板；风琴伸缩套后端通过后固定板固定在箱体外表面，风琴伸缩套前端能够随着打磨盘的伸缩而伸缩；所述风琴伸缩套内设有用于密封动力连接机构的动密封组件。

优选的，所述动力连接机构包括外伸出箱体外的连接轴；所述连接轴两端分别设有沿自身轴线方向的打磨盘连接孔、打磨伺服电机连接孔；所述打磨盘连接孔为螺纹孔，所述打磨盘通过打磨盘连接柱与连接轴的打磨盘连接孔螺纹连接；所述打磨盘连接孔与伺服电机连接孔之间设有隔壁，隔壁上设有螺钉连接孔；打磨伺服电机的输出轴插入打磨伺服电机连接孔内，并与其紧配合，再通过螺钉固定在隔壁上。

优选的，所述箱体的底面及侧面一体成型形成箱体主体，箱体主体顶面连接有盖板；所述盖板通过插销与箱体主体插接，所述盖板与箱体主体之间通过密封圈密封。

与现有技术中的打磨抛光工具相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、打磨伺服电机与打磨盘之间不设减速机构，采用电机直接驱动的方式，能够避免减速机构运作引起的摩擦力，这为提高打磨摩擦力矩的控制精度提供了有利条件。

2、伸缩伺服电机通过同步带轮进行动力输出，没有齿轮机构，这样能够大大减轻打磨抛光工具的尺寸和重量，并且传动摩擦力几乎为零，这为提高打磨压力的控制精度提供了有利条件。