[发明专利]一种气囊辅助式力控抛光系统

说明书

本发明提供了一种气囊辅助式力控抛光系统，属于抛光设备技术领域。它解决了现有抛光头输出的打磨力容易产生波动等技术问题。本气囊辅助式力控抛光系统包括机架、前压板、后压板和控制器，前压板和后压板上分别具有前连杆和后连杆，前连杆和后连杆分别滑动连接在机架的前端部和后端部，前连杆上固定有气动马达，气动马达的输出轴上固定有抛光盘，前压板的前连杆上套设且固定有第一气囊，气动马达与前连杆之间设置有力传感器，抛光系统还包括驱动后压板沿后连杆轴向移动的驱动机构，驱动机构和力传感器均与控制器电连接。抛光系统能够使抛光盘输出稳定的打磨力，恒力打磨可以有效的实现均匀性抛光，提高打磨精度。

技术领域

本发明属于抛光设备技术领域，涉及一种气囊辅助式力控抛光系统。

背景技术

目前，机械行业内主要抛磨方式为人工打磨，人工打磨效率低，零件一致性差，工业抛磨机器人的出现逐渐改善这一现状。在自动化机器人抛磨领域中，机器人抛磨对象主要为光学曲面、模具曲面等零件，因此确保复杂零件表面抛磨精度至关重要；而影响抛磨精度即表面粗糙度和磨削深度的主要因素为磨削速度与磨削接触力，磨削速度控制相对简单，打磨力的控制则相对复杂。目前，面向机器人抛磨的力控方式主要有两种：气动式和电磁式。气动力控装置适应性强，应用相对广泛；电磁力控装置精度较高，但成本也较高。引入其他优良的力控方式对解决上述问题具有重要意义。

抛光系统在抛光过程中抛光头与待打磨工件之间的接触力的大小对抛磨表面的磨削深度、表面粗糙度有重要影响，现有技术中的抛光系统，抛光头输出的打磨力容易产生波动，影响打磨精度。

发明内容

本发明针对现有的技术存在的上述问题，提供一种气囊辅助式力控抛光系统，本发明所要解决的技术问题是：如何使抛光盘输出稳定的打磨力。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种气囊辅助式力控抛光系统，包括机架、前压板、后压板和控制器，所述前压板和后压板上分别具有前连杆和后连杆，所述前连杆和后连杆分别滑动连接在所述机架的前端部和后端部，所述前连杆上固定有气动马达，所述气动马达的输出轴上固定有抛光盘，其特征在于，所述前压板的前连杆上套设且固定有第一气囊，所述后压板与前压板相对设置且二者相固连，所述气动马达与前连杆之间设置有力传感器，所述抛光系统还包括驱动所述后压板沿后连杆轴向移动的驱动机构，所述驱动机构和力传感器均与所述控制器电连接。

其工作原理是：气动马达驱动前连杆旋转，从而带动抛光盘旋转，实现对工件的打磨抛光，在驱动机构的驱动下，后压板对前压板施加推力，而前压板对第一气囊进行挤压，该推力即为抛光盘与待打磨工件的接触力，在打磨过程中，力传感器检测抛光盘输出的打磨力并将该测试数据发送至控制器，控制器根据打磨力的大小变化，通过驱动机构控制前压板对第一气囊的压缩量，使第一气囊所受的挤压力相应变化，以此达到使抛光盘输出稳定打磨力的目的。

在上述的一种气囊辅助式力控抛光系统中，所述驱动机构包括伺服电机、丝杆和中间连杆，所述伺服电机固定在所述机架上，所述丝杆绕自轴转动连接在机架上，所述伺服电机的输出轴与丝杆的内端部相固连，所述丝杆的外端部与所述中间连杆的内端部螺纹传动连接，中间连杆的外端部与所述后连杆相固连。根据抛光盘打磨力的大小变化，伺服电机驱动丝杆旋转，丝杆使中间连杆发生移动，中间连杆带动后压板移动，后压板通过挤压气囊来控制气囊的压缩量，从而控制抛光盘的打磨力。

在上述的一种气囊辅助式力控抛光系统中，所述驱动机构还包括联轴器，所述联轴器连接在伺服电机的输出轴与丝杆的内端部之间。

在上述的一种气囊辅助式力控抛光系统中，所述中间连杆的内端部固定有螺帽，所述螺帽与所述丝杆螺纹传动连接，所述机架上固定有第一限位开关和第二限位开关，所述第一限位开关和第二限位开关均与控制器电连接，所述螺帽位于所述第一限位开关和第二限位开关之间。螺帽的运动极限位置由第一限位开关和第二限位开关确定，当螺帽达到极限位置时，第一限位开关或第二限位开关发出警报信号给控制器。