[发明专利]防尘恒力装置及控制方法、机械臂、研磨设备及机器人

说明书

本申请提供一种防尘恒力装置、机械臂、研磨设备及机器人，涉及智能制造领域。所述防尘恒力装置包括固定机构、移动机构、弹簧和气体输入装置。移动机构与固定机构共同配置出一个体积可变的密封腔，密封腔设有进气口。弹簧位于密封腔内，被配置成与移动机构具有联动关系。气体输入装置，用于向密封腔内输入压缩空气并使所述密封腔内部压力始终大于外部压力。本申请通过移动机构与固定机构共同配置出一个体积可变的密封腔并保持密封腔内部压力大于外部压力，以防止外部粉尘进入密封腔内部。弹簧与移动机构联动，以平衡密封腔压力变化值对移动机构产生的作用力，从而实现恒力输出。

技术领域

本申请涉及智能加工领域，具体而言，涉及一种防尘恒力装置及控制方法、机械臂、研磨设备及机器人。

背景技术

在自动化研磨加工中，对表面不规则的物体进行打磨，为了获得光滑的表面，需要尽量保持恒力。在打磨过程中容易产生较多粉尘，而粉尘进入到恒力输出装置中会对恒力输出装置的活动部件的摩擦面产生损坏，因此为防止粉尘进入恒力输出装置，通常采用密封罩或风琴罩等结构对恒力输出装置进行简单密封，以使恒力输出装置处于密封环境中。

在恒力输出装置受到外力而导致密封罩内体积发生变化时，密封罩内的气压会随之变小，则外部气体会有向密封罩内部钻的趋势。相应地，粉尘也会随之进入密封罩内部，对恒力输出装置产生破坏。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够防止粉尘进入密封环境的防尘恒力装置。

本发明的另一目的还在于提供一种利用上述防尘恒力装置的机械臂、研磨设备及机器人。

第一方面，本申请实施例提供一种防尘恒力装置，包括：

固定机构；

移动机构，与所述固定机构共同配置出一个体积可变的密封腔，所述密封腔设有进气口；

弹簧，位于所述密封腔内，被配置成与所述移动机构具有联动关系；

气体输入装置，用于通过所述进气口向所述密封腔内输入压缩空气并使所述密封腔内部压力始终大于外部压力。

在上述实现过程中，利用固定机构和移动机构共同配置出一个密封腔。移动机构用于与研磨执行机构连接，研磨执行机构在进行打磨作业时，受到外部震动，外部震动力传递给移动机构，移动机构相对于固定机构移动，密封腔体积随之增大或缩小。气体输入装置通过密封腔设置的进气口向密封腔内充入压缩气体，保持密封腔内部压力大于外部压力，以防止外部粉尘进入密封腔内部。同时移动机构的移动使密封腔的压力发生变化，压力的变化值对移动机构施加与移动机构移动方向相反的作用力，弹簧与移动机构具有联动关系，用以平衡密封腔压力变化值对移动机构产生的作用力，从而实现恒力装置的恒力输出。

作为一种实施方式，所述弹簧与所述移动机构的联动关系包括：

在所述移动机构位于原始位置时，所述弹簧处于原长状态；

在所述移动机构相对于所述固定机构移动时，所述弹簧产生形变量；

所述移动机构的位移量与所述弹簧的形变量之间具备函数关系。

在一种可能的实现方式中，所述移动机构的位移量与所述弹簧的形变量之间的函数关系为线性关系。

进一步地，所述移动机构的位移量与所述弹簧的形变量相等。

在上述实现过程中，弹簧形变量的测量通常较难测量且测量结果不准确。将移动机构的位移量与弹簧的形变量配置为相等，则只需获得移动机构的位移量就可获知弹簧的形变量，通过间接测量的方式，既简化测量步骤还使得测量结果更加精确。

在一种可能的实现方式中，防尘恒力装置还包括：

位移传感器，用于获取所述移动机构的位移量；