[发明专利]一种用于机器人曲面磨削加工的法向精度补偿机构

说明书

本发明实施例公开了一种用于机器人曲面磨削加工的法向精度补偿机构，包括：球形齿轮轴、球形齿轮套、工具安装轴、锁紧螺母、打磨盘、连接螺钉、轴承、摆动盘、万向球铰、安装板、伸缩油缸、油路和流量控制阀；球形齿轮轴包括轴部、连接杆和球头，球形齿轮轴的球头与球形齿轮套球套端连接，球形齿轮套在其周向上与摆动板通过轴承连接，球形齿轮套凹部端与工具安装轴的一端连接，打磨盘套在工具安装轴上；万向球铰均布在摆动盘上，与万向球铰一一对应的伸缩油缸均匀布设在安装盘上；对角布置的伸缩油缸通过油路管连通；流量控制阀设置在油路管上。本发明实施例解决了现有技术中由于打磨工具与电主轴刚性连接带来的问题，提高打磨形面轮廓精度。

技术领域

本申请涉及但不限于机械加工自动化技术领域，尤指一种用于机器人曲面磨削加工的法向精度补偿机构。

背景技术

在航空航天领域应用了大量曲面工件，飞机对气动外形轮廓精度有严格要求。

在机器人磨削过程中，传统的方式采用打磨工具与电主轴刚性连接，这种连接方式的缺点是受曲面工件曲线轮廓的影响，工件在工装上存在安装误差时, 当打磨盘与工件接触时，打磨盘就会破坏工件轮廓形面，使磨削量超差。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种用于机器人曲面磨削加工的法向精度补偿机构，以解决现有技术中由于打磨工具与电主轴刚性连接带来的问题，从而实现机器人曲面打磨时打磨工具与曲面法向自动贴合，以补偿曲面误差，提高打磨形面轮廓精度。

本发明实施例提供一种用于机器人曲面磨削加工的法向精度补偿机构，包括：球形齿轮轴1、球形齿轮套2、工具安装轴3、锁紧螺母4、打磨盘5、连接螺钉6、轴承盖7、轴承8、摆动盘9、至少四个万向球铰10、安装板11、与万向球铰10数量相同的伸缩油缸12、油路13和流量控制阀14；

其中，球形齿轮轴1包括轴部、分别位于轴部两端的连接杆和球头，球形齿轮套2的一端为球套端、另一端为凹部端，球形齿轮轴1的球头与球形齿轮套2球套端连接，球形齿轮套2在其周向上与摆动板9通过轴承8连接，轴承盖7通过连接螺钉6与摆动盘9连接，将轴承8轴向定位，球形齿轮套2凹部端与工具安装轴3的一端连接，打磨盘5套在工具安装轴3上，通过锁紧螺母4将打磨盘5固定；打磨过程中打磨盘5的中心线法线与末端执行器的刀柄轴线重合；

至少四个万向球铰10均匀布设在摆动盘9上，与万向球铰10一一对应的至少四个伸缩油缸12均匀布设在安装盘11上，万向球铰10杆端与对应的伸缩油缸12的伸缩杆螺纹连接；对角布置的伸缩油缸12 通过油路管13连通，使得相连接的两个伸缩油缸12形成连通回路；流量控制阀14设置在油路管13上，用于调节油路13的流量。

可选地，如上所述的用于机器人曲面磨削加工的法向精度补偿机构中，所述法向精度补偿机构通过球形齿轮轴1的连接杆与末端执行器的刀柄15连接，刀柄15还与电主轴16连接，并通过安装板11与末端执行器的框架17连接。

可选地，如上所述的用于机器人曲面磨削加工的法向精度补偿机构中，所述安装板11为固定设置的；

所述摆动盘9为活动设置的，用于在打磨盘5的带动下，绕球形齿轮轴1的球头球心转动。

可选地，如上所述的用于机器人曲面磨削加工的法向精度补偿机构中，所述球形齿轮轴1和球形齿轮套2形成所述法向精度补偿机构中的球形齿轮机构；

所述法向精度补偿机构，通过所述球形齿轮机构连接电主轴16和打磨盘5，使得球形齿轮机构将轴向扭矩传递给打磨盘5，又使得打磨盘5可绕球头球心旋转。

可选地，如上所述的用于机器人曲面磨削加工的法向精度补偿机构中，

对角布置的伸缩油缸12，用于连通这两个伸缩油缸12的油路管13，与这两个伸缩油缸12一一对应的万向球铰10，以及球形齿轮机构和流量控制阀14形成所述法向精度补偿机构中的油路连通器。