[发明专利]一种机器人用力位调控砂带磨头装置

说明书

本发明公开了一种机器人用力位调控砂带磨头装置，包括相连接的砂带磨削执行机构和驱动机构，驱动机构与工业机器人手臂末端连接，砂带磨削执行机构上安装有总信号处理器、单点近红外光测距传感器、接触带轮支架和六维力传感器。本发明主要用于诸如航空发动机整体叶盘等难加工复杂曲面件的材料去除和精密抛光。能够根据不同复杂曲面实现力位调控砂带磨削加工，并在硬件层面进一步帮助不良磨削纹的抑制，方便轮廓误差的控制，实现更好的复杂曲面单次砂带磨抛加工效果。整个磨削过程通过工业机器人控制系统实现。

技术领域

本发明涉及机器人砂带磨削技术领域，具体涉及一种机器人用力位调控砂带磨头装置。

背景技术

随着民用航空和军用航空需求的空前增长，对航空发动机零部件的性能要求也越来越高。航空发动机零部件曲面复杂，材料加工难度大，加工方式效率低，加工质量难以保证等问题严重制约着航空工业的发展。

近年来，砂带磨削因其兼有磨削和抛光的双重作用，被广泛用于航空发动机零部件复杂曲面的磨削加工。但是无论是采用机床砂带磨削还是机器人砂带磨削，复杂曲面材料的去除和精密抛光一直是一个难题。目前现有的机器人砂带磨头在加工复杂曲面工件时不能直接记录磨削力情况、不能实现磨削时的力位调控、不能对曲率复杂，磨削易干涉构件进行良好加工等问题。

因此，有必要研发一种能解决上述问题的磨头装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种机器人用力位调控砂带磨头装置，以解决现有技术中存在的问题。

为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种机器人用力位调控砂带磨头装置，包括砂带磨削执行机构A和驱动机构B。

所述驱动机构B包括驱动动力盒，驱动动力盒内设置有电机和电气控制元件，驱动动力盒的外壁安装有气动快换夹头和两块机械限位板，气动快换夹头与电机的输出轴连接，两块机械限位板对称布置在气动快换夹头外围。

所述驱动动力盒与机器人R的手臂连接，机器人R安装在基座上，基座上安装有加工平台中转台Z。

所述砂带磨削执行机构A包括砂带磨头固定主体、砂带磨头浮动端和砂带磨头调节后端。

所述砂带磨头固定主体包括固定壳体、气动快换刀柄、快换刀柄旋头、滑轨、驱动带轮和按压弹簧扣。

所述驱动带轮安装在固定壳体内，气动快换刀柄的一端与驱动带轮连接，另一端伸出固定壳体并与快换刀柄旋头连接。

所述固定壳体的外壁上开设有供机械限位板嵌入的两个凹槽，气动快换刀柄、快换刀柄旋头与气动快换夹头配合安装，两块机械限位板分别嵌入固定壳体外壁的两个凹槽内。

所述固定壳体有浮动端连接杆和调节端连接杆，两根滑轨安装在浮动端连接杆上，调节端连接杆远离固定壳体的一端设置有按压弹簧扣，总信号处理器安装在调节端连接杆上。

所述砂带磨头浮动端包括浮动壳体、大支杆、旋紧螺母、导力支杆、支杆镶嵌端盖、滑块、小支杆Ⅰ、小支杆Ⅱ、张紧带轮Ⅰ、张紧带轮Ⅱ、接触带轮支架和接触带轮。

所述浮动壳体内安装有音圈电机，两个滑块和两个张紧带轮Ⅱ均固定在浮动壳体的外壁上，浮动端连接杆插入浮动壳体并与音圈电机连接。所述浮动壳体靠近固定壳体的一端开设有贯穿其内外侧的两个缺口，两个滑块分别连接在两个缺口处，两根滑轨分别嵌入两个缺口并与两个滑块滑动连接。

所述支杆镶嵌端盖与浮动壳体连接，支杆镶嵌端盖与浮动壳体之间设置有六维力传感器。

所述大支杆、旋紧螺母、小支杆Ⅰ和小支杆Ⅱ依次连接，大支杆穿过支杆镶嵌端盖以及六维力传感器并连接到浮动壳体上，小支杆Ⅱ与接触带轮支架连接。

所述接触带轮安装在接触带轮支架上，两个张紧带轮Ⅰ安装在小支杆Ⅱ上。