一种机器人用力位调控砂带磨头装置

技术特征：
1.一种机器人用力位调控砂带磨头装置，其特征在于：包括所述砂带磨削执行机构a和驱动机构b；所述驱动机构b包括驱动动力盒(32)，驱动动力盒(32)内设置有电机和电气控制元件，驱动动力盒(32)的外壁安装有气动快换夹头(30)和两块机械限位板(29)，气动快换夹头(30)与电机的输出轴连接，两块机械限位板(29)对称布置在气动快换夹头(30)外围；所述驱动动力盒(32)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(1)、气动快换刀柄(12)、快换刀柄旋头(13)、滑轨(14)、驱动带轮(15)和按压弹簧扣(16)；所述驱动带轮(15)安装在固定壳体(1)内，气动快换刀柄(12)的一端与驱动带轮(15)连接，另一端伸出固定壳体(1)并与快换刀柄旋头(13)连接；所述固定壳体(1)的外壁上开设有供机械限位板(29)嵌入的两个凹槽，气动快换刀柄(12)、快换刀柄旋头(13)与气动快换夹头(30)配合安装，两块机械限位板(29)分别嵌入固定壳体(1)外壁的两个凹槽内；所述固定壳体(1)有浮动端连接杆和调节端连接杆，两根滑轨(14)安装在浮动端连接杆上，调节端连接杆远离固定壳体(1)的一端设置有按压弹簧扣(16)，总信号处理器(8)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(2)、大支杆(3)、旋紧螺母(4)、导力支杆(5)、支杆镶嵌端盖(10)、滑块(17)、小支杆ⅰ(19)、小支杆ⅱ(20)、张紧带轮ⅰ(25)、张紧带轮ⅱ(18)、接触带轮支架(22)和接触带轮(23)；所述浮动壳体(2)内安装有音圈电机，两个滑块(17)和两个张紧带轮ⅱ(18)均固定在浮动壳体(2)的外壁上，浮动端连接杆插入浮动壳体(2)并与音圈电机连接；所述浮动壳体(2)靠近固定壳体(1)的一端开设有贯穿其内外侧的两个缺口，两个滑块(17)分别连接在两个缺口处，两根滑轨(14)分别嵌入两个缺口并与两个滑块(17)滑动连接；所述支杆镶嵌端盖(10)与浮动壳体(2)连接，支杆镶嵌端盖(10)与浮动壳体(2)之间设置有六维力传感器(26)；所述大支杆(3)、旋紧螺母(4)、小支杆ⅰ(19)和小支杆ⅱ(20)依次连接，大支杆(3)穿过支杆镶嵌端盖(10)以及六维力传感器(26)并连接到浮动壳体(2)上，小支杆ⅱ(20)与接触带轮支架(22)连接；所述接触带轮(23)安装在接触带轮支架(22)上，两个张紧带轮ⅰ(25)安装在小支杆ⅱ(20)上；所述导力支杆(5)的两端分别连接在支杆镶嵌端盖(10)和接触带轮(23)上，导力支杆(5)靠近接触带轮(23)的杆段上安装有单点近红外光测距传感器(21)和双点组近红外光测距传感器(24)；所述砂带磨头调节后端包括调节端支架(9)和摆动支杆(28)，调节端支架(9)呈条状，调节端支架(9)的中段通过按压弹簧扣(16)与调节端连接杆连接，两根摆动支杆(28)分别与调节端支架(9)的两端铰接，每根摆动支杆(28)上连接有张紧带轮ⅲ(27)；
所述砂带(6)沿两个张紧带轮ⅲ(27)、驱动带轮(15)、两个张紧带轮ⅰ(25)、两个张紧带轮ⅱ(18)和接触带轮(23)缠绕，驱动带轮(15)和两个张紧带轮ⅰ(25)位于砂带(6)外侧，两个张紧带轮ⅲ(27)、两个张紧带轮ⅱ(18)和接触带轮(23)位于砂带(6)内侧；工作时，将待加工工件固定在所述加工平台中转台z上，驱动动力盒(32)内部的电机带动驱动带轮(15)转动，砂带(6)转动对工件进行加工；所述机器人r控制砂带磨削执行机构a按预定轨迹移动，六维力传感器(26)监测导力支杆(5)的压力值并发送至总信号处理器(8)，单点近红外光测距传感器(21)和双点组近红外光测距传感器(24)协同工作，对磨削接触区域的平面位置实时测量，并将数据发送至总信号处理器(8)，总信号处理器(8)将数据信息发送至上位机，上位机通过调节音圈电机电流来实时调整接触带轮(23)的位置。2.根据权利要求1所述的一种机器人用力位调控砂带磨头装置，其特征在于：所述驱动动力盒(32)通过法兰盘(31)与机器人r的手臂连接。3.根据权利要求1或2所述的一种机器人用力位调控砂带磨头装置，其特征在于：每块所述机械限位板(29)面向另一块机械限位板(29)的一侧安装有塑胶。4.根据权利要求1或3所述的一种机器人用力位调控砂带磨头装置，其特征在于：所述浮动壳体(2)面向固定壳体(1)的一侧设置有防尘套圈(11)，浮动端连接杆穿过防尘套圈(11)。5.根据权利要求1所述的一种机器人用力位调控砂带磨头装置，其特征在于：所述调节端支架(9)面向调节端连接杆的一侧设置有两个限位块(7)，两个限位块(7)分别靠近调节端支架(9)的两端。

技术总结
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。机器人控制系统实现。机器人控制系统实现。


技术研发人员：肖贵坚 刘雪涛 宋康康 黄云 陈树林
受保护的技术使用者：重庆大学
技术研发日：2022.04.20
技术公布日：2022/11/22