[發(fā)明專利]一種適用于機(jī)器人的打磨末端執(zhí)行器

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201711269973.5
• 申請日: 2017-12-05
• 公開（公告）號: CN108000300A
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳榮宗;王力;黃順舟;范振昌;祁佩
• 申請（專利權(quán)）人: 上海航天設(shè)備制造總廠
• 主分類號: B24B21/20
• 分類號: B24B21/20;B24B21/00;B24B21/18;B24B49/12;B24B55/00;B25J11/00;B25J15/00
• 代理公司: 上海航天局專利中心 31107
• 代理人: 金家山

本發(fā)明提供一種適用于機(jī)器人的打磨末端執(zhí)行器，包括主體支承框架、主動輪、打磨輪、張緊調(diào)偏輪和驅(qū)動電機(jī)；所述主體支承框架為三角形，所述主動輪、打磨輪和張緊調(diào)偏輪分別設(shè)置在三角形的三個頂點(diǎn)處，且所述主動輪、打磨輪和張緊調(diào)偏輪的外緣包覆有砂帶；所述驅(qū)動電機(jī)設(shè)置于三個頂點(diǎn)組成的三角形內(nèi)部；所述驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動主動輪轉(zhuǎn)動，并通過所述砂帶帶動打磨輪和張緊調(diào)偏輪旋轉(zhuǎn)；所述張緊調(diào)偏輪用于對砂帶進(jìn)行張緊和調(diào)偏。本發(fā)明具備砂帶張緊和調(diào)偏功能，對加工制造要求較低，無需保證三個橡膠輪的高同軸度；砂帶拆卸方便，且其線速度可通過更換同步帶輪進(jìn)行調(diào)整，能夠用在多種打磨需求上。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)器人智能化打磨設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種適用于機(jī)器人的打磨末端執(zhí)行器。

背景技術(shù)

隨著工業(yè)自動化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，在傳統(tǒng)的砂帶機(jī)打磨領(lǐng)域，越來越多地使用機(jī)器人進(jìn)行打磨，機(jī)器人打磨末端執(zhí)行器的設(shè)計通常受限于機(jī)器人自身承載能力，只能采用較為簡單、輕便的結(jié)構(gòu)。

機(jī)器人在工業(yè)生產(chǎn)中通常用于非接觸式加工、制造流程，如搬運(yùn)、焊接、裝配等，機(jī)器人打磨末端執(zhí)行器需要針對機(jī)器人性能特點(diǎn)進(jìn)行專用化設(shè)計。砂帶機(jī)是打磨作業(yè)中的一種常用設(shè)備，具有通用性良好、打磨效果良好等諸多優(yōu)點(diǎn)。砂帶機(jī)通常尺寸較大、重量較重，多用于專用機(jī)床上。機(jī)器人末端執(zhí)行器是機(jī)器人集成應(yīng)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，尤其在機(jī)器人打磨的應(yīng)用場景中，末端執(zhí)行器的好壞直接決定了打磨的效果和質(zhì)量，隨著機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的不斷增長，其具有廣大的市場前景。目前國內(nèi)并無專業(yè)設(shè)計、售賣機(jī)器人打磨末端執(zhí)行器的公司，國外存在少數(shù)幾家公司，但從總體來說，該領(lǐng)域由于一些技術(shù)難題的制約，無論從發(fā)展歷史還是現(xiàn)有產(chǎn)品來看，距離成熟都還有很長一段距離。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種適用于機(jī)器人的打磨末端執(zhí)行器，以解決傳統(tǒng)的砂帶機(jī)體積、質(zhì)量較大，不適用于機(jī)器人打磨末端執(zhí)行器的問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：提供一種適用于機(jī)器人的打磨末端執(zhí)行器，包括主體支承框架、主動輪、打磨輪、張緊調(diào)偏輪和驅(qū)動電機(jī)；所述主體支承框架為三角形，所述主動輪、打磨輪和張緊調(diào)偏輪分別設(shè)置在三角形的三個頂點(diǎn)處，且所述主動輪、打磨輪和張緊調(diào)偏輪的外緣包覆有砂帶；所述驅(qū)動電機(jī)設(shè)置于三個頂點(diǎn)組成的三角形內(nèi)部；所述驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動主動輪轉(zhuǎn)動，并通過所述砂帶帶動打磨輪和張緊調(diào)偏輪旋轉(zhuǎn)；所述張緊調(diào)偏輪用于對砂帶進(jìn)行張緊和調(diào)偏。

進(jìn)一步地，所述張緊調(diào)偏輪包括偏心軸、導(dǎo)向槽塊、調(diào)整螺栓、抱箍、鎖緊螺釘、關(guān)節(jié)軸承、橡膠輪、手柄和鎖緊螺母；通過偏心軸的旋轉(zhuǎn)，改變所述張緊調(diào)偏輪軸線位置，實現(xiàn)砂帶張緊，砂帶張緊后擰緊鎖緊螺釘，固定偏心軸周向位置，防止其發(fā)生轉(zhuǎn)動。

進(jìn)一步地，所述偏心軸后端安裝關(guān)節(jié)軸承，偏心軸可繞關(guān)節(jié)軸承軸線進(jìn)行周向360°旋轉(zhuǎn)，同時關(guān)節(jié)軸承軸線可在9°~14°范圍內(nèi)偏擺，即帶動偏心軸進(jìn)行偏擺，從而調(diào)整張緊調(diào)偏輪軸線姿態(tài)，以對套在張緊調(diào)偏輪上的砂帶施加一定側(cè)向力，使其不發(fā)生跑偏。

進(jìn)一步地，所述偏心軸后端可沿導(dǎo)向槽移動，通過調(diào)整螺栓和砂帶自身張力固定偏心軸軸線姿態(tài)；砂帶調(diào)偏完成后，使用鎖緊螺母固定調(diào)整螺栓位置，防止打磨過程中調(diào)整螺栓位置變化引起的砂帶跑偏。

進(jìn)一步地，所述驅(qū)動電機(jī)的電機(jī)軸與第一同步帶輪相連，通過同步帶傳遞動力給第二同步帶輪，帶動所述主動輪轉(zhuǎn)動；通過調(diào)節(jié)第一同步帶輪和第二同步帶輪間的傳動比，可獲得不同工藝條件下所需的砂帶線速度。

進(jìn)一步地，所述主體支承框架的材料是鋁。

進(jìn)一步地，所述打磨輪的兩側(cè)分別安裝有靠盤和激光測距儀；所述靠盤用于進(jìn)行焊縫打磨時對打磨輪限位，防止損傷工件表面；所述激光測距儀用于機(jī)器人示教或掃描時，為操作人員或離線編程軟件提供打磨末端執(zhí)行器姿態(tài)信息，以調(diào)整機(jī)器人末端姿態(tài)，保證打磨輪軸線與工件表面平行。