[發明專利]柔性磨頭裝置

在審

• 申請號: 201811036818.3
• 申請日: 2018-09-06
• 公開（公告）號: CN109129178A
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: 王巨濤;趙連玉;劉振忠
• 申請（專利權）人: 天津理工大學
• 主分類號: B24B41/04
• 分類號: B24B41/04;B24B47/12
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 王夢

本發明公開了一種柔性磨頭裝置，包括其上固定有打磨機構的轉動機構以及柔性限位機構；其中，打磨機構包括電機和設置在電機輸出軸上的磨頭；轉動機構設置在電機底部，使電機能夠在水平方向上360°旋轉；柔性限位機構包括與轉動機構連接的擺桿、對稱設置在擺桿兩側的兩個彈簧座、兩端固定在兩個彈簧座之間的連桿和穿裝在連桿上的兩個彈簧，彈簧位于彈簧座內；擺桿上開設有徑向通孔，使連桿穿裝在徑向通孔內，且兩個彈簧分別呈壓縮狀態對稱設置在擺桿的兩側；該柔性磨頭裝置能夠自動適應表面變化并完成打磨作業，即磨頭一直貼合表面加工，并可作為手動/自動控制執行機構末端打磨元件，提高打磨過程的自動化程度，降低了人員的勞動強度。

技術領域

本發明涉及機械加工技術領域，特別涉及一種柔性磨頭裝置。

背景技術

隨著智能制造技術的深入發展，越來越多行業實現了機器作業代替人工作業，提高了生產效率，在打磨行業中亦是如此，已經實現了簡單容易打磨工件表面的自動化/半自動化加工。然而，在工件的圓度和平面度有較大誤差的情況下，很難保證加工質量，即可能出現未磨削到或過磨削現象，尤其在一些端面或局部位置，仍然需要人工手持角磨機的方法進行打磨，成為了影響加工效率一大因素，且不利于人工長期作業。

針對上述打磨作業現狀的不足，有必要設計一種柔性磨頭裝置，當工件出現表面加工誤差甚至幾何誤差時，能夠自動適應表面變化并完成打磨作業，即磨頭一直貼合表面加工，能夠對待打磨表面進行柔性打磨，并可作為手動/自動控制執行機構末端打磨元件，提高了打磨過程的自動化程度，降低了人員的勞動強度。

發明內容

本發明的目的是提供一種夠自動適應表面變化并完成打磨作業的柔性磨頭裝置。

為此，本發明技術方案如下：

一種柔性磨頭裝置，包括其上固定有打磨機構的轉動機構以及柔性限位機構；其中，所述打磨機構包括電機和設置在所述電機輸出軸上的磨頭；所述轉動機構設置在所述電機底部，使所述電機能夠在水平方向上旋轉；所述柔性限位機構包括與所述轉動機構連接的擺桿、對稱設置在所述擺桿兩側的兩個彈簧座、兩端設置在兩個所述彈簧座之間的連桿和穿裝在所述連桿上的兩個彈簧；所述擺桿上開設有徑向通孔，使所述連桿穿裝在所述徑向通孔內，且兩個所述彈簧呈壓縮狀態，其一端設置在位于鄰側的彈簧座內、另一端分別抵在所述擺桿的兩側側壁上；所述轉動機構和兩個所述彈簧座均設置在一塊底板上。

進一步地，所述轉動機構包括轉動連接件、轉軸和軸承；其中，所述轉軸通過所述軸承活動固定在所述底板的開槽內，所述轉動連接件固定在所述轉軸頂端，隨轉軸在水平面上旋轉。

進一步地，所述轉動連接件為轉盤或豎直設置的柱形件。具體來說，當磨頭裝置的設置空間較大時，可以選擇轉盤作為轉動連接件，對應地，將擺桿連接固定在電機任意一側的壁面上。而當磨頭裝置的設置空間較小時，則采用豎直設置的柱形件作為轉動連接件，實現能夠將擺桿安裝在電機的底部，減小磨頭裝置的占用空間。

進一步地，在所述擺桿與所述彈簧相接觸的一側側壁上設有壓力傳感裝置，使擺桿具有力傳感器的作用，實現實時監測擺桿受到彈簧壓力的壓力值。

進一步地，所述柔性限位機構設置在所述電機的一側，使所述擺桿垂直于所述電機的軸線設置，且與所述電機相鄰端端部固定在所述轉動連接件上。

進一步地，兩個所述彈簧座上對稱開設有徑向通孔，所述連桿的兩端外壁上設有連接外螺紋，使所述連桿的兩端分別穿裝在兩個所述彈簧座的徑向通孔內并通過兩個螺紋連接在所述連桿兩端端部的鎖緊螺母固定在兩個所述彈簧座之間；此外，在位于兩個所述彈簧座下方的底板上沿兩個所述彈簧座連線方向開設有一長條形通孔，使分別豎直設置在每個所述彈簧座上的緊固螺栓能夠固定在所述長條形通孔中任意位置，實現兩個所述彈簧座之間的間隔距離可調，進一步實現兩個所述彈簧的壓緊量可調節。

進一步地，在所述底板下設置有基座，在所述底板和所述基座之間設置有一彈性隔板。