本实用新型专利技术公开了一种两自由度砂带磨削单元姿态补偿装置，由气弹簧外壳和活塞杆组成的弹性支撑杆，并通过第二球关节轴承和第一球关节轴承分别与第一位姿补偿板/第二位姿补偿板和基座板分别铰接；在弹簧外壳与第一球关节轴承之间连接有第一长度调节杆和第二长度调节杆，以改变第一关节轴承和第二关节轴承之间的弹性支撑杆的长度；顶出气缸固定在第一位姿补偿板/第二位姿补偿板上，顶出气缸的活塞杆与打磨板固定连接，并位于四个第二球关节轴承铰接点的四点连线区域内；打磨板四角处固定有导向轴。本实用新型专利技术可以节省与机器人配合打磨时的校正时间，降低对机器人和磨削单元的定位等级，同时增加了打磨系统的适应性，能够保证打磨的质量。
【技术实现步骤摘要】
一种两自由度砂带磨削单元姿态补偿装置
本技术涉及砂带磨削和打磨
，尤其涉及一种两自由度砂带磨削单元姿态补偿装置。
技术介绍
在使用砂带打磨机打磨时，需要熟练的工人手持零件，磨除掉零件的表面的毛刺。中国人力成本上升快速，打磨和抛光行业部署自动化设备来抵消逐渐升高的成本。目前机器人化打磨系统使用机器人抓持零件与砂带机配合使用，机器人需要与打磨机精密配合才能够保证加工质量。机器人夹持工件在砂带磨削单元上磨削时，需要与砂带进行硬接触以保持足够的磨削力，由于打磨系统由工业机器人与磨削单元配合工作时，需要机器人与砂带之间的位置和姿态进行校准，但是由于砂带属易耗品，不可能长期保证校准精度的一致性。在在专利CN106514461A中阐述了一种机器人用砂带打磨机，其中包括张紧轮设计和吸尘设计。在专利CN203390697U中给出了一种砂带摇摆机构，通过摇摆气缸控制被动辊子的转动，利用伸缩气缸控制摇摆装置的升降运动。但是这些专利没有给出如何与打磨机器人配合的打磨装置。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种两自由度砂带磨削单元姿态补偿装置。为了实现上述目的，本技术采用了如下技术方案：一种两自由度砂带磨削单元姿态补偿装置，由主动辊驱动砂带运动，砂带绕过由铝合金制成的第一被动辊、第二被动辊和第三被动辊形成闭环路径，在砂带闭环运行的内轮廓内布置有气动两自由度姿态补偿装置，气动两自由度姿态补偿装置包括第一长度调节杆、第一球关节轴承、气弹簧外壳、气弹簧活塞杆、第一位姿补偿板、销轴、打磨板、第二球关节轴承、导向轴、导向轴套、第二长度调节杆、顶出气缸、第二位姿补偿板、十字交叉轴、交叉轴滑块和滑轨；由气弹簧外壳和活塞杆组成的弹性支撑杆，并通过第二球关节轴承和第一球关节轴承分别与第一位姿补偿板/第二位姿补偿板和基座板分别铰接；在弹簧外壳与第一球关节轴承之间连接有第一长度调节杆和第二长度调节杆，以改变第一关节轴承和第二关节轴承之间的弹性支撑杆的长度；顶出气缸固定在第一位姿补偿板/第二位姿补偿板上，顶出气缸的活塞杆与打磨板固定连接，并位于四个第二球关节轴承铰接点的四点连线区域内；打磨板四角处固定有导向轴，分别插入固定在第一位姿补偿板/第二位姿补偿板的导向轴套中。优选的，销轴一端固定在基座板，另一端插入第一位姿补偿板的I形凹槽中，第一位姿补偿板的I形凹槽绕着销轴转动，销轴在I形凹槽中滑动。优选的，与第一位姿补偿板/第二位姿补偿板和基座板进行铰接的第二球关节轴承和第一球关节轴承为三个自由度的球关节轴承。优选的，十字交叉轴的一端与第二位姿补偿板铰接，另一端与交叉轴滑块铰接，十字交叉轴两端铰接处的中心轴线互相垂直并相交一点，滑轨固定在基座板上，交叉轴滑块与滑轨组成滑动副，滑块可以在滑轨滑动。优选的，交叉轴滑块与滑轨的滑动副轴线与十字交叉轴与交叉轴滑块铰接轴线具有偏心。本技术提供一种两自由度砂带磨削单元姿态补偿装置，可以自适应的调整打磨板姿态配合工件的磨削面，提高打磨质量，减少机器人与打磨机单元配合工作时的相互校正时间，大批量磨削作业时可以提高效率；与工业机器人配合使用的这种砂带磨削单元能够减轻工人劳动强度，大批量生产降低成本，提高磨削和打磨效果。本技术可以节省与机器人配合打磨时的校正时间，降低对机器人和磨削单元的定位等级，同时增加了打磨系统的适应性，能够保证打磨的质量。附图说明图1为本技术一种两自由度砂带磨削单元姿态补偿装置的整体结构示意图。图2为本技术一种两自由度砂带磨削单元姿态补偿装置的局部结构示意图。图3为本技术一种两自由度砂带磨削单元姿态补偿装置其他结构形式图。图4为本技术一种两自由度砂带磨削单元姿态补偿装置的补偿机构图。图5为本技术一种两自由度砂带磨削单元姿态补偿装置的弹簧支撑杆的其他实施方式图。图6为本技术一种两自由度砂带磨削单元姿态补偿装置的十字交叉轴的其他实施方式图。图中：1-主动棍；2-基座板；3-第一被动辊；4-第二被动辊；5-第三被动辊；6-砂带；7-第一长度调节杆；8-第一球关节轴承；9-气弹簧外壳；10-气弹簧活塞杆；11-第一位姿补偿板；12-销轴；13-打磨板；14-第二球关节轴承；15-导向轴；16-导向轴套；17-第二长度调节杆；18-顶出气缸；19-位姿补偿板I形槽；20-第二位姿补偿板；21-十字交叉轴；22-交叉轴滑块；23-滑轨；24-外壳；25-活塞杆；26-弹性部件。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。参照图1，本技术所述的一种两自由度砂带磨削单元姿态补偿装置可以用于砂带磨削单元中与工业机器人组成自动化打磨系统，传统砂带磨削单元主要由固定在基座板2上的电动机驱动主动辊1运动，基座板2由铝合金板材制成，主动辊3为铝芯包胶圆柱形状辊子，其外表面开有螺旋形斜槽，螺旋斜槽沿圆柱表面周向均布，增加主动辊与砂带之间的摩擦力。砂带6绕过第一被动辊3、第二被动辊4、第三被动辊5和主动辊1形成一闭环路径，在主动辊1的带动下进行闭环往复运动。第一被动辊3、第二被动辊4、第三被动辊5铰接在基座板2上。气动两自由度姿态补偿装置安装在砂带形成的闭环区域内。气动两自由度姿态补偿装置由第一长度调节杆7、第一球关节轴承8、气弹簧外壳9、气弹簧活塞杆10、第一位姿补偿板11、销轴12、打磨板13、第二球关节轴承14、导向轴15、导向轴套16、第二长度调节杆17、顶出气缸18组成。参照图2，气动两自由度姿态补偿装置中，四个气弹簧外壳9和气弹簧活塞杆10通过第二球关节轴承14和第一球关节轴承8分别与第一位姿补偿板11和基座板2进行铰接，第一位姿补偿板11为矩形，气弹簧两两布置在第一位姿补偿板11两侧。在其中一侧的两个气弹簧中，第一球关节轴承8与气弹簧外壳9之间安装有第一长度调节杆7和第二长度调节杆17调节气弹簧两端铰接的距离。销轴12一端固定在基座板2上，另一端嵌入第一位姿补偿板11的I形凹槽19中，第一位姿补偿板11的I形凹槽19可以绕着销轴12转动，也可以允许销轴12在I形凹槽19中滑动。在第一位姿补偿板11上固定有顶出气缸18，顶出气缸18的活塞杆与打磨板13固定连接。打磨板13四角处固定有导向轴15，分别插入固定在第一位姿补偿板11的导向轴套16中。顶出气缸18的气源由供气系统提供，顶出气缸18进气时可将打磨板13推出将砂带6压在被打磨表面进行磨削。当被打磨面与砂带6和打磨板13接触打磨时，如果打磨板13四边的受力不均匀，受力大的一边的气弹簧将发生压缩，同时带动第一位姿补偿板11发生偏转，四组气弹簧发生长度和偏转变化，直到第一位姿补偿板11周受力大小相等为止。本实施例利用第二长度调节杆17和第一长度调节杆7可以对第一位姿补偿板11的初始位姿进行调节以适应被磨削面的校对位置需要。参照图3，图3为气动两自由度姿态补偿装置另一实施例图，其由第一长度调节杆7、第一球关节轴承8、气弹簧外壳9、气弹簧活塞杆10、打磨板13、第二球关节轴承14、导向轴15、导向轴套16、第二长度调节杆17、顶出气缸18、第二位姿补偿板本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种两自由度砂带磨削单元姿态补偿装置，由主动辊（1）驱动砂带（6）运动，砂带（6）绕过由铝合金制成的第一被动辊（3）、第二被动辊（4）和第三被动辊（5）形成闭环路径，在砂带（6）闭环运行的内轮廓内布置有气动两自由度姿态补偿装置，其特征在于，气动两自由度姿态补偿装置包括第一长度调节杆（7）、第一球关节轴承（8）、气弹簧外壳（9）、气弹簧活塞杆（10）、第一位姿补偿板（11）、销轴（12）、打磨板（13）、第二球关节轴承（14）、导向轴（15）、导向轴套（16）、第二长度调节杆（17）、顶出气缸（18）、第二位姿补偿板（20）、十字交叉轴（21）、交叉轴滑块（22）和滑轨（23）；由气弹簧外壳（9）和活塞杆（10）组成的弹性支撑杆，并通过第二球关节轴承（14）和第一球关节轴承（8）分别与第一位姿补偿板（11）/第二位姿补偿板（20）和基座板（2）分别铰接；在弹簧外壳（9）与第一球关节轴承（8）之间连接有第一长度调节杆（7）和第二长度调节杆（17），以改变第一关节轴承（8）和第二关节轴承（14）之间的弹性支撑杆的长度；顶出气缸（18）固定在第一位姿补偿板（11）/第二位姿补偿板（20）上，顶出气缸（18）的活塞杆与打磨板（13）固定连接，并位于四个第二球关节轴承（14）铰接点的四点连线区域内；打磨板（13）四角处固定有导向轴（15），分别插入固定在第一位姿补偿板（11）/第二位姿补偿板（20）的导向轴套（16）中。...
【技术特征摘要】
1.一种两自由度砂带磨削单元姿态补偿装置，由主动辊（1）驱动砂带（6）运动，砂带（6）绕过由铝合金制成的第一被动辊（3）、第二被动辊（4）和第三被动辊（5）形成闭环路径，在砂带（6）闭环运行的内轮廓内布置有气动两自由度姿态补偿装置，其特征在于，气动两自由度姿态补偿装置包括第一长度调节杆（7）、第一球关节轴承（8）、气弹簧外壳（9）、气弹簧活塞杆（10）、第一位姿补偿板（11）、销轴（12）、打磨板（13）、第二球关节轴承（14）、导向轴（15）、导向轴套（16）、第二长度调节杆（17）、顶出气缸（18）、第二位姿补偿板（20）、十字交叉轴（21）、交叉轴滑块（22）和滑轨（23）；由气弹簧外壳（9）和活塞杆（10）组成的弹性支撑杆，并通过第二球关节轴承（14）和第一球关节轴承（8）分别与第一位姿补偿板（11）/第二位姿补偿板（20）和基座板（2）分别铰接；在弹簧外壳（9）与第一球关节轴承（8）之间连接有第一长度调节杆（7）和第二长度调节杆（17），以改变第一关节轴承（8）和第二关节轴承（14）之间的弹性支撑杆的长度；顶出气缸（18）固定在第一位姿补偿板（11）/第二位姿补偿板（20）上，顶出气缸（18）的活塞杆与打磨板（13）固定连接，并位于四个第二球关节轴承（14）铰接点的四点连线区域内；打...
【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏，楼云江，唐超全，段星光，刘云辉，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学深圳研究生院，
类型：新型
国别省市：广东,44
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