一种用于打磨的恒力执行器制造技术

本发明专利技术公开了一种用于打磨的恒力执行器，包括用于打磨加工的打磨头恒力控制单元、用于将打磨后的零部件表面遗留粉尘进行实时动态清除和收集的毛刷自动除尘单元，以及基于视觉测量原理对打磨除尘后的零部件进行在线质量监测的视觉测量监视单元，其中，所述打磨头恒力控制单元、毛刷自动除尘单元和视觉测量监视单元顺次排列布置并集成于一体，以实现打磨、除尘和质量监测的联动控制。本公开的方案，将打磨、除尘和质量监测三道工艺顺次衔接，实现大型空间曲面复合材料表面的机器人自动化打磨的工程化应用，且进一步提升打磨、除尘以及在线质量监测的自动化水平，大大提升加工精度和质量。

A constant force actuator for grinding

【技术实现步骤摘要】
一种用于打磨的恒力执行器
本专利技术涉及加工
，尤其涉及一种用于打磨的恒力执行器。
技术介绍
一般来讲，飞机复合材料打磨过程中产生的粉尘大部分被带除尘孔的打磨头带走，但在加工零件表面还存在一定的遗留粉尘。零件表面大面积遗留的粉尘不仅对打磨质量以及视觉测量的结果产生影响，还会影响打磨现场的粉尘达标排放。现有技术中，飞机大型空间曲面复合材料表面在打磨后遗留的粉尘依靠纯人力进行清除，费时费力，往往达不到粉尘排放标准。如何在零件打磨过程中对遗留粉尘进行清除和收集是飞机复合材料构件表面实现机器人高精度打磨工程化的关键问题。现有技术无法对零件打磨后的表面质量进行在线测量，检测打磨质量并根据打磨后质量进行分级处理，智能化决策重复打磨方案。如何在打磨过程中进行打磨质量在线检测并智能化控制重复打磨方案是高精度打磨工程化的关键问题。
技术实现思路
（一）要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题是如何在零件打磨过程中对遗留粉尘进行实时动态的清除和收集。（二）技术方案为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种用于打磨的恒力执行器，包括用于打磨加工的打磨头恒力控制单元、用于将打磨后的零部件表面遗留粉尘进行实时动态清除和收集的毛刷自动除尘单元，以及基于视觉测量原理对打磨除尘后的零部件进行在线质量监测的视觉测量监视单元，其中，所述打磨头恒力控制单元、毛刷自动除尘单元和视觉测量监视单元顺次排列布置并集成于一体，以实现打磨、除尘和质量监测的联动控制。优选的，所述毛刷自动除尘单元包括靠近所述打磨头的毛刷组件、驱动所述毛刷组件沿预设的第一方位运动的至少一个第一驱动器以及驱动所述毛刷组件沿预设的第二方位运动的至少一个第二驱动器，所述毛刷组件的排尘口与除尘器连通；所述视觉测量监视单元远离所述毛刷组件。优选的，所述恒力执行器还包括执行器安装座、位于所述执行器安装座下方的防护罩，所述防护罩与所述执行器安装座形成容纳空腔；所述第一驱动器、第二驱动器均位于所述容纳空腔内，所述第一驱动器、第二驱动器之间设有驱动器连接板，所述第二驱动器的固定端与所述执行器安装座连接，驱动端与所述驱动器连接板连接，所述第一驱动器的固定端与所述驱动器连接板连接，驱动端通过毛刷安装板与所述毛刷组件连接；所述视觉测量监视单元位于所述容纳空腔内。优选的，所述毛刷安装板远离所述第一驱动器的一端穿过所述防护罩延伸至所述毛刷组件的连接端。优选的，所述防护罩上开设贯通的导向行程槽，所述毛刷安装板的中部穿过所述导向行程槽且按预设的路径作往复运动；所述毛刷自动除尘单元还包括覆盖于所述导向行程槽上用于产生高压气帘以阻止外部粉尘进入所述容纳空腔内部的高压吹气板，所述高压吹气板上设有浅槽，所述浅槽与所述防护罩之间形成狭窄缝隙，所述高压吹气板产生的高压气流通过所述缝隙吹向所述导向行程槽以产生薄形气帘从而阻止外部带有粉尘的空气进入所述容纳空腔内部。优选的，所述第一驱动器为升降位移气缸，所述第二驱动器为横向位移气缸。优选的，所述升降位移气缸包括气缸前腔和与所述气缸前腔联动控制的气缸后腔，所述气缸前腔和气缸后腔通过第一电磁阀换向控制所述毛刷组件的升降；所述气缸前腔和气缸后腔通过第一比例调压阀调整腔内不同压力以精确控制毛刷组件与零部件表面的压力大小。优选的，所述横向位移气缸通过第二电磁阀控制横向往复运动的换向动作，从而带动所述升降位移气缸以及与所述升降位移气缸连接的毛刷组件整体横向往复高频移动，以实现毛刷组件与零部件表面摩擦除尘。优选的，所述视觉测量监视单元包括开设监测孔的视觉测量安装座、位于所述监测孔上方的图像采集装置、位于所述监测孔下方的防尘玻璃以及位于所述防尘玻璃下方的照明光源，所述照明光源上安装照明灯罩，所述照明灯罩的下端与所述防护罩接触配合，所述图像采集装置、防尘玻璃、照明光源以及照明灯罩均固设于所述视觉测量安装座上，且均位于所述容纳空腔内。优选的，所述图像采集装置为配置调焦镜头的CCD相机，照明光源为照明灯。（三）有益效果本专利技术的上述技术方案具有如下优点：本专利技术提供的恒力执行器，将打磨头恒力控制单元、毛刷自动除尘单元和视觉测量监视单元顺次排列布置并集成于一体，结构紧凑，且将上述三道工艺顺次衔接，实现大型空间曲面复合材料表面的机器人自动化打磨的工程化应用，且进一步提升打磨、除尘以及在线质量监测的自动化水平，大大提升加工精度和效率。附图说明图1为本专利技术一种用于打磨的恒力执行器的结构示意图；图2为本专利技术一种用于打磨的恒力执行器毛刷驱动组件部分的轴测示意图。图中：1、毛刷组件；2、第一驱动器；3、第二驱动器；4、执行器安装座；5、防护罩；6、容纳空腔；7、驱动器连接板；8、毛刷安装板；9、打磨头；10、高压吹气板；12、视觉测量安装座；13、图像采集装置；14、防尘玻璃；15、照明光源；16、照明灯罩；51、导向行程槽；100、打磨头恒力控制单元；200、毛刷自动除尘单元；300、视觉测量监视单元。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。请参见图1，本专利技术提供了一种用于打磨的恒力执行器，应用于飞机等制造领域的曲面或非曲面零件表面打磨加工的场景中。所述恒力执行器包括用于打磨加工的打磨头恒力控制单元100、用于将打磨后的零部件表面遗留粉尘进行实时动态清除和收集的毛刷自动除尘单元200，以及基于视觉测量原理对打磨除尘后的零部件进行在线质量监测的视觉测量监视单元300，其中，所述打磨头恒力控制单元100、毛刷自动除尘单元200和视觉测量监视单元300顺次排列布置并集成于一体，以实现打磨、除尘和质量监测的联动控制。本实施例中，打磨头恒力控制单元100、毛刷自动除尘单元200以及视觉测量监视单元300按序依次设置，既能满足打磨的整体工艺要求，又能使得恒力执行器的整体结构紧凑，提高打磨精度和质量。具体地，曲面或非曲面的待加工零部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于打磨的恒力执行器，其特征在于，包括用于打磨加工的打磨头恒力控制单元、用于将打磨后的零部件表面遗留粉尘进行实时动态清除和收集的毛刷自动除尘单元，以及基于视觉测量原理对打磨除尘后的零部件进行在线质量监测的视觉测量监视单元，其中，所述打磨头恒力控制单元、毛刷自动除尘单元和视觉测量监视单元顺次排列布置并集成于一体，以实现打磨、除尘和质量监测的联动控制。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于打磨的恒力执行器，其特征在于，包括用于打磨加工的打磨头恒力控制单元、用于将打磨后的零部件表面遗留粉尘进行实时动态清除和收集的毛刷自动除尘单元，以及基于视觉测量原理对打磨除尘后的零部件进行在线质量监测的视觉测量监视单元，其中，所述打磨头恒力控制单元、毛刷自动除尘单元和视觉测量监视单元顺次排列布置并集成于一体，以实现打磨、除尘和质量监测的联动控制。


2.如权利要求1所述的用于打磨的恒力执行器，其特征在于：所述毛刷自动除尘单元包括靠近所述打磨头的毛刷组件、驱动所述毛刷组件沿预设的第一方位运动的至少一个第一驱动器以及驱动所述毛刷组件沿预设的第二方位运动的至少一个第二驱动器，所述毛刷组件的排尘口与除尘器连通；
所述视觉测量监视单元远离所述毛刷组件。


3.如权利要求2所述的用于打磨的恒力执行器，其特征在于：所述恒力执行器还包括执行器安装座、位于所述执行器安装座下方的防护罩，所述防护罩与所述执行器安装座形成容纳空腔；
所述第一驱动器、第二驱动器均位于所述容纳空腔内，所述第一驱动器、第二驱动器之间设有驱动器连接板，所述第二驱动器的固定端与所述执行器安装座连接，驱动端与所述驱动器连接板连接，所述第一驱动器的固定端与所述驱动器连接板连接，驱动端通过毛刷安装板与所述毛刷组件连接；
所述视觉测量监视单元位于所述容纳空腔内。


4.如权利要求3所述的用于打磨的恒力执行器，其特征在于：所述毛刷安装板远离所述第一驱动器的一端穿过所述防护罩延伸至所述毛刷组件的连接端。


5.如权利要求3所述的用于打磨的恒力执行器，其特征在于：所述防护罩上开设贯通的导向行程槽，所述毛刷安装板的中部穿过所述导向行程槽且按预设的路径作往复运动；
所述毛刷自动除...

【专利技术属性】
技术研发人员：李红军，孙立冬，郑春艳，
申请(专利权)人：中国航空制造技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11