一种用于工业机器人铝制配件的内壁精修打磨装置

技术领域

本发明涉及打磨技术领域，尤其涉及一种用于工业机器人铝制配件的内壁精修打磨装置。

背景技术

打磨，是表面改性技术的一种，一般指借助粗糙物体（含有较高硬度颗粒的砂纸等）来通过摩擦改变材料表面物理性能的一种加工方法，主要目的是为了获取特定表面粗糙度。

工业机器人是广泛用于工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，具有一定的自动性，可依靠自身的动力能源和控制能力实现各种工业加工制造功能。工业机器人被广泛应用于电子、物流、化工等各个工业领域之中。机器人的主体零配件包括：一轴轴座，三轴三通，主臂，圆筒臂，翻转臂，法兰轴等配件，还有各类的同步轮，同步带，轴承，垫块等配件，这些配件大多是通过铸造或锻造的方式，先制成毛坯件，而毛坯件在制造成型时，其尺寸会大于需要使用的尺寸，所以毛坯件在成型后，还需要对毛坯件进行精加工，工业机器人的带孔或法兰类配件在精加工时，需要对配件上的孔内壁进行精加工。

现有技术中在对工业机器人配件上的孔内壁进行精加工时，需要将配件装夹固定后，再进行孔内壁的精修打磨，而在对带有偏心孔的配件或者毛坯件的尺寸误差较大的配件进行装夹时，很容易出现装夹偏心的情况，会造成孔圆心的位置偏移，从而会造成无法对孔内壁进行精准打磨，特别是带有偏心孔的配件，还会出现不便于定心和不便于装夹固定的情况，为此，我们提出了一种用于工业机器人铝制配件的内壁精修打磨装置，用于解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中在对工业机器人配件上的孔内壁进行精加工时，需要将配件装夹固定后，再进行孔内壁的精修打磨，而在对带有偏心孔的配件或者毛坯件的尺寸误差较大的配件进行装夹时，很容易出现装夹偏心的情况，会造成孔圆心的位置偏移，从而会造成无法对孔内壁进行精准打磨，特别是带有偏心孔的配件，还会出现不便于定心和不便于装夹固定的缺点，而提出的一种用于工业机器人铝制配件的内壁精修打磨装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

设计一种用于工业机器人铝制配件的内壁精修打磨装置，包括工作板，所述工作板下表面固定安装有若干桌腿，还包括：

切换板，所述切换板与工作板之间设有切换升降组件，所述切换板一侧设有定心组件，所述定心组件包括中空框架，所述中空框架贯穿切换板且与其固定连接，所述中空框架的上侧固定安装有贯穿其的B液压缸，所述B液压缸需通过油管外接电磁阀，所述B液压缸的轴端固定安装有三角块，所述中空框架的下侧设有若干H型滑孔，所述H型滑孔内侧均可滑动有H型滑块，所述H型滑块上侧均可转动安装有转动杆，所述转动杆另一端均可转动安装在三角块上，所述H型滑块的下侧均设有定心架，所述H型滑块与定心架之间均设有可调检测连接组件，所述切换板一侧设有测径组件；

锁紧框板，所述锁紧框板一侧设有自动锁紧组件，所述锁紧框板与工作板之间设有可移位连接组件，所述工作板下侧设有打磨组件，所述工作板一侧设有打磨孔。

优选的，所述切换升降组件包括导向盒，所述导向盒贯穿工作板且与其滑动连接，所述工作板一侧固定安装有贯穿其的A液压缸，所述A液压缸需通过油管外接电磁阀，所述A液压缸的轴端固定安装有连接块，所述连接块固定安装在导向盒的外一侧上，所述导向盒上侧固定安装有固定轴，所述固定轴外侧可转动有转动套，所述转动套贯穿切换板且与其固定连接，所述导向盒的外一侧固定安装有A伺服电机，所述A伺服电机需通过导线外接驱动控制器和电源，所述A伺服电机的轴端与转动套的外侧之间通过直齿轮传动连接。

优选的，所述测径组件包括A滑动块、B滑动块，所述切换板上侧设有测距孔，所述测距孔内侧固定安装有挡杆，所述A滑动块、B滑动块均可滑动在测距孔内侧，所述测距孔内侧固定安装有若干导向杆，所述导向杆均贯穿A滑动块、B滑动块且与其滑动连接，所述A滑动块上侧固定安装有激光测距传感器，所述B滑动块上侧固定安装有测量板，所述A滑动块、B滑动块的下侧均固定安装有测量针，所述A滑动块与B滑动块之间设有自动分合组件。

优选的，所述自动分合组件包括气缸，所述气缸贯穿A滑动块且与其固定连接，所述气缸需通过气管外接电磁阀，所述B滑动块一侧设有容纳孔，所述容纳孔内一侧固定安装有L型架，所述L型架一侧可滑动安装有贯穿其的H型架，所述H型架的一侧与L型架的内一侧之间固定安装有弹簧，所述H型架一侧与L型架一侧滑动连接，所述气缸的轴端固定安装在H型架一侧上。

优选的，所述自动锁紧组件包括旋转环，所述旋转环转动安装在锁紧框板的内侧，所述锁紧框板的下侧固定安装有液压马达，所述液压马达需通过油管外接液压泵，所述液压马达的轴端与旋转环之间通过锥齿轮传动连接，所述锁紧框板的上侧固定安装有若干固定座，所述固定座上均可转动安装有贯穿其的内螺纹套，所述内螺纹套与旋转环之间均通过锥齿轮传动连接，所述内螺纹套内侧均通过螺纹连接有螺纹杆，所述螺纹杆一端均固定安装有夹紧块，所述固定座一侧均固定安装有导向架，所述螺纹杆外侧均设有导向槽，所述导向架均可滑动在导向槽内侧。

优选的，所述可移位连接组件包括内框架，所述锁紧框板相远离的两侧均固定安装有A滑动板，所述A滑动板均贯穿内框架的一侧且与其滑动连接，所述A滑动板外侧均可滑动有锁紧架，所述锁紧架均固定安装在内框架的上侧，所述锁紧架上侧均固定连接有贯穿其的C液压缸，所述C液压缸的轴端均固定安装有A锁紧板，所述A锁紧板能够与A滑动板的上侧相接触，所述内框架相远离的两侧均固定安装有B滑动板，所述工作板上侧固定安装有外框架，所述B滑动板均贯穿外框架的一侧且与其滑动连接，所述外框架相远离的两侧均固定安装有锁紧框架，所述锁紧框架上侧均固定安装有贯穿其的D液压缸，所述D液压缸的轴端均固定安装有B锁紧板，所述B锁紧板均能够与B滑动板的上侧相接触，所述C液压缸、D液压缸均需通过油管外接电磁阀。

优选的，所述打磨组件包括固定在工作板下侧的U型架，所述U型架下侧可转动安装有贯穿其的旋转轴，所述U型架下侧固定安装有B伺服电机，所述B伺服电机的轴端与旋转轴的外侧之间通过锥齿轮传动连接，所述旋转轴上端固定安装有旋转盒，所述旋转盒内侧可滑动有调节块，所述调节块上通过螺纹连接有贯穿其的B螺纹杆，所述B螺纹杆贯穿旋转盒且与其转动连接，所述B螺纹杆的一端固定安装有C伺服电机，所述B伺服电机、C伺服电机均需通过导线外接驱动控制器和电源，所述C伺服电机与旋转盒之间固定安装有连接板，所述调节块上侧固定安装有倒U型架、打磨电机，所述打磨电机需通过导线外接电源和开关，所述打磨电机的轴端固定安装有打磨轴，所述打磨轴贯穿倒U型架且与其转动连接，所述打磨轴外侧固定安装有打磨轮。

优选的，所述倒U型架外侧固定安装有防尘罩。

优选的，所述可调检测连接组件包括连接轴，所述连接轴的下端固定在定心架的上侧，所述H型滑块的下侧设有连接槽，所述连接轴可转动在连接槽内侧，所述定心架为Z型结构，所述H型滑块一侧固定有步进电机，所述步进电机通过导线外接驱动控制器和电源，所述步进电机的轴端与连接轴的外周之间通过齿轮传动连接，所述H型滑块一侧固定有检测架，所述检测架一侧固定有双斜边座，所述双斜边座上固定有两个B测距传感器。

本发明提出的一种用于工业机器人铝制配件的内壁精修打磨装置，有益效果在于：

（1）、通过设置切换板、锁紧框板、定心组件、自动锁紧组件、可移位连接组件，使其具有自动定心、自动精准装夹、通用功能，可先确定出配件上的孔的圆心位置，然后再通过配件的外侧将配件装夹固定住，从而不易出现装夹偏心的情况，不易造成孔圆心的位置偏移，从而可提高孔内壁的打磨精准度，关于本申请的工业机器人铝制配件的内壁精修打磨装置适合只对配件的空心孔有精度要求的磨削加工。

（2）、通过设置打磨孔、打磨组件，使其具有通用打磨、自动打磨、防尘功能，可自动对配件上的孔内壁进行打磨，且可对不同直径的孔内壁进行自动打磨，便于使用。

（3）、通过设置切换板、切换升降组件、测径组件、自动分合组件，使其具有自动测量、精准打磨功能，在对配件上的孔内壁进行打磨时，可先暂停打磨，然后自动测量出孔的内径，来判断是否达到尺寸要求，若是未达到，则可以进行继续打磨，直至孔的内径满足尺寸要求，从而可确保孔的内径足够的精准。

附图说明

图1为本发明提出的一种用于工业机器人铝制配件的内壁精修打磨装置的正面立体结构示意图；

图2为本发明提出的一种用于工业机器人铝制配件的内壁精修打磨装置的侧面剖切立体结构示意图；

图3为本发明中提出的图2中A区的局部放大结构示意图；

图4为本发明中提出的图2中B区的局部放大结构示意图；

图5为本发明提出的一种用于工业机器人铝制配件的内壁精修打磨装置的正面剖切立体结构示意图；

图6为本发明中提出的图5中C区的局部放大结构示意图；

图7为本发明提出的一种用于工业机器人铝制配件的内壁精修打磨装置的正面剖切轴测结构示意图；

图8为本发明中提出的图7中D区的局部放大结构示意图；

图9为本发明提出的一种用于工业机器人铝制配件的内壁精修打磨装置的斜面局部剖切立体结构示意图；

图10为本发明提出的一种用于工业机器人铝制配件的内壁精修打磨装置的顶面局部剖切立体结构示意图。

图中：1工作板、2切换板、3锁紧框板、4打磨孔、5导向盒、6A液压缸、7连接块、8固定轴、9转动套、10A伺服电机、11中空框架、12B液压缸、13三角块、14H型滑块、15转动杆、16定心架、17A滑动块、18B滑动块、19导向杆、20激光测距传感器、21测量板、22测量针、23气缸、24L型架、25H型架、26弹簧、27旋转环、28液压马达、29固定座、30内螺纹套、31螺纹杆、32夹紧块、33导向架、34内框架、35A滑动板、36锁紧架、37C液压缸、38A锁紧板、39B滑动板、40外框架、41锁紧框架、42D液压缸、43B锁紧板、44U型架、45旋转轴、46B伺服电机、47旋转盒、48调节块、49B螺纹杆、50C伺服电机、51倒U型架、52打磨电机、53打磨轴、54打磨轮、55防尘罩、90连接轴、91步进电机、92检测架、93双斜边座、94B测距传感器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-10，一种用于工业机器人铝制配件的内壁精修打磨装置，包括工作板1，工作板1下表面固定安装有若干桌腿，还包括：

切换板2，切换板2与工作板1之间设有切换升降组件，切换升降组件包括导向盒5，导向盒5贯穿工作板1且与其滑动连接，工作板1一侧固定安装有贯穿其的A液压缸6，A液压缸6需通过油管外接电磁阀，A液压缸6的轴端固定安装有连接块7，连接块7固定安装在导向盒5的外一侧上，导向盒5上侧固定安装有固定轴8，固定轴8外侧可转动有转动套9，转动套9贯穿切换板2且与其固定连接，导向盒5的外一侧固定安装有A伺服电机10，A伺服电机10需通过导线外接驱动控制器和电源，A伺服电机10的轴端与转动套9的外侧之间通过直齿轮传动连接；

切换板2一侧设有定心组件，定心组件包括中空框架11，中空框架11贯穿切换板2且与其固定连接，中空框架11的上侧固定安装有贯穿其的B液压缸12，B液压缸12需通过油管外接电磁阀，B液压缸12的轴端固定安装有三角块13，中空框架11的下侧设有若干H型滑孔，H型滑孔内侧均可滑动有H型滑块14，H型滑块14上侧均可转动安装有转动杆15，转动杆15另一端均可转动安装在三角块13上，H型滑块14的下侧均设有定心架16，H型滑块14与定心架16之间均设有可调检测连接组件，可调检测连接组件包括连接轴90，连接轴90的下端固定在定心架16的上侧，H型滑块14的下侧设有连接槽，连接轴90可转动在连接槽内侧，定心架16为Z型结构，H型滑块14一侧固定有步进电机91，步进电机91通过导线外接驱动控制器和电源，步进电机91的轴端与连接轴90的外周之间通过齿轮传动连接，H型滑块14一侧固定有检测架92，检测架92一侧固定有双斜边座93，双斜边座93上固定有两个B测距传感器94，采用了可调检测连接组件可准确的定位到工件空心孔的圆心，使用时，可通过B测距传感器94检测出B测距传感器94与工件空心孔内壁之间的距离，若是多个B测距传感器94所检测的距离不相同，可通过控制步进电机91转动，步进电机91转动时会带动定心架16转动，定心架16转动时，则可以使得工件移动位置，从而可实现自动定金和调节定心；

切换板2一侧设有测径组件，测径组件包括A滑动块17、B滑动块18，切换板2上侧设有测距孔，测距孔内侧固定安装有挡杆，A滑动块17、B滑动块18均可滑动在测距孔内侧，测距孔内侧固定安装有若干导向杆19，导向杆19均贯穿A滑动块17、B滑动块18且与其滑动连接，A滑动块17上侧固定安装有激光测距传感器20，B滑动块18上侧固定安装有测量板21，A滑动块17、B滑动块18的下侧均固定安装有测量针22，A滑动块17与B滑动块18之间设有自动分合组件，自动分合组件包括气缸23，气缸23贯穿A滑动块17且与其固定连接，气缸23需通过气管外接电磁阀，B滑动块18一侧设有容纳孔，容纳孔内一侧固定安装有L型架24，L型架24一侧可滑动安装有贯穿其的H型架25，H型架25的一侧与L型架24的内一侧之间固定安装有弹簧26，H型架25一侧与L型架24一侧滑动连接，气缸23的轴端固定安装在H型架25一侧上；

采用了切换板2、切换升降组件、测径组件、自动分合组件，使其具有自动测量、精准打磨功能，在对配件上的孔内壁进行打磨时，可先暂停打磨，然后自动测量出孔的内径，来判断是否达到尺寸要求，若是未达到，则可以进行继续打磨，直至孔的内径满足尺寸要求，从而可确保孔的内径足够的精准，当在对配件上的孔内壁进行打磨期间，需要测量出孔的内径时，可先通过控制B伺服电机46和C伺服电机50，使得打磨轮54离开孔的内壁，且不会影响到测量针22，然后通过控制A液压缸6和A伺服电机10，使得测量针22进入到孔的内部，然后控制气缸23伸出，气缸23伸出时会使得激光测距传感器20和测量板21相互远离，而当测量针22触碰到孔的内壁后，激光测距传感器20和测量板21则会停止移动，此时可开启激光测距传感器20，将激光测距传感器20与测量板21之间的距离测量出，此时即可计算出配件上的孔的内径值为多少，从而可实现自动测量功能，而弹簧26在测量针22接触到配件后，则会被压缩，从而可防止气缸23伸出时，测量针22发生弯曲，测量完成后可通过控制气缸23和A液压缸6，使得测量针22离开配件，若是配件上的孔内径较小，则可以继续对孔内壁进行打磨，可反复操作，直至孔的内径满足尺寸要求，可实现精准打磨功能；

锁紧框板3，锁紧框板3一侧设有自动锁紧组件，自动锁紧组件包括旋转环27，旋转环27转动安装在锁紧框板3的内侧，锁紧框板3的下侧固定安装有液压马达28，液压马达28需通过油管外接液压泵，液压马达28的轴端与旋转环27之间通过锥齿轮传动连接，锁紧框板3的上侧固定安装有若干固定座29，固定座29上均可转动安装有贯穿其的内螺纹套30，内螺纹套30与旋转环27之间均通过锥齿轮传动连接，内螺纹套30内侧均通过螺纹连接有螺纹杆31，螺纹杆31一端均固定安装有夹紧块32，固定座29一侧均固定安装有导向架33，螺纹杆31外侧均设有导向槽，导向架33均可滑动在导向槽内侧；

锁紧框板3与工作板1之间设有可移位连接组件，可移位连接组件包括内框架34，锁紧框板3相远离的两侧均固定安装有A滑动板35，A滑动板35均贯穿内框架34的一侧且与其滑动连接，A滑动板35外侧均可滑动有锁紧架36，锁紧架36均固定安装在内框架34的上侧，锁紧架36上侧均固定连接有贯穿其的C液压缸37，C液压缸37的轴端均固定安装有A锁紧板38，A锁紧板38能够与A滑动板35的上侧相接触，内框架34相远离的两侧均固定安装有B滑动板39，工作板1上侧固定安装有外框架40，B滑动板39均贯穿外框架40的一侧且与其滑动连接，外框架40相远离的两侧均固定安装有锁紧框架41，锁紧框架41上侧均固定安装有贯穿其的D液压缸42，D液压缸42的轴端均固定安装有B锁紧板43，B锁紧板43均能够与B滑动板39的上侧相接触，C液压缸37、D液压缸42均需通过油管外接电磁阀；

采用了切换板2、锁紧框板3、定心组件、自动锁紧组件、可移位连接组件，使其具有自动定心、自动精准装夹、通用功能，可先确定出配件上的孔的圆心位置，然后再通过配件的外侧将配件装夹固定住，从而不易出现装夹偏心的情况，不易造成孔圆心的位置偏移，从而可提高孔内壁的打磨精准度，当需要对配件上的孔内壁进行打磨时，需要先通过切换升降组件将切换板2升起，然后转动移开，从而便于放置配件，然后将配件放置在夹紧块32之间，使得打磨轮54处在配件上的孔内部，然后通过切换升降组件，使得中空框架11切换移动至打磨孔4的上方，然后控制A液压缸6缩回，使得切换板2下降，使得定心架16处在配件上的孔内部，然后控制B液压缸12伸出，B液压缸12伸出时会通过转动杆15，使得定心架16同时向外扩张，直至全部接触到配件，此时，配件上的孔的圆心位置则可以确定出，可实现自动定心功能，然后控制C液压缸37、D液压缸42缩回，使得锁紧框板3可以进行移动，然后控制液压马达28转动，液压马达28转动时，会带动旋转环27转动，旋转环27转动时会带动多个内螺纹套30转动，而内螺纹套30转动时，则会使得螺纹杆31和夹紧块32自动移动，所以可通过控制液压马达28转动，来使得夹紧块32夹紧配件，而在夹紧块32夹紧配件时，锁紧框板3也会发生移动，锁紧框板3移动时，会带动A滑动板35和B滑动板39移动，当夹紧块32夹紧配件后，锁紧框板3则会停止移动，此时，可控制C液压缸37、D液压缸42伸出，此时，即可将锁紧框板3锁紧，锁紧框板3则不会发生移动，此时即可实现自动精准装夹功能，然后再控制B液压缸12缩回，同时控制A液压缸6伸出，使定心架16远离配件，此时，即可确定出配件上的孔的圆心位置，且配件也会被装夹固定，然后即可对配件上的孔内壁进行打磨，从而具有便于装夹和自动定心的功能，便于使用；

工作板1一侧设有打磨孔4，工作板1下侧设有打磨组件，打磨组件包括固定在工作板1下侧的U型架44，U型架44下侧可转动安装有贯穿其的旋转轴45，U型架44下侧固定安装有B伺服电机46，B伺服电机46的轴端与旋转轴45的外侧之间通过锥齿轮传动连接，旋转轴45上端固定安装有旋转盒47，旋转盒47内侧可滑动有调节块48，调节块48上通过螺纹连接有贯穿其的B螺纹杆49，B螺纹杆49贯穿旋转盒47且与其转动连接，B螺纹杆49的一端固定安装有C伺服电机50，B伺服电机46、C伺服电机50均需通过导线外接驱动控制器和电源，C伺服电机50与旋转盒47之间固定安装有连接板，调节块48上侧固定安装有倒U型架51、打磨电机52，打磨电机52需通过导线外接电源和开关，打磨电机52的轴端固定安装有打磨轴53，打磨轴53贯穿倒U型架51且与其转动连接，打磨轴53外侧固定安装有打磨轮54，倒U型架51外侧固定安装有防尘罩55，防尘罩55可防止废屑进行到旋转盒47内；

采用了打磨孔4、打磨组件、防尘罩55，使其具有通用打磨、自动打磨、防尘功能，可自动对配件上的孔内壁进行打磨，且可对不同直径的孔内壁进行自动打磨，便于使用，当配件被装夹固定后，需要对配件上的孔内壁进行打磨时，可控制C伺服电机50转动，C伺服电机50转动时会通过B螺纹杆49，使得调节块48在旋转盒47内发生移动，调节块48在移动时，即可带动倒U型架51、打磨电机52、打磨轴53和打磨轮54一同移动，从而可通过控制C伺服电机50，使得打磨轮54能够接触到配件上的孔内壁，然后开启B伺服电机46和打磨电机52，即可使得打磨轮54能够在自转的同时也能够做圆周运动，从而对配件上的孔内壁进行自动打磨，可实现自动调节和自动打磨功能，且可对不同直径的孔内壁进行打磨，可实现通用打磨功能。

需要说明的是：

本申请中提出的：A液压缸6、A伺服电机10、B液压缸12、激光测距传感器20、气缸23、液压马达28、C液压缸37、D液压缸42、B伺服电机46、C伺服电机50、打磨电机52、步进电机91、B测距传感器94，均为现有技术，其具体使用方法及功能，文中不再赘述。

本发明的使用流程及工作原理为：当需要对配件上的孔内壁进行打磨前，需要先通过切换升降组件将切换板2升起，然后转动移开，从而便于放置配件，然后将配件放置在夹紧块32之间，使得打磨轮54处在配件上的孔内部，然后通过切换升降组件，使得中空框架11切换移动至打磨孔4的上方，然后控制A液压缸6缩回，使得切换板2下降，使得定心架16和B测距传感器94处在配件上的孔内部，然后通过定心组件和可调检测连接组件进行定心，确定好配件上的孔的圆心位置后，再通过自动锁紧组件和可移位连接组件将配件夹紧，然后即可通过打磨组件对配件上的孔内壁进行打磨加工，在打磨过程中，可先暂停打磨，然后通过测径组件自动测量出孔的内径，来判断是否达到尺寸要求，若是未达到，则可以进行继续打磨，直至孔的内径满足尺寸要求，打磨完成后，即可将配件拆下，然后换上下一个需要加工的配件。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”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发明和简化描述，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发明的限制。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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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，可以根据具体的情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。