用于打磨设备的姿态调节系统和打磨设备

技术领域

本发明涉及打磨设备技术领域，具体地涉及一种用于打磨设备的姿态调节系统和打磨设备。

背景技术

现有技术在进行复杂外形长条工件焊前打磨时，首先需要在工件上进行划线作业以标明待打磨区域，然后人工手持5千克左右角磨机进行往复式打磨作业或采用不便于在打磨过程调整打磨组件姿态的打磨设备，操作人员打磨时弯腰或下蹲进行握持打磨作业，劳动强度大、人工成本高、生产效率低且存在因人工打磨质量不稳定而影响产品质量的问题；而在打磨过程不便于调整打磨组件姿态的打磨设备难以对工件进行细致的打磨，产品质量较低。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种用于打磨设备的姿态调节系统和打磨设备，该用于打磨设备的姿态调节系统和打磨设备具有结构简单，能够使打磨组件在打磨过程中可根据所述工件打磨表面的起伏变化实现姿态的自适应调整的优点。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种用于打磨设备的姿态调节系统和打磨设备，该姿态调节系统包括：

连接组件，沿竖直方向设置在打磨设备上；

角度调节机构，与连接组件枢转连接并于横向伸出，打磨设备的打磨组件与角度调节机构相连，以使打磨组件在打磨过程中根据工件打磨表面的起伏变化自适应调整偏转角度。

在本发明的实施例中，姿态调节系统还包括纵向微调机构，角度调节机构位于纵向微调机构的下方并横向伸出，纵向微调机构包括均沿竖直方向设置并弹性相连的固定部和活动部。

在本发明的实施例中，纵向微调机构包括第一弹性件和支撑柱，固定部包括沿竖直方向间隔设置的上端板和下端板，支撑柱的一端和下端板连接，支撑柱的另一端穿过活动部和上端板连接，第一弹性件套设在活动部和上端板之间的支撑柱上。

在本发明的实施例中，纵向微调机构还包括套设在活动部和下端板之间的支撑柱上的第二弹性件。

在本发明的实施例中，连接组件包括均沿竖直方向设置并枢转连接的第一连板和第二连板，第一连板和活动部连接，第二连板和角度调节机构连接。

在本发明的实施例中，姿态调节系统还包括纵向预调整机构，纵向预调整机构包括第一丝杆、第一滑块和第一调节转盘，第一丝杆和第一调节转盘驱动连接，第一滑块沿竖直方向移动地设置在第一丝杆上并和固定部相连。

在本发明的实施例中，纵向预调整机构还包括穿设在第一丝杆上并用于限制第一丝杆转动的第一锁紧组件。

在本发明的实施例中，姿态调节系统还包括沿竖直方向设置在纵向预调整机构和纵向微调机构之间并用于调整打磨组件在水平方向上位置的横向预调整机构。

本发明第二方面提供一种打磨设备，该打磨设备包括上述的用于打磨设备的姿态调节系统、打磨组件和移动底座，姿态调节系统通过支撑组件设置在移动底座上。

在本发明的实施例中，打磨设备还包括设置在移动底座上并用于防止打磨设备侧倾的磁吸件。

在本发明的实施例中，打磨组件包括凸轮轴和设置在凸轮轴上的磨盘。

在本发明的实施例中，移动底座包括第一移动轮和第二移动轮，第一移动轮设置在移动底座底部靠近导向轮的一侧，第二移动轮设置在移动底座底部远离导向轮的一侧，第一移动轮靠近导向轮一侧的端面直径大于第二移动轮远离导向轮一侧的端面直径。

在本发明的实施例中，打磨设备还包括设置在移动底座上的导向机构，导向机构包括垂直于预设打磨方向的导向杆和设置在导向杆上的导向轮，导向轮的外圆周壁和工件的侧壁紧密贴合。

在本发明的实施例中，导向轮为可拆卸地设置在导向杆上的凸轮。

在本发明的实施例中，凸轮的数量为多个，多个凸轮分别通过导向杆设置在移动底座的前端侧面和后端侧面且各自的近休止端或远休止端朝向不同。

在本发明的实施例中，导向杆沿垂直于预设打磨方向调节地设置在移动底座上，导向轮沿竖直方向调节地设置在导向杆上。

通过上述技术方案，设置角度调节机构以及连接组件，使得打磨设备的姿态调节系统能在打磨过程中根据工件打磨表面的起伏变化自适应地调节偏转角度，即打磨组件在打磨过程中根据工件打磨表面的起伏变化实现姿态的自适应调整，以便对外形复杂的工件进行打磨，且结构简单易于生产制造。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：

图1是本发明实施例中打磨设备结构第一视角示意图；

图2是本发明实施例中打磨设备结构第二视角示意图；

图3是本发明实施例中打磨设备结构第三视角示意图；

图4是本发明实施例中打磨设备结构第四视角示意图。

附图标记说明

1 纵向微调机构 101 固定部

1011 上端板 1012 下端板

102 活动部 103 第一弹性件

104 支撑柱 2 角度调节机构

3 打磨组件 4 连板组件

401 第一连板 402 第二连板

403 枢转轴 5 纵向预调整机构

501 第一丝杆 502 第一调节转盘

503 第一锁紧组件 6 横向预调整机构

601 第二丝杆 602 第二调节转盘

603 第二锁紧组件 7 移动底座

8 支撑组件 9 导向机构

901 导向杆 902 导向轮

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明的一个具体实施例中提供一种用于打磨设备的姿态调节系统，应用于打磨设备，如图1-图4所示，该姿态调节系统包括角度调节机构2和连接组件4，连接组件4沿竖直方向设置在打磨设备上；角度调节机构2与所述连接组件4枢转连接并于横向伸出，所述打磨设备的打磨组件3与所述角度调节机构2相连，以使所述打磨组件3在打磨过程中根据工件打磨表面的起伏变化自适应调整偏转角度。具体地，在本实施例中，角度调节机构2具有枢转中心，能够调节角度调节机构2和打磨组件3的整体偏转角度，进一步地，由于打磨组件3受到重力作用而使得其在打磨设备行走的过程中始终和工件打磨表面接触，当工件打磨表面出现起伏变化的时候，则由于角度调节机构2和连接组件4的枢转连接，使得打磨组件3可随着工件打磨表面抬升，即使得打磨组件3可随着工件打磨表面倾斜角度的变化而自适应地进行偏转。

提供的用于打磨设备的姿态调节系统，在角度调节机构2以及连接组件4的作用下，能在打磨过程中根据工件打磨表面的起伏变化自适应地调节偏转角度，即打磨组件3在打磨过程中根据工件打磨表面的起伏变化实现姿态的自适应调整，以便对外形复杂的工件进行打磨，且结构简单易于生产制造。

在一优选的实施例中，姿态调节系统还包括纵向微调机构1，纵向微调机构1包括均沿竖直方向(即图1中z向)设置并弹性相连的固定部101和活动部102，用于使打磨组件3根据工件打磨表面的高度变化调节纵向即竖直方向位置，在本实施例中，角度调节机构2设置在纵向微调机构1的下方，即纵向微调机构1进行纵向微调节操作时会带动角度调节机构2在纵向即竖直方向上的高度位置变化，用于对工件进行打磨的打磨组件3和纵向微调机构1中的活动部102通过第一弹性件103实现弹性相连，在打磨过程中打磨组件3和工件打磨表面相接触以进行打磨。若打磨过程中工件打磨表面出现高度变化，则位于高处的打磨表面会对打磨组件3施加向上的力，该力通过活动部102被传递给第一弹性件103使其压缩，此时打磨组件3相应地向上移动以适应工件打磨表面的纵向高度变化。

在本发明的一个实施例中，纵向微调机构1包括第一弹性件103和支撑柱104，固定部101包括沿竖直方向间隔设置的上端板1011和下端板1012，支撑柱104的一端和下端板1012连接，支撑柱104的另一端穿过活动部102和上端板1011连接，第一弹性件103套设在支撑柱104上。具体地，本实施例中的活动部102为一设置在上端板1011和下端板1012之间且被支撑柱104穿过的连接板，第一弹性件103为第一弹簧，该第一弹簧套设在支撑柱104上且其上端和上端板1011连接，下端抵靠在连接板上，而第一连板401设置在连接板上，因此当打磨组件3因为工件打磨表面上升而被抬高时，和打磨组件3连接的第一连板401、连接板也需要升高，此时连接板向上挤压第一弹簧使其缩短；工件打磨表面在上升后又下降时，打磨组件3也会在上升后下降，和打磨组件3连接的第一连板401、连接板也需要下降，此时连接板向下运动，第一弹簧恢复原状伸长。

在本发明的一个实施例中，纵向微调机构1还包括套设在活动部102和下端板1012之间的支撑柱104上的第二弹性件(图中未示出)，其中，第二弹性件为第二弹簧，该第二弹簧也套设在支撑柱104上，且该第二弹簧的下端和下端板1012连接，该第二弹簧的上端和活动部102连接，第二弹簧和第一弹簧相互配合对活动部102的上下运动进行缓冲，能够保证打磨组件3在纵向微调时打磨状态更加平稳。此外，本实施例中若没有设置第一弹性件103和第二弹性件，则打磨设备在行走速度较快时遇到工件打磨表面凸起，则该凸起对打磨组件3产生冲击使其向上弹起，进而导致工件打磨表面一部分区域打磨不到，而第一弹性件103和第二弹性件对打磨组件3受到的冲击起到缓冲作用，避免使其被弹起或弹起过高，进一步保证了打磨质量。

在本发明的一个实施例中，连接组件4包括均沿竖直方向设置并枢转连接的第一连板401和第二连板402，第一连板401和活动部102连接，第二连板402和角度调节机构2连接。具体地，纵向微调机构1沿竖直方向设置，第一连板401沿竖直方向设置在纵向微调机构1的外侧，第二连板402设置在第一连板401的内侧并与第一连板401平行，第一连板401上和第二连板402上分别设有第一连接孔和第二连接孔，枢转轴403的一端和第一连接孔连接，枢转轴403的另一端传过第一连接孔和第二连接孔连接，枢转轴403和第一连接孔、第二连接孔之间为间隙配合，使得第二连板402可相对枢转轴403进行灵活枢转，和第二连板402连接的角度调节机构2、打磨组件3也能相对第一连板401进行灵活偏转，进而使得打磨组件3可随着工件打磨表面倾斜角度的变化而自适应地进行偏转。

在本发明的一个实施例中，姿态调节系统还包括纵向预调整机构5，纵向预调整机构5包括第一丝杆501、第一滑块和第一调节转盘502，第一丝杆501和第一调节转盘502驱动连接，第一滑块沿竖直方向移动地设置在第一丝杆501上并和纵向微调机构1相连。具体地，本实施例中的纵向预调整机构5用于在打磨前对打磨组件3的纵向位置进行调整，以使得打磨组件3在打磨初始端能接触到工件打磨表面，进而能顺利地对工件进行打磨。纵向预调整机构5中的第一丝杆501沿竖直方向设置，第一滑块穿设在第一丝杆501上并和第一丝杆501形成螺纹连接，纵向微调机构1和第一滑块连接在一起，当第一丝杆501转动时，第一滑块可沿第一丝杆501上下移动并带动纵向微调机构1上下移动；第一调节转盘502设置在第一丝杆501的上端，需要通过纵向预调整机构5对打磨组件3进行纵向位置预调整时，操作人员通过转动第一调节转盘502带动第一丝杆501转动，第一丝杆501再带动第一滑块上下运动进而实现打磨组件3纵向位置的预调整。

在本发明的一个实施例中，纵向预调整机构5还包括穿设在第一丝杆501上并用于限制第一丝杆501转动的第一锁紧组件503，具体地，纵向预调整机构5还包括第一框体，第一丝杆501的上端露出于该第一框体，第一丝杆501的下端伸入第一框体中，第一锁紧组件503包括设置在第一框体上的第一锁紧元件，该第一锁紧元件具有圆沟槽结构，第一丝杆501的上端从该圆沟槽结构中穿出，该圆沟槽结构具有开口且该开口的两侧延长伸出并设有螺纹孔，第一锁紧组件503还包括一端设有外螺纹的第一把手，该第一把手带有外螺纹的一端伸入螺纹孔并与其形成螺纹连接，当需要锁紧纵向预调整机构5时，操作人员通过转动第一把手使圆沟槽结构的开口逐渐减少，此时圆沟槽结构的凹槽内壁和第一丝杆501的外周壁之间产生足够的摩擦力使得第一丝杆501难以转动。

在本发明的一个实施例中，姿态调节系统还包括设置在纵向预调整机构5和纵向微调机构1之间并用于调整打磨组件3在水平方向(即图1中y向)上位置的横向预调整机构6。具体地，横向预调整机构6包括第二框体、第二丝杆601、第二滑块和第二调节转盘602，第二框体和第一滑块连接，第二丝杆601的一端伸入第二框体内，第二滑块沿垂直于预设打磨方向(即图1中y向)移动地设置在第二丝杆601上，第二丝杆601的另一端露出第二框体并和第二调节转盘602驱动连接。具体地，本实施例中的横向预调整机构6用于在打磨前对打磨组件3在水平方向上的位置进行调整，以使得打磨组件3的工作区域在打磨前能覆盖到工件打磨表面，进而能顺利地对工件进行打磨。横向预调整机构6中的第二丝杆601的设置方向和纵向预调整机构5中第一丝杆501的设置方向垂直，第二滑块穿设在第二丝杆601上并和第二丝杆601形成螺纹连接，纵向微调机构1和第二滑块连接在一起，当第二丝杆601转动时，第二滑块可沿第二丝杆601移动并带动纵向微调机构1沿垂直于预设打磨方向的方向移动；第二调节转盘602设置在第二丝杆601的上端，需要通过横向预调整机构6对打磨组件3进行预调整时，操作人员通过转动第二调节转盘602带动第二丝杆601转动，第二丝杆601再带动第二滑块运动进而实现打磨组件3位置的预调整。

在本发明的一个实施例中，横向预调整机构6还包括设置在第二丝杆601上并用于限制第二丝杆601转动的第二锁紧组件603，具体地，第二锁紧组件603包括设置在第二框体上的第二锁紧元件，与第一锁紧元件同理，该第二锁紧元件也具有圆沟槽结构，第二丝杆601的一端从该圆沟槽结构中穿出，该圆沟槽结构具有开口且该开口的两侧延长伸出并设有螺纹孔，第二锁紧组件603还包括一端设有外螺纹的第二把手，该第二把手带有外螺纹的一端伸入螺纹孔并与其形成螺纹连接，当需要锁紧横向预调整机构6时，操作人员通过转动第二把手使圆沟槽结构的开口逐渐减小，此时圆沟槽结构的凹槽内壁和第二丝杆601的外周壁之间产生足够的摩擦力使得第二丝杆601难以转动。

本发明的另一个实施例中提供一种新型的打磨设备，该打磨设备包括上述实施例中的用于打磨设备的姿态调节系统，和带动打磨组件3沿预设打磨方向(即图1中x向)前进的移动底座7，姿态调节系统通过支撑组件88设置在移动底座7上。具体地，移动底座7的下方设有多个转向灵活的移动轮，使得移动底座7能在地面上或工件上移动；支撑组件88包括第一支撑座和第二支撑座，第一支撑座设置在移动底座7的上方，第二支撑座设置在第一支撑座上并和姿态调节系统相连，即移动底座7在运动时，姿态调节系统以及设置在姿态调节系统上的打磨组件3也能沿相同的方向移动；本实施例中，移动底座在打磨前的朝向预设打磨方向，使得打磨组件3能在前进的运动状态中打磨。此外，打磨设备中设置的移动底座7和姿态调整系统相配合使得打磨组件3能实现空间三维位置和偏转角度的调整，进而使得打磨组件3能对各种外形、尺寸不一的工件进行打磨，大幅度扩大了打磨组件3的使用范围。

在本发明的一个实施例中，打磨设备还包括设置在移动底座7上的导向机构9，导向机构9包括垂直于预设打磨方向的导向杆901和设置在导向杆901上的导向轮902，导向轮902的外圆周壁和工件的一侧端面紧密贴合。具体地，本实施例中移动底座7的前后两端在沿垂直预设打磨方向的方向上均设置有导向杆901，导向轮902设置在导向杆901远离移动底座7的一端，导向轮902和移动底座7之间形成有工件容纳空间，工件在打磨前放置在工件容纳空间，导向轮902的外圆周壁和工件的外侧端面紧密贴合，即导向轮902始终能卡着工件的外侧面滚动以实现对移动底座的导向作用，进而使得移动底座在移动轮和导向轮902的配合作用线能根据工件的外形实现运动轨迹的调整。

在本发明的一个实施例中，导向杆901沿垂直于预设打磨方向调节地设置在移动底座7上，导向轮902沿竖直方向调节地设置在导向杆901上。具体地，导向杆901上沿长度方向设有贯穿的第一长槽，导向机构9还包括第一螺栓，第一螺栓的一端卡设在导向杆901的外端面上，另一端穿过第一长槽固定在移动底座7上，通过改变第一长槽和第一螺栓的具体卡设位置，即可调节导向杆901的侧向伸出长度；导向杆901上远离移动底座的一端设有导向轮902安装板，导向轮902通过L型的导向轮902连接座安装在导向轮902安装板上，导向轮902设置在L型导向轮902连接座的短板底部，L型导向轮902连接座的长板上沿长度方向设有贯穿的第二长槽，导向机构9还包括第二螺栓，第二螺栓的一端卡设在L型导向轮902连接座的长板上，另一端穿过第二长槽固定导向轮902安装板上，通过改变第二长槽和第二螺栓的具体卡设位置，即可调节导向轮902在竖直方向上的位置。在本实施中，通过调整导向杆901的侧向伸出长度和导向轮902在竖直方向上的位置，即可调整工件容纳空间的大小，使得该工件容纳空间可随工件的实际尺寸进行相应调整，进而使得导向轮902的外圆周壁能在打磨过程中紧贴工件的外侧端面。

在本发明的一个实施例中，导向轮903为可拆卸地设置在导向杆901上的凸轮。具体地，导向轮902为凸轮，当打磨设备在缓慢前进时，凸轮也随之转动，由于凸轮转动时其轨迹为周期性的波形曲线，因此使得打磨设备前进时在垂直于预设打磨方向的方向(即图1中y方向)上进行往复运动，打磨组件3在该过程中则同时进行旋转和往复运动，即使得打磨组件3的打磨区域能覆盖住工件的打磨宽度，能对工件某一打磨位置进行往复打磨，有利于调节打磨组件3的打磨区域，提升打磨质量；进一步地，凸轮可拆卸地设置在导向杆901上，使得操作人员能够根据实际打磨需求更换凸轮的类型和/或尺寸规格，以便进一步调节打磨组件3的打磨区域并提升打磨质量。

在本发明的一个实施例中，凸轮的数量为多个，多个凸轮分别通过导向杆901设置在移动底座7的前端侧面和后端侧面且各自的近休止端或远休止端朝向不同。在本实施例中，凸轮的数量为两个，其中一个为设置在移动底座7前端侧面的第一凸轮，另一个为设置在移动底座7后端侧面的第二凸轮，第一凸轮和第二凸轮的近休止端或远休止端朝向不同，以便进一步调节打磨设备往复运动时的频率和方向。具体地，如若第一凸轮和第二凸轮的近休止端或远休止端朝向相同，则打磨设备朝着图1中的y方向往复运动并打磨；若第一凸轮和第二凸轮的近休止端或远休止端朝向不同，则打磨设备不是朝着图1中的y方向往复运动并打磨，而是相对y方向偏移一定的角度，即使得打磨设备可以斜向打磨，进一步扩大了打磨设备的应用范围并提升了打磨设备的实用性能。

在本发明的一个实施例中，打磨设备还包括设置在移动底座7上并用于防止打磨设备侧倾的磁吸件。具体地，本实施例中的磁吸件为设置在移动底座上的磁铁，当移动底座因为实际工作需求在工件表面上运动，以及打磨组件3在尽心自适应调整时，磁铁和工件之间产生吸引力，即使得移动底座被施加一个向下的力，有利于增强移动底座的稳定性，防止移动底座侧翻或滑动。

在本发明的一个实施例中，打磨组件3包括凸轮轴和设置在凸轮轴上的磨盘。具体地，打磨组件3包括设置在角度调节机构2上的角磨机，角磨机上设有沿竖直方向的凸轮轴和磨盘，磨盘设置在凸轮轴上，凸轮轴带动磨盘高速旋转对工件进行打磨，凸轮轴转动时也带动磨盘同时进行旋转和往复运动，即使得磨盘的打磨区域能覆盖住工件的打磨宽度，能对工件某一打磨位置进行往复打磨，有利于调节磨盘的打磨区域并提升打磨质量；进一步地，通过调节凸轮轴转动的速度使得磨盘的打磨时的往复运动频率和周期得到调节。

在本发明的一个实施例中，移动底座7包括第一移动轮和第二移动轮，第一移动轮设置在移动底座7底部靠近导向轮903的一侧，第二移动轮设置在移动底座7底部远离导向轮903的一侧，第一移动轮靠近导向轮903一侧的端面直径R1大于第二移动轮远离导向轮903一侧的端面直径R2。具体地，第一移动轮呈圆台状，其中，第一移动轮靠近导向轮903一侧的端面直径为R1，第一移动轮远离导向轮903一侧的端面直径为R3，R1＞R3；第二移动轮呈圆柱状或圆台状，第二移动轮靠近导向轮903一侧的端面直径为R4，第二移动轮远离导向轮903一侧的端面直径为R2，R4≥R2，该种设计使得打磨设备在前进的过程中有向工件外侧(即工件远离导向轮903的一侧)靠拢的趋势，即使工件的外形并不规则而导向轮却始终能紧紧地压在工件的侧面上，并引导打磨设备跟随着工件的外形移动，增强了打磨设备适用不同外形工件的通用性。

在本发明的一个实施例中，打磨设备还包括和移动底座7电连接的行走调试面板，用于调整或控制移动底座7的移动速度。具体地，本实施例中的打磨设备为自行走打磨设备，移动底座7还包括和第一移动轮、第二移动轮驱动连接的驱动机构，且本实施例中的驱动机构为驱动电机，驱动电机和行走调试面板电连接，打磨设备的操作人员可针对实际工况通过在行走调试面板设置合适的行走速度参数，使得驱动电机实现相应速度的功率输出，以便于打磨设备沿着工件进行自行走且稳定、可靠。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施方式，可以理解的是，上述实施方式是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施方式进行变化、修改、替换和变型。