磨削设备及工业机器人

技术领域

本公开涉及零件表面加工技术领域，尤其涉及磨削设备及工业机器人。

背景技术

飞机覆盖件的成形制造需要使用大量不同尺寸规格的工装和模具，其在长时间使用过程中会产生磨损、锈蚀及多余物黏附等问题，降低了型面的形位精度，因此需要定期对各类模具进行抛修，保持其接触表面的光顺度。

目前，生产现场针对工装和模具抛修的技术手段包括两种：人工手持气动砂带机抛修，此种方式加工效率较低，对人员缺少有效防护，且不能保证磨削表面的尺寸精度，仅改善其表面粗糙度；吊运至大型数控机床上进行铣/磨和抛光，虽然抛修精度较高，但生产准备过程较为耗时，加工成本高，极大地降低了数控机床的生产率，因此以机器人为核心的智能制造技术与装备是解决该难题的有效途径。

而当前对加工设备的控制方式大多采用为机械传导或气动传导的方式来进行磨削力度的控制，而此种方式存在反应速度慢和力量控制不够精准的问题，进而在对复杂曲面工件进行加工时，不能根据加工的需要精确地调整，进而在进行加工时，加工力度容易发生变化，影响对工件加工效果。

发明内容

本公开所要解决的一个技术问题是：现有对加工设备的控制方式大多采用机械传导和气动传导，此种方式容易出现反应速度慢且加工力量控制不够精准的情况。

为解决上述技术问题，本公开实施例提供一种磨削设备，其包括：

支撑件，支撑件的第一表面沿第一方向依次设有驱动组件、电推杆和限位开关，电推杆沿第一方向延伸，限位开关为两个，两个限位开关相对于支撑件沿第一方向间隔设置；

磨削件，磨削件与电推杆的第二端连接，磨削件通过电推杆活动设置于两个限位开关之间，两个限位开关用于限制磨削件的移动范围；

砂带，砂带绕过驱动组件和磨削件形成闭环，以根据驱动信号转动砂带进行磨削；

其中，第一方向为支撑件的长度方向。

在一些实施例中，前述的磨削设备，其中磨削件包括固定板、支撑杆和磨轮；固定板与电推杆连接，固定板上设有支撑杆，支撑杆沿第一方向延伸，磨轮设置于支撑杆的第二端，磨轮相对于支撑杆绕第二方向转动，砂带绕过磨轮与驱动组件形成闭环；其中，第二方向垂直支撑件的第一表面。

在一些实施例中，前述的磨削设备，其中磨削组件还包括压带轮；压带轮为两个，两个压带轮相对于固定板沿第三方向间隔设置，且砂带沿两个压带轮朝向固定板的一侧绕过压带轮；其中，第三方向为支撑件的宽度方向。

在一些实施例中，前述的磨削设备，其中两个压带轮相对于固定板沿第三方向活动设置，以改变两个压带轮之间的砂带的距离。

在一些实施例中，前述的磨削设备，其中电推杆的第二端设有位移计，位移计的第二端与固定板连接，以跟随固定板移动获取固定板沿第一方向移动时的距离。

在一些实施例中，前述的磨削设备，其中电推杆背离固定板的一侧设有张紧轮，砂带绕过张紧轮与驱动组件和磨轮形成闭环，且张紧轮相对于支撑件绕第二方向转动，以根据电推杆的移动维持砂带的张紧力。

在一些实施例中，前述的磨削设备，其中支撑杆与磨轮之间设有导向槽，导向槽为梯形，以限制砂带转动时的位置保证砂带与磨轮连接。

在一些实施例中，前述的磨削设备，其中支撑件背离电推杆的一侧设有润滑装置，润滑装置上设有喷管，喷管朝磨削件的加工端延伸，以根据电信号向磨削件喷射润滑剂。

在一些实施例中，前述的磨削设备，其中支撑件上设有扫描仪和测距仪，扫描仪和测距仪位于支撑件上靠近磨削件的一端。

本申请第二方面提供一种工业机器人，其包括前述的磨削设备。

通过上述技术方案，本公开提供的一种磨削设备，在确定所需要磨削力度的大小之后，电推杆根据驱动信号，可推动磨削件对工件进行加工，电信号对电推杆的设置相比机械传导和气动传导相比对磨削力度的控制更加精确，且反应速度更快更加精准，以实现高效的加工，同时在限位开关的作用下，可对磨削件具体移动的极限距离进行控制，进而实现对加工力度的精准控制，保证对工件的高效加工。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本公开实施例公开的磨削设备第一视角的整体结构示意图；

图2是本公开实施例公开的磨削设备第二视角的整体结构示意图；

图3是本公开实施例公开的磨削设备的侧视具体结构示意图；

图4是本公开实施例公开的磨削设备的正视具体结构示意图。

附图标记说明：

1、支撑件；101、连接板；102、支撑板；103、肋板；2、驱动组件；3、电推杆；4、限位开关；5、磨削件；501、固定板；502、支撑杆；503、磨轮；504、压带轮；6、砂带；7、张紧轮；8、导向槽；9、润滑装置；10、扫描仪；11、测距仪；12、位移计；13、倾角传感器；14、力传感器；15、缓冲块；16、喷管a、第一方向；b、第二方向；c、第三方向。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本公开的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本公开的原理，但不能用来限制本公开的范围，本公开可以以许多不同的形式实现，不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

本公开提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：除非另外具体说明，这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。

需要说明的是，在本公开的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是大于或等于两个；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本公开和简化描述，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公开的限制。当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

此外，本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“垂直”并不是严格意义上的垂直，而是在误差允许范围之内。“平行”并不是严格意义上的平行，而是在误差允许范围之内。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。

还需要说明的是，在本公开的描述中，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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时，在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件，也可以不存在居间器件。

本公开使用的所有术语与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

实施例一

参考附图1至附图4，本实施例公开了一种磨削设备，其包括支撑件1、磨削件5以及砂带6；支撑件1的第一表面沿第一方向a依次设有驱动组件2、电推杆3和限位开关4，电推杆3沿第一方向a延伸，限位开关4为两个，两个限位开关4相对于支撑件1沿第一方向a间隔设置；磨削件5与电推杆3的第二端连接，磨削件5通过电推杆3活动设置于两个限位开关4之间，两个限位开关4用于限制磨削件5的移动范围；砂带6绕过驱动组件2和磨削件5形成闭环，以根据驱动信号转动砂带6进行磨削；其中，第一方向a为支撑件1的长度方向。

具体的，为了解决现有的机械传导和气动传导的方式，在具体使用时容易出现反应速度慢且加工力量控制不够准确的问题，本实施例提供的磨削设备，是通过电信号驱动电推杆3，带动磨削件5移动，作用于待加工工件，电信号传输相较于传统传输方式，传输模式更加高效，更精准的对磨削件5的控制。

其中，支撑件1为用于连接磨削件5的工件，支撑件1包括连接板101、支撑板102和肋板103，连接板101、支撑板102和肋板103均为刚性金属板，连接板101和支撑板102垂直分布，肋板103为三角型且两直角边分别与连接板101和支撑板102连接，以形成稳定结构，提高装置整体的稳定性，其中连接板101和支撑板102上设有连接孔，连接板101用于与外部机械臂(未示出)连接，同时连接板101上设有倾角传感器13，倾角传感器13用于测量连接板101末端相对于水平面的实时倾角变化而造成的压力变化，随后将信号传输至电推杆3进行伸缩调整，以提升力控精度；连接孔用于与外部的支架连接，以通过支架对电推杆3实现连接，或者直接通过连接孔与支撑板102直接连接，可以理解的是，驱动组件2和限位开关4直接与支撑板102进行连接，驱动组件2为动力装置可以为带有驱动轮的驱动电机，其中砂带6绕过驱动轮，以通过驱动轮为砂带6的转动提供动力，来实现磨削件5的使用；限位开关4为一种阻断器且为两个，两个限位开关4相对于支撑件1沿第一方向a间隔设置，可以理解的是，磨削件5在两个限位开关4之间移动时，当触碰其中任意一个限位开关4时，会导致驱动组件2和电驱动开关断电，以保证稳定的加工力度实现加工。

其中，磨削件5为磨削加工装置的总称，磨削件5与电推杆3的第二端连接，且活动设置于两个限位开关4之间，可以理解的是，磨削件5在进行加工时，通过电推杆3的推动力可实现对磨削件5加工力度的稳定控制，通过限位开关4可限制极限力度，以保证稳定的加工效果。

其中，砂带6绕过驱动组件2和磨削件5形成闭环，可以理解的是，外部控制器通过驱动信号，使驱动组件2转动，砂带6在驱动组件2与磨削件5之间转动，实现对工件的加工。

根据上述所列，本公开提供的磨削设备，电推杆3根据驱动信号，可推动磨削件5带动砂带6进行移动，对工件进行加工，通过电信号传输可大大提高对磨削件5的反应速度，相比传统的传导方式对磨削力度控制的更加准确，反应速度更快，实现对工件高效的加工。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，标识可以存在的三种关系，例如，A和/或B，具体地理解为：可以同时包含有A与B，可以单独存在A，也可以单独存在B，能够具备上述三种任一种情况。

在一些实施例中，参考附图1至附图4，本实施例提供的磨削设备，在具体实施中，磨削件5包括固定板501、支撑杆502和磨轮503；固定板501与电推杆3连接，固定板501上设有支撑杆502，支撑杆502沿第一方向a延伸，磨轮503设置于支撑杆502的第二端，磨轮503相对于支撑杆502绕第二方向b转动，砂带6绕过磨轮503与驱动组件2形成闭环；其中，第二方向b垂直支撑件1的第一表面。

具体的，为了实现对工件的精确加工，本实施例中磨削件5包括固定板501、支撑杆502和磨轮503，其中固定板501为表面刚性具有孔洞的金属板材，固定板501与电推杆3固定连接，可以但不限于螺接，同时固定板501上设有力传感器14和缓冲块15，力传感器14用于实时测量磨削力的大小并反馈给电推杆3，可以理解的是，当磨削力增大时电推杆3伸出，反之则缩回，来保证磨削力在进行加工时保证稳定，以保证精准的加工；缓冲块15为具有弹性的圆柱形结构，可以但不限于橡胶材质，设置于力传感器14朝向支撑杆502的一侧，以吸收电推杆3伸缩过程中引起张紧力的变化；支撑杆502为金属柱体，支撑杆502设置在固定板501上，且支撑杆502沿第一方向a延伸，以在支撑杆502的第二端设置磨轮503；磨轮503为具有弹性的滚轮，可以但不限于橡胶软轮，可有效的避免在进行磨削操作时出现刚性碰撞，同时砂带6绕过磨轮503与驱动组件2形成闭环，可以理解的是，在对工件进行磨削加工时，通过驱动组件2的转动和磨轮503传导的作用下，可实现砂带6在二者之间转动，作用于工件即可实现对工件的磨削加工。

在一些实施例中，参考附图1至附图4，本实施例提供的磨削设备，在具体实施中，磨削组件还包括压带轮504；压带轮504为两个，两个压带轮504相对于固定板501沿第三方向c间隔设置，且砂带6沿两个压带轮504朝向固定板501的一侧绕过压带轮504；其中，第三方向c为支撑件1的宽度方向。

具体的，为了稳定砂带6的移动，本实施例中，磨削组件还包括压带轮504，压带轮504为滚筒结构，且压带轮504为两个，两个压带轮504相对于固定板501沿第三方向c间隔设置，可以使砂带6从两个压带轮504朝向固定板501的一侧绕过压带轮504，进而可防止压带轮504在进行转动时错位导致从磨轮503和驱动组件2上脱离，保证了砂带6与装置的连接；可以理解的是，砂带6在驱动组件2的作用下转动时，通过两个压带轮504对砂带6的限位，使砂带6顺利的绕过磨轮503形成闭环以对工件的顺利加工。

在一些实施例中，参考附图1至附图4，本实施例提供的磨削设备，在具体实施中，两个压带轮504相对于固定板501沿第三方向c活动设置，以改变两个压带轮504之间的砂带6的距离。

具体的，为了对不同形状的工件进行加工，本实施例中，两个压带轮504相对于固定板501可沿第三方向c活动设置，以改变两个压带轮504之间的砂带6沿第三方向c的距离，其中，固定板501上沿第三方向c设有若干连接孔，压带轮504可与不同的连接孔螺接，以改变两个压带轮504之间的距离，可以理解的是，当需要对具有凹槽的工件进行加工时，则需要缩小两个压带轮504之间的距离，进而磨轮503和砂带6可深入凹槽的内部，实现对凹槽内部的磨削加工，保证了装置整体的实用型。

在一些实施例中，参考附图1至附图4，本实施例提供的磨削设备，在具体实施中，电推杆3的第二端设有位移计12，位移计12的第二端与固定板501连接，以跟随固定板501移动获取固定板501沿第一方向a移动时的距离。

具体的，为了得到固定板501移动的具体距离，本实施例中，电推杆3的第二端设有位移计12，位移计12的第二端与固定板501连接，可以理解的是，在进行加工时，电推杆3在预设加工力度下推动固定板501移动时，可在位移计12的作用下收集固定板501具体移动的距离，以收集装置具体加工时的数据，位移计12的结构及工作原理为本领域技术人员能够轻易理解的，在此不做过多赘述。

在一些实施例中，参考附图1至附图4，本实施例提供的磨削设备，在具体实施中，电推杆3背离固定板501的一侧设有张紧轮7，砂带6绕过张紧轮7与驱动组件2和磨轮503形成闭环，且张紧轮7相对于支撑件1绕第二方向b转动，以根据电推杆3的移动维持砂带6的张紧力。

具体的，为了保证砂带6加工时砂带6的张紧力，本实施例中，电推杆3背离固定板501的一侧设有张紧轮7，张紧轮7为滚筒结构，砂带6绕过张紧轮7与驱动组件2和磨轮503形成闭环，且张紧轮7相对于支撑件1可绕第二方向b转动，以根据电推杆3的移动维持砂带6的张紧力，可以理解的是，在对工件进行加工时，电推杆3会推动磨轮503端的砂带6，则砂带6会挤压工件的表面进行磨削，在电推杆3推动的过程中，则需要保持砂带6的张紧力来保证磨削的效果，进而电推杆3移动时张紧轮7会随着转动，当电推杆3伸出时，张紧轮7则需要朝电推杆3的方向转动；当电推杆3收缩时，张紧轮7转动方向则相反，以保证砂带6的张紧力。

在一些实施例中，参考附图3，本实施例提供的磨削设备，在具体实施中，支撑杆502与磨轮503之间设有导向槽8，导向槽8为梯形，以限制砂带6转动时的位置保证与磨轮503连接。

具体的，为了防止砂带6加工时出现偏移，本实施例中，在支撑杆502和磨轮503之间设有导向槽8，导向槽8为梯形金属块，可以理解的是，砂带6在驱动组件2的作用下绕过磨轮503进行转动时，容易出现砂带6与磨轮503的脱离的情况，然而通过导向槽8的设置，导向槽8可对砂带6转动的位置进行限定，有效的防止砂带6错位，避免了因砂带6脱离原有位置而造成的损伤以及装置故障的问题。

在一些实施例中，参考附图3，本实施例提供的磨削设备，在具体实施中，支撑件1背离电推杆3的一侧设有润滑装置9，润滑装置9上设有喷管16，喷管16朝磨削件5的加工端延伸，以根据电信号向磨削件5喷射润滑剂。

具体的，为了保证磨削的效果以及加工的持续进行，本实施例在支撑件1背离电推杆3的一侧设有润滑装置9，即支撑板背离电推杆3的一侧，润滑装置9包括泵体(未示出)和储存区(未示出)，外部控制器的信号可操控泵体将储料区内部的液体泵出进行润滑，其中液体可以但不限于润滑油，润滑装置9上设有喷管16，喷管16为金属软管，喷管16朝磨削件5的加工端延伸，可以理解的是，在磨削件5进行加工时，根据加工工件的实际情况，外部控制器可操控泵体将储存区内的液体经喷管16喷射至加工的区域，防止砂带6长时间使用造成磨损影响加工效果。

在一些实施例中，参考附图3，本实施例提供的的磨削设备，在具体实施中，支撑件1上设有扫描仪10和测距仪11，扫描仪10和测距仪11位于支撑件1上靠近磨削件5的一端。

具体的，为了保证磨削加工的效果，本实施例中，支撑件1上还设有扫描仪10和测距仪11，其中扫描仪10在加工前对工件进行扫描，对比实际尺寸与目标尺寸的差别并以此为根据进行磨削轨迹规划，以反馈给控制器操控磨削件5进行加工，加工后继续扫描对比加工后工装尺寸与目标尺寸的差别，并作为是否继续加工的根据；测距仪11用于实时测量磨削件5与工件相对位置并对定位误差通过外部控制器进行补偿，提高加工精度，同时扫描仪10和测距仪11位于支撑件1上靠近磨削件5的一端且可绕第二方向b转动，以根据加工工件的具体方位进行调整，保证获取数据的准确性。

实施例二

本实施例提供一种工业机器人，其包括至少一磨削设备。具体的，玻磨削设备即为实施例1的磨削设备，具体结构及工作原理请参照实施例1的描述，在此不做过多赘述。

至此，已经详细描述了本公开的各实施例。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。