本發(fā)明涉及打磨設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種浮動(dòng)打磨機(jī)構(gòu)及打磨方法。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的機(jī)器人自動(dòng)打磨工藝是根據(jù)示教器示教機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡或者依據(jù)設(shè)計(jì)的工件標(biāo)準(zhǔn)幾何模型離線編程生成軌跡，后續(xù)的工件打磨軌跡都是按此固定的軌跡運(yùn)行。

然而在實(shí)際的打磨過(guò)程中，由于制造的原因，每件工件的幾何尺寸會(huì)和原始的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)幾何模型會(huì)要差異，其自身尺寸及飛邊毛刺均不相同，這將影響打磨質(zhì)量。在遇到大的飛邊毛刺時(shí)，打磨工具由于受到很大的打磨壓力會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)速急劇下降或卡死，遇到收縮較大的邊時(shí)，打磨工具可能會(huì)接觸不到工具表面。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于此，有必要提供一種浮動(dòng)打磨機(jī)構(gòu)及打磨方法，該浮動(dòng)打磨機(jī)構(gòu)能使得打磨工具和工件之間的接觸力適應(yīng)工件的幾何形狀的變化，提高打磨質(zhì)量的穩(wěn)定性，提升打磨工具的使用效率和壽命；該打磨方法能避免打磨工具和工件之間的剛性碰撞，實(shí)現(xiàn)柔性加工，提高打磨工件的成品率。

其技術(shù)方案如下：

一種浮動(dòng)打磨機(jī)構(gòu)，包括：連接組件，所述連接組件包括連接座及連接件，所述連接座設(shè)有連接部，所述連接件的一端固設(shè)于所述連接座上、另一端設(shè)有第一安裝部；浮動(dòng)組件，所述浮動(dòng)組件包括導(dǎo)桿、彈簧座、第一壓縮彈簧及第二壓縮彈簧，所述導(dǎo)桿與所述安裝部滑動(dòng)連接，所述導(dǎo)桿的一端與所述彈簧座連接、另一端設(shè)有第二安裝部，所述第一壓縮彈簧套設(shè)于所述導(dǎo)桿上、并設(shè)置于所述彈簧座與所述第一安裝部之間，所述第二壓縮彈簧套設(shè)于所述導(dǎo)桿上、并設(shè)置于所述第一安裝部與所述第二安裝部之間；及夾固組件，所述夾固組件包括夾固件，所述夾固件的一端與所述第二安裝部連接，所述夾固件設(shè)有夾固部。

下面進(jìn)一步對(duì)技術(shù)方案進(jìn)行說(shuō)明：

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一安裝部設(shè)有直線滾珠軸承，所述直線滾珠軸承與所述導(dǎo)桿滾動(dòng)配合。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一壓縮彈簧的一端與所述彈簧套可拆卸連接、另一端與所述第一安裝部可拆卸連接，所述第二壓縮彈簧的一端與所述第一安裝部可拆卸連接、另一端與所述夾固件可拆卸連接。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述彈簧座設(shè)有第一階梯通孔，所述夾固件設(shè)有第二階梯通孔，所述導(dǎo)桿的兩端設(shè)有與所述第一階梯通孔相對(duì)應(yīng)的第一連接孔及與所述第二階梯通孔相對(duì)應(yīng)的第二連接孔；所述導(dǎo)桿的兩端分別套設(shè)于所述第一階梯通孔及所述第二階梯通孔內(nèi)，并分別通過(guò)螺栓與所述彈簧座及所述夾固件連接。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述導(dǎo)桿、所述第一壓縮彈簧及所述第二壓縮彈簧至少為兩個(gè)、且縱向間隔設(shè)置于所述夾固件與所述彈簧座之間。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述夾固組件還包括夾塊，所述夾塊與所述夾固件可拆卸連接，所述夾塊設(shè)有第一凹槽，所述夾固件設(shè)有與所述第一凹槽相配合形成所述夾固部的第二凹槽。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述連接組件還包括安裝件，所述安裝件與所述連接座可拆卸連接，所述安裝件設(shè)有所述連接部。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述夾固件包括第一夾體及與所述第一夾體相互垂直或近似垂直的第二夾體，所述第一夾體與所述第二安裝部連接、且與所述連接件橫向間隔設(shè)置，所述第二夾體設(shè)有所述夾固部。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，該浮動(dòng)打磨機(jī)構(gòu)還包括抗扭組件，所述抗扭組件包括與所述導(dǎo)桿縱向間隔設(shè)置的拉伸彈簧及調(diào)節(jié)螺桿，所述拉伸彈簧的一端與所述夾固件固定連接、另一端與所述調(diào)節(jié)螺桿固定連接，所述調(diào)節(jié)螺桿設(shè)置于所述連接件上，所述連接件設(shè)有與所述調(diào)節(jié)螺桿相配合的第三連接孔。

本技術(shù)方案還提供了一種打磨方法，應(yīng)用于上述的浮動(dòng)打磨機(jī)構(gòu)，包括如下步驟：

根據(jù)工件的材質(zhì)及打磨余量設(shè)置第一壓縮彈簧及第二壓縮彈簧的預(yù)壓緊力；

將所述浮動(dòng)打磨機(jī)構(gòu)通過(guò)連接部安裝在機(jī)器人的操作頭或機(jī)械手上、并安裝好打磨工具，使述所述打磨工具的磨頭與所述工件表面接觸產(chǎn)生的正壓力方向與第一壓縮彈簧的受力方向及所述第二壓縮彈簧的受力方向相平行或近似平行；

所述工件脫離所述打磨工具，所述第一壓縮彈簧及該第二壓縮彈簧自動(dòng)回到初始位置。

下面進(jìn)一步對(duì)技術(shù)方案進(jìn)行說(shuō)明：

在其中一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)工件的材質(zhì)及打磨余量設(shè)置所述第一壓縮彈簧及所述第二壓縮彈簧的預(yù)壓緊力時(shí)，還包括調(diào)節(jié)拉伸彈簧的伸縮量。

上述本發(fā)明中所述“第一”、“第二”不代表具體的數(shù)量及順序，僅僅是用于名稱的區(qū)分。

上述本發(fā)明的有益效果：

上述浮動(dòng)打磨機(jī)構(gòu)使用時(shí)，首先通過(guò)夾固組件安裝打磨工具，利用夾固部對(duì)打磨工具進(jìn)行固定，并通過(guò)連接組件的連接部與機(jī)器人的操作頭或機(jī)械手連接，再利用第一安裝部連接浮動(dòng)組件，該浮動(dòng)組件利用導(dǎo)桿、連接座、第一壓縮彈簧及第二壓縮彈簧形成可彈性復(fù)位的第二安裝部，第二安裝部與夾固組件，進(jìn)而將打磨工具安裝在機(jī)器人的操作頭或機(jī)械手上，在打磨過(guò)程中，通過(guò)壓縮壓縮彈簧，產(chǎn)生反向彈力，為打磨工具和工件之間提供彈性接觸壓力，壓縮彈簧壓縮量變大，導(dǎo)桿的第二安裝部與第一安裝部之間的間距變大，進(jìn)而可以有效避免打磨工具和工件之間的剛性碰撞；當(dāng)接觸壓力減小時(shí)，壓縮彈簧壓縮量變小，導(dǎo)桿的第二安裝部與第一安裝部之間的間距變大，亦可打磨工件表面。本發(fā)明的浮動(dòng)打磨機(jī)構(gòu)能使得打磨工具和工件之間的接觸力適應(yīng)工件的幾何形狀的變化，實(shí)現(xiàn)柔性加工，提高打磨工件的成品率及打磨質(zhì)量的穩(wěn)定性，提升打磨工具的使用效率和壽命。

上述打磨方法，所述浮動(dòng)打磨機(jī)構(gòu)通過(guò)連接部安裝在機(jī)器人的操作頭或機(jī)械手上、并安裝好打磨工具，使述所述打磨工具的磨頭與所述工件表面接觸產(chǎn)生的正壓力方向與第一壓縮彈簧的受力方向及所述第二壓縮彈簧的受力方向相平行或近似平行，進(jìn)而能避免打磨工具和工件之間的剛性碰撞，并通過(guò)示教或離線編輯生成運(yùn)動(dòng)軌跡，實(shí)現(xiàn)柔性加工，提高打磨工件的成品率。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明所述的浮動(dòng)打磨機(jī)構(gòu)的第一軸測(cè)示意圖；

圖2為本發(fā)明所述的浮動(dòng)打磨機(jī)構(gòu)的第二軸測(cè)示意圖；

圖3為本發(fā)明所述的浮動(dòng)打磨機(jī)構(gòu)的半剖示意圖；

圖4為本發(fā)明所述的打磨方法的流程示意圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：

100、連接組件，110、連接座，120、連接件，122、第一安裝部，124、直線滾珠軸承，126、第三連接孔，130、安裝件，132、連接部，200、浮動(dòng)組件，210、導(dǎo)桿，212、第一連接孔，214、第二連接孔，216、第二安裝部，220、彈簧座，224、第一階梯通孔，230、第一壓縮彈簧，240、第二壓縮彈簧，300、夾固組件，310、夾固件，312、第二階梯通孔，314、第一凹槽，316、第一夾體，318、第二夾體，320、夾塊，322、第二凹槽，302、夾固部，400、抗扭組件，410、拉伸彈簧，420、調(diào)節(jié)螺桿，500、打磨工具，510、磨頭。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用以解釋本發(fā)明，并不限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。

如圖1至3所示，本發(fā)明所述的一種浮動(dòng)打磨機(jī)構(gòu)，包括：連接組件100，連接組件100包括連接座110及連接件120，連接座110設(shè)有連接部132，連接件120的一端固設(shè)于連接座110上、另一端設(shè)有第一安裝部122；浮動(dòng)組件200，浮動(dòng)組件200包括導(dǎo)桿210、彈簧座220、第一壓縮彈簧230及第二壓縮彈簧240，導(dǎo)桿210與安裝部滑動(dòng)連接，導(dǎo)桿210的一端與彈簧座220連接、另一端設(shè)有第二安裝部，第一壓縮彈簧230套設(shè)于導(dǎo)桿210上、并設(shè)置于彈簧座220與第一安裝部122之間，第二壓縮彈簧240套設(shè)于導(dǎo)桿210上、并設(shè)置于第一安裝部122與第二安裝部216之間；及夾固組件300，夾固組件300包括夾固件310，夾固件310的一端與第二安裝部216連接，夾固件310設(shè)有夾固部302。

如圖1至3所示，該浮動(dòng)打磨機(jī)構(gòu)使用時(shí)，首先通過(guò)夾固組件300安裝打磨工具，利用夾固部302對(duì)打磨工具進(jìn)行固定，并通過(guò)連接組件100的連接部132與機(jī)器人的操作頭或機(jī)械手連接，再利用第一安裝部122連接浮動(dòng)組件200，該浮動(dòng)組件200利用導(dǎo)桿210、連接座110、第一壓縮彈簧230及第二壓縮彈簧240形成可彈性復(fù)位的第二安裝部216，第二安裝部216與夾固組件300，進(jìn)而將打磨工具安裝在機(jī)器人的操作頭或機(jī)械手上，在打磨過(guò)程中，通過(guò)壓縮壓縮彈簧，產(chǎn)生反向彈力，為打磨工具和工件之間提供彈性接觸壓力，壓縮彈簧壓縮量變大，導(dǎo)桿210的第二安裝部216與第一安裝部122之間的間距變小，進(jìn)而可以有效避免打磨工具和工件之間的剛性碰撞；當(dāng)接觸壓力減小時(shí)，壓縮彈簧壓縮量變小，導(dǎo)桿210的第二安裝部216與第一安裝部122之間的間距變大，亦可打磨工件表面。本發(fā)明的浮動(dòng)打磨機(jī)構(gòu)能使得打磨工具和工件之間的接觸力適應(yīng)工件的幾何形狀的變化，實(shí)現(xiàn)柔性加工，提高打磨工件的成品率及打磨質(zhì)量的穩(wěn)定性，提升打磨工具的使用效率和壽命。

如圖1至3所示，在本實(shí)施例中，連接組件100還包括安裝件130，安裝件130與連接座110可拆卸連接，安裝件130設(shè)有連接部132，可通過(guò)更換不同結(jié)構(gòu)的安裝件130來(lái)與不同類型的機(jī)器人的操作頭或機(jī)械手進(jìn)行連接，提高本機(jī)構(gòu)的適應(yīng)性。

如圖1至3所示，在本實(shí)施例中，第一安裝部122設(shè)有直線滾珠軸承124，直線滾珠軸承124與導(dǎo)桿210滾動(dòng)配合，進(jìn)而可實(shí)現(xiàn)第一安裝部122與導(dǎo)桿210的滾動(dòng)摩擦配合，減小摩擦力，同時(shí)提高導(dǎo)桿210移動(dòng)的平穩(wěn)性。進(jìn)一步的，第一壓縮彈簧230的一端與彈簧套可拆卸連接、另一端與第一安裝部122可拆卸連接，第二壓縮彈簧240的一端與第一安裝部122可拆卸連接、另一端與夾固件310可拆卸連接，使第一壓縮彈簧230及第二壓縮彈簧240與導(dǎo)桿210同軸心、不接觸，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)壓縮彈簧的預(yù)壓緊安裝，為打磨工具和工件之間提供彈性接觸壓力；優(yōu)選的，可通過(guò)更換不同材質(zhì)及彈力系數(shù)的壓縮彈簧來(lái)調(diào)整壓縮彈簧的預(yù)壓緊力。進(jìn)一步的，彈簧座220設(shè)有第一階梯通孔224，夾固件310設(shè)有第二階梯通孔312，導(dǎo)桿210的兩端設(shè)有與第一階梯通孔224相對(duì)應(yīng)的第一連接孔212及與第二階梯通孔312相對(duì)應(yīng)的第二連接孔214，；導(dǎo)桿210的兩端分別套設(shè)于第一階梯通孔224及第二階梯通孔312內(nèi)，并分別通過(guò)螺栓與彈簧座220及夾固件310連接，因而實(shí)現(xiàn)了導(dǎo)桿210的安裝，同時(shí)可以調(diào)節(jié)螺栓與第一連接孔212及第二連接孔214之間的連接深度來(lái)調(diào)整導(dǎo)桿210的安裝長(zhǎng)度(即彈簧座220與第一安裝部122之間的最小間距及第一安裝部122與第二安裝部216之間的最小間距可根據(jù)壓縮彈簧所需的預(yù)壓緊力進(jìn)行調(diào)整)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)壓縮彈簧的預(yù)壓緊力的調(diào)整；該第一階梯通孔224及第二階梯通孔312與螺栓配合的一端的孔徑大于與導(dǎo)桿210配合的一端的孔徑。優(yōu)選的，導(dǎo)桿210、第一壓縮彈簧230及第二壓縮彈簧240至少為兩個(gè)、且縱向間隔設(shè)置于夾固件310與彈簧座220之間，根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整，使夾固件310與連接件120之間的相對(duì)移動(dòng)更加平穩(wěn)及靈敏。該第一壓縮彈簧230及第二壓縮彈簧240可以根據(jù)不同材質(zhì)、不同打磨余量打磨工件選擇其材質(zhì)、幾何參數(shù)，壓縮彈簧穿過(guò)導(dǎo)桿210，兩端部固定在彈簧座220內(nèi)，使得第一壓縮彈簧230及第二壓縮彈簧240和導(dǎo)桿210同軸心，兩者之間不接觸，避免第一壓縮彈簧230及第二壓縮彈簧240和導(dǎo)桿210之間摩擦。

如圖1至3所示，在本實(shí)施例中，夾固組件300還包括夾塊320，夾塊320與夾固件310可拆卸連接，夾塊320設(shè)有第一凹槽314，夾固件310設(shè)有與第一凹槽314相配合形成夾固部302的第二凹槽422。進(jìn)一步的，夾固件310包括第一夾體316及與第一夾體316相互垂直或近似垂直的第二夾體318，第一夾體316與第二安裝部216連接、且與連接件120橫向間隔設(shè)置，第二夾體318設(shè)有夾固部302，因而可與需打磨的工件錯(cuò)開(kāi)，避免打磨過(guò)程中的相互干涉。

如圖1至3所示，在本實(shí)施例中，該浮動(dòng)打磨機(jī)構(gòu)還包括抗扭組件400，抗扭組件400包括與導(dǎo)桿210縱向間隔設(shè)置的拉伸彈簧410及調(diào)節(jié)螺桿420，拉伸彈簧410的一端與夾固件310固定連接、另一端與調(diào)節(jié)螺桿420固定連接，調(diào)節(jié)螺桿420設(shè)置于連接件120上，連接件120設(shè)有與調(diào)節(jié)螺桿420相配合的第三連接孔126；因而通過(guò)調(diào)節(jié)拉伸彈簧410的彈力大小，補(bǔ)償夾具自重產(chǎn)生的扭矩，同時(shí)使導(dǎo)桿210與直線滾珠軸承124之間運(yùn)動(dòng)時(shí)的摩擦力小，不會(huì)出現(xiàn)卡死現(xiàn)象(同時(shí)減少導(dǎo)桿210與直線滾珠軸承124之間的相互磨損)，進(jìn)而使磨頭浮動(dòng)打磨順暢，保證打磨時(shí)的穩(wěn)定性。該拉伸彈簧410的彈性系數(shù)小于第一壓縮彈簧230的彈性系數(shù)及第二壓縮彈簧240的彈性系數(shù)，優(yōu)選的，拉伸彈簧410的拉伸力小于第一壓縮彈簧230及第二壓縮彈簧240的預(yù)緊力。

如圖4所示，本發(fā)明所述的一種打磨方法，應(yīng)用于上述的浮動(dòng)打磨機(jī)構(gòu)，包括如下步驟：

根據(jù)工件的材質(zhì)及打磨余量設(shè)置第一壓縮彈簧及第二壓縮彈簧的預(yù)壓緊力；

將所述浮動(dòng)打磨機(jī)構(gòu)通過(guò)連接部安裝在機(jī)器人的操作頭或機(jī)械手上、并安裝好打磨工具，使述所述打磨工具的磨頭與所述工件表面接觸產(chǎn)生的正壓力方向與第一壓縮彈簧的受力方向及所述第二壓縮彈簧的受力方向相平行或近似平行；

所述工件脫離所述打磨工具，所述第一壓縮彈簧及該第二壓縮彈簧自動(dòng)回到初始位置。

所述浮動(dòng)打磨機(jī)構(gòu)通過(guò)連接部安裝在機(jī)器人的操作頭或機(jī)械手上、并安裝好打磨工具，使述所述打磨工具的磨頭與所述工件表面接觸產(chǎn)生的正壓力方向與第一壓縮彈簧的受力方向及所述第二壓縮彈簧的受力方向相平行或近似平行，進(jìn)而能避免打磨工具和工件之間的剛性碰撞，并通過(guò)示教或離線編輯生成運(yùn)動(dòng)軌跡，實(shí)現(xiàn)柔性加工，提高打磨工件的成品率。

本實(shí)施中，根據(jù)工件的材質(zhì)及打磨余量設(shè)置第一壓縮彈簧及第二壓縮彈簧的預(yù)壓緊力時(shí)，還包括調(diào)節(jié)拉伸彈簧的伸縮量；進(jìn)而可補(bǔ)償?shù)窒麢C(jī)構(gòu)自身重力對(duì)導(dǎo)桿和直線滾珠軸承的扭矩，使導(dǎo)桿移動(dòng)更加平穩(wěn)，減少導(dǎo)桿與第一安裝部之間因發(fā)生的徑向受力而磨損。該拉伸彈簧的彈性系數(shù)小于第一壓縮彈簧的彈性系數(shù)及第二壓縮彈簧的彈性系數(shù)，優(yōu)選的，拉伸彈簧的拉伸力小于第一壓縮彈簧及第二壓縮彈簧的預(yù)緊力。

優(yōu)選實(shí)施例中：

S1、根據(jù)不同的工件材質(zhì)、不同的打磨余量選擇不同材質(zhì)、不同幾何參數(shù)的第一壓縮彈簧及第二壓縮彈簧，工件的材質(zhì)越硬需要的預(yù)緊力越大，工件的打磨余量越大需要的預(yù)緊力越大；

S2、該第一壓縮彈簧及該第二壓縮彈簧被預(yù)壓縮安裝在浮動(dòng)組件中；

S3、調(diào)節(jié)拉伸彈簧的拉伸力，補(bǔ)償?shù)窒麢C(jī)構(gòu)自身重力對(duì)導(dǎo)桿和直線滾珠軸承的扭矩；

S4、將浮動(dòng)打磨機(jī)構(gòu)通過(guò)安裝件的連接部安裝在機(jī)器人的操作頭或自由端，生成運(yùn)動(dòng)軌跡過(guò)程中，使所述打磨工具的磨頭與所述工件表面接觸產(chǎn)生的正壓力方向與第一壓縮彈簧的受力方向及所述第二壓縮彈簧的受力方向相平行或近似平行，為打磨工具和工件之間提供彈性接觸壓力，彈簧壓縮量越大，接觸壓力越大；

S5、并通過(guò)示教或離線編輯生成運(yùn)動(dòng)軌跡，進(jìn)行柔性加工，當(dāng)工件脫離打磨工具后，該第一壓縮彈簧及該第二壓縮彈簧在初始預(yù)壓力作用下自動(dòng)回到原來(lái)位置。

以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡(jiǎn)潔，未對(duì)上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說(shuō)明書(shū)記載的范圍。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。