一种机器人美饰抛光工具

摘要

本发明提供一种机器人美饰抛光工具，包括：驱动机构；传动机构，所述传动机构的输入端与所述驱动机构的输出端连接；抛光机构，所述抛光机构的输入端与所述传动机构的输出端连接，当所述驱动机构工作时，所述抛光机构能够对金属表面进行抛光；连接机构，所述连接机构与所述抛光机构连接，所述连接机构用于与机器人或机床连接，本发明的技术方案增强了抛光机的适用性，本装置可以通过更换不同的抛光机构实现对不同工件的抛光，简化了生产程序，提高了工作效率。

说明书

技术领域

本发明涉及金属加工，特别涉及一种机器人美饰抛光工具。

背景技术

零件加工生产过程中，经常涉及到对工件表面进行各种处理：例如，喷涂前对零件表面进行清洁除锈，加工后对零件棱边进行去毛刺处理，对零件外观要求高的进行抛光处理等，某些形状复杂的大型零件，如表面含有大量凸起、凹槽、棱边的零件、表面为空间曲面的零件等等，由于零件表面含有油污、锈蚀、飞边毛刺需要进行去除，传统的手工作业方式，效率低下，由于零件表面的凸起、凹槽等，人工处理非常麻烦，表面处理质量也难以均匀，同时去除过程中产生的粉尘对人体也有一定伤害。如果设计成专机设备，又成本高昂、功能单一，难以适应多品种、小批量的生产需求。

并且现有的生产环境中，工作人员经常需要根据待加工零件的类型更换处理设备，从而增加了工作量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机器人美饰抛光工具，实现了对不同工件进行表面抛光处理。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种机器人美饰抛光工具，包括：驱动机构；传动机构，所述传动机构的输入端与所述驱动机构的输出端连接；抛光机构，所述抛光机构的输入端与所述传动机构的输出端连接，当所述驱动机构工作时，所述抛光机构能够对金属表面进行抛光；连接机构，所述连接机构与所述抛光机构连接，所述连接机构用于与机器人或机床连接。

进一步地，所述驱动机构包括驱动电机，所述连接机构包括连接底板和连接支架，所述连接支架设于所述连接底板上，所述连接支架与所述驱动电机位于所述连接底板的同一侧；所述连接支架包括支撑部和连接部，所述支撑部的数量为2个，两个所述支撑部的一端与所述连接底板连接，且所述支撑部相对于所述连接底板垂直设置，两个所述支撑部的另一端与所述连接部连接，所述连接部上设有连接槽，所述连接部通过连接槽与所述机器人或所述机床连接。

进一步地，所述抛光机构包括磨料辊刷总成、锁定机构、驱动机构和轴承座支架；所述轴承座支架的数量为2，两个所述轴承座支架均与所述连接底板连接，靠近所述驱动电机输出端的所述轴承座支架上设有驱动机构，远离所述驱动电机输出端的所述轴承架支座上设有锁定机构，所述磨料辊刷总成的一端与驱动机构连接，所述磨料辊刷总成的另一端与所述锁定机构连接。

进一步地，所述磨料辊刷总成包括磨料刷和传动轴，所述传动轴沿所述磨料刷的轴线贯穿所述磨料刷，当所述传动轴转动时，所述磨料刷能够跟随所述传动轴转动，所述传动轴包括驱动连接端和锁定连接端，所述驱动连接端上设有第一定位槽，所述第一定位槽内设有第一安装孔；所述驱动机构包括驱动轴承挡盖、驱动轴承座、驱动轴承和驱动轴；所述驱动轴承座与靠近所述驱动电机输出端的所述轴承座支架连接，所述驱动轴承设于所述驱动轴承座内，所述驱动轴承挡盖设于所述驱动轴承座远离所述磨料辊刷总成的一端，所述驱动轴与所述驱动轴承连接，所述驱动轴的一端设有第一顶尖，所述第一顶尖与所述第一安装孔配合使用，所述第一顶尖与所述第一安装孔配合使用时，所述驱动轴能够带动所述传动轴转动；还包括第一防尘挡盖和第一圆螺母，所述第一防尘挡盖设于所述驱动轴承座的靠近所述磨料辊刷总成的一端，所述第一圆螺母设于所述驱动轴上且位于所述传动轴与所述第一防尘挡盖之间处；在所述驱动轴上且位于所述第一顶尖与所述第一圆螺母之间设有第一定位块，所述第一定位块与所述第一定位槽配合使用。

进一步地，所述锁定机构包括锁定轴承挡盖、锁定轴承座、锁定轴承、轴承衬套和锁定顶轴；所述锁定轴承座可拆卸地与远离所述驱动电机输出端的所述轴承座支架连接，所述锁定轴承设于所述锁定轴承座内，所述锁定轴承挡盖设于所述锁定轴承座远离所述磨料辊刷总成的一端，所述锁定顶轴与所述锁定轴承连接，所述锁定顶轴的一端设有第二顶尖，所述锁定连接端上设有第二安装孔，所述第二顶尖与所述第二安装孔配合使用，所述传动轴能够带动所述驱动轴转动，所述轴承衬套设于所述锁定轴承座内，且位于所述锁定轴承与所述锁定轴承挡盖之间处，所述轴承衬套的一端与所述锁定轴承相接触，所述轴承衬套的另一端与所述锁定轴承挡盖相接触；还包括第二防尘挡盖和第二圆螺母，所述第二防尘挡盖设于所述锁定轴承座的靠近所述磨料辊刷总成的一端，所述第二圆螺母设于所述锁定顶轴上且位于所述锁定轴承与所述锁定轴承挡盖之间处。

进一步地，所述第一顶尖和所述第二顶尖均为锥形，所述第一安装孔和所述第二安装孔均为锥形孔。

进一步地，所述传动机构包括主动同步轮、从动同步轮和同步带；所述主动同步轮与所述驱动电机的输出端连接，所述从动同步轮与所述驱动轴的另一端连接，所述从动同步轮能够带动所述驱动轴转动，所述同步带与所述主动同步轮和所述从动同步轮连接，所述驱动电机的输出端能够带动所述主动同步轮转动，当所述主动同步轮转动时，所述从动同步轮能够跟随主动同步轮转动。

进一步地，还包括同步带张紧调节装置，所述驱动机构还包括电机抱紧座和电机支撑座，所述电机支撑座设置在所述连接底板上，所述电机支撑座上设有导向槽，所述驱动电机的一部分位于所述导向槽中，所述电机抱紧座与所述驱动电机连接，所述同步带张紧调节装置与所述电机抱紧座连接，所述同步带张紧调节装置能够带动所述驱动电机移动，从而改变所述主动同步轮与所述从动同步轮之间的距离。

进一步地，所述同步带张紧调节装置包括：螺钉固定座和拉紧螺钉；所述螺钉固定座设于所述电机支撑座上，所述拉紧螺钉与所述螺钉固定座连接，所述拉紧螺钉的下端与所述电机抱紧座连接，旋拧所述拉紧螺钉能够带动所述驱动电机的输出端在所述导向槽内移动。

进一步地，还包括防护罩，所述防护罩与所述电机支撑座和靠近所述驱动电机输出端的所述轴承座支架均连接，所述主动同步轮、从动同步轮和同步带位于所述防护罩。

分析可知，本发明公开一种机器人美饰抛光工具，本发明的技术方案增强了抛光机的适用性，本装置可以通过更换不同的抛光机构实现对不同工件的抛光，简化了生产程序，提高了工作效率。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。其中：

图1本发明一个实施例的一种机器人美饰抛光工具的结构立体示意图。

图2本发明一个实施例的一种机器人美饰抛光工具的结构主视示意图。

图3本发明一个实施例的一种机器人美饰抛光工具的结构俯视示意图。

图4本发明一个实施例的一种机器人美饰抛光工具的磨料辊刷总成处局部结构剖视示意图。

图5为图2的A处放大图。

图6为图2的B处放大图。

图7为图2的C处放大图。

图8本发明一个实施例的一种机器人美饰抛光工具的工作状态示意图。

图9本发明一个实施例的一种机器人美饰抛光工具的驱动机构的结构立体示意图；

图10本发明一个实施例的一种机器人美饰抛光工具的驱动机构和磨料辊刷总成的结构立体示意图。

附图标记说明：1-连接底板；2-轴承座支架；3-锁定机构；31-锁定轴承挡盖；32-锁定轴承座；33-轴承衬套；34-第二圆螺母；35-锁定顶轴；36-锁定轴承；37-第二防尘挡盖；4-磨料辊刷总成；41-磨料刷；42-传动轴；5-驱动机构；51-驱动轴承挡盖；52-驱动轴承座；53-驱动轴承；54-驱动轴；55-第一防尘挡盖；56-第一圆螺母；57-第一定位块；6-从动同步轮；7-防护罩；8-同步带；9-主动同步轮；10-电机支撑座；11-同步带张紧调节装置；111-螺钉固定座；112-拉紧螺钉；12-连接支架；13-电机抱紧座；14-驱动电机；15-工件；16-变位机；17-机器人；18-第一定位槽。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。各个示例通过本发明的解释的方式提供而非限制本发明。实际上，本领域的技术人员将清楚，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，可在本发明中进行修改和变型。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例，以产生又一个实施例。因此，所期望的是，本发明包含归入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。

在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”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而不是要求本发明必须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。本发明中使用的术语“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连；可以是有线电连接、无线电连接，也可以是无线通信信号连接，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的具体含义。

所附附图中示出了本发明的一个或多个示例。详细描述使用了数字和字母标记来指代附图中的特征。附图和描述中的相似或类似标记的已经用于指代本发明的相似或类似的部分。如本文所用的那样，用语“第一”、“第二”、“第三”以及“第四”可互换地使用，以将一个构件与另一个区分开，且不旨在表示单独构件的位置或重要性。

如图1至图10所示，根据本发明的实施例，提供了一种机器人美饰抛光工具，包括：驱动机构；传动机构，传动机构的输入端与驱动机构的输出端连接；抛光机构，抛光机构的输入端与传动机构的输出端连接，当驱动机构工作时，抛光机构能够对金属表面进行抛光；连接机构，连接机构与抛光机构连接，连接机构用于与机器人或机床连接。通过抛光机构可以对待抛光物体的表面进行抛光，通过驱动机构可以驱动抛光机构进行抛光工作，连接机构用于将本装置与机器人、车床等工业生产设备相连接，从而最大程度上发挥本工具的功能。

优选地，驱动机构包括驱动电机14，连接机构包括连接底板1和连接支架12，连接支架12设于连接底板1上，连接支架12与驱动电机14位于连接底板1的同一侧；连接支架12包括支撑部和连接部，支撑部的数量为2个，两个支撑部的一端均与连接底板1连接，且支撑部相对于连接底板垂直设置，两个支撑部的另一端与连接部连接，连接部上设有连接槽，连接部通过连接槽与机器人或机床连接。由于机器人和车床通过连接槽与本装置相连，且由于连接槽设置与连接部上，连接部位于远离抛光机构的一侧，所以在通过机器人和车床使用本工具时，不会因连接处的位置导致使用不便。

优选地，抛光机构包括磨料辊刷总成4、锁定机构3、驱动机构5和轴承座支架2；轴承座支架2的数量为2，两个轴承座支架2均与连接底板1连接，靠近驱动电机14输出端的轴承座支架2上设有驱动机构5，远离驱动电机14输出端的轴承架支座上设有锁定机构3，磨料辊刷总成4的一端与驱动机构5连接，磨料辊刷总成4的另一端与锁定机构3连接。磨料辊刷总成4用于对材料进行美饰抛光，根据不同的表面要求，可以选用不同材质的磨料刷或者抛光轮，锁定机构3能够拆卸，拆卸锁定机构3后即可以将磨料辊刷总成4从驱动机构5上拆下，便于使用者更换不同材质的磨料辊刷总成4。

优选地，磨料辊刷总成4包括磨料刷41和传动轴42，传动轴42沿磨料刷41的轴线贯穿磨料刷41，当传动轴42转动时，磨料刷41能够跟随传动轴42转动，传动轴42包括驱动连接端和锁定连接端，驱动连接端上设有第一定位槽18，第一定位槽18内设有第一安装孔；驱动机构5包括驱动轴承挡盖51、驱动轴承座52、驱动轴承53、驱动轴54、第一防尘挡盖55和第一圆螺母56；驱动轴承座52与靠近驱动电机14输出端的轴承座支架2连接，驱动轴承53设于驱动轴承座52内，驱动轴承挡盖51设于驱动轴承座52远离磨料辊刷总成4的一端，第一防尘挡盖55设于驱动轴承座52靠近磨料辊刷总成4的一端，驱动轴54与驱动轴承53连接，驱动轴54的一端设有第一顶尖，第一顶尖与第一安装孔配合使用，第一顶尖与第一防尘挡盖55之间设有第一定位块57，第一定位块57与第一定位槽18配合使用，第一定位块57为扁形结构，即第一定位块57的截面为圆形去掉两个相对的劣弧，第一定位槽18的截面为两个相对的劣弧之间的部分，截面为两个相对的劣弧之间的空间形成第一定位槽18。第一定位块57的形状与第一定位槽18相匹配，第一定位块57插入至第一定位槽18后可以将驱动轴54的扭矩传递给传动轴42，所以驱动轴54能够带动传动轴42转动，驱动轴54上且位于传动轴42与第一防尘挡盖55之间处设有第一圆螺母56。

优选地，锁定机构3包括锁定轴承挡盖31、锁定轴承座32、锁定轴承36、轴承衬套33、锁定顶轴35、第二防尘挡盖37和第二圆螺母34；

锁定轴承座32可拆卸地与远离驱动电机14输出端的轴承座支架2连接，锁定轴承36设于锁定轴承座32内，锁定轴承挡盖31设于锁定轴承座32远离磨料辊刷总成4的一端，第二防尘挡盖37设于锁定轴承座32靠近磨料辊刷总成4的一端，锁定顶轴35与锁定轴承36连接，锁定顶轴35上且位于锁定轴承36与锁定轴承挡盖31之间处设有第二圆螺母34，锁定顶轴35的一端设有第二顶尖，锁定连接端上设有第二安装孔，第二顶尖与第二安装孔配合使用，，轴承衬套33设于锁定轴承座32内，且位于锁定轴承36与锁定轴承挡盖31之间处，轴承衬套33的一端与锁定轴承36相接触，轴承衬套33的另一端与锁定轴承挡盖31相接触。当传动轴42转动时通过第二顶尖和第二安装孔可以带动锁定顶轴35转动，从而使驱动电机14在工作中时，传动轴42可以正常的转动，由于锁定轴承座32是可拆卸地，能够从轴承座支架2上拆下，由于传动轴42和锁定顶轴35的连接为插接，所以可以轻松地取下，之后即可更换磨料辊刷总成4，通常锁定轴承座32通过固定螺栓与轴承座支架2连接。

优选地，所述第一顶尖和所述第二顶尖均为锥形，所述第一安装孔和所述第二安装孔均为锥形孔。锥形孔易于加工，降低了传动轴42的生产难度。第一顶尖、第一安装孔与第二顶尖、第二安装孔用于定位锁紧并保证传动轴42与驱动轴54和锁定顶轴35同轴。第一顶尖与第二顶尖均为锥形，第一顶尖后端有扁形结构，第一安装孔前端定位槽，扁形结构插入定位槽内，可防止相对转动。当驱动轴54转动时，在扁形结构与定位槽作用下，传动轴42会跟随转动。磨料刷41安装于传动轴42上，通过第一圆螺母56和第二圆螺母34对于磨料刷41进行夹紧在传动轴42上。

优选地，传动机构包括主动同步轮9、从动同步轮6和同步带8；主动同步轮9与驱动电机14的输出端连接，从动同步轮6与驱动轴54的另一端连接，从动同步轮6能够带动驱动轴54转动，同步带8与主动同步轮9和从动同步轮6连接，驱动电机14的输出端能够带动主动同步轮9转动，当主动同步轮9转动时，从动同步轮6能够跟随主动同步轮9转动。同步带8可以传输动力，将驱动电机14产生的动力传输至磨料辊刷总成4处，从而使本装置能够正常进行抛光工作。

优选地，还包括同步带张紧调节装置11，驱动机构还包括电机抱紧座13和电机支撑座10，电机支撑座10上设有导向槽，驱动电机14的一部分位于导向槽中，电机抱紧座13与驱动电机14连接，同步带张紧调节装置11与电机抱紧座13连接，同步带张紧调节装置11能够带动驱动电机14移动，从而改变主动同步轮9与从动同步轮6之间的距离。

优选地，同步带张紧调节装置11包括：螺钉固定座111和拉紧螺钉112；

螺钉固定座111设于电机支撑座10上，拉紧螺钉112与螺钉固定座111连接，拉紧螺钉112的下端与电机抱紧座13连接，旋拧拉紧螺钉112能够带动驱动电机14在导向槽内移动，移动的方向为从动同步轮9与从动同步轮6之间的连线方向。通过旋拧拉紧螺钉112可调节驱动电机14在电机支撑座10上垂直方向的位置，从而改变主动同步轮9与从动同步轮6的中心距，可调节同步带8的松紧，也方便于更换同步带8。

优选地，还包括防护罩7，防护罩7与电机支撑座10和靠近驱动电机14输出端的轴承座支架2连接，主动同步轮9、从动同步轮6和同步带8位于防护罩7，防护罩7用于遮挡工件转动部分，防护罩7安装后可以将主动同步轮9、从动同步轮6和同步带8完全包覆，防止外部物体卷入造成事故。

如图8所示，此为本装置在实际中的应用，工件15安装在变位机16上，通过机器人17控制本装置移动，在通过变位机16控制工件15转动，从而实现了对工件15的打磨。

该工具使用的磨料辊刷总成4与抛光轮等均为柔性材料，除用于平整表面的美饰抛光处理外，也可用于表面有凸起的工件表面；该工具通过更换不同材质的磨料轮辊、抛光轮等，完成不同要求的表面处理工作，适应性强；该工具磨料辊刷总成4拆装方便，便于更换。磨料辊刷总成4的传动轴42的两端含有锥形孔，安装时通过驱动机构5上的驱动轴与锁定机构3的锁定顶轴35端部的锥形顶尖夹紧定位。拆卸时，拧下固定锁定机构3的螺栓，将锁定机构3退出，即可将磨料辊刷总成4卸下；该工具通过机器人抓取进行工件打磨，加工过程为柔性加工，对运动轨迹精度要求不高，简化调试人员工作；磨料辊刷总成4速度可调，可通过变频器控制电机转速进行调节，当此项不能满足调节范围时，可通过更换主动同步轮9或者从动同步轮6改变传动比来调节。本机器人美饰抛光工具安装到机器人17的末端，通过机器人17路径规划对工件15进行美饰抛光加工，不仅可加工范围大，还可以针对不同零件设定不同加工程序，在换产加工时无需复杂、漫长的换产调试工作，同时美饰工具为柔性接触打磨工具，对于零件的尺寸变形有一定的补偿作用，可以在极高的加工效率下实现高质量的加工要求。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。