[发明专利]一种浮动感知磨头装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种打磨头，特别是涉及一种浮动感知磨头装置。

背景技术

随着先进国家已经朝着工业4.0(智能化生产)方向发展，而我国的工业3.0(全自动化生产)目标还没有完全实现，特别是铸造行业的前道打磨工序。由于铸件结构复杂异形，需要打磨的面、孔和边分布于铸件四周，打磨难度大。

在我国目前阶段，铸件的前道打磨工序主要是靠人工打磨，部分工厂有引进少数打磨设备。但是市场上现有的打磨设备配备的多为无浮动的磨头，如果铸件的冒口和飞边大，这种硬磨削很容易产生过磨削和欠磨削。过磨削时，砂轮磨头的切削力会瞬间加大，造成电主轴的电流过载从而烧坏电主轴；欠磨削时，又无法保证铸件打磨后尺寸的一致性，需要二次返工，难以实现大批量的自动化精加工。

少许打磨设备配备的打磨头有浮动功能，但浮动装置采用径向安装弹簧的方案，浮动角度无法精确控制，浮动量取决于设计者的经验和现场调试，调试随机性大和周期时间长，仍无法满足大批量的自动化精加工对铸件外形尺寸一致性的苛刻要求。

发明内容

本发明提供了一种浮动感知磨头装置，其克服了现有技术的打磨头所存在的不足之处。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种浮动感知磨头装置，包括本体、电主轴机构、浮动控制机构，所述浮动控制机构包括第一关节轴承、多个气缸和多个检测器，电主轴机构通过第一关节轴承安装于本体；所述多个气缸安装于本体，并沿电主轴机构周向分布，以对所述电主轴机构的浮动角度进行浮动控制；所述多个检测器沿电主轴机构周向分布，并对电主轴机构的浮动角度或浮动位移进行检测，或对电主轴机构上指定部件与本体上指定部件的间距进行检测；各检测器分别连接电主轴机构的控制器。

进一步的，所述电主轴机构包括电主轴、转接套，转接套套在电主轴外，且转接套上设置有法兰；所述本体包括壳体和设置在壳体上的上端盖、下端盖，第一关节轴承的内圈套在转接套外，外圈固定于壳体内，法兰位于壳体内，电主轴的输出轴穿过下端盖；所述气缸安装于上端盖，且其输出推力作用于法兰。

进一步的，所述检测器为位移传感器或光电传感器，用于测量所述上端盖和法兰的间距，并连接电主轴的控制器。

进一步的，所述检测器安装于所述上端盖。

进一步的，所述上端盖还安装有多个缓冲器，该多个缓冲器沿电主轴机构的周向分布，并分别靠近所述法兰。

进一步的，所述缓冲器通过缓冲器法兰、调节螺母、限位螺母和螺钉安装于所述上端盖，并在电主轴的浮动角度超过预设值时，通过所述限位螺母实现机械限位。

进一步的，所述各气缸的活塞杆端部分别安装有缓冲套，该缓冲套抵在所述法兰上。

进一步的，还包括一个或多个用于限制电主轴机构绕其轴线转动的限位机构，该限位机构包括安装于所述上端盖的限位销、第二关节轴承、润滑轴套，第二关节轴承的内圈套在限位销下端，外圈可上下滑动地套设在润滑轴套内，润滑轴套固定在所述法兰上。

进一步的，所述电主轴的输出轴安装有连接头，该连接头的内孔中安装有弹性夹头，加工刀具的上端套入弹性夹头中，弹性夹头并用螺母拧紧。

进一步的，所述壳体通过固定架配合螺钉与机械手法兰连接；所述转接套和下端盖之间配合有密封圈。

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：

1、本发明通过第一关节轴承和多个气缸实现浮动打磨，最大程度避免硬打磨对电主轴的冲击碰撞，有效避免电主轴因负载电流过大而烧坏。

2、所述检测器的设置，能够对电主轴机构的浮动角度进行精确控制，当浮动角度超过预设值时将强制停机，具备电气保护功能。所述检测器优选采用精密的位移传感器，性价比高、实用性强，通过位移的变化量间接计算出浮动角度的变化量，实现浮动角度的精确控制。

3、所述缓冲器能吸收浮动打磨时的冲击碰撞，并且当浮动角度超过预设值时可通过限位螺母实现机械限位，具备机械保护功能。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种浮动感知磨头装置不局限于实施例。

附图说明

图1是本发明的结构示意图(含打磨工件)；

图2是本发明的侧视图；

图3是本发明的A-A剖视图；

图4是本发明隐藏壳体后的内部结构示意图；

图5是本发明的俯视图；

图6是本发明的浮动原理图(C-C剖视)。

具体实施方式