[发明专利]一种用于工业机器人末端的轴向浮动抛光装置

说明书

本发明涉及非球面光学加工设备领域，具体地说是一种用于工业机器人末端的轴向浮动抛光装置，包括抛光工具头、浮动芯轴、固定套筒、压缩弹簧、驱动装置、保护罩和转接法兰，浮动芯轴可移动地设于固定套筒中，固定套筒固设于保护罩上，保护罩内设有驱动装置，浮动芯轴位于固定套筒外的前端设有抛光工具头，浮动芯轴位于固定套筒内的后部套设有弹簧支架、压缩弹簧和弹簧压圈，且压缩弹簧设于弹簧支架和弹簧压圈之间，驱动装置的动力输出端设有通孔，且浮动芯轴后端插装入所述通孔中，保护罩远离固定套筒一侧设有转接法兰。本发明实现了抛光过程的压力和转速可控，并能与通用的工业机器人快速集成。

技术领域

本发明涉及非球面光学加工设备领域，具体地说是一种用于工业机器人末端的轴向浮动抛光装置。

背景技术

传统的光学非球面抛光都是通过人工手动实现，劳动强度大，抛光效率低。先进的数控抛光设备基本为国外垄断，一台中等口径的设备动辄几百万，投入成本和维护成本巨大。随着社会工业的快速发展，工业机器人已经广泛应用于工业生产中，工业机器人的自由度多，臂展大，而且是成熟的标准化产品，如果采用工业机器人进行非球面光学元件的抛光将是一条高性价比的技术路线。如果利用工业机器人进行非球面抛光，一方面要研发适用于机器人的抛光算法软件，另一方面就是开发适宜工业机器人应用的抛光工具系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于工业机器人末端的轴向浮动抛光装置，实现了抛光过程的压力和转速可控，并能与通用的工业机器人快速集成。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种用于工业机器人末端的轴向浮动抛光装置，包括抛光工具头、浮动芯轴、固定套筒、压缩弹簧、驱动装置、保护罩和转接法兰，浮动芯轴可移动地设于固定套筒中，所述固定套筒固设于所述保护罩上，所述保护罩内设有驱动装置，所述浮动芯轴位于固定套筒外的前端设有抛光工具头，所述浮动芯轴位于固定套筒内的后部套设有弹簧支架、压缩弹簧和弹簧压圈，且所述压缩弹簧设于所述弹簧支架和弹簧压圈之间，所述驱动装置的动力输出端设有通孔，且浮动芯轴后端插装入所述通孔中，所述保护罩远离固定套筒一侧设有转接法兰。

所述固定套筒内壁与所述浮动芯轴之间套设有直线轴承，在所述直线轴承远离抛光工具头一侧的浮动芯轴上设有轴承，在所述轴承远离直线轴承一侧的浮动芯轴上套设有轴承压环和弹簧支架，且所述轴承与所述轴承压环相抵，所述轴承压环置于所述弹簧支架中。

所述弹簧压圈可调整地设于所述固定套筒中，在所述固定套筒侧面开有多个螺纹孔，且所述弹簧压圈位置确定后通过一锁紧螺钉插入相应的螺纹孔内止动定位。

所述弹簧支架远离轴承压环一侧设有凸台，所述弹簧压圈靠近所述弹簧支架也设有凸台，所述压缩弹簧两端分别套装于对应的凸台上。

所述固定套筒前端内部设有油封，所述固定套筒后端设有压圈，且所述压圈与固定套筒的轴肩配合固定所述保护罩。

所述浮动芯轴前端与所述抛光工具头螺纹连接。

所述浮动芯轴后端设有平键与所述驱动装置动力输出端的通孔连接。

本发明的优点与积极效果为：

1、本发明的抛光工具头具有轴向浮动功能，能够自适应和补偿工业机器人执行抛光程序过程中的误差和振动，同时可以实现转速和抛光压力的可控可调。本发明通过调节合适的抛光压力和选择相匹配的自转速度，能够对镜面面形等进行快速抛光和修复，有助于避免塌边、翘边以及低芯、高芯等抛光缺陷。另外由于抛光工具头的自转转速和抛光压力成为了一种定量可控的工艺参数，有助于开展基于工业机器人的确定性抛光工作。

2、本发明具有独立的电气和机械部分，通过转接法兰就可以实现在不同类工业机器人末端安装就位，另外抛光工具头与浮动芯轴螺纹连接，安装和更换时间成本低，可以将任意不具备浮动功能的抛光工具连接于浮动芯轴上，在抛光过程中自动具备浮动的特性，使用灵活方便。