[实用新型]曲面自适应贴合装置

说明书

一种曲面高质量打磨、抛光、去毛刺等精密表面处理技术领域的曲面自适应贴合装置，包括尾座端盖、压缩弹簧、弹簧导向长支柱、弹簧导向短支柱、球窝、球头、顶座端盖、工具联接板、工具，弹簧导向长支柱、弹簧导向短支柱固定联接在尾座端盖和顶座端盖上，压缩弹簧安装在弹簧导向长支柱、弹簧导向短支柱上；球头一端的球头安装在球窝中，球头另一端的螺杆与顶座端盖固定连接。本实用新型通过在工具与机器人末端之间增加了一种曲面自适应贴合装置，在机器人自动化打磨和抛光产品的时候，能够在工具与工件接触时对工具的姿态进行自动角度持续调整，以实现工具与工件表面持续有效的接触。同时结构成本低廉，满足使用需求的前提下，极大的降低企业成本。

技术领域

本实用新型涉及一种曲面高质量打磨、抛光、去毛刺等精密表面处理技术领域的贴合装置，特别是一种采用球头和球窝机构实现曲面自适应贴合的曲面自适应贴合装置。

背景技术

传统当前曲面打磨、抛光行业中，普遍由人工完成。人工作业不仅劳动强度大，而且效率低下，加工好的产品表面质量差异大，很难保证工件外观表面高质量；熟练作业员工的培养，耗时耗力，作业现场的噪声和粉尘也严重影响作业人员的健康。随着机器人技术、工业自动化技术的发展，机器人自动化已逐渐取代人工打磨、抛光等作业，现有表面自动化精密处理技术中，多为控制打磨、抛光和去毛刺力的大小的探索和研究，如专利CN201810769480.6公开了一种用于安装打磨头的恒力执行器，采用基于气缸的恒力控制器实现被动柔顺控制，通过控制气动比例阀输出气缸压力，使打磨过程中打磨压力恒定不变。专利CN201910448875.0公开了一种打磨均匀性好的钢管表面除锈装置,采用基于弹簧的被动柔顺控制方案，这些恒力控制装置，在对曲面作业时候，只能单方面控制作业力的大小，因未能解决工具与工件接触面的稳定贴合状态，导致工件表面磨抛的不均匀产生返工与报废。专利CN105500148B公开了一种大型曲面磨削自适应打磨装置，采用基于弹簧、万向轮和支撑杆的方案，此方案结构简单，但未能实现末端工具的自重消除，即在竖直状态下使用效果优良，但在水平或者倾斜状态下，会因为工具自重导致弹簧压缩和拉伸，导致装置的曲面贴合性差。

发明内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供了一种曲面自适应贴合装置，通过对实际应用中存在的工具与工件表面的接触不良的缺陷，通过机构的创新型设计，在工具与机器人末端之间增加了一种曲面自适应贴合装置，在机器人自动化打磨和抛光产品的时候，能够在工具与工件接触时对工具的姿态进行自动角度持续调整，以实现工具与工件表面持续有效的接触，有效提高磨抛后产品表面均匀性和一致性，在曲面磨抛应用中尤显优势，解决了因编程的差异性导致工具与工件接触不良的缺陷，提高了编程效率。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的，本实用新型包括尾座端盖、压缩弹簧、弹簧导向长支柱、弹簧导向短支柱、球窝、球头、顶座端盖、工具联接板、工具、平衡部件；尾座端盖通过联接法兰与机器人的末端相连接；弹簧导向长支柱、弹簧导向短支柱的上下端分别固定联接在尾座端盖和顶座端盖上，压缩弹簧安装在弹簧导向长支柱、弹簧导向短支柱上；球窝与尾座端盖的下端面固定连接在一起；球头一端的球头安装在球窝中，球头另一端的螺杆与顶座端盖固定连接；工具联接板的一端与顶座端盖固定连接，工具联接板的另一端与工具连接；平衡部件与尾座端盖的上端面固定连接。

进一步地，在本实用新型中，球窝和球头在需要磨配加工，要求二者精密小间隙配合，保证安装好后球头在球窝中可以自由平滑转动，无卡顿等现象。

更进一步地，在本实用新型中，尾座端盖、压缩弹簧、弹簧导向长支柱、弹簧导向短支柱、顶座端盖加工和安装好后须保证压缩弹簧、弹簧导向长支柱、弹簧导向短支柱在圆周方向均布，压缩弹簧无扭曲并且处于压缩状态，以保证曲面自适应贴合装置的工具在受到不均匀圆周力时可以自动找正。

更进一步地，在本实用新型中，尾座端盖、顶座端盖、球窝、球头加工和安装时需保证零件中心位置的轴线满足同轴度要求，保证安装好的部件在自由下垂状态下，受力轻摆可以实现灵活晃动，无卡顿等现象。