一种基于气压砂轮的自动化抛光装置的制作方法

本发明涉及一种工件表面光整加工技术领域，特别涉及一种基于气压砂轮的自动化抛光装置。

背景技术：

目前工件自由曲面的光整加工多采用手工加工方法，或采用流体抛光的形式，该方法通过挤压软性磨料到工件内孔或端面，进行挤压研磨。所以必须要有一个密闭的空间，以保持磨料的压力，这样才能形成切削的研磨力。该方法针对一些大型自由曲面加工时，需要较大的密闭空间，且操作过程较为复杂。

气压砂轮头是一个由橡胶基体构成的空心半球，并在其表面软固结一定目数一定厚度的磨粒粘结剂层。橡胶基体采用短纤维增强的方法，以增强气压砂轮在光整加工过程中的耐疲劳性，抗撕裂性等各方面的性能。表面粘磨层采用高硬度磨粒与粘结剂按一定比例进行混合，并软固结在短纤维增强橡胶基体上。

目前相关软固结气压砂轮头正逐步应用到工件自由曲面的光整加工过程中，工件自由曲面的光整加工分为粗加工、半精加工和精加工3个阶段，且针对不同材质、不同强度的工件自由曲面需采用不同目数的气压砂轮头。在使用不同目数的气压砂轮头交替加工时，需手动更换不同目数的气压砂轮头，导致其加工效率较低，无法实现自动化加工作业。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种基于气压砂轮的自动化抛光装置，该基于气压砂轮的自动化抛光装置能实现气压砂轮头的自动快速切换，实现加工的一致性，从而提升加工高效率。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种基于气压砂轮的自动化抛光装置，包括工作台，所述工作台上方设有安装板，所述工作台与安装板之间设有用于控制安装板移动的移动件，所述安装板上设有随之移动的总接头，所述总接头上转动设置有传动轴，所述传动轴上设有气压砂轮头，所述气压砂轮头与传动轴之间设有使气压砂轮头能随传动轴转动并实现可拆卸的可拆卸联动构件，所述安装板上设有用于驱动传动轴转动的驱动件，所述工作台上设有用于放置不同目数气压砂轮头的砂轮座，所述移动件配合砂轮座用于实现气压砂轮头与传动轴两者之间分离，所述工作台上设有用于固定工件的固定构件。

通过采用上述技术方案，待加工的工件通过固定构件固定于工作台，通过可拆卸联动构件实现气压砂轮头与传动轴两者之间的对接，驱动件驱动气压砂轮头转动在配合移动件用于改变气压砂轮头的位置，对工件进行自动打磨抛光。当需要使用到不同目数的气压砂轮头时，移动件将传动轴上的气压砂轮头移动至砂轮座的位置，通过配合砂轮座实现对传动轴上气压砂轮头的拆卸，再与砂轮座上的其他不同目数的气压砂轮头进行对接，这样就实现了不同目数气压砂轮头的自动更换，从而达到粗加工、半精加工和精加工的快速切换，大幅提高生产效率，且保证加工工件表面质量，结构设计合理，设计方式灵活。

进一步设置为：所述可拆卸联动构件包括联动组件以及可拆卸固定组件，所述联动组件包括随传动轴转动的方杆以及设置于气压砂轮头且供方杆插设并与之适配的方孔。

通过采用上述技术方案，方杆插进方孔实现传动轴与气压砂轮头两者之间的联动。

进一步设置为：所述可拆卸固定组件包括设置于气压砂轮头与方孔相通且供传动轴插入的通孔、设置于通孔壁的环形安装槽以及铰接于安装槽的限位杆，所述限位杆围绕于通孔的圆心环绕设置有多个，所述限位杆靠近方孔的一端为驱动端、另一端为限位端，所述驱动端穿过气压砂轮头的外侧壁向外延伸，所述限位端与安装槽之间设有驱动限位端朝向通孔中心转动的驱动弹簧，所述传动轴外壁设有供限位端卡设的定位槽，当所述驱动弹簧处于初始状态时，所述传动轴上位于方杆与定位槽之间的位置设有与限位端相抵用于驱动限位端背对通孔中心转动的引导部，所述气压砂轮头外滑移设置有用于驱动驱动端使限位端背对通孔中心转动的滑套，所述滑套与气压砂轮头之间设有驱动滑套背对驱动端移动的复位弹簧，当所述复位弹簧处于初始状态时，所述滑套位于驱动端相对于气压砂轮头的另一侧。

通过采用上述技术方案，方杆与传动轴一起插进方孔与通孔，传动轴在插入通孔的过程中引导部抵触于限位端并驱动限位端背向通孔中转动，当定位槽移动至对应于限位端的位置时，限位端在驱动弹簧的作用下卡进定位槽，从而实现气压砂轮头与传动轴两者之间的固定。当要实现气压砂轮头与传动轴两者之间分离时，驱动滑套朝向驱动端移动，通过驱动端带动限位端背向定位槽移动，从而实现气压砂轮头与传动轴两者的分离。

进一步设置为：包括设置砂轮座且供气压砂轮头放置的放置槽，所述放置槽侧壁设有连通外界且供气压砂轮头进入的第一入口，所述砂轮座上位于放置槽上方的一侧位置设有限位块，当所述气压砂轮头移动进放置槽时，所述限位块抵触滑套背对驱动端的一端面。

通过采用上述技术方案，传动轴上的气压砂轮头通过第一入口进入放置槽，当气压砂轮头移动至放置槽位置时，滑套背对驱动端的一端面与限位块相抵，当传动轴带动气压砂轮头向上朝向限位块移动时，滑套在限位块的作用下朝向驱动端移动，通过驱动端驱动限位端脱离定位槽，实现气压砂轮头与传动轴两者之间的分离，使气压砂轮头掉落至放置槽内，实现自动分离。

进一步设置为：所述通孔内设有第一磁块，所述传动轴上设有被第一磁铁吸附的第二磁块，当所述第一磁块吸附于第二磁块时，所述限位端位于定位槽内。

通过采用上述技术方案，第一磁块与第二磁块产生的吸附力能实现气压砂轮头与传动轴两者之间的更好对接并对限位端与定位槽两者之间的对接起到更好的定位作用，使对接操作更加便捷、精准。

进一步设置为：所述气压砂轮头包括快换夹头、设置于快换夹头且内部带有第一气腔的气压砂轮本体以及固定气压砂轮本体与快换夹头的卡箍，所述的方孔与通孔均设置于快换夹头，所述方孔与第一气腔连通。

通过采用上述技术方案，卡箍的设置实现快换夹头与气压砂轮本体两者之间的密封固定，并通过第一气腔的设置来调整气压砂轮本体的硬度。

进一步设置为：所述总接头与传动轴之间形成有围绕于传动轴的进气腔，所述总接头上设有连通进气腔的吸嘴接头，所述传动轴与总接头之间密封转动配合，所述传动轴上设有进气道，所述进气道的一端连通进气腔、另一端贯穿方杆背对传动轴的一端面。

通过采用上述技术方案，吸嘴接头与进气管连接，往进气腔内通入高压气体，气体通过进气道传输进第一气腔，对气压砂轮本体的硬度进行调节控制。

进一步设置为：所述固定构件包括设置于工作台的多个固定块以及设置于固定块锁紧螺栓，多个所述固定块环绕设置形成一用于固定工件的锁紧区。

通过采用上述技术方案，将工件放置于锁紧区，驱动锁紧螺栓将工件抵紧固定于锁紧区，从而对工件实现固定。

进一步设置为：所述工作台上分布有若干固定孔，所述固定孔与固定块之间设有用于固定固定块的固定螺栓。

通过采用上述技术方案，固定螺栓穿过固定块与固定孔螺纹连接，用于实现固定块在于工作台上的固定，通过若干固定孔的设置来调节固定块形成的锁紧区大小，以适应不同大小尺寸工件的加工。

进一步设置为：所述移动件包括六自由度运动的工业机器人。

通过采用上述技术方案，工业机器人可实现各个角度上的移动。

综上所述，本发明具有以下有益效果：本发明能实现气压砂轮头的自动快速切换，实现加工的一致性，从而提升加工高效率。

附图说明

图1为实施例的立体图；

图2为图1中a部放大图；

图3为实施例的局部爆炸图；

图4为实施例中砂轮座的结构示意图；

图5为实施例中可拆卸联动构件的剖面图；

图6为图5中b部放大图；

图7为实施例的局部剖面图；

图8为实施例中气压砂轮头的爆炸图。

图中：1、工作台；2、安装板；3、移动件；4、总接头；5、传动轴；6、气压砂轮头；61、快换夹头；62、第一气腔；63、气压砂轮本体；64、卡箍；7、可拆卸联动构件；71、方杆；72、方孔；73、通孔；74、安装槽；75、限位杆；751、驱动端；752、限位端；76、驱动弹簧；77、定位槽；78、引导部；79、滑套；70、复位弹簧；8、驱动件；9、砂轮座；10、放置槽；11、第一入口；12、限位块；13、第一磁块；14、第二磁块；15、进气腔；16、吸嘴接头；17、进气道；18、固定构件；181、固定块；182、锁紧螺栓；19、固定孔；20、固定螺栓。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参考图1至图8，一种基于气压砂轮的自动化抛光装置，包括工作台1，工作台1上固定设置有移动件3，移动件3为可六自由度运动的工业机器人，工业机器人机械臂的末端固定设置有安装板2。安装板2上固定设置有总接头4，总接头4上转动设置有传动轴5，传动轴5上设有气压砂轮头6，气压砂轮头6与传动轴5之间设有使气压砂轮头6能随传动轴5转动并实现可拆卸的可拆卸联动构件7，安装板2上固定设置有用于驱动传动轴5转动的驱动件8，驱动件8为电机，电机固定设置于安装板2且输出轴与传动轴5固定连接。工作台1上固定设置有用于放置不同目数气压砂轮头6的砂轮座9，工作台1上设有用于固定工件的固定构件18。

气压砂轮头6包括快换夹头61、设置于快换夹头61且内部带有第一气腔62的气压砂轮本体63以及固定气压砂轮本体63与快换夹头61的卡箍64。可拆卸联动构件7包括联动组件以及可拆卸固定组件，联动组件包括固定设置于传动轴5的方杆71以及开设于快换夹头61且供方杆71插设并与之适配的方孔72，方孔72与第一气腔62相通。总接头4与传动轴5之间形成有围绕于传动轴5的进气腔15，总接头4上固定设置有连通进气腔15的吸嘴接头16，传动轴5与总接头4之间密封转动配合，传动轴5上开设有进气道17，进气道17的一端连通进气腔15、另一端贯穿方杆71背对传动轴5的一端面。

可拆卸固定组件包括开设于快换夹头61与方孔72相通且供传动轴5插入的通孔73、开设于通孔73壁的环形安装槽74以及铰接于安装槽74的限位杆75，限位杆75围绕于通孔73的圆心环绕设置有多个。限位杆75靠近方孔72的一端为驱动端751、另一端为限位端752，驱动端751穿过快换夹头61的外侧壁向外延伸，限位端752与安装槽74之间固定连接有驱动限位端752朝向通孔73中心转动的驱动弹簧76。传动轴5外壁开设有供限位端752卡设的定位槽77，当驱动弹簧76处于初始状态（弹簧的初始状态既弹簧在不受力情况下的状态）时，传动轴5上位于方杆71与定位槽77之间的位置设有与限位端752相抵用于驱动限位端752背对通孔73中心转动的引导部78。

快换夹头61外滑移设置有用于驱动驱动端751使限位端752背对通孔73中心转动的滑套79，滑套79与快换夹头61之间固定连接有驱动滑套79背对驱动端751移动的复位弹簧70，当复位弹簧70处于初始状态时，滑套79位于驱动端751相对于气压砂轮本体63的另一侧。通孔73内固定设有第一磁块13，传动轴5上固定设有被第一磁铁吸附的第二磁块14，当第一磁块13吸附于第二磁块14时，限位端752位于定位槽77内。

砂轮座9上开设有供气压砂轮头6放置的放置槽10，放置槽10侧壁设有连通外界且供气压砂轮头6进入的第一入口11，砂轮座9上位于放置槽10上方的一侧位置固定设有限位块12，当气压砂轮头6移动进放置槽10时，限位块12抵触滑套79背对驱动端751的一端面。固定构件18包括设置于工作台1的多个固定块181以及设置于固定块181锁紧螺栓182，锁紧螺栓182与固定块181螺纹连接，多个固定块181环绕设置形成一用于固定工件的锁紧区。工作台1上开设分布有若干固定孔19，固定孔19与固定块181之间设有用于固定固定块181的固定螺栓20，固定螺栓20穿过固定块181与固定孔19螺纹连接。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。