CN102107384A - 工业机器人自动砂光抛光装置 - Google Patents

Abstract

工业机器人自动砂光抛光装置，涉及一种以工业机器人为核心，由工业机器人、自动变位夹具、浮动抛磨机床、软件自动力控编程组成，该装置可以对复杂外型的零件进行砂光和抛光，特别适合对水龙头、五金、叶片等的加工；方法是装在工业机器人末端的自动变位夹具对零件进行自动夹持，根据零件砂光或抛光的不同区域，对工业机器人的位置与姿态进行调整，使砂光或抛光的区域与浮动抛磨机床的砂带接触，并保持一定的接触力，接触力大小由力控轮控制，当零件的整个表面编程完成后，利用工业机器人再现编程时的动作，对批量相同外型的零件进行砂光或抛光。

Description

工业机器人自动砂光抛光装置

技术领域

本发明涉及一种自动化加工装备，主要用于制造业中的零件砂光和抛光，该装备利用工业机器人的灵活性，配合浮动轮系、自动变位夹具、力控编程单元等，对复杂外型零件进行自动化、程序化控制加工，它特别适用于对水龙头、水暖装饰件、五金、发动机叶片等零件加工。

背景技术

在制造业中，铸造零件的砂光和加工零件的抛光是零件成型中的重要工序，对于复杂外型零件，无法利用专用机床进行加工，一般采用人工加工方法，人工加工存在产品一致性差、效率低等问题，更为严重的是砂光和抛光过程中产生粉尘，严重影响工人的身心健康。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种工业机器人自动砂光抛光装置，以工业机器人为核心建立自动化加工***，一方面保证加工产品的质量，提高生产效率，另一方面避免粉尘对工人的伤害，保护工人的身心健康。

本发明的技术解决方案是：该自动砂光抛光装置由工业机器人、自动变位夹具、浮动抛磨机床、软件自动力控编程、去毛刺砂轮、零件定位机构组成，自动变位夹具安装在工业机器人的末端，用于自动对加工零件进行夹持，通过夹具的自动变位，在浮动抛磨机床上对零件的任意区域进行砂光和抛光；浮动抛磨机床与安装有自动变位夹具的工业机器人相配合，利用抛磨机床上的砂带对夹具上夹持的零件进行砂光和抛光，抛磨机床上设计有砂带调偏机构、浮动机构、砂带自动张紧机构、砂带磨损自动补偿机构以及辅助轮自动转换机构；软件自动力控编程***，涉及零件砂光和抛光时的力精确控制，该编程***的其核心是力控轮，力控轮由轮外廓、电阻应变片梁、电阻应变片、放大电路组成，电阻应变片粘合在梁上，该力控轮检测零件对砂带的压力、零件与抛磨轮的相互姿态关系，力控轮将参数力信号转换成电信号，通过工业机器人模拟口输入到工业机器人控制器中，控制器根据算法对零件所受的压力和零件姿态进行调整，达到设定的压力和姿态；去毛刺砂轮去除零件表面的毛刺，它采用浮动结构，利用位置量控制砂轮去除零件表面凸出的毛刺；零件定位机构是表面安装有定位圆柱的托盘，零件上的孔***托盘上的定位圆柱，从而对零件进行精确定位，自动变位夹具的两个手指***零件上的安装孔，对零件进行精确的抓取。

其中，自动变位夹具与抛磨机床配合，在工业机器人关节空间内对零件的所有外表面进行加工，它采用外部定位块与工业机器人相配合，确定夹具的变位角度，变位完成后，利用汽缸和定位销对夹具进行锁紧；自动变位夹具的另一个特征是夹具手指的设计，它采用特殊结构设计，对零件进行精确定位和抓取。

其中，浮动抛磨机床由砂带调偏机构、轮系浮动机构、砂带自动张紧机构、砂带磨损自动补偿机构和辅助轮自动转换机构组成，浮动抛磨机床有砂带调偏机构，用于砂带的调偏，防止砂带从带轮上滑脱；浮动抛磨机床有轮系浮动机构，使轮系在两个方向进行浮动，该浮动机构一方面使砂光和抛光具有柔性，另一方面补偿零件铸造、零件夹持产生的误差，浮动机构采用导轨、弹簧结构和转台、弹簧结构；浮动抛磨机床有砂带自动张紧机构，利用汽缸控制砂带张紧，具有恒定的张紧力，为便于砂带的自动更换，采用弹簧预张紧结构；浮动抛磨机床有砂带磨损自动补偿机构，在砂带磨损后，利用电机、丝杆结构对砂带与零件间的接触力进行控制，通过增加零件对砂带的正压力补偿砂带的磨损；浮动抛磨机床有辅助轮自动转换机构，对于规则的零件表面采用大的橡胶轮砂光和抛光，对于复杂的不规则表面利用一组可转换的特殊结构的辅助轮系进行砂光和抛光，采用气动马达、槽轮结构对辅助轮系进行自动转换控制。

其中，自动力控编程方法的核心是力控轮，力控轮由轮外廓、电阻应变片梁和电阻应变片构成，电阻应变片粘合在电阻应变片梁上，共有四组，当零件与力控轮接触时，通过不同应变片上的电压变化，获得零件与力控轮的接触力大小、零件与力控轮外圆轮廓的接触情况，电阻应变片的电压变化信号放大后，通过工业机器人的模拟输入口输入到工业机器人控制器中，利用工业机器人程序，对零件与力控轮的压力、零件与力控轮的接触情况进行自动调整，达到设计定的压力值和正确的接触状态。

其中，去毛刺砂轮由浮动导轨、砂轮和电机组成，在零件砂光抛光前，利用砂轮去除零件表面上的毛刺，去毛刺量由浮动导轨的位移量确定。

其中，零件定位机构由托盘和定位圆柱组成，定位圆柱等间隔固定在托盘的上表面，定位圆柱用于精确定位零件上的孔，便于自动变位夹具上的手指精确抓取零件。

本发明具有以下优点：1、工业机器人根据编制的程序，利用自动变位夹具对零件进行夹持，在浮动抛磨机床上对零件的外型进行砂光和抛光；2、自动变位夹具具有自动变位的功能，便于在工业机器人关节空间内对零件的任意区域进行砂光和抛光；3、浮动抛磨机床具有前后和左右浮动功能，一方面使加工过程具有柔性接触能力，另一方面可以补偿零件夹持、铸造、编程时存在的误差，浮动抛磨机床上具有气动张紧汽缸、砂带磨损自动补偿机构以及辅助轮自动转换机构，它们分别对砂带进行自动的恒力张紧、对磨损后的砂带自动进行位置补偿、利用不同的小轮对零件的特殊外型区域进行砂光和抛光；4、软件自动力控制编程，利用力控轮与工业机器人构成闭环反馈***，它可以根据给定力大小，自动对工业机器人夹持的零件位置与姿态进行调整，使零件与浮动抛磨机床砂带具有正确的位置和姿态，同时，保证零件与砂带的接触区域满足一定力的要求，精确控制砂光和抛光力；5、去毛刺砂轮是在零件砂光和抛光前，利用砂轮去除零件上的毛刺，提高后期的砂光和抛光效率；6、零件定位机构保证零件抓取的定位精度，使零件加工时去除量一致。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为自动变位夹具平面结构示意图。

图3为自动变位夹具立体结构示意图。

图4为图2的手指另一种设计平面示意图。

图5为图4的手指立体示意图。

图6为图5的偏心轮示意图。

图7为浮动抛磨机床的平面展开示意图。

图8为浮动抛磨机床的立体展开示意图。

图9为两个浮动抛磨机床水平布置示意图。

图10为多个水平布置浮动抛磨机床俯视图。

图11为浮动抛磨机床垂直布置示意图。

图12为图11的左视图。

图13为软件自动力控制编程***的展开示意图。

图14为图13的立体示意图力控轮立体结构示意图。

图15为去毛刺砂轮结构示意图。

图16为零件定位机构结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

如图1所示，该自动砂光抛光装置由工业机器人3、自动变位夹具4、浮动抛磨机床6、软件自动力控编程、去毛刺砂轮5、零件定位机构组成，自动变位夹具4安装在工业机器人3的末端，用于自动对加工零件进行夹持，通过夹具的自动变位，在浮动抛磨机床6上对零件的任意区域进行砂光和抛光；浮动抛磨机床6与安装有自动变位夹具4的工业机器人3相配合，利用抛磨机床上的砂带对夹具上夹持的零件进行砂光和抛光，抛磨机床上设计有砂带调偏机构、浮动机构、砂带自动张紧机构、砂带磨损自动补偿机构以及辅助轮自动转换机构；软件自动力控编程***，涉及零件砂光和抛光时的力精确控制，该编程***的其核心是力控轮，力控轮由轮外廓、电阻应变片梁、电阻应变片、放大电路组成，电阻应变片粘合在梁上，该力控轮检测零件对砂带的压力、零件与抛磨轮的相互姿态关系，将力控轮受到的力信号参数转换成电信号，通过工业机器人模拟口输入到工业机器人控制器中，控制器根据算法对零件所受的压力和姿态进行调整，达到设定的压力和姿态；去毛刺砂轮5去除零件表面的毛刺，它采用浮动结构，利用位置量控制砂轮去除零件表面凸出的毛刺；零件定位机构是表面安装有定位圆柱的托盘，零件上的孔***托盘上的定位圆柱，从而对零件进行精确定位，自动变位夹具的两个手指***零件上的安装孔，对零件进行精确的抓取。

如图2、3所示，为自动变位夹具结构示意图；主要由4.1、4.2、4.3、4.4、4.5组成的气路转换机构，4.9、4.10、4.11、4.12、4.13组成的汽缸夹紧机构，4.15、4.16、4.17组成的手指机构构成；4.1是一个T型结构，上部是法兰盘，该法兰盘通过螺钉与工业机器人第六轴的法兰盘连接；4.1的垂直轴上开有槽4.1-1，槽中装有Y型密封圈4.1-2，垂直轴上开有通孔4.1-3；4.2是一个套筒，上面安装有气管连接头4.3，4.2通过连接件与工业机器人五轴连接（图中未画出），当工业机器人第六轴转动时，由于五轴相对六轴静止，与4.3连接的气管不会缠绕在夹具上，气体通过4.3、4.1-3、4.8进入气手爪4.14（图中只画出气手爪的气路转换机构，没有画出汽缸4.9的气路转换机构，两个气路转换机构是一样的）；4.4是锁紧螺钉，它将档环4.5锁紧在垂直轴上，对套筒4.2起定位作用；4.6是连接板，通过螺钉4.7连接在垂直轴加工出的平面上；4.8是气管，4.9是汽缸，通过螺钉4.10连接在连接板4.6上；4.11是外套筒，4.12是内套筒，4.9-1是汽缸轴，外套筒4.11上面加工有两个周向槽，左边的槽中安装有定位销4.13，该定位销安装在内套筒4.12上起周向导向作用，右边的周向槽上开有横向槽，槽内也有一个定位销4.13，该定位销安装在汽缸轴4.9-1上，当汽缸轴向左运动时，该定位销***横向槽中，因为外套筒可以绕内套筒相对旋转，而内套筒通过螺钉4.10与连接板4.6相连而不能运动，当汽缸轴上的销4.13***外套筒的横向槽后，内外套筒形成一体而不能运动，而当汽缸向右运动时，汽缸轴上的销处于外套筒的右边周向槽中，内外套筒可以相对运动，这样在汽缸作用下，可以对夹具进行自动变位和锁紧；内外套筒、汽缸轴的装配关系见图3的展开示意图；4.14是气手爪，4.16是手指连接板，由螺钉4.15将其连接在气手爪4.14上；4.17是圆柱型手指指尖，它的上部加工有螺纹，该螺纹可以将4.17连接在4.16上；手指指尖上加工有圆柱型台阶4.17-1，该台阶可以对抓取的零件进行定位，4.17-2的直径小于4.17的直径，该部分将***零件的孔中，而4.17-3的小锥面是在抓取零件时迫使零件向上运动，从而使零件定位面与4.17-1的圆柱台阶下表面压紧，将零件定位在夹具上。

自动变位夹具的零件详细连接和装配关系为：工业机器人第六轴的末端为一法兰盘，法兰盘上有六个螺纹孔，零件4.1上部也是一个法兰盘，该法兰盘上有六个光孔，通过连接螺钉上的螺纹，将零件4.1连接在工业机器人六轴的法兰盘上；为了固定套筒4.2，一个挡环4.5套在零件4.1的下部，并用螺钉4.4将其锁定在零件4.1的下部；气管连接头4.3一端加工有螺纹，该螺纹与套筒4.2连接；在零件4.1的下部加工有两个平面，连接板4.6通过螺钉4.7连接在该平面上；内套筒4.12通过螺钉4.10连接在两个连接板之间，同时螺钉4.10也将汽缸4.9的支座连接在右边连接板的外部；内套筒4.12内部加工有孔，汽缸轴4.9-1在该孔中运动；外套筒4.11套在内套筒4.12的外部，它的长度等于左右连接板4.6内表面的距离，外套筒4.11只能绕内套筒4.12旋转而不能左右移动；销4.13共有两个，左边一个通过端部的螺纹连接在内套筒4.12上，该销导向外套筒4.11只能做旋转运动，右边一个销通过内套筒4.12的长槽孔由端部螺纹连接在汽缸轴4.9-1上，汽缸轴向左运动时，该轴***外套筒4.11的横向槽中，这样内外套筒、汽缸轴成为一体，从而使手爪不能产生变位的旋转运动；在外套筒4.11的下部加工有两组阶梯孔，见图3的立体图左边的小剖视图，连接螺钉通过该孔与气手爪4.14上的螺纹孔连接，这样，就将气手爪4.14连接在外套筒4.11上；手指连接板4.16为L形状，螺栓4.15通过气手爪上的孔和4.16上的孔将两者连接在一起；4.17的上端加工有螺纹，该螺纹与手指连接板4.16上的螺纹孔连接，从而将零件4.17和4.16连接在一起。

自动变位夹具的运动关系为：1）气路转换机构，由4.1、4.2、4.3、4.4、4.5组成，4.2和工业机器人的第五轴连接（图中未画），而4.1和工业机器人第六轴连接，当4.1旋转时，4.2并不旋转，这样与4.3连接的气管就不会缠绕在整个手爪上；压缩空气从4.3进入4.1-3，经过4.8进入4.14中，控制4.14的手指开合；2）自动变位机构，由4.9、4.10、4.11、4.12、4.13组成，当汽缸处于右端位置时，汽缸上的销处于4.12长槽孔的右端，处于4.11周向槽的右端，4.11与4.12可以有相对旋转运动，左边的销总是处在左边的周向槽中，该销对4.11与4.12的旋转运动起导向作用，而当汽缸处于左端位置时，汽缸上的销处于4.12长槽孔的左端，处于4.11横向槽的左端，4.11与4.12没有相对转动；在图3左边的剖视图中，在4.11上有两个阶梯孔，连接螺钉通过该孔与4.14上的螺纹孔连接；在图3右边的剖视图中，可以看到4.12上的长槽孔与4.9-1上的销间的相互位置关系；3）手指张开运动，4.14是可以买到的气手爪，当气体通过4.8进入4.14时，4.14上的左右手指张开。

如图4、5、6所示，为手指的另一种结构设计；4.18是连接螺钉，它将气手爪连接板4.19连接在气手爪4.14上；4.20是弹簧，使手指内套筒4.28回位；4.21是手指外套筒，它与手指内套筒4.28用螺纹连接，通过该螺纹连接，可以调节手指内套筒在垂直方向的移动距离；4.22是手指外套筒锁紧螺母，当手指内外套筒调节完后，用该螺母锁紧手指外套筒；4.23是偏心轮压板，4.24是偏心轮，4.25是拨杆，4.26是偏心轮轴，拨杆4.25转动时，带动偏心轮轴4.26和偏心轮4.24转动，从而下压偏心轮压板4.23，使其向下运动，4.23的下移同样带来手指内外套筒4.28和4.21的下移，使手指下端的间隙变小，夹紧零件的孔壁；4.27是手指轴，它的上端通过螺纹与4.16连接，外部套有手指内套筒4.28。

该手指的零件详细连接和装配关系为：气手爪连接板4.19和气手爪4.14通过螺钉4.18连接；偏心轮4.24通过键与偏心轮轴4.26连接，拨杆4.25通过螺母压紧在偏心轮轴上，而螺母通过螺纹连接在偏心轮轴4.26上；手指轴4.27通过上端的螺纹与手指连接板连接；压板4.23左右两端开有长的通孔，将该压板空套在手指轴4.27上；手指内套筒4.28通过内孔空套在手指轴4.27上，随4.23上下运动，4.28外部加工有螺纹，外套筒4.21的内孔加工有螺纹，两者通过螺纹连接在一起；4.22是螺母，它和内套筒外部的螺纹连接，通过该螺母，将外套筒4.21锁紧；4.20是弹簧，通过两个螺钉固定，一个螺钉通过螺纹连接在手指连接板4.16上，另一个螺钉连接在内套筒4.28上，弹簧的作用是将压板4.23通过内外套筒压紧在偏心轮上。

手指的运动关系为：1）4.23上左右开有长的通孔，当气手爪开合时，4.27在该长孔中运动；2）偏心轮的运动，偏心轮轴的两端大轴颈安装在4.19的孔中，大轴颈和小轴颈间有阶梯，4.25定位在该阶梯上，小轴颈的端部加工有螺纹，当螺母和该螺纹连接时，螺母将4.25压紧在该阶梯上；当4.25旋转时，带动4.24旋转，因为4.24加工成偏心结构，它的外表面将压下4.23。

如图7、8所示，为浮动抛磨机床结构示意图，它主要由6.1、6.2机架，6.3、6.4、6.6、6.7浮动机构，6.8、6.17砂带磨损补偿机构，6.12砂带调偏机构，6.13砂带支撑轮，6.14砂带气动张紧机构，7.1辅助轮自动转换机构构成；6.1为机架，对浮动抛磨机床进行支撑；6.2为调节螺母，它对橡胶抛磨轮6.15的水平度进行调整；6.3为旋转浮动弹簧调节机构，该机构用于轮系偏转后的归位，它由支撑板6.18、下支撑板6.5、挡块6.3-1和6.18-1、弹簧6.19组成，具体见图7中B向所示；6.4为旋转机构，由轴承支撑，该机构让6.5相对6.18旋转，配合6.3产生旋转浮动；6.5为下支撑板，它对水平方向的浮动机构进行支撑；6.6为导轨，它与6.5、弹簧6.7组成水平浮动机构，当橡胶抛磨轮6.15上的压力超过弹簧6.7的弹性力时，橡胶抛磨轮6.15向左移动；6.8为步进电机，步进电机轴上安装有丝杆，6.17为压板，压板上有螺纹孔与丝杆连接，电机的旋转运动将变为压板的向右运动，从而对弹簧6.7进行压紧，增加零件对橡胶抛磨轮6.15的压力，补偿砂带的磨损；6.9为上支撑板，它与支架6.10连接，与轮系支撑板6.11构成垂直方向空间，便于电机6.16和橡胶抛磨轮6.15的皮带轮安装；6.12为砂带调偏机构，6.12-2为带轮支架，轮轴6.12-5通过销6.12-4、螺钉6.12-1安装在带轮支架6.12-2的长孔中，带轮轴绕销6.12-4转动，转动的角度由螺钉6.12-1调节；6.12-3为带轮，带轮支架右端的轴安装在套筒6.12-6中，该轴在套筒中旋转，调整带轮的另一个姿态，调整完后由套筒上的螺钉锁紧；6.12-7为支座套筒，它由筋板与6.12-6连接，该支座套筒安装在支座6.12-8中，而支座通过螺钉连接在轮系支撑板6.11上；6.12-7上有锁紧螺钉，通过锁紧该螺钉，6.12-7与6.12-8间不能产生相对运动，具体见图7中C向所示；6.14为气动张紧轮，6.14-1为汽缸，它安装在立板6.14-4上，该立板焊接在支座套筒6.14-2上，6.14-3为支座，它通过螺钉连接在轮系支撑板6.11上，6.14-5为汽缸轴套，它也焊接在立板6.14-4上，汽缸轴装在6.14-5内；6.14-6为带轮过渡轴，它套装在汽缸轴套中，过渡轴的右端是带轮支座连接板，带轮支座6.14-8固定在该连接板上，6.14-9是带轮轴，它通过轴承安装在6.14-8中，6.14-10为带轮；当汽缸向右运动时，汽缸轴推动过渡轴向右运动，从而带动带轮向右运动，张紧砂带；6.14-7为弹簧，在汽缸未张紧砂带时，弹簧预张紧砂带，防止砂带从带轮上脱落，气动张紧轮见图7中D向所示；7.1为辅助轮自动转换机构，它由槽轮机构和辅助轮系组成；7.1-1是槽轮机构，它由左右两部分组成，当气马达7.1-5带动槽轮左边部分旋转90度时，7.1-3销轴带动右边部分转动90度，同时左边的7.1-2圆弧与右边的7.1-4圆弧接触，使槽轮机构产生自锁；当右边部分转动90度时，带动辅助轮系支撑板7.1-6转动90度，从而使另一个辅助轮与带接触；辅助轮的外型根据需要设计，可以是外凸，也可以是内凹，它们主要用于对零件特殊外型进行砂光或抛光，7.1-7是辅助轮支座，7.1-8是辅助轮，辅助轮自动转换机构见图7平面图的下部或图8立体图。

浮动抛磨机床的零件详细连接和装配关系为：支撑板6.18通过调节螺母6.2连接在螺杆上，该螺杆通过螺纹连接在机架6.1上；6.4为旋转机构，它由轴承支座2、轴承2、轴承外套组成，轴承支座2通过螺钉连接在支撑板6.18上，而轴承外套***6.5上的外套孔，通过螺钉轴承外套连接在下支撑板6.5上；导轨6.6由两部分组成，两根圆柱轴和套在每根圆柱轴上的两个滑台组成，两根圆柱轴安装在下支撑板的两端凸台的孔中，并用螺钉锁紧；导轨6.6的左端安装有砂带磨损补偿机构，它由电机6.8、安装在电机轴上的丝杆、挡板6.17组成，挡板上加工有两个孔，通过该孔，挡板空套在导轨6.6的轴上，在挡板和导轨滑台间安装有弹簧6.7，该弹簧也空套在导轨轴上，挡板中间加工有螺纹孔，该螺纹孔与电机上的丝杆连接，当电机旋转时，带动丝杆旋转，通过丝杆上螺纹和挡板上螺纹的作用，挡板将丝杆的旋转运动变为水平的左右运动；丝杆左端加工有孔，电机的轴***到该孔中，然后通过丝杆周向的螺钉将丝杆和电机轴连接在一起；在下支撑板6.5的右端安装有挡块6.3-1，挡块6.3-1用螺钉与下支撑板6.5相连，挡块6.18-1用螺钉与支撑板6.18相连，在每两个挡块间安装有弹簧；每个导轨滑台上有四个螺纹孔，通过该螺纹孔，利用螺钉将上支撑板6.9连接在滑台上；在上支撑板6.9和轮系支撑板6.11间安装有支架6.10，在上支撑板与轮系支撑板间形成一个空间，该空间将容纳电机6.16的皮带轮、抛磨轮6.15的皮带轮以及两皮带轮上的皮带；支架6.10的下端通过螺钉与上支撑板6.9连接，而上端与轮系支撑板6.11相连；在轮系支撑板6.11的上面安装有砂带调偏机构6.12、砂带支撑轮6.13、砂带气动张紧机构6.14、抛磨轮6.15以及电机6.16；电机6.16采用倒装形式，连接螺栓通过电机上的孔和轮系支撑板6.11上的长槽孔连接，将电机固定在轮系支撑板上，轮系支撑板上的长槽孔调整电机左右的安装位置，对皮带进行张紧；砂带调偏机构6.12用于调整砂带在轮系上的上下位置，防止砂带从轮系上滑落；6.12-8是支座，该支座通过螺钉连接在轮系支撑板6.11上；6.12-7是支座套筒，它空套在支座轴上，在套筒的外表面安装有锁紧螺钉，当锁紧螺钉锁紧时，支座套筒与支座成为一体，不能相互转动，当锁紧螺钉松开时，支座套筒绕支座旋转，对带轮6.12-3进行一个姿态调整；利用筋板将6.12-7和6.12-6焊接在一起；套筒6.12-6中加工有孔，带轮支架右端的轴插在该孔中，6.12-6外表面加工有螺纹孔，当螺钉与该螺纹配合时，锁紧带轮支架，使带轮支架与6.12-8支座成为一体；当锁紧螺钉松开时，带轮支架与6.12-6有相对旋转，对带轮6.12-3进行另一个姿态调整；带轮支架6.12-2上安装有带轮6.12-3，6.12-5为轮轴，它利用轴承与带轮6.12-3连接，轴承的内圈通过过盈与轮轴配合定位，外圈通过过盈与带轮孔配合定位，这样轮轴与带轮位置固定但又可以有相对转动；轮轴6.12-5上加工有孔，该孔中安装有销6.12-4，该销也和带轮支架6.12-2上的孔连接，这样，通过销将轮轴与带轮之间相连接；带轮支架的上部加工有长槽孔，轮轴的上部安装在该长槽孔中，这样，轮轴以销6.12-4为支点在该长槽孔中左右转动，对带轮6.12-3进行第三个姿态调整，轮轴的偏转角度由螺钉6.12-1调整，当带轮左右偏转角度确定后，调整左右两个锁紧螺钉6.12-1，使其压紧轮轴；6.14是砂带气动张紧机构，与砂带调偏机构一样，6.14-3为支座，6.14-2为支座套筒，该支座套筒外表面装有螺钉，用于锁紧支座和支座套筒；立板6.14-4焊接在支座套筒上，气缸6.14-1和气缸轴套6.14-5用螺栓连接在立板上；6.14-6为带轮过渡轴，左端的轴套在气缸轴套中，在该轴上套有弹簧6.14-7；带轮过渡轴的右端是一个连接板，带轮支座6.14-8通过螺钉将其固定在该连接板上；6.14-9是带轮轴，它通过轴承和带轮支座6.14-8连接在一起；带轮轴6.14-9上端加工有阶梯，带轮6.14-10通过中心孔安装在带轮轴上端，带轮下端轮毂与6.14-9上端的阶梯接触，带轮轴顶端加工有螺纹，该螺纹与螺母连接，通过该螺母，带轮被压紧在带轮轴的阶梯上；7.1主要部分是槽轮机构，槽轮机构分为左右两部分，7.1-5是气马达，它由螺钉连接在支撑板6.11上，与带轮轴6.14-9一样，气马达轴上也加工有阶梯，槽轮7.1-1安装在该阶梯上，螺母与气马达顶端的螺纹配合，将槽轮压紧在气马达轴上；7.1-3是销轴，它的下端加工有螺纹，该螺纹与槽轮上的螺纹孔配合，将销轴固定在槽轮7.1-1上；槽轮机构右端有一个拨叉，该拨叉由一个阶梯轴支撑，阶梯轴下端的阶梯定位在6.11上表面，而下端连接有螺母，使得阶梯轴不能上下串动；7.1-6为辅助轮支撑板，它由螺母与阶梯轴顶端连接，在7.1-6与拨叉间是一个套筒，该套筒空套在阶梯轴上，它的作用是定位拨叉，使其不能沿阶梯轴向上运动，而左端的槽轮上端面阻止拨叉向下运动，这样拨叉只能随阶梯轴旋转；7.1-7是辅助轮支座，它通过螺钉与辅助轮支撑板7.1-6连接；7.1-8是辅助轮，它利用辅助轮轴上的阶梯定位在辅助轮轴上，上端由螺母锁紧；辅助轮轴由轴承与辅助轮支座连接。

在图8立体图上画出了带轮与支座的连接关系，轴承座内部加工成孔，两轴承安装在该孔中，轴安装在两个轴承的孔中，并用套筒隔开，该套筒对两轴承的内圈进行定位；轴承座上端是一个小孔，让轴通过该小孔伸到轴承座外，小孔的下表面对轴承的外圈进行定位，而垫片也是对轴承外圈进行定位；当轴承座安装后，通过轴承对轴进行定位；轴上的阶梯用于安装带轮，当带轮安装在该阶梯上后，用螺母锁紧。

浮动抛磨机床的运动关系为：1）抛磨轮6.15的调平，6.15的调平要通过6.18的调平来实现，6.18是通过6.2以及与6.2配合的螺杆来调平的；当旋转螺杆时，螺杆会上下运动，当将螺杆调整到合适位置时，利用6.2锁紧螺杆；2）旋转浮动，旋转浮动是通过6.4实现的，6.4由轴承支座2、轴承2、轴承外套组成，轴承支座2连接在6.18上，轴承的内圈与轴承支座的轴连接，外圈与轴承外套连接，这样轴承外套和轴承支座间产生相对转动；6.5上的外套孔***轴承外套中，并用螺钉将6.5与轴承外套连接，这样6.5就和6.18产生相对运动；而6.5和6.9通过滑台相连接，这样，6.15就和6.18产生相对运动，即抛磨轮6.15可以产生旋转浮动；与旋转浮动相配合，6.3-1、6.18-1和6.19的作用是使旋转后的抛磨轮归位；3）左右浮动，左右浮动是通过6.6实现的，滑台与圆柱轴连接并在圆柱轴上左右运动，而6.9通过螺钉与滑台连接，这样，6.9就相对6.18产生左右运动，即抛磨轮6.15产生左右浮动，弹簧6.7用于抛磨轮6.15的归位；4）砂带磨损补偿，在6.6的圆柱轴上，空套有6.17，6.8是步进电机，它带动丝杆转旋，而丝杆上的螺纹与6.17中间孔中的螺纹连接，丝杆的旋转带来6.17沿圆柱轴左右运动，当6.17向右运动时，压紧弹簧6.7，使抛磨轮受到更大的力才能向左运动，补偿砂带的磨损；5）砂带调偏，砂带调偏由6.12实现，它实现三个姿态的调整；6.12-7绕6.12-8旋转，实现带轮6.12-3的第一个姿态调整，带轮支架6.12-2右端的轴插在6.12-6的孔中，6.12-2绕6.12-6旋转，实现带轮6.12-3的第二个姿态调整；轴6.12-5由销6.12-4支撑在带轮支架的长孔中，轴6.12-5绕6.12-4旋转，实现带轮6.12-3的第三个姿态调整；6）砂带张紧，砂带张紧由6.14实现，在6.14-5中，套有汽缸轴和带轮过渡轴6.14-6，当汽缸工作时，汽缸轴顶6.14-6，使带轮6.14-10远离汽缸，张紧砂带；由于汽缸中的压缩空气压力一定，使得砂带的张紧力恒定；7）辅助轮转换由7.1实现，气马达7.1-5带动7.1-1旋转，从而带动7.1-1上的销轴7.1-3旋转，7.1-3再带动拨叉旋转，而拨叉上的轴与7.1-6连接在一起，从而带动7.1-6旋转；辅助轮7.1-8安装在7.1-6上，7.1-6的旋转带来7.1-8旋转，从而使不同的辅助轮与砂带接触。

如图9-12所示，为多个轮系配置图，在实际使用中，根据零件加工工艺以及工业机器人关节空间限制，需要四个浮动抛磨机床与工业机器人配合；这四个抛磨机床的结构基本相同，图9画出了两个抛磨机床示意图，这两个机床配置时要求橡胶抛磨轮6.15紧靠在一起，图10为四个抛磨机床的配置位置，共分为两层，上下层各有两个抛磨机床，每层的抛磨机床的橡胶抛磨轮6.15紧靠在一起。

轮系上的零件详细连接与装配关系为：图10的四个抛磨机与图8一样，这四个抛磨机安装在支架上，支架由角钢焊接成“井”字形，图8抛磨机中的调节螺母6.2上的螺杆直接连接在“井”子形机架的横板上，即图9中的横板代替图8中的6.1。

如图11、12所示，与前面介绍的水平布置轮系不同，该轮系采用垂直布置，图中10.1为立柱，10.2为立柱上的凸台，导轨6.6上的圆柱轴固定在凸台10.2上，导轨6.6的滑台与轮系支撑板6.11连接。

垂直布置轮系的零件详细连接与装配关系为：图8导轨6.6中的圆柱轴直接安装在凸台10.2的孔中，并用螺钉锁紧，圆柱轴上的滑台通过螺钉与6.11相连。

如图13、14所示，为软件自动力控编程***的力控轮结构，它力控轮由凸台8.1、轮外廓8.2、调节螺钉8.3、应变片梁8.4、应变片8.5、连接螺钉8.6、转动轴8.7、轮毂8.8、挡块8.9组成；其中应变片8.5-2、8.5-4所在梁采用浮动结构设计，一端利用螺钉8.6与轮毂8.8连接，另一端利用螺钉连接挡块8.9，挡块上安装有调节螺钉8.3；当轮外廓8.2绕转动轴8.7旋转时，凸台8.1压调节螺钉8.3，应变片8.5-2或8.5-4将输出电压，应变片8.5-2和8.5-4是检测轮外廓8.2的旋转量；当力控轮受F向压力时，应变片8.5-1和8.5-3输出电压，应变片8.5-1和8.5-3是检测轮外廓8.2所受的压力，力控轮结构示意见图13（a）所示；力控轮直径大小与橡胶抛磨轮6.15一样，它与工业机器人配合使用，见图13（b）—13（e）；当零件处于图13(b)姿态并向下运动，则应变片8.5-2受压，输出电压信号，当零件处于图13(c)姿态并向上运动，则应变片8.5-4受压，输出电压信号，当零件处于图13(d)姿态，无论向上或向下运动，应变片8.5-2和8.5-4都不输出电压；当零件沿图13（a）的F方向压力控轮时，应变片8.5-1和8.5-3受压，输出电压信号，电压大小与压力成正比；在图13（e）中，8.10为应变片传感器放大电路，该电路与工业机器人模拟口连接，从而使力传感器与工业机器人构成闭环***；零件由自动变位夹具夹持，并向力控轮靠近，当零件与力控轮接触时，8.5-1和8.5-3输出电压信号，工业机器人控制器接收该信号后判断接触力大小，调整工业机器人左右移动位移量，控制传感器输出的电压是一设定值，从而保证零件与力控轮的压力为设定值；零件与力控轮接触后，上下移动零件，根据8.5-2和8.5-4输出的电压信号判断零件的姿态，并利用工业机器人不断调整姿态，直到8.5-2和8.5-4没有电压输出信号不变，这时零件与力控轮的接触状态为图13（d）所示。

力控轮上详细零件连接与装配关系为：凸台8.1焊接在轮外廓8.2上，在轮外廓的轮毂上焊接有四个连接头，连接头远离轮毂端加工有方型凹槽；四个力传感器的一端安装在该凹槽中，利用力传感器上的孔，用螺钉8.6将力传感器和轮毂锁紧在一起，四个力传感器的另一端与挡块8.9连接；挡块的一端也加工成方型凹槽，与轮毂连接一样，力传感器另一端利用螺钉与挡块连接；四个力传感器与挡块形成四个梁，分别为水平方向梁两根，垂直方向梁两根；水平梁的两个挡块上连接有调节螺钉8.3，垂直梁的两个挡块上加工有螺纹孔，同时轮毂上加工有两个光孔，螺钉穿过该光孔与挡块上的螺纹孔连接形成转动轴8.7；在实际使用时，轮毂安装在轴上，轮外廓由垂直梁支撑，并绕转动轴8.7旋转；当轮外廓绕转动轴旋转时，调节螺钉8.3会压凸台8.1，将力作用在水平梁力传感器上；当轮外廓受左右方向的水平力时，由于垂直梁不能左右运动，则水平力作用在垂直梁力传感器上，由于水平梁挡块端没有固定，轮外廓受水平力时，该力不会作用到水平梁上，所以，水平梁只能检测轮外廓的偏转，而垂直梁只能检测轮外廓在水平方向所受的力；力传感器外型为长方体金属件，中间加工有长槽孔，电阻应变片利用环氧树脂粘连在长槽孔的两边；长槽孔的作用是降低金属件的刚度，使其易于变形，使力传感器更易测量所受到的力。

如图14所示，力控轮的运动关系为：8.8固定在轴上，通过垂直梁上的8.7支撑轮外廓8.2，轮外廓8.2绕8.7旋转，将8.2的旋转运动通过凸台8.1传递给8.3，而8.3和水平梁连接在一起，它的受力会在水平梁传感器上产生力传感信号，当8.2受到水平力作用时，该力直接作用在垂直梁上，使其上的传感器输出力传感信号。

如图15所示，为去毛刺砂轮，它由支架5.1、下底板5.2、导轨5.3、上底板5.4、砂轮5.5、连接螺栓5.6、弹簧5.7和电机5.8组成；砂轮5.5直接安装在电机5.8的轴上，电机5.8通过螺栓5.6连接在上底板5.4上，上底板5.4通过导轨5.3连接在下底板5.2上，下底板5.2由支架5.1支撑；砂轮5.5在左右方向浮动，浮动力由弹簧5.7控制；零件的毛刺一般凸出零件表面，砂轮的浮动位移等于毛刺凸出零件表面的高度。

去毛刺砂轮上详细零件连接与装配关系为：支架5.1与下底板5.2焊接在一起；下底板5.2、导轨5.3、上底板5.4间的连接方式同图8中的6.5、6.6、6.9连接；导轨上的圆柱轴与下底板5.2相连，导轨滑台与上底板5.4相连，这样，上底板沿圆柱轴左右运动；弹簧5.7压紧导轨滑台，当上底板所受的力消失后，该弹簧力使上底板复位；电机5.8的底座通过螺栓5.6连接在上底板上，砂轮5.5安装在电机的阶梯轴上并用螺母锁紧在该轴上。

如图16所示，为零件定位机构，它由托盘9.1、定位圆柱9.2组成，9.3是圆柱上的定位的零件（水龙头），零件9.3的大孔与定位圆柱9.2配合，获得精确的定位，零件9.3上的小孔9.4是夹具手指的***孔，参见图3，在气手爪4.14作用下，其中4.17-1下表面与孔9.4的上表面接触，4.17-2柱面与孔9.4的侧面接触，4.17-3的锥面与孔的下表面接触，使夹具手指与零件有精确的定位关系。

零件定位机构上详细零件连接与装配关系为：定位圆柱9.2通过螺钉连接在托盘9.1上，零件9.3的大孔空套在9.2上，由于9.2在空间有精确的位置关系，使得9.3在空间有精确的位置关系，小孔9.4在零件9.3上位置关系是确定的，只要精确定位大孔9.3位置，就精确定位了小孔9.4的位置，这样，手爪根据小孔的精确定位对零件进行抓取。

Claims (10)

1. 工业机器人自动砂光抛光装置，其特征在于：该自动砂光抛光装置由工业机器人、自动变位夹具、浮动抛磨机床、软件自动力控编程、去毛刺砂轮、零件定位机构组成，自动变位夹具安装在工业机器人的末端，用于自动对加工零件进行夹持，通过夹具的自动变位，在浮动抛磨机床上对零件的任意区域进行砂光和抛光；浮动抛磨机床与安装有自动变位夹具的工业机器人相配合，利用抛磨机床上的砂带对夹具上夹持的零件进行砂光和抛光，抛磨机床上设计有砂带调偏机构、浮动机构、砂带自动张紧机构、砂带磨损自动补偿机构以及辅助轮自动转换机构；软件自动力控编程，涉及零件砂光和抛光时的力精确控制，该编程的核心是力控轮，力控轮由轮外廓、电阻应变片梁、电阻应变片、放大电路组成，电阻应变片粘合在梁上，该力控轮检测零件对砂带的压力、零件与抛磨轮的相互姿态关系，力控轮将力信号参数转换成电信号，通过工业机器人模拟口输入到工业机器人控制器中，控制器根据算法对零件所受的压力和姿态进行调整，达到设定的压力和姿态；去毛刺砂轮去除零件表面的毛刺，它采用浮动结构，利用位置量控制砂轮去除零件表面凸出的毛刺；零件定位机构是表面安装有定位圆柱的托盘，零件上的孔***托盘上的定位圆柱，从而对零件进行精确定位，自动变位夹具的两个手指***零件上的安装孔，对零件进行精确的抓取。

2. 如权利要求1所述的工业机器人自动砂光抛光装置，其特征在于：自动变位夹具在工业机器人关节空间内对零件的所有外表面进行加工，它采用外部定位块与工业机器人相配合，确定夹具的变位角度，变位完成后，利用汽缸和定位销对夹具进行锁紧；自动变位夹具的另一个特征是夹具手指的设计，它采用特殊结构设计，对零件进行精确定位和抓取。

3. 如权利要求1所述的工业机器人自动砂光抛光装置，其特征在于：浮动抛磨机床由砂带调偏机构、轮系浮动机构、砂带自动张紧机构、砂带磨损自动补偿机构和辅助轮自动转换机构组成，浮动抛磨机床有砂带调偏机构，用于砂带的调偏，防止砂带从带轮上滑脱；浮动抛磨机床有轮系浮动机构，使轮系在两个方向进行浮动，该浮动机构一方面使砂光和抛光具有柔性，另一方面补偿零件铸造、零件夹持产生的误差，浮动机构采用导轨、弹簧结构和转台、弹簧结构，浮动抛磨机床有砂带自动张紧机构，利用汽缸控制砂带张紧，具有恒定的张紧力，为便于砂带的自动更换，采用弹簧预张紧结构，浮动抛磨机床有砂带磨损自动补偿机构，在砂带磨损后，利用电机、丝杆结构对砂带与零件间的接触力进行控制，通过增加零件对砂带的正压力补偿砂带的磨损，浮动抛磨机床有辅助轮自动转换机构，用于转换不同的辅助轮，对零件特殊面进行加工，对于规则的零件表面采用大的橡胶轮砂光和抛光，对于复杂的不规则表面利用一组特殊结构的辅助轮系进行砂光和抛光，采用气动马达、槽轮结构对辅助轮系进行自动转换控制。

4. 如权利要求1所述的工业机器人自动砂光抛光装置，其特征在于：自动力控编程***的核心是力控轮，力控轮由轮外廓、电阻应变片梁和电阻应变片构成，电阻应变片粘合在电阻应变片梁上，共有四组，当零件与力控轮接触时，通过不同应变片上的电压变化，获得零件与力控轮的接触力大小、零件与力控轮外圆轮廓的接触情况，电阻应变片的电压变化信号放大后，通过工业机器人的模拟输入口输入到工业机器人控制器中，利用工业机器人程序，对零件与力控轮的压力、零件与力控轮的接触情况进行自动调整，达到设计的压力值和正确的接触状态。

5. 如权利要求1所述的工业机器人自动砂光抛光装置，其特征在于：去毛刺砂轮由浮动导轨、砂轮和电机组成，在零件砂光抛光前，利用砂轮去除零件表面上的毛刺，去毛刺量由浮动导轨的位移量确定，零件定位机构由托盘和定位圆柱组成，定位圆柱等间隔固定在托盘的上表面，定位圆柱用于精确定位零件上的孔，自动变位夹具上的手指精确抓取零件。

6. 如权利要求1所述的工业机器人自动砂光抛光装置，其特征在于：自动变位夹具，它由（4.1、4.2、4.3、4.4、4.5）组成的气路转换机构，（4.9、4.10、4.11、4.12、4.13）组成的汽缸夹紧机构，（4.15、4.16、4.17）组成的手指机构构成；（4.1）是一个T型结构，上部是法兰盘，该法兰盘通过螺钉与工业机器人第六轴的法兰盘连接；（4.1）的垂直轴上开有槽（4.1-1），槽中装有Y型密封圈（4.1-2），垂直轴上开有通孔（4.1-3）；（4.2）是一个套筒，上面安装有气管连接头（4.3），（4.2）通过连接件与工业机器人五轴连接，当工业机器人第六轴转动时，由于五轴相对六轴静止，与（4.3）连接的气管不会缠绕在夹具上，气体通过（4.3、4.1-3、4.8）进入气手爪（4.14；4.4）是锁紧螺钉，它将档环（4.5）锁紧在垂直轴上，对套筒（4.2）起定位作用；（4.6）是连接板，通过螺钉（4.7）连接在垂直轴加工出的平面上；（4.8）是气管，（4.9）是汽缸，通过螺钉（4.10）连接在连接板（4.6）上；（4.11）是外套筒，（4.12）是内套筒，（4.9-1）是汽缸轴，外套筒（4.11）上面加工有两个周向槽，左边的槽中安装有定位销（4.13），该定位销安装在内套筒（4.12）上起周向导向作用，右边的周向槽上开有横向槽，槽内也有一个定位销（4.13），该定位销安装在汽缸轴（4.9-1）上，当汽缸轴向左运动时，该定位销***横向槽中，因为外套筒可以绕内套筒相对旋转，而内套筒通过螺钉（4.10）与连接板（4.6）相连而不能运动，当汽缸轴上的销（4.13）***外套筒的横向槽后，内外套筒形成一体而不能运动，而当汽缸向右运动时，汽缸轴上的销处于外套筒的右边周向槽中，内外套筒可以相对运动，这样在汽缸作用下，对夹具进行自动变位和锁紧；（4.14）是气手爪，（4.16）是手指连接板，由螺钉（4.15）将其连接在气手爪（4.14）上；（4.17）是圆柱型手指指尖，它的上部加工有螺纹，该螺纹可以将（4.17）连接在（4.16）上；手指指尖上加工有圆柱型台阶（4.17-1），该台阶可以对抓取的零件进行定位，（4.17-2）的直径小于（4.17）的直径，该部分将***零件的孔中，而（4.17-3）的小锥面是在抓取零件时迫使零件向上运动，从而使零件定位面与（4.17-1）的圆柱台阶下表面压紧，将零件定位在夹具上。

7. 如权利要求6所述的工业机器人自动砂光抛光装置，其特征在于：气手爪连接板（4.19）连接在气手爪（4.14）上；（4.20）是弹簧，使手指内套筒（4.28）回位；（4.21）是手指外套筒，它与手指内套筒（4.28）用螺纹连接，通过该螺纹连接，可以调节手指内套筒在垂直方向的移动距离；（4.22）是手指外套筒锁紧螺母，当手指内外套筒调节完后，用该螺母锁紧手指外套筒；（4.23）是偏心轮压板，（4.24）是偏心轮，（4.25）是拨杆，（4.26）是偏心轮轴，拨杆（4.25）转动时，带动偏心轮轴（4.26）和偏心轮（4.24）转动，从而下压偏心轮压板（4.23），使其向下运动，（4.23）的下移同样带来手指内外套筒（4.28）和（4.21）的下移，使手指下端的间隙变小，夹紧零件的孔壁；（4.27）是手指轴，它的上端通过螺纹与（4.16）连接，外部套有手指内套筒（4.28）。

8. 如权利要求1所述的工业机器人自动砂光抛光装置，其特征在于：浮动抛磨机床，它由（6.1、6.2）机架，（6.3、6.4、6.6、6.7）浮动机构，（6.8、6.17）砂带磨损补偿机构，（6.12）砂带调偏机构，（6.13）砂带支撑轮，（6.14）砂带气动张紧机构，（7.1）辅助轮自动转换机构构成；（6.1）为机架，对浮动抛磨机床进行支撑；（6.2）为调节螺母，它对橡胶抛磨轮（6.15）的水平度进行调整；（6.3）为旋转浮动弹簧调节机构，该机构用于轮系偏转后的归位，它由支撑板（6.18）、下支撑板（6.5）、挡块（6.3-1）和（6.18-1）、弹簧（6.19）组成；（6.4）为旋转机构，由轴承支撑，该机构让（6.5）相对（6.18）旋转，配合（6.3）产生旋转浮动；（6.5）为下支撑板，它对水平方向的浮动机构进行支撑；（6.6）为导轨，它与（6.5）、弹簧（6.7）组成水平浮动机构，当橡胶抛磨轮（6.15）上的压力超过弹簧（6.7）的弹性力时，橡胶抛磨轮（6.15）向左移动；（6.8）为步进电机，步进电机轴上安装有丝杆，（6.17）为压板，压板上有螺纹孔与丝杆连接，电机的旋转运动将变为压板的向右运动，从而对弹簧（6.7）进行压紧，增加零件对橡胶抛磨轮（6.15）的压力，补偿砂带的磨损；（6.9）为上支撑板，它与支架（6.10）连接，与轮系支撑板（6.11）构成垂直方向空间，便于电机（6.16）和橡胶抛磨轮（6.15）的皮带轮安装；（6.12）为砂带调偏机构，（6.12-2）为带轮支架，轮轴（6.12-5）通过销（6.12-4）、螺钉（6.12-1）安装在带轮支架（6.12-2）的长孔中，带轮轴绕销（6.12-4）转动，转动的角度由螺钉（6.12-1）调节；（6.12-3）为带轮，带轮支架右端的轴安装在套筒（6.12-6）中，该轴在套筒中旋转，调整带轮的另一个姿态，调整完后由套筒上的螺钉锁紧；（6.12-7）为支座套筒，它由筋板与（6.12-6）连接，该支座套筒安装在支座（6.12-8）中，而支座通过螺钉连接在轮系支撑板（6.11）上；（6.12-7）上有锁紧螺钉，通过锁紧该螺钉，（6.12-7）与（6.12-8）间不能产生相对运动；（6.14）为气动张紧轮，（6.14-1）为汽缸，它安装在立板（6.14-4）上，该立板焊接在支座套筒（6.14-2）上，（6.14-3）为支座，它通过螺钉连接在轮系支撑板（6.11）上，（6.14-5）为汽缸轴套，它也焊接在立板（6.14-4）上，汽缸轴装在（6.14-5）内；（6.14-6）为带轮过渡轴，它套装在汽缸轴套中，过渡轴的右端是带轮支座连接板，带轮支座（6.14-8）固定在该连接板上，（6.14-9）是带轮轴，它通过轴承安装在（6.14-8）中，（6.14-10）为带轮；当汽缸向右运动时，汽缸轴推动过渡轴向右运动，从而带动带轮向右运动，张紧砂带；（6.14-7）为弹簧，在汽缸未张紧砂带时，弹簧预张紧砂带，防止砂带从带轮上脱落；（7.1）为辅助轮自动转换机构，它由槽轮机构和辅助轮系组成；（7.1-1）是槽轮机构，它由左右两部分组成，当气马达（7.1-5）带动槽轮左边部分旋转90度时，（7.1-3）销轴带动右边部分转动90度，同时左边的（7.1-2）圆弧与右边的（7.1-4）圆弧接触，使槽轮机构产生自锁；当右边部分转动90度时，带动辅助轮系支撑板（7.1-6）转动90度，从而使另一个辅助轮与带接触；辅助轮的外型根据需要设计，可以是外凸，也可以是内凹，它们主要用于对零件特殊外型进行砂光或抛光，（7.1-7）是辅助轮支座，（7.1-8）是辅助轮。

9. 如权利要求1所述的工业机器人自动砂光抛光装置，其特征在于：软件自动力控编程***的力控轮，它由凸台（8.1）、轮外廓（8.2）、调节螺钉（8.3）、应变片梁（8.4）、应变片（8.5）、连接螺钉（8.6）、转动轴（8.7）、轮毂（8.8）、挡块（8.9）组成；其中应变片（8.5-2、8.5-4）所在梁采用浮动结构设计，一端利用螺钉（8.6）与轮毂（8.8）连接，另一端利用螺钉连接挡块（8.9），挡块上安装有调节螺钉（8.3）；当轮外廓（8.2）绕转动轴（8.7）旋转时，凸台（8.1）压调节螺钉（8.3），应变片（8.5-2）或（8.5-4）将输出电压，应变片（8.5-2）和（8.5-4）是检测轮外廓（8.2）的旋转量；当力控轮受F向压力时，应变片（8.5-1）和（8.5-3）输出电压，应变片（8.5-1）和（8.5-3）是检测轮外廓（8.2）所受的压力；力控轮直径大小与橡胶抛磨轮（6.15）一样，它与工业机器人配合使用；当零件处于(b)姿态并向下运动，则应变片（8.5-2）受压，输出电压信号，当零件处于(c)姿态并向上运动，则应变片（8.5-4）受压，输出电压信号，当零件处于(d)姿态，无论向上或向下运动，应变片（8.5-2）和（8.5-4）都不输出电压；当零件沿F方向压力控轮时，应变片（8.5-1）和（8.5-3）受压，输出电压信号，电压大小与压力成正比；在（e）中，（8.10）为应变片传感器放大电路，该电路与工业机器人模拟口连接，从而使力传感器与工业机器人构成闭环***；零件由自动变位夹具夹持，并向力控轮靠近，当零件与力控轮接触时，（8.5-1）和（8.5-3）输出电压信号，工业机器人控制器接收该信号后判断接触力大小，调整工业机器人左右移动位移量，控制传感器输出的电压是一设定值，从而保证零件与力控轮的压力为设定值；零件与力控轮接触后，上下移动零件，根据（8.5-2）和（8.5-4）输出的电压信号判断零件的姿态，并利用工业机器人不断调整姿态，直到（8.5-2）和（8.5-4）没有电压输出不变化。

10. 如权利要求1所述的工业机器人自动砂光抛光装置，其特征在于：去毛刺砂轮，它由支架（5.1）、下底板（5.2）、导轨（5.3）、上底板（5.4）、砂轮（5.5）、连接螺栓（5.6）、弹簧（5.7）和电机（5.8）组成；砂轮（5.5）直接安装在电机（5.8）的轴上，电机（5.8）通过螺栓（5.6）连接在上底板（5.4）上，上底板（5.4）通过导轨（5.3）连接在下底板（5.2）上，下底板（5.2）由支架（5.1）支撑；砂轮（5.5）在左右方向浮动，浮动力由弹簧（5.7）控制；零件的毛刺一般凸出零件表面，砂轮的浮动位移等于毛刺凸出零件表面的高度；零件定位机构，它由托盘（9.1）、定位圆柱（9.2）组成，（9.3）是圆柱上的定位零件，零件（9.3）的大孔与定位圆柱（9.2）配合，获得精确的定位，零件（9.3）上的小孔（9.4）是夹具手指的***孔，在气手爪（4.14）作用下，其中（4.17-1）下表面与孔（9.4）的上表面接触，（4.17-2）柱面与孔（9.4）的侧面接触，（4.17-3）的锥面与孔的下表面接触，使夹具手指与零件有精确的定位关系。

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