复合式气动机械臂及打磨抛光设备的制作方法

1.本发明涉及打磨抛光设备技术领域，尤其涉及一种复合式气动机械臂及打磨抛光设备。


背景技术：

2.在打磨抛光设备制造行业中，气动机械臂打磨抛光机主要应用于飞机机翼和机身外表面、船舶外表面、轨道交通车辆厢体外表面等零部件的打磨抛光作业。此类零件需要完成打磨的外表面由水平下平面、垂直(左右)侧面、水平上顶面等组成。。
3.公告号为cn208147548 u的中国实用新型专利，公开了一种气动机械臂及其采用该机械臂的自吸尘打磨抛光装置，其能够完成单一的水平下平面、或垂直单(左或右)侧面或水平上顶面的打磨抛光作业模式，但是，该设备在完成一种零件的外表面打磨时需四种不同结构的气动机械臂打磨抛光机，操作繁琐，效率低，综合成本高。
4.现有的气动机械臂打磨抛光机的摆臂，均采用气缸连杆机构驱动，导致摆臂作往复运动所产生的惯性力难以平衡，摆臂在较高速时将引起较大的振动和动载荷及运动不平稳、气动动作延时现象，造成打磨的外表面不均匀。可见，现有技术有待优化集成和提高。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种复合式气动机械臂及打磨抛光设备，用以至少解决上述技术问题之一。
6.根据本发明的第一个方面，提供一种复合式气动机械臂，其包括：
7.一级臂，其包括一级驱动组件和一级摆动架，所述一级驱动组件与一级摆动架连接，用以驱动所述一级摆动架上下摆动；
8.二级臂，其包括二级驱动组件和二级摆动架；所述二级驱动组件与二级摆动架连接，用以驱动所述二级摆动架左右摆动；
9.所述二级驱动组件设置在所述一级摆动架上。
10.在一些具体的实施方式中，所述一级驱动组件包括：
11.一级臂转动轴和第一转轮；
12.所述一级摆动架与第一转轮同轴设置于所述一级臂转动轴，所述第一转轮转动带动所述一级摆动架摆动。
13.进一步地，所述一级驱动组件还包括；
14.与所述第一转轮匹配的第二转轮、缠绕于第一转轮和第二转轮上的传动带；
15.一级气缸，其活动端与所述传动带连接。
16.进一步地，所述一级驱动组件还包括；
17.一级臂支撑架，所述第一转轮、第二转轮、一级气缸设于所述一级臂支撑架上。
18.在一些具体的实施方式中，所述二级驱动组件包括：
19.二级臂转动轴；
20.二级支撑架，其一端与所述二级臂转动轴转动连接，另一端与所述二级摆动架连接；
21.所述二级摆动架在驱动作用下摆动时，所述二级支撑架绕所述二级臂转动轴转动。
22.进一步地，所述二级驱动组件还包括：
23.二级气缸，其一端与所述二级摆动架铰接，另一端与一级摆动架或支撑板铰接；
24.在二级气缸的驱动作用下，所述二级摆动架摆动。
25.进一步地，在所述一级摆动架或支撑板上还设置固定座，所述二级支撑架通过二级臂转动轴与所述固定座连接。
26.根据本发明的第二个方面，其提供一种复合式气动机械臂，包括：
27.一级臂，其包括二级驱动组件和二级摆动架，所述二级驱动组件与二级摆动架连接，用以驱动所述二级摆动架左右摆动；
28.二级臂，其包括一级驱动组件和一级摆动架；所述一级驱动组件与一级摆动架连接，用以驱动所述一级摆动架上下摆动；
29.所述一级驱动组件设置在所述二级摆动架上。
30.根据本发明的第三个方面，其提供一种打磨抛光设备，该设备包括：
31.移动式底座；
32.设置在所述移动式底座上的升降架；
33.设置在所述升降架上的翻转架；
34.设置在翻转架上的浮动箱、末端打磨头、本技术实施例提供的所述复合式气动机械臂；
35.所述末端打磨头与所述二级臂连接，所述浮动箱用于提供恒定打磨浮力的浮动箱。
36.进一步地，该设备还包括：设置在翻转架上的转动架，所述浮动箱、末端打磨头、所述复合式气动机械臂设置在转动架上。
37.本发明与现有技术相比，其有益效果为：
38.本发明的复合式气动机械臂及使用了该机械臂的打磨抛光设备，其通过一级驱动组件和一级摆动架，实现了一级臂的上下摆动，进而通过二级驱动组件和二级摆动架实现了二级臂的左右摆动，且二级臂连接在一级摆动架上，从而实现了机械臂的上、下、左、右摆动。
39.进一步，气缸传动轮传动与气缸连杆传动相结合的机械结构，克服了现有技术中机械臂气动动作延时与运动不平稳的缺陷。
40.进一步，当该机械臂被设置在打磨抛光轮设备上时，通过调节与机械臂连接的打磨头的方向，能够实现对待打磨抛光工件的水平下平面和上顶面的打磨。
41.进一步，通过翻转架翻转，使整个机械臂翻转，能够实现对待打磨抛光工件的垂直侧面的打磨。
42.进一步，通过转动架的设置，可以转动机械臂以调节打磨抛光范围。
43.为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。
附图说明
44.图1是本发明实施例的复合式气动机械臂的结构示意图；
45.图2是本发明实施例的打磨抛光设备的结构示意图；
46.图3是本发明实施例的打磨抛光设备的结构示意图；
47.图4是本发明实施例的打磨抛光设备的结构示意图。
48.图5是本发明实施例的打磨抛光设备的结构示意图。
具体实施方式
49.为了更好地阐述本发明，下面参照附图1-5对本发明作进一步的详细描述。
50.本发明实施例提供了一种复合式气动机械臂2，其包括：
51.一级臂21，其包括一级驱动组件和一级摆动架210，所述一级驱动组件与一级摆动架连接，用以驱动所述一级摆动架上下摆动；
52.二级臂22，其包括二级驱动组件和二级摆动架220；所述二级驱动组件与二级摆动架连接，用以驱动所述二级摆动架左右摆动；
53.所述二级驱动组件设置在所述一级摆动架上。其中，所述一级臂21为气缸传动轮传动结构，二级臂22为气缸连杆传动结构。
54.其中，如图1所述，所述一级驱动组件包括：一级臂转动轴211、第一转轮212、第二转轮213、传动带214、和一级气缸215；
55.所述一级摆动架与第一转轮同轴设置于所述一级臂转动轴，所述第一转轮转动带动所述一级摆动架摆动。
56.所述第二转轮与所述第一转轮匹配，所述传动带缠绕于第一转轮和第二转轮上；所述一级气缸，其活动端与所述传动带连接。
57.所述一级驱动组件还包括；一级臂支撑架216，所述第一转轮、第二转轮、一级气缸设于所述一级臂支撑架上。如图1所示，所述复合式气动机械臂还包括有支撑板23，所述一级臂支撑架设置在支撑板上。
58.优选地，在本技术实施例中，所述第一转轮、第二转轮为链轮，所述传动带为链条；优选地，所述第一链轮的尺寸大于所述第二链轮的尺寸。在一些其他的实施方式中，所述第一转轮、第二转轮可以是同步轮，所述传动带为同步带。
59.以所述第一、第二转轮为链轮，传动带为链条为例，当所述一级气缸的活动端伸缩，通过链条带动所述链轮转动，进而带动与第一链轮同轴设置的一级摆动架上下摆动。如图1所示，以及摆动架上下摆动，从第一姿态运动至第二姿态。
60.其中，所述二级驱动组件包括：二级臂转动轴221、二级支撑架222和二级气缸223；
61.所述二级支撑架的一端与所述二级臂转动轴转动连接，另一端与所述二级摆动架220连接；
62.所述二级摆动架在驱动作用下摆动时，所述二级支撑架绕所述二级臂转动轴转动。
63.所述二级气缸的一端与所述二级摆动架铰接，另一端与一级摆动架铰接；在二级气缸的驱动作用下，所述二级摆动架摆动。
64.在所述一级摆动架上还设置固定座224，所述二级支撑架通过二级臂转动轴与所
述固定座连接。
65.在所述二级气缸做伸缩驱动作用下，二级摆动架左右摆动，此时二级支撑架绕所述二级臂转动轴转动。
66.如图2所示，本技术还提供一种打磨抛光设备，该设备包括：
67.移动式底座8；设置在所述移动式底座上的升降架7；设置在所述升降架上的翻转架6；设置在翻转架上的浮动箱3、末端打磨头1、本技术实施例提供的所述复合式气动机械臂2。
68.所述末端打磨头与所述二级臂连接，所述浮动箱用于提供恒定打磨浮力的浮动箱。
69.该设备还包括：设置在翻转架上的转动架4和操作箱5。所述浮动箱、末端打磨头、所述复合式气动机械臂设置在转动架上。
70.本技术实施例的打磨抛光设备，当需要调节打磨抛光高度时，通过所述升降架的升降气缸9工作使整个机械臂上升或下降，以适应不同高度的打磨需求。
71.进一步，在机械臂到达一定高度后，可以通过一级臂上下摆动，带动打磨头上下摆动，完成一定高度范围内的打磨抛光工作。进而还可以通过二级臂的左右摆动，实现一定宽度范围内的打磨抛光工作。进而一级臂和二级臂结合，实现在一定高度和宽度范围内的打磨角度自由调节。
72.进一步，还可以通过与浮动箱连接的浮动气缸10，驱动整个机械臂在一定角度范围内进行抬升或下降。如图3所述，浮动箱及机械臂在浮动气缸的作用下相较于图2的机械臂抬升一定角度。
73.进一步，为了适应不同工件角度，末端打磨头上的打磨轮还可以在一定角度范围内恒压力转动，以适应不同的工件表面，例如曲面等。如图2和3中，末端打磨头的打磨轮角度不同。
74.进一步，当需要对打磨抛光的打磨范围进行较大范围调节时，可以通过调节转动架，将机械臂转动至需要进行打磨抛光的位置，从而实现不同范围的打磨抛光。
75.当需要对待打磨抛光工件的水平上顶面或下平面进行打磨抛光时，通过调节打磨头的方向，使打磨头向上或向下以实现对水平上顶面或下平面进行打磨抛光。如图4所示。
76.当需要对待打磨抛光工件的垂直侧面进行打磨时，通过翻转气缸11将翻转架翻转，使的设置在翻转架上的机械臂整体翻转，如图5所示。
77.本发明与现有技术相比，其有益效果为：
78.本发明的复合式气动机械臂及使用了该机械臂的打磨抛光设备，其通过一级驱动组件和一级摆动架，实现了一级臂的上下摆动，进而通过二级驱动组件和二级摆动架实现了二级臂的左右摆动，且二级臂连接在一级摆动架上，从而实现了机械臂的上、下、左、右摆动。
79.进一步，气缸传动轮传动与气缸连杆传动相结合的机械结构，克服了现有技术中机械臂气动动作延时与运动不平稳的缺陷。
80.进一步，当该机械臂被设置在打磨抛光轮设备上时，通过调节与机械臂连接的打磨头的方向，能够实现对待打磨抛光工件的水平下平面和上顶面的打磨。
81.进一步，通过翻转架翻转，使整个机械臂翻转，能够实现对待打磨抛光工件的垂直
侧面的打磨。
82.进一步，通过转动架的设置，可以转动机械臂以调节打磨抛光范围。
83.在另一些实施方式中，本技术的复合式气动机械臂还可以是：一级臂左右摆动，二级臂上下摆动。
84.具体地，一种复合式气动机械臂，包括：
85.一级臂，其包括二级驱动组件和二级摆动架，所述二级驱动组件与二级摆动架连接，用以驱动所述二级摆动架左右摆动；
86.二级臂，其包括一级驱动组件和一级摆动架；所述一级驱动组件与一级摆动架连接，用以驱动所述一级摆动架上下摆动；
87.所述一级驱动组件设置在所述二级摆动架上。其中，所述一级臂为气缸连杆传动结构，二级臂为气缸传动轮传动结构。
88.其中，所述一级驱动组件、二级驱动组件如上文所述，此处不再赘述。
89.当一级臂为左右摆动臂，二级臂为上下摆动臂时，也即一级臂采用气缸连杆传动，二级臂采用气缸传动轮传动。与上述实施方式不同的是：
90.所述二级气缸，其一端与所述二级摆动架铰接，另一端与支撑板铰接；在二级气缸的驱动作用下，所述二级摆动架左右摆动。
91.在所述支撑板上还设置固定座，所述二级支撑架通过二级臂转动轴与所述固定座连接。
92.需要说明的是，本技术的复合式气动机械臂采用气缸传动轮传动与气缸连杆传动相结合的机械结构，在另一些实施方式中，还可以采用气缸传动轮传动与气缸传动轮传动相结合的机械结构。
93.另外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
94.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“垂直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。
95.如果本文中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该知晓：“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，如没有另外声明，上述词语并没有特殊的含义。
96.本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形。