阅读说明：本技术 恒力执行机构及恒力砂带机 (Constant force actuating mechanism and constant force abrasive belt machine ) 是由 张士镇 齐萌 于 2020-06-30 设计创作，主要内容包括：本发明涉及涉及精密机械技术领域,提出了恒力执行机构及恒力砂带机,恒力执行机构包括恒力打磨件,还包括设置在恒力打磨件上的位置传感器,用于感知工件的位置信息,还包括第一伸缩缸,伸缩端设置在恒力打磨件上,用于驱动恒力打磨件移动,恒力打磨件包括设置在第一伸缩缸的伸缩端的打磨轮,还包括连接装置,连接装置一端连接打磨轮,连接装置另一端连接张紧轮,恒力砂带机包括恒力执行机构、安装架、砂带以及缓冲装置。通过上述技术方案,解决了现有技术中砂带机对工件的打磨力不能自动调节的问题。(The invention relates to the technical field of precision machinery, and provides a constant force actuating mechanism and a constant force belt sander. Through above-mentioned technical scheme, the problem that prior art abrasive band machine can not automatically regulated to the power of polishing of work piece has been solved.)

恒力执行机构及恒力砂带机

技术领域

本发明涉及精密机械技术领域，具体的，涉及恒力执行机构及恒力砂带机。

背景技术

近几年随着科技的发展，机器替代人工逐渐成为一种趋势，在精密零件的加工过程中，往往需要对工件表面进行打磨或抛光，抛光过程常常用到砂带机，砂带机成为了很多自动化打磨项目的选择，实际应用中，一般需要打磨的工件尺寸不同，需要打磨的位置也不同，但是由于自动化机械不具备感知的能力，导致打磨的力不能自动调节，进而传统砂带机难以满足工作需求。

发明内容

本发明提出恒力砂带机，解决了现有技术中砂带机对工件的打磨力不能自动调节的问题。

本发明的技术方案如下：

一种恒力执行机构，包括恒力打磨件，其特征在于，还包括

位置传感器，设置在所述恒力打磨件上，用于感知工件的位置信息，

第一伸缩缸，伸缩端设置在所述恒力打磨件上，用于驱动所述恒力打磨件移动，

所述恒力打磨件包括

打磨轮，所述打磨轮设置在所述第一伸缩缸的伸缩端，

连接装置，所述连接装置一端连接所述打磨轮，

张紧轮，所述连接装置另一端连接所述张紧轮。

作为进一步的技术方案，所述连接装置包括

第二伸缩杠，所述打磨轮与所述第二伸缩杠的缸体同步移动，所述张紧轮与所述第二伸缩杠的活塞杆同步移动，

所述连接装置还包括

连接轴，为两个，其中一个连接所述打磨轮与所述第二伸缩杠的缸体，另一个连接所述张紧轮与所述第二伸缩杠的活塞杆。

作为进一步的技术方案，所述连接轴为滚珠花键轴，

还包括

滚珠花键套，所述滚珠花键套套设在所述连接轴上。

一种恒力砂带机，包括权利要求1～3任一项所述的恒力执行机构，其特征在于，还包括安装架，所述第一伸缩缸的缸体设置在所述安装架上，

砂带，所述砂带绕设在所述打磨轮和所述张紧轮上，所述张紧轮用于张紧所述砂带，

缓冲装置，所述缓冲装置位于所述打磨轮的旁边。

作为进一步的技术方案，还包括

调整轮，有若干个，转动设置在所述安装架上，所述砂带绕设在所述调整轮上，所述调整轮设置在所述恒力打磨件的两侧，用于使所述打磨轮上下两侧的砂带沿着第一方向设置，且相互平行，以及用于使所述张紧轮上下两侧的砂带沿着第一方向设置，且相互平行，

驱动轮，其上绕设所述砂带，设置在所述安装架上，用于驱动所述砂带转动。

作为进一步的技术方案，所述安装架上沿第一方向设有滑槽，所述缓冲装置包括

第三伸缩缸，所述第三伸缩缸的缸体设置在所述安装架上，

连接板，滑动设置在所述滑槽内，且与所述第三伸缩缸的活塞杆连接，

位置调节连杆，设置在所述连接板上，

缓冲轮，设置在所述位置调节连杆上。

作为进一步的技术方案，所述位置调节连杆包括

高度调节件，设置在所述连接板上，

连接杆，沿第一方向滑动设置在高度调节件上，一端设置所述缓冲轮，

所述高度调节件包括

柱体，设置在所述连接板上，垂直于第一方向设置，

连接件，设置在所述柱体上，所述连接件滑动设置在所述柱体上，由锁紧件锁紧，

所述连接杆沿第一方向滑动设置在所述连接件上，由锁紧件锁紧。

作为进一步的技术方案，还包括

挡壳，设置在所述安装架上，用于在其内安装所述连接装置。

作为进一步的技术方案，所述位置传感器的一侧设置有卡槽，所述恒力砂带机还包括

卡件，有若干个，设置在所述安装架上，所述位置传感器通过所述卡槽设置在所述卡件上。

作为进一步的技术方案，所述打磨轮数量大于等于两个。

作为进一步的技术方案，还包括

凸台，设置在所述安装架上，

第四伸缩缸，其缸体设置在所述凸台上，其中一个所述调整轮设置在所述第四伸缩缸的活塞杆上，

第二位置传感器，设置在所述第四伸缩缸旁，用于感知所述恒力打磨件的位置信息。

本发明的工作原理及有益效果为：

1、本发明中，恒力执行机构用于打磨工件的设备中，可以使用恒力来打磨工件，打磨轮上绕设砂带，砂带与工件接触打磨，打磨轮会受到工件带来的压力，位置传感器用于感应打磨轮的位置信息，位置传感器又与第一伸缩缸配合，当工件传递来的压力大时，第一伸缩缸带动打磨轮收缩，当工件传递来的压力小时，第一伸缩缸带动打磨轮向前运动，实现恒力打磨，连接装置一端设置有张紧轮，一端设置有打磨轮，连接装置用于将张紧轮与打磨轮连接为一个整体，而且，设置在打磨轮与张紧轮上的砂带分别在轮两侧相互平行，这样设计能够保证绕设在张紧轮与打磨轮上的砂带不会由于打磨轮的运动，使得砂带脱落，与常规结构相比，结构更加合理，打磨效果好，砂带机对工件的打磨力可以实现自动调节。

2、本发明中，恒力砂带机包括恒力执行机构，恒力打磨件设置在安装架上，打磨轮和张紧轮分别转动设置在恒力打磨件的两端，砂带绕设在打磨轮和张紧轮上，当装好砂带后，打磨轮与张紧轮在恒力打磨件的两端的相对位置不会发生变化，工件在打磨轮上的砂带处进行打磨抛光，第一伸缩缸可以为无杆气缸，节省空间，设置在安装架上，输出端与打磨轮相连，用于驱动打磨轮沿着第一方向移动，这里的第一方向就是第一伸缩缸的伸缩方向，可以为水平方向，而且，第一伸缩缸的输出压力可以通过PLC控制伺服阀来调节，通过人机界面设定需要值或直接与自动化打磨设备通讯来设定，当对打磨轮处工件的打磨力大于第一伸缩缸的输出压力时，打磨轮、张紧轮与连接装置构成的整体在第一伸缩缸带动下沿着第一方向向后缩，使得作用在工件上的力减小，当对打磨轮处工件的打磨力小于第一伸缩缸的输出压力时，打磨轮、张紧轮与连接装置构成的整体在第一伸缩缸带动下沿着第一方向向前进，使得作用在工件上的力加大，向后缩与向前进的范围均在连接装置设定的行程范围内，通过此结构实现恒力打磨工件的目的，而且，打磨轮与张紧轮在连接装置两端的相对位置固定，使得此结构能够在恒力打磨的过程中，不会由于打磨轮的移动，使得其上包覆的砂带松弛，而且，由于第一伸缩缸的存在，恒力调节更加智能化，精准化，而且能够处理多种打磨精度的工件，使得加工过程更加智能化，机械化。

进一步的，当待打磨的工件为断续的工件时，在打磨上一个工件时，打磨轮需要对工件施加一个打磨力，打磨轮在第一伸缩缸的带动下向后缩进去一部分行程，但是当打磨完上一个工件，而下一个工件还没到时，由于打磨轮处没有压力，所以打磨轮会在第一伸缩缸的带动下回到初始位置，当下个工件运动到打磨轮的打磨位置时，会直接撞在了打磨轮的侧面，所以为了使得此恒力打磨机可打磨断续的工件，在安装架上设置缓冲装置，设置在打磨轮的一侧，工件来的时候会先碰到缓冲装置，可以防止打磨轮直接碰到工件，当工件到合适位置时，缓冲件缩回，打磨轮与工件接触，可以有效防止工件直接撞到打磨轮，如果设计成打磨完上一工件后，打磨轮完全缩回去，打磨下个工件时再伸出，时间会太长，导致时间不好控制，所以设计此缓冲件可以有效解决恒力打磨不连续工件遇到的问题，可以增加此恒力砂带机的适用范围。

附图说明

下面结合附图和

具体实施方式

对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明中恒力砂带机的结构示意图；

图2为本发明中恒力执行机构的结构示意图；

图3为本发明中恒力砂带机的结构示意图；

图4为本发明中恒力砂带机加挡壳的结构示意图；

图5为本发明中恒力砂带机的结构示意图；

图中：1-恒力打磨件，2-位置传感器，3-第一伸缩缸，4-打磨轮，5-连接装置，6-张紧轮，7-第二伸缩杠，8-连接轴，9-安装架，10-砂带，11-缓冲装置，12-调整轮，13-驱动轮，14-滑槽，15-第三伸缩缸，16-连接板，17-位置调节连杆，18-缓冲轮，19-高度调节件，20-连接杆，21-柱体，22-连接件，23-挡壳，24-卡件，25-卡槽，26-滚珠花键套，27-第四伸缩缸，28-第二位置传感器，29-喷气头，30-温度传感器，31-收集槽，32-凸台。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。

实施例1

如图1～图4所示，本实施例提出了

一种恒力执行机构，包括恒力打磨件1，还包括

位置传感器2，设置在恒力打磨件1上，用于感知工件的位置信息，

第一伸缩缸3，伸缩端设置在恒力打磨件1上，用于驱动恒力打磨件1移动，

恒力打磨件1包括

打磨轮4，打磨轮4设置在第一伸缩缸3的伸缩端，

连接装置5，连接装置5一端连接打磨轮4，

张紧轮6，连接装置5另一端连接张紧轮6。

本实施例中，恒力执行机构用于打磨工件的设备中，可以使用恒力来打磨工件，打磨轮4上绕设砂带10，砂带10与工件接触打磨，打磨轮4会受到工件带来的压力，位置传感器2用于感应打磨轮4的位置信息，位置传感器2又与第一伸缩缸3配合，当工件传递来的压力大时，第一伸缩缸3带动打磨轮4收缩，当工件传递来的压力小时，第一伸缩缸3带动打磨轮4向前运动，实现恒力打磨，连接装置5一端设置有张紧轮6，一端设置有打磨轮4，连接装置5用于将张紧轮6与打磨轮4连接为一个整体，而且，设置在打磨轮4与张紧轮6上的砂带10分别在轮两侧相互平行，这样设计能够保证绕设在张紧轮6与打磨轮4上的砂带10不会由于打磨轮4的运动，使得砂带10脱落，与常规结构相比，结构更加合理，打磨效果好，砂带机对工件的打磨力可以实现自动调节。

进一步，连接装置5包括

第二伸缩杠7，打磨轮4与第二伸缩杠7的缸体同步移动，张紧轮6与第二伸缩杠7的活塞杆同步移动，

连接装置5还包括

连接轴8，为两个，其中一个连接打磨轮4与第二伸缩杠7的缸体，另一个连接张紧轮6与第二伸缩杠7的活塞杆。

本实施例中，沿第一方向设置第二伸缩杠7，第二伸缩杠7可以为无杆气缸，砂带10安装在打磨轮4与张紧轮6上，第二伸缩缸向外推出，带动第二伸缩缸两端的连接轴8向外推出，使得与连接轴8连接的打磨轮4与张紧轮6的距离加大，进而打磨轮4与张紧轮6上的砂带10张紧，打磨轮4、连接装置5与张紧轮6为一个整体。并且打磨工件过程中，张紧轮6与打磨轮4的相对位置不会发生变化，有利于辅助传感器与第一伸缩缸3共同实现恒力打磨，并且第二伸缩杠7的存在使得安装和拆卸砂带10都很方便。

进一步，连接轴8为滚珠花键轴。

还包括

滚珠花键套26，滚珠花键套26套设在连接轴8上。

本实施例中，连接轴8设计为滚珠花键轴，滚珠花键轴与滚珠花键套26配合使用，是利用装在滚珠花键套26内的滚珠，在精密研磨的滚动沟槽中，同时进行平滑滚动及传递力矩，具有高度的灵敏性，连接轴8用于连接打磨轮4或张紧轮6，包覆在张紧轮6外的砂带10也在高速旋转，打磨轮4在打磨时，也需要很大的负载能力，连接轴8设计为滚珠花键轴可以抗振动冲击，而且定位精度高，能够很好的起到传递伸缩缸动力的功能。

一种恒力砂带机，包括如图1所示的恒力执行机构，还包括

安装架9，第一伸缩缸3的缸体设置在安装架9上，

砂带10，砂带10绕设在打磨轮4和张紧轮6上，张紧轮6用于张紧砂带10，

缓冲装置11，缓冲装置11位于打磨轮4的旁边。

本实施例中，恒力打磨件1设置在安装架9上，打磨轮4和张紧轮6分别转动设置在连接装置5的两端，砂带10绕设在打磨轮4和张紧轮6上，当装好砂带10后，打磨轮4与张紧轮6的相对位置不会发生变化，工件在打磨轮4上的砂带10处进行打磨抛光，第一伸缩缸3可以为无杆气缸，节省空间，设置在安装架9上，输出端与打磨轮4相连，用于驱动打磨轮4沿着第一方向移动，这里的第一方向就是第一伸缩缸3的伸缩方向，可以为水平方向，而且，第一伸缩缸3的输出压力可以通过PLC控制伺服阀来调节，通过人机界面设定需要值或直接与自动化打磨设备通讯来设定，当对打磨轮4处工件的打磨力大于第一伸缩缸3的输出压力时，打磨轮4、张紧轮6与连接装置5构成的整体在第一伸缩缸3带动下沿着第一方向向后缩，使得作用在工件上的力减小，当对打磨轮4处工件的打磨力小于第一伸缩缸3的输出压力时，打磨轮4、张紧轮6与连接装置5构成的整体在第一伸缩缸3带动下沿着第一方向向前进，使得作用在工件上的力加大，向后缩与向前进的范围均在连接装置5设定的行程范围内，通过此结构实现恒力打磨工件的目的，而且，打磨轮4与张紧轮6在连接装置5两端的相对位置固定，使得此结构能够在恒力打磨的过程中，不会由于打磨轮4的移动，使得其上包覆的砂带10松弛，而且，由于第一伸缩缸3的存在，恒力调节更加智能化，精准化，而且能够处理多种打磨精度的工件，使得加工过程更加智能化，机械化。

进一步的，当待打磨的工件为断续的工件时，在打磨上一个工件时，打磨轮4需要对工件施加一个打磨力，打磨轮4在第一伸缩缸3的带动下向后缩进去一部分行程，但是当打磨完上一个工件，而下一个工件还没到时，由于打磨轮4处没有压力，所以打磨轮4会在第一伸缩缸3的带动下回到初始位置，当下个工件运动到打磨轮4的打磨位置时，会直接撞在了打磨轮4的侧面，所以为了使得此恒力打磨机可打磨断续的工件，在安装架9上设置缓冲装置11，设置在打磨轮4的一侧，工件来的时候会先碰到缓冲装置11，可以防止打磨轮4直接碰到工件，当工件到合适位置时，缓冲件缩回，打磨轮4与工件接触，可以有效防止工件直接撞到打磨轮4，如果设计成打磨完上一工件后，打磨轮4完全缩回去，打磨下个工件时再伸出，时间会太长，导致时间不好控制，所以设计此缓冲件可以有效解决恒力打磨不连续工件遇到的问题，可以增加此恒力砂带机的适用范围。

进一步，还包括

调整轮12，有若干个，转动设置在安装架9上，砂带10绕设在调整轮12上，调整轮12设置在恒力打磨件1的两侧，用于使打磨轮4上下两侧的砂带10沿着第一方向设置，且相互平行，以及用于使张紧轮6上下两侧的砂带10沿着第一方向设置，且相互平行，

驱动轮13，其上绕设砂带10，设置在安装架9上，用于驱动砂带10转动。

本实施例中，在安装架9上设置多个调整轮12和一个驱动轮13，驱动轮13直径大于调整轮12的直径，驱动更加省力，驱动轮13和调整轮12上均包覆砂带10，驱动电机带动驱动轮13旋转，进而带动砂带10转动，多个调整轮12的设置使得砂带10的旋转路径变长，可以更好的进行散热，调整轮12设置在连接装置5的两侧，用于使打磨轮4上下两侧砂带10沿着第一方向设置，且相互平行，张紧轮6上下两侧的砂带10沿着第一方向设置，且相互平行，这里的第一方向可以为水平方向，这样设计可以使得张紧轮6和打磨轮4在恒力调节的移动过程中，不会使得由于砂带10的包覆角度不水平，而带来的砂带10松弛，无论张紧轮6和打磨轮4如何移动，砂带10的总长度可以保持不变，使得打磨过程更加顺畅。

进一步，安装架9上沿第一方向设有滑槽14，缓冲装置11包括

第三伸缩缸15，第三伸缩缸15的缸体设置在安装架9上，

连接板16，滑动设置在滑槽14内，且与第三伸缩缸15的活塞杆连接，

位置调节连杆17，设置在连接板16上，

缓冲轮18，设置在位置调节连杆17上。

本实施例中，缓冲轮18垂直于第一方向转动，也就是转动方向与工件的传递方向相切，与工件之间形成滚动摩擦，可以减少缓冲轮18与工件之间的摩擦力，材质可以为软性的橡胶材质，减少对工件的划伤，安装架9沿第一方向设有滑槽14，连接板16穿设在滑槽14内，滑槽14可对连接板16的滑动方向导向，位置调节连杆17用于连接连接板16与缓冲轮18，连接板16在第三伸缩缸15的驱动下，可以带动其上的位置调节连杆17和缓冲轮18沿第一方向运动，第三伸缩缸15可以为无杆气缸，节省空间，缓冲轮18的常态位置位于打磨轮4在连接装置5带动下的位置前方2-10mm，可以先于打磨轮4接触工件，起到缓冲的作用，当工件运动到合适的位置时，缓冲轮18在第三伸缩缸15的带动下，向后收缩，工件接触打磨轮4，进行打磨。

进一步，位置调节连杆17包括

高度调节件19，设置在连接板16上，

连接杆20，沿第一方向滑动设置在高度调节件19上，一端设置缓冲轮18，

高度调节件19包括

柱体21，设置在连接板16上，垂直于第一方向设置，

连接件22，设置在柱体21上，连接件22滑动设置在柱体21上，由锁紧件锁紧，

连接杆20沿第一方向滑动设置在连接件22上，由锁紧件锁紧。

本实施例中，位置调节连杆17包括连接杆20与高度调节件19，连接杆20上设置有缓冲轮18，连接杆20连在高度调节件19的连接件22上，连接件22上设有通孔，通孔内穿设柱体21，连接件22可沿着柱体10滑动，调节一个合适的高度，用锁紧件来锁紧，锁紧件可以为螺栓，这样就可以实现高度调节件19的高度调节功能，能够带动其上的连接杆20以及缓冲轮18调整到合适的高度，进一步实现对不同的厚度或者高度的工件的缓冲导向功能，增加此砂带机的适用范围。

进一步，还包括

挡壳23，设置在安装架9上，用于在其内安装连接装置5。

本实施例中，在安装架9上设置挡壳23，用螺栓将挡壳23与安装架9固定，挡壳23的安装位置在连接装置5的外侧，可以遮挡连接装置5，使得整机外形美观，也能防止连接装置5的运行不会受到环境的影响。

进一步，位置传感器2的一侧设置有卡槽25，恒力砂带机还包括

卡件24，有若干个，设置在安装架9上，位置传感器2通过卡槽25设置在卡件24上。

本实施例中，位置传感器2通过其上的卡槽25穿设在卡件24内，安装方便，可随时拆卸或者更换。

进一步，打磨轮4数量大于等于两个。

本实施例中，打磨轮4的数量大于等于两个，这样设计，可以使得打磨轮4上的砂带成平面打磨，也可以成直线打磨，打磨面积更大，可打磨的工件种类更多。

实施例2

如图5所示，包括如图1所示的恒力执行机构，在实施例1的恒力砂带机的基础上，

进一步，还包括

凸台32，设置在安装架9上，

第四伸缩缸27，其缸体设置在凸台32上，其中一个调整轮12滑动设置在安装架9上，且设置在第四伸缩缸27的活塞杆上，

第二位置传感器28，设置在第四伸缩缸27旁，用于感知恒力打磨件1的位置信息。

本实施例中，在安装架9上设置凸台32，第四伸缩缸27的缸体设置在凸台32上，在第四伸缩缸27旁边设置第二位置传感器28，第二位置传感器28可以安装在安装架9上，也可以安装在凸台32上，第二位置传感器28可以感知恒力打磨件1的位置信息，具体的，可以感知第二伸缩缸7的位置信息，在打磨过程中为了实现恒力打磨，第二伸缩缸7会发生位移，第二位置传感器28感知此位移后，就会启动第四伸缩缸27，驱动第四伸缩缸27上的调整轮12向上或者向下运动，这样设计可以配合恒力打磨件1，进一步防止恒力打磨件1移动过程中砂带10松弛，也可以防止恒力砂带机工作时间过长，导致单独依靠第二伸缩缸7不足以张紧砂带10，设置此第四伸缩缸27后，可以辅助张紧砂带10增加机器使用寿命，减少砂带10的更换周期。

进一步可以在驱动轮13的旁边设置喷气头29以及温度传感器30，当温度传感器30感应到砂带10打磨过程中温度过高时，就会启动喷气头29，对砂带10进行降温，可以有效的防止由于砂带10的温度过高对工件造成损伤，此喷气头29还可以对砂带进行清洁，将砂带10上的打磨碎屑进行清理，所以对应的，在安装架9的下侧，也是驱动轮13的下侧，设置碎屑收集槽31，这样使得整体的设备功能更完善，打磨效果更好。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。