一種液壓驅動的機器人自動磨削軸的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及磨削軸設計技術領域，尤其涉及一種液壓驅動的機器人自動磨削軸。
【背景技術】
[0002]目前人工打磨普遍采用氣動工具，存在切削力小，加工效率低，工作環境惡劣等問題。自動化打磨效率能達到人工打磨的6倍以上，經濟效益好，在國內正處在發展初期。更高的打磨效率就需要功率更大的打磨工具，氣動工具以及不能滿足要求。機器人打磨工具受到機器人負載能力的限制，要求打磨工具結構緊湊，功率重量比大。功率15kW以上的電主軸，重量已經超過70公斤，價格昂貴。因此開發一款重量輕，功率大的機器人用打磨工具十分必要。
[0003]現有技術中的打磨用主軸主要包括以下四種類型:
[0004]1、打磨用主軸采用電主軸，其結構緊湊，轉速高；3_10kW的電主軸在打磨較小的飛邊毛刺時，能夠很好地滿足要求；但是這類打磨用主軸存在以下缺點:1)電主軸比較精密，生產工藝要求高，能生產的廠家不多；2)電主軸需要專門的冷卻、潤滑系統，增加了系統成本；3)電主軸軸承壽命不夠長；4)電主軸轉速高但扭矩小，造成切削力小，打磨效率低；5)電主軸維護復雜，一般由生產廠家維護。
[0005]2、打磨用主軸米用機械動力頭加電動機的形式，無論是米用二相異步電機還是米用永磁同步電機，在功率為1kW時重量都超過了 50kg，加上機械動力頭本身的重量，機器人負載已經超過了 100kg，制約了打磨工具的功率。
[0006]3、授權公告號為CN201483314 U的實用新型告你公開了一種軌道板專用磨床液壓主軸；這類打磨用主軸存在以下缺點:1)該技術方案是供機床使用，而非機器人使用的主軸；2)該技術方案采用的是接觸時密封，使主軸轉速受到限制；3)砂輪靠壓板壓在砂輪套上；4)采用的是開式液壓系統，系統效率低。
[0007]4、授權公告號為CN 2214863Y的實用新型告你公開了一種鋼坯修磨機磨頭；這類打磨用主軸存在以下缺點:1)該技術方案是供機床使用，而非機器人使用的主軸；2)軸承系統復雜，制造困難；3)接觸式密封，主軸轉速低；4)液壓馬達和主軸采用鍵連接，屬于剛性連接；5)砂輪座和主軸采用圓柱軸端，鍵連接；6)砂輪采用壓板形式安裝；7)軸承采用油潤滑，需要潤滑油栗和潤滑管路。
【實用新型內容】
[0008]為了解決這些問題，本實用新型提供了一種液壓驅動的機器人自動磨削軸，包括:
[0009]主軸，輸入端連接液壓裝置，輸出端連接砂輪裝置，所述液壓裝置通過所述主軸帶動所述砂輪裝置旋轉實現磨削工作；
[0010]外殼，套設在所述主軸上，所述外殼內部兩端與所述主軸之間均設置有軸承；靠近主軸輸入端的一側上，所述主軸與所述外殼之間設置有兩個背對背安裝的主軸后軸承；靠近所述主軸輸出端的一側上，所述主軸與所述外殼之間設置有兩組軸承，每組軸承包括有一個主軸前軸承或包括有兩個串聯配置的主軸前軸承，相鄰兩組軸承之間背對背安裝；所述外殼的外側連接機器人；
[0011]前端蓋組件和后端蓋組件，套設在所述主軸上且分別安裝到外殼的兩端上，所述前端蓋組件和后端蓋組件與外殼形成封閉空間。
[0012]較佳地，靠近所述主軸輸出端的一側上，所述兩組軸承內外圈之間通過隔套間隔開來。
[0013]較佳地，所述外殼與所述主軸之間設置的軸承均采用角接觸球軸承。
[0014]較佳地，前端蓋組件包括有前端蓋、前軸套和前鎖緊螺母，所述前軸套、前鎖緊螺母順序套設在所述主軸上，且所述前鎖緊螺母將所述前軸套壓在所述主軸前軸承上；所述前端蓋蓋設在所述前軸套和前鎖緊螺母上，且與所述外殼連接，所述前端蓋與所述前軸套組成迷宮式密封。
[0015]較佳地，后端蓋組件包括有后端蓋、后軸套和后鎖緊螺母，所述后軸套、后鎖緊螺母順序套設在所述主軸上，且所述后鎖緊螺母將所述后軸套壓在所述主軸后軸承上；所述后端蓋蓋設在所述后軸套和后鎖緊螺母上，且與所述外殼連接，所述后端蓋與所述后軸套組成迷宮式密封。
[0016]較佳地，所述砂輪裝置包括砂輪座和安裝在砂輪座上的砂輪，所述主軸的輸出端呈錐形，所述砂輪座的中心通孔為錐形孔，所述砂輪座錐形孔套設在所述主軸的輸出端上，且主軸輸出端上設置有用于壓緊所述砂輪座的壓緊螺母。
[0017]較佳地，所述液壓裝置包括液壓馬達和液壓驅動系統，所述液壓馬達連接所述主軸的輸入端，所述液壓驅動系統驅動所述液壓馬達工作，所述液壓馬達帶動所述主軸轉動。
[0018]較佳地，所述液壓馬達采用高速軸向柱塞液壓馬達。
[0019]較佳地，所述液壓馬達通過一液壓馬達安裝座安裝在所述外殼上，所述液壓馬達的輸出軸通過彈性聯軸器直接連接所述主軸的輸入端。
[0020]較佳地，所述液壓驅動系統采用閉式液壓驅動系統。
[0021]較佳地，所述外殼的外側上設置有機器人連接件，所述機器人連接件包括彈性箍和法蘭盤，所述彈性箍用于夾持所述外殼，所述法蘭盤連接機器人。
[0022]本實用新型由于采用以上技術方案，使之與現有技術相比，具有以下的優點和積極效果:
[0023]I)本實用新型提供的液壓驅動的機器人自動磨削軸，前軸承組采用角接觸球軸承串聯后背對背安裝的方式，后軸承采用背對背浮動安裝的方式，一方面保證了主軸能夠相對于主軸外殼靈活轉動，另一方面使得主軸獲得較高的剛性，從而能夠承載極大的切削力；
[0024]2)本實用新型提供的液壓驅動的機器人自動磨削軸，前端蓋組件和后端蓋組件與外殼連接處采用迷宮式密封，這種密封方式密封性能較高，且使得主軸的轉速不會受到限制；
[0025]3)本實用新型提供的液壓驅動的機器人自動磨削軸，采用液壓裝置作為主軸的驅動裝置，一方面大大減輕了磨削軸的重量，從而提高了機器人的有效工作載荷，另一方面能夠獲得很高的功率，提高了打磨系統的工作速度；而且液壓裝置液壓油作為冷卻介質，只需要散熱器，不需要采用專用的冷卻機，從而大大減少了磨削軸的尺寸以及質量；
[0026]4)本實用新型提供的液壓驅動的機器人自動磨削軸，液壓馬達采用彈性聯軸器連接主軸，能有效補償液壓馬達輸出軸與主軸輸入軸之間的同軸度誤差，降低了制造安裝的難度。
【附圖說明】
[0027]結合附圖，通過下文的詳細說明，可更清楚地理解本實用新型的上述及其他特征和優點，其中:
[0028]圖1為本實用新型提供的液壓驅動的機器人自動磨削軸的結構示意圖；
[0029]圖2為本實用新型中主軸與外殼的裝配示意圖。
[0030]符號說明:
[0031]1-砂輪2-砂輪座3-主軸
[0032]4-機器人連接件 5-液壓馬達安裝座 6-彈性聯軸器
[0033]7-液壓馬達11-外殼12-前端蓋
[0034]13-后端蓋14-后軸套17-軸承內圈隔套
[0035]18-軸承外圈隔套 19-前軸套20-墊圈
[0036]21-壓緊螺母101-主軸前軸承 102-前鎖緊螺母
[0037]103-主軸后軸承 104-后鎖緊螺母 107-螺釘。
【具體實施方式】
[0038]參見示出本實用新型實施例的附圖，下文將更詳細地描述本實用新型。然而，本實用新型可以以許多不同形式實現，并且不應解釋為受在此提出之實施例的限制。相反，提出這些實施例是為了達成充分及完整公開，并且使本技術領域的技術人員完全了解本實用新型的范圍。這些附圖中，為清楚起見，可能放大了層及區域的尺寸及相對尺寸。
[0039]參照圖1-2，本實用新型針對當前機器人打磨工具存在的不足，提供了一種功率大、結構簡單、性能可靠的液壓驅動的機器人自動磨削軸。該磨削軸包括有主軸3和支撐主軸3的外殼11，主軸I的輸入端連接驅動機構，輸出端連接砂輪裝置，驅動機構通過主軸帶動砂輪組件轉動進行磨削。
[0040]如圖2中所示，外殼11套設在主軸3上，且主軸3的兩端伸出外殼11，外殼11內側與主軸3之間設置有若干軸承，使得主軸3相對于外殼11轉動。
[0041]在本實施例中，靠近主軸3輸出端的一側上，主軸3與外殼11之間設置有兩組軸承，每組軸承包括有一個主軸前軸承101或兩個主軸前軸承101 ;優選的每組軸承包括有兩個主軸前軸承101，且兩主軸前軸承101相串聯；兩組軸承之間呈背對背的形式進行安裝，且兩組軸承之間可加設隔套來間隔開，具體的兩組軸承的內圈和外圈之間分別由軸承內圈隔套17和軸承外圈隔套18隔開；其中，主軸前軸承101優選的采用角接觸球軸承，角接觸球軸承為專用主軸軸承，極限轉速高，適用于磨削時需要的高轉速；當然也可選用其他類型的軸承，此處不作限制。
[0042]在本實施例中，靠近主軸3輸入端的一側上，主軸3與外殼11之間設置有兩個主軸后軸承103，相鄰兩主軸后軸承103采用背對背的浮動