CN107855891A - 一种适用于窄砂带的砂带张紧调偏机构及其实现方法 - Google Patents

Abstract

一种用于砂带机砂带张紧同时能防止砂带跑偏的调整机构，由手柄、偏心轴组件、关节轴承、锁紧螺钉、抱箍、小销轴、调偏中间块、螺栓端盖、导向槽块、锁紧螺母、调整螺栓组成。通过偏心轴组件的旋转改变张紧轮轴线位置，实现砂带张紧，砂带张紧后采用锁紧螺钉固定偏心轴组件周向位置。偏心轴组件左端安装关节轴承，偏心轴组件可绕关节轴承轴线进行周向360°旋转，同时关节轴承轴线可在一定范围内偏摆，即带动偏心轴组件在俯仰、偏航方向上进行偏摆，从而调整张紧轮轴线姿态，以对砂带进行导向，施加侧向力，保证砂带不发生跑偏。偏心轴组件右端可沿导向槽移动，调整螺栓与调偏中间块、螺栓端盖配合调节偏心轴组件姿态，并通过锁紧螺母锁紧固定。

Description

一种适用于窄砂带的砂带张紧调偏机构及其实现方法

技术领域

本发明涉及一种砂带机砂带调整机构，具体涉及一种适用于窄砂带的砂带张紧调偏机构及其实现方法。

背景技术

随着工业自动化进程的不断推进，在传统的砂带机打磨领域，越来越多地使用机器人进行打磨，机器人打磨末端执行器的设计通常受限于机器人自身承载能力，只能采用较为简单、轻便的结构。

机器人在工业生产中通常用于非接触式加工、制造流程，如搬运、焊接、装配等，机器人打磨末端执行器需要针对机器人性能特点进行专用化设计。砂带机是打磨作业中的一种常用设备，具有通用性良好、打磨效果良好等诸多优点，其砂带张紧机构对砂带机整体结构复杂度起决定性影响，常用的砂带张紧机构包括偏心轴张紧机构、气缸张紧机构、凸轮张紧机构等。由于加工误差产生的轴线偏差会导致砂带横向移动、发生跑偏，影响砂带机使用效果。

砂带机是打磨作业中的一种常用装备，砂带机中的砂带张紧机构是影响其整体结构复杂度和使用性能的重要因素，常见的砂带张紧机构包括偏心轴张紧机构、气缸张紧机构、凸轮张紧机构等。除偏心轴张紧机构外，其他张紧机构通常需要导向装置，额外占用空间较大，重量较重。同时，由于加工误差的存在，砂带机主动轮和被动轮轴线之间不能保证较好的平行度，导致砂带机运转过程中砂带发生跑偏。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种可防止砂带跑偏的砂带张紧机构，机构尺寸较小、重量较轻，非常适合应用于机器人打磨末端执行器上；同时，由于其调偏原理不受砂带宽度方向限制，因此对宽度较小的窄砂带仍具有良好的调偏效果。

本发明的一种适用于窄砂带的砂带张紧调偏机构，包括：手柄、偏心轴组件、关节轴承、锁紧螺钉、抱箍、小销轴、调偏中间块、螺栓端盖、导向槽块、锁紧螺母、调整螺栓；所述偏心轴组件旋转实现砂带张紧，砂带张紧后采用锁紧螺钉固定偏心轴组件周向位置；偏心轴组件左端安装关节轴承，偏心轴组件可绕关节轴承轴线进行周向旋转，同时关节轴承轴线可在一定范围内偏摆；偏心轴组件右端可沿导向槽块移动，调整螺栓与调偏中间块、螺栓端盖配合调节偏心轴组件姿态，并通过锁紧螺母锁紧固定；偏心轴组件末端安装有手柄，控制偏心轴组件绕关节轴承轴线转动；所述调整螺栓左端为正六边形，用于调整螺栓的旋拧；中间为螺纹段，与导向槽块上螺纹配合，调节螺栓位置；右端为球体，与调偏中间块、螺栓端盖配合；所述调偏中间块下端有一销孔，与小销轴构成销孔配合；所述抱箍与偏心轴组件配合，为偏心轴组件提供支撑力和夹紧力，锁紧螺母与锁紧螺钉配合，夹紧偏心轴组件右端；抱箍上端通孔与小销轴构成销孔配合。

进一步，所述偏心轴组件包括张紧轮、中心轴、连接板；中心轴与张紧轮轴两轴轴线间间隔一定距离，两轴间通过两块连接板固连为一个整体。

进一步，所述导向槽块含有导向槽，与所述偏心轴组件的中心轴末端配合实现偏心轴组件沿导向槽中心线方向摆动；并且包含一段螺纹，与调整螺栓配合固定偏心轴摆动角度，所述螺纹通常采用细牙螺纹。

进一步，所述调偏中间块和螺栓端盖各包含一部分球窝，与调整螺栓右端球体配合，形成高副，可以随调整螺栓沿螺纹轴线方向移动。

本发明的另一技术方案在于，提供了一种基于上述适用于窄砂带的砂带张紧调偏机构的实现方法，其步骤如下：

1)偏心轴组件后端套在关节轴承上，关节轴承安装在打磨头本体上，偏心轴组件末端安装有一手柄，控制偏心轴组件绕关节轴承轴线转动，偏心轴组件转动时，其张紧轮轴线位置发生变化，使砂带张紧；

2)偏心轴组件右端嵌入导向槽块的导向槽内，使偏心轴组件可沿导向槽方向摆动；

3)导向槽块安装于打磨头本体上，在其螺纹处拧入调整螺栓，调整螺栓与调偏中间块、螺栓端盖构成球面高副连接，调偏中间块通过小销轴与抱箍连接，抱箍抱紧圈套于偏心轴组件右端；

4)锁紧螺母用于固定调整螺栓位置，锁紧螺钉与抱箍上锁紧螺纹配合使抱箍箍紧偏心轴组件右端、固定偏心轴组件周向位置。

本发明的一种用于砂带机砂带张紧同时能防止砂带跑偏的调整机构，通过对砂带进行导向，施加侧向力，保证砂带不发生跑偏。偏心轴组件右端可沿导向槽移动，调整螺栓与调偏中间块、螺栓端盖配合调节偏心轴组件姿态，并通过锁紧螺母锁紧固定。偏心轴组件左端安装关节轴承，偏心轴组件可绕关节轴承轴线进行周向360°旋转，同时关节轴承轴线可在一定范围内(通常为9°～14°)偏摆，即带动偏心轴组件在俯仰、偏航方向上进行偏摆，从而调整张紧轮轴线姿态。本发明提供了一种结构简单、可靠的砂带张紧机构，占用空间很小，同时解决了砂带跑偏问题，非常适合于宽度较窄的砂带张紧调偏，具有优良性能。

附图说明

图1是本发明的一种适用于窄砂带的砂带张紧调偏机构结构示意图；

图2是本发明的偏心轴组件结构示意图；

图3是本发明的导向槽块结构示意图；

图4是本发明的调整螺栓结构示意图；

图5是本发明的调偏中间块结构示意图；

图6是本发明的螺栓端盖结构示意图；

图7是本发明的抱箍结构示意图；

图8是本发明的砂带调偏原理示意图。

具体实施方式

本发明设计了一种适用于窄砂带的砂带张紧调偏机构，同时可以调整偏心轴的轴线摆动方向，对砂带进行导向，施加侧向力，防止砂带高速运转过程中发生跑偏。

一种用于砂带机砂带张紧同时能防止砂带跑偏的调整机构，主要由手柄1、偏心轴组件2、关节轴承3、锁紧螺钉4、抱箍5、小销轴6、调偏中间块7、螺栓端盖8、导向槽块9、锁紧螺母10、调整螺栓31和各个安装块等部件组成，如图1所示。

通过偏心轴组件2的旋转改变张紧轮11轴线位置，实现砂带张紧，砂带张紧后采用锁紧螺钉4固定偏心轴组件周向位置。偏心轴组件2左端安装关节轴承3，偏心轴组件2可绕关节轴承3轴线进行周向360°旋转，同时关节轴承3轴线可在一定范围内偏摆，即带动偏心轴组件1在俯仰、偏航方向上进行偏摆，从而调整张紧轮轴线姿态，以对砂带进行导向，施加侧向力，保证砂带不发生跑偏。偏心轴组件2右端可沿导向槽块9移动，调整螺栓31与调偏中间块、螺栓端盖8配合调节偏心轴组件2姿态，并通过锁紧螺母10锁紧固定。

所述偏心轴组件如图2(a)、(b)所示，中心轴12与张紧轮11轴两轴轴线间间隔一定距离，两轴间通过两块连接板13固连为一个整体，由于采用分离式设计，偏心距(即中心轴12与张紧轮轴两轴轴线间间隔)可以在较大范围内调节，以满足使用需求。中心轴12转动时，则带动张紧轮11绕其轴线转动，从而改变张紧轮11位置，以张紧砂带。

所述导向槽块9如图3所示，含有导向槽21，与所述偏心轴组件2的中心轴末端配合实现偏心轴组件2沿导向槽中心线方向摆动，并且包含一段螺纹，与调整螺栓31配合固定偏心轴摆动角度，螺纹通常采用细牙，以提高偏心轴组件角度调整的分辨率。

所述调整螺栓31如图4所示，左端为正六边形，用于调整螺栓31的旋拧；中间为螺纹段，与导向槽块9上螺纹配合，调节螺栓位置；右端为球体，与调偏中间块7、螺栓端盖8配合，既可以实现调整螺栓31的旋拧，也可在一定角度范围内偏摆，防止调偏机构卡死。

所述调偏中间块7和螺栓端盖8如图5、图6所示，两个零件各包含一部分球窝，与调整螺栓右端球体配合，形成高副，可以随调整螺栓沿螺纹轴线方向移动。调偏中间块7下端有一销孔，与小销轴6构成销孔配合。

所述抱箍5如图7所示，含一个抱紧圈，与偏心轴组件2中的中心轴末端配合，为偏心轴组件2提供支撑力和夹紧力，抱箍5锁紧螺纹与锁紧螺钉4配合，夹紧偏心轴组件右端。抱箍5上端通孔与小销轴6构成销孔配合。

一种基于上述适用于窄砂带的砂带张紧调偏机构的实现方法，其步骤如下：

1)偏心轴组件2后端套在关节轴承3上，关节轴承3安装在打磨头本体上，偏心轴组件2末端安装有一手柄1，控制偏心轴组件绕关节轴承轴线转动，偏心轴组件转动时，其张紧轮轴线位置发生变化，使砂带张紧；

2)偏心轴组件2右端嵌入导向槽块9的导向槽内，使偏心轴组件2可沿导向槽方向摆动；

3)导向槽块7安装于打磨头本体上，在其螺纹处拧入调整螺栓31，调整螺栓31与调偏中间块7、螺栓端盖8构成球面高副连接，调偏中间块7通过小销轴6与抱箍5连接，抱箍抱紧圈套于偏心轴组件2右端。

4)锁紧螺母10用于固定调整螺栓31位置，锁紧螺钉与抱箍上锁紧螺纹配合使抱箍箍紧偏心轴组件右端、固定偏心轴组件周向位置。

所述的调整机构，其砂带调偏原理如下所述：旋拧调整螺栓改变其沿轴线方向位置，调整螺栓尾端球面带动调偏中间块和螺栓端盖移动，调偏中间块与螺栓端盖固连为一个整体，调偏中间块通过小销轴带动抱箍移动，抱箍通过抱紧圈带动偏心轴组件移动，从而实现偏心轴组件的双向偏摆。

偏心轴组件的双向偏摆带动张紧轮绕中心线双向转动，如图8所示，对紧贴张紧轮81的砂带82起导向作用，施加一定侧向力，从而抵消由于制造误差造成的砂带82跑偏，形成稳定平衡，保证打磨过程中砂带82的横向稳定性。

具体操作实现时：

1)将砂带套在偏心轴组件的张紧轮上；

2)转动手柄带动偏心轴组件转动，使砂带张紧；

3)启动砂带机电机，观察砂带沿偏心轴组件轴向的位置和位移，若发生砂带跑偏现象，则旋转调整螺栓，改变其拧入量，带动偏心轴摆动摆动，直至砂带在中间位置平稳运行，不再发生跑偏；

4)旋紧锁紧螺母，固定调整螺栓位置；

5)拧紧锁紧螺钉，使抱箍箍紧偏心轴组件，固定其周向位置，保证打磨过程中不发生偏转。

Claims (5)

1.一种适用于窄砂带的砂带张紧调偏机构，其特征在于，包括：手柄、偏心轴组件、关节轴承、锁紧螺钉、抱箍、小销轴、调偏中间块、螺栓端盖、导向槽块、锁紧螺母、调整螺栓；

所述偏心轴组件旋转实现砂带张紧，砂带张紧后采用锁紧螺钉固定偏心轴组件周向位置；偏心轴组件左端安装关节轴承，偏心轴组件可绕关节轴承轴线进行周向旋转，同时关节轴承轴线可在一定范围内偏摆；偏心轴组件右端可沿导向槽块移动，调整螺栓与调偏中间块、螺栓端盖配合调节偏心轴组件姿态，并通过锁紧螺母锁紧固定；偏心轴组件末端安装有手柄，控制偏心轴组件绕关节轴承轴线转动；

所述调整螺栓左端为正六边形，用于调整螺栓的旋拧；中间为螺纹段，与导向槽块上螺纹配合，调节螺栓位置；右端为球体，与调偏中间块、螺栓端盖配合；所述调偏中间块下端有一销孔，与小销轴构成销孔配合；

所述抱箍与偏心轴组件配合，为偏心轴组件提供支撑力和夹紧力，锁紧螺母与锁紧螺钉配合，夹紧偏心轴组件右端；抱箍上端通孔与小销轴构成销孔配合。

2.如权利要求1所述的一种适用于窄砂带的砂带张紧调偏机构，其特征在于，所述偏心轴组件包括张紧轮、中心轴、连接板；中心轴与张紧轮轴两轴轴线间间隔一定距离，两轴间通过两块连接板固连为一个整体。

3.如权利要求2所述的一种适用于窄砂带的砂带张紧调偏机构，其特征在于，所述导向槽块含有导向槽，与所述偏心轴组件的中心轴末端配合实现偏心轴组件沿导向槽中心线方向摆动；并且包含一段螺纹，与调整螺栓配合固定偏心轴摆动角度，所述螺纹通常采用细牙螺纹。

4.如权利要求2所述的一种适用于窄砂带的砂带张紧调偏机构，其特征在于，所述调偏中间块和螺栓端盖各包含一部分球窝，与调整螺栓右端球体配合，形成高副，可以随调整螺栓沿螺纹轴线方向移动。

5.基于权利要求1或2所述的一种基于上述适用于窄砂带的砂带张紧调偏机构的实现方法，其步骤如下：

1)偏心轴组件后端套在关节轴承上，关节轴承安装在打磨头本体上，偏心轴组件末端安装有一手柄，控制偏心轴组件绕关节轴承轴线转动，偏心轴组件转动时，其张紧轮轴线位置发生变化，使砂带张紧；

2)偏心轴组件右端嵌入导向槽块的导向槽内，使偏心轴组件可沿导向槽方向摆动；

3)导向槽块安装于打磨头本体上，在其螺纹处拧入调整螺栓，调整螺栓与调偏中间块、螺栓端盖构成球面高副连接，调偏中间块通过小销轴与抱箍连接，抱箍抱紧圈套于偏心轴组件右端；

4)锁紧螺母用于固定调整螺栓位置，锁紧螺钉与抱箍上锁紧螺纹配合使抱箍箍紧偏心轴组件右端、固定偏心轴组件周向位置。