自保护双自由度恒力平台

摘要

本发明涉及恒力打磨技术领域，提出了一种自保护双自由度恒力平台，包括移动机构移动设于底座上，移动机构具有移动端；安装板设于移动端上；恒力机构具有第一恒力气缸、第二恒力气缸和卡件，第一恒力气缸和第二恒力气缸的推顶轴上均设置有卡件，第一恒力气缸和第二恒力气缸的推顶端抵接移动机构；挡块开设有卡槽，卡件置于卡槽内；控制阀设于恒力机构的供气管路上。通过上述技术方案，解决了现有技术中工件受到的打磨压力不恒定的问题。

权利要求

1.一种自保护双自由度恒力平台，其特征在于，包括：底座（1）；

移动机构（2），移动设于所述底座（1）上，所述移动机构（2）具有沿第一方向和第二方向移动的移动端，所述第一方向与所述第二方向相互垂直；

安装板（3），设于所述移动端上；

恒力机构（4），具有第一恒力气缸（41）、第二恒力气缸（42）和卡件（43），所述第一恒力气缸（41）和所述第二恒力气缸（42）的推顶轴上与所述卡件（43）连接，所述第一恒力气缸（41）和所述第二恒力气缸（42）的推顶端抵接所述移动机构（2），所述第一恒力气缸（41）用于在第一方向上提供恒力，所述第二恒力气缸（42）用于在第二方向上提供恒力；

挡块（7），开设有卡槽（71），所述卡件（43）置于所述卡槽（71）内；和控制阀（5），设于所述恒力机构（4）的供气管路上；

还包括设于所述卡槽（71）内的停车机构（10），所述停车机构（10）包括：压力传感器（103），设于所述卡槽（71）的内壁上；

弹簧（102），套设于所述压力传感器（103）上，所述弹簧（102）一端设于所述卡槽（71）的内壁上；和

顶板（101），设于所述弹簧（102）的另一端上。

2. 根据权利要求1所述的自保护双自由度恒力平台，其特征在于，所述卡件（43）包括：内套（431），分别套设于所述第一恒力气缸（41）和所述第二恒力气缸（42）的推顶轴上，所述内套（431）具有外螺纹；和

外套（432），套设于所述内套（431）外且与所述内套（431）螺纹连接，所述外套（432）为两个且均用于与所述顶板（101）保持接触。

3. 根据权利要求2所述的自保护双自由度恒力平台，其特征在于，所述底座（1）包括：固定板（11），所述恒力机构（4）和所述控制阀（5）均设于所述固定板（11）上；和第一导轨（12），设于所述固定板（11）上，所述第一导轨（12）沿所述第一方向设置。

4.根据权利要求3所述的自保护双自由度恒力平台，其特征在于，所述移动机构（2）包括：

第一滑块（21），滑动设于所述第一导轨（12）上；

第一滑板（22），设于所述第一滑块（21）上，所述第一恒力气缸（41）的推顶端推动所述第一滑板（22）移动；

第二滑块（23），滑动设于所述第一滑板（22）上，所述第二滑块沿所述第二方向滑动；

第二滑板（24），设于所述第二滑块（23）上，所述第二恒力气缸（42）的推顶端推动所述第二滑块（23）移动，所述安装板（3）设于所述第二滑板（24）上。

5.根据权利要求4所述的自保护双自由度恒力平台，其特征在于，所述移动机构（2）还包括连接板（26），所述第一滑板（22）和所述第二滑板（24）的底部均设置有所述连接板（26），所述连接板（26）设置有凸起（261），所述凸起（261）分别与所述第一恒力气缸（41）和所述第二恒力气缸（42）的推顶端接触。

6.根据权利要求5所述的自保护双自由度恒力平台，其特征在于，所述挡块（7）开设有避让槽（72），所述避让槽（72）连通所述卡槽（71），所述第一恒力气缸（41）与所述第二恒力气缸（42）的推顶轴穿过所述避让槽（72）。

7.根据权利要求6所述的自保护双自由度恒力平台，其特征在于，所述移动机构（2）还包括第二导轨（25），所述第二导轨（25）设于所述第一滑板（22）上，所述第二滑块（23）滑动设于所述第二导轨（25）上，所述第一导轨（12）和所述第二导轨（25）均为两个，所述第一滑块（21）和所述第二滑块（23）均为四个。

8.根据权利要求7所述的自保护双自由度恒力平台，其特征在于，还包括位移传感器（6）和控制器，所述位移传感器（6）和所述控制阀（5）均电连接所述控制器。

9.根据权利要求8所述的自保护双自由度恒力平台，其特征在于，还包括限位板（8）和穿线板（9），所述限位板（8）设于所述底座（1）上，所述限位板（8）分别设于所述第一导轨（12）和所述第二导轨（25）的上方，所述穿线板（9）开设有通孔且设于所述底座（1）上。

说明书

自保护双自由度恒力平台

技术领域

[0001] 本发明涉及恒力打磨技术领域，具体的，涉及一种自保护双自由度恒力平台。

背景技术

[0002] 目前，打磨行业相当一部分打磨由熟练的工人手工完成，自动化水平较低。手工打磨不仅劳动强度大、费时、效率低，而且打磨产生的粉尘危害工人的身体健康。在打磨陶瓷
坐便器时，为避免打磨粉尘对工人的身体伤害，企业一般采用机械手与打磨机结合的方案，
对胚体进行自动化打磨。在高精度的磨削加工中，对工件施加的打磨压力是影响表面加工
质量和材料去除率的重要因素，因此保证打磨压力的恒定是确保磨削质量和效率的关键。

发明内容

[0003] 本发明提出自保护双自由度恒力平台，解决了现有技术中工件受到的打磨压力不恒定的问题。

[0004] 本发明的技术方案如下：一种自保护双自由度恒力平台，包括：

[0005] 底座；

[0006] 移动机构，移动设于所述底座上，所述移动机构具有沿第一方向和第二方向移动的移动端，所述第一方向与所述第二方向相互垂直；

[0007] 安装板，设于所述移动端上；

[0008] 恒力机构，具有第一恒力气缸、第二恒力气缸和卡件，所述第一恒力气缸和所述第二恒力气缸的推顶轴上与所述卡件连接，所述第一恒力气缸和所述第二恒力气缸的推顶端
抵接所述移动机构，所述第一恒力气缸用于在第一方向上提供恒力，所述第二恒力气缸用
于在第二方向上提供恒力；

[0009] 挡块，开设有卡槽，所述卡件置于所述卡槽内；和

[0010] 控制阀，设于所述恒力机构的供气管路上。

[0011] 作为进一步的技术方案，还包括设于所述卡槽内的停车机构，所述停车机构包括：

[0012] 压力传感器，设于所述卡槽的内壁上；

[0013] 弹簧，套设于所述压力传感器上，所述弹簧一端设于所述卡槽的内壁上；和

[0014] 顶板，设于所述弹簧的另一端上。

[0015] 作为进一步的技术方案，所述卡件包括：

[0016] 内套，分别套设于所述第一恒力气缸和所述第二恒力气缸的推顶轴上，所述内套具有外螺纹；和

[0017] 外套，套设于所述内套外且与所述内套螺纹连接，所述外套为两个且均用于与所述顶板保持接触。

[0018] 作为进一步的技术方案，所述底座包括：

[0019] 固定板，所述恒力机构和所述控制阀均设于所述固定板上；和

[0020] 第一导轨，设于所述固定板上，所述第一导轨沿所述第一方向设置。

[0021] 作为进一步的技术方案，所述移动机构包括：

[0022] 第一滑块，滑动设于所述第一导轨上；

[0023] 第一滑板，设于所述第一滑块上，所述第一恒力气缸的推顶端推动所述第一滑板移动；

[0024] 第二滑块，滑动设于所述第一滑板上，所述第二滑块沿所述第二方向滑动；

[0025] 第二滑板，设于所述第二滑块上，所述第二恒力气缸的推顶端推动所述第二滑块移动，所述安装板设于所述第二滑板上。

[0026] 作为进一步的技术方案，所述移动机构还包括连接板，所述第一滑板和所述第二滑板的底部均设置有所述连接板，所述连接板设置有凸起，所述凸起分别与所述第一恒力
气缸和所述第二恒力气缸的推顶端接触。

[0027] 作为进一步的技术方案，所述挡块开设有避让槽，所述避让槽连通所述卡槽，所述第一恒力气缸与所述第二恒力气缸的推顶轴穿过所述避让槽。

[0028] 作为进一步的技术方案，所述移动机构还包括第二导轨，所述第二导轨设于所述第一滑板上，所述第二滑块滑动设于所述第二导轨上，所述第一导轨和所述第二导轨均为
两个，所述第一滑块和所述第二滑块均为四个。

[0029] 作为进一步的技术方案，还包括位移传感器和控制器，所述位移传感器和所述控制阀均电连接所述控制器。

[0030] 作为进一步的技术方案，还包括限位板和穿线板，所述限位板设于所述底座上，所述限位板分别设于所述第一导轨和所述第二导轨的上方，所述穿线板开设有通孔且设于所
述底座上。

[0031] 本发明的工作原理及有益效果为：与现有技术相比，移动机构移动设置在底座上，并且移动机构具有能沿第一方向和第二方向进行移动的移动端，第一方向和第二方向共面
并且相互垂直，即第一方向和第二放方向同时设置在水平面内；安装板固定设置在移动端，
并且用来固定打磨机，恒力机构包括第一恒力气缸、第二恒力气缸和卡环，卡环固定设置在
第一恒力气缸和第二恒力气缸的推顶轴上，第一恒力气缸和第二恒力气缸的推顶端能使移
动机构分别在第一方向和第二方向上受到恒力，即当固定在安装板上的打磨机与待打磨的
产品接触后，能保证打磨机与产品之间的接触力始终保持在一个固定的数值上；挡块设置
在底座上，并且挡块上开设卡槽，挡块为两个，并且与两个气缸一一对应，卡环位于卡槽内，
并且可以与卡槽的内壁接触，控制阀能对气缸提供的力进行控制，由于卡环可以在卡槽内
滑动并且还可以与卡槽的内壁接触，因此，当移动机构带着打磨机快速碰撞到待打磨产品
后，气缸的推顶轴会收缩，由于设置了卡环，并且卡环在移动过程中会碰到卡槽的内壁，卡
环在碰到内壁后不再移动，对气缸起到了保护的作用，避免了气缸因为打磨机与待打磨的
产品迅速碰撞而引起的破坏，进而使整个装置具有了自我保护的能力。

附图说明

[0032] 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。

[0033] 图1为本发明提供的自保护双自由度恒力平台的部分结构示意图；

[0034] 图2为图1的俯视图；

[0035] 图3为本发明中部分结构的示意图；

[0036] 图4为图3的俯视图；

[0037] 图5为本发明中的挡块的结构示意图；

[0038] 图6为本发明中的连接板的结构示意图；

[0039] 图7为图1带上安装板后的结构示意图；

[0040] 图8为本发明中停车机构和挡块配合处的结构示意图；

[0041] 图中：

[0042] 1、底座；2、移动机构；3、安装板；4、恒力机构；5、控制阀；6、位移传感器；7、挡块；8、限位板；9、穿线板；10、停车机构；11、固定板；12、第一导轨；21、第一滑块；22、第一滑板；23、
第二滑块；24、第二滑板；25、第二导轨；26、连接板；41、第一恒力气缸；42、第二恒力气缸；
43、卡件；71、卡槽；72、避让槽；101、顶板；102、弹簧；103、压力传感器；261、凸起；431、内套；
432、外套；

具体实施方式

[0043] 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。

[0044] 如图1～图8所示，本实施例提出了一种自保护双自由度恒力平台，包括底座1、移动机构2、安装板3、恒力机构4、挡块7和控制阀5；移动机构2移动设于底座1上，移动机构2具
有沿第一方向和第二方向移动的移动端，第一方向与第二方向相互垂直；安装板3设于移动
端上；恒力机构4具有第一恒力气缸41、第二恒力气缸42和卡件43，第一恒力气缸41和第二
恒力气缸42的推顶轴上与卡件43连接，第一恒力气缸41和第二恒力气缸42的推顶端抵接移
动机构2，第一恒力气缸41用于在第一方向上提供恒力，第二恒力气缸42用于在第二方向上
提供恒力；挡块7开设有卡槽71，卡件43置于卡槽71内；控制阀5设于恒力机构4的供气管路
上。

[0045] 本实施例中，移动机构2移动设置在底座1上，并且移动机构2具有能沿第一方向和第二方向进行移动的移动端，第一方向和第二方向共面并且相互垂直，即第一方向和第二
放方向同时设置在水平面内；安装板3固定设置在移动端，并且用来固定打磨机，恒力机构4
包括第一恒力气缸41、第二恒力气缸42和卡环43，卡环43固定设置在第一恒力气缸41和第
二恒力气缸42的推顶轴上，第一恒力气缸41和第二恒力气缸42的推顶端能使移动机构2分
别在第一方向和第二方向上受到恒力，即当固定在安装板3上的打磨机与待打磨的产品接
触后，能保证打磨机与产品之间的接触力始终保持在一个固定的数值上；挡块7设置在底座
1上，并且挡块7上开设卡槽71，挡块7为两个，并且与两个气缸一一对应，卡环43位于卡槽71
内，并且可以与卡槽71的内壁接触，控制阀5能对气缸提供的力进行控制，由于卡环43可以
在卡槽71内滑动并且还可以与卡槽71的内壁接触，因此，当移动机构2带着打磨机快速碰撞
到待打磨产品后，气缸的推顶轴会收缩，由于设置了卡环43，并且卡环43在移动过程中会碰
到卡槽71的内壁，卡环43在碰到内壁后不再移动，对气缸起到了保护的作用，避免了气缸因
为打磨机与待打磨的产品迅速碰撞而引起的破坏，进而使整个装置具有了自我保护的能
力。

[0046] 如图8所示，基于与上述实施例1相同的构思，本实施例还提出了设于卡槽71内的停车机构10，停车机构10包括压力传感器103、弹簧102和顶板101；压力传感器103设于卡槽
71的内壁上；弹簧102套设于压力传感器103上，弹簧102一端设于卡槽71的内壁上；顶板101
设于弹簧102的另一端上。

[0047] 本实施例中，停车机构10设置在卡槽71内，并且停车机构10包括顶板101、弹簧102和压力传感器103，弹簧102一端设置在卡槽71的内壁上，另一端与顶板101固定连接，顶板
101与卡环43保持接触，压力传感器103固定设置在卡槽71的内壁上，并且弹簧102套设在压
力传感器103的外部，压力传感器103电连接并且能控制移动机构2的移动，即能通过移动机
构2控制移动端的移动；控制阀5能对气缸提供的力进行控制，由于卡环43可以在卡槽71内
滑动并且还可以与卡槽71的内壁接触，因此，当移动机构2带着打磨机快速碰撞到待打磨产
品后，气缸的推顶轴会收缩，由于设置了卡环43，并且卡环43在移动过程中会挤压顶板101，
顶板101会压缩弹簧102，并且在压缩过程中能按压到压力传感器103上，当压力传感器103
收到压力后，会发出信号，使移动机构2内的移动端不再移动，这样就能对气缸起到了保护
的作用，避免了气缸因为打磨机与待打磨的产品迅速碰撞而引起的破坏，进而使整个装置
具有了自我保护的能力。

[0048] 如图8所示，基于与上述实施例1相同的构思，本实施例还提出了卡件43包括内套431和外套432；内套431分别套设于第一恒力气缸41和第二恒力气缸42的推顶轴上，内套
431具有外螺纹；外套432套设于内套431外且与内套431螺纹连接，外套432为两个且均用于
与顶板101保持接触。

[0049] 本实施例中，卡件43包括内套431和外套432，内套431设置了通透孔，并且套设在第一恒力气缸41和第二恒力气缸42的推顶轴上，内套431的外面设置了外螺纹，外套432内
设置了螺纹，外套432为两个并且可以在内套431上相对接近或远离，外套432与顶板101保
持接触，顶板101不会与内套431发生接触，通过调节两个内套431之间的相对距离，可以改
变顶板101与压力传感器103接触的时间，这样就能实现对于不同的材质需要进行打磨的工
件，有利于进行调整，避免由于工件材质不同，而对软材质的工件产生较大的破坏。

[0050] 如图3～图4所示，基于与上述实施例1相同的构思，本实施例还提出了底座1包括固定板11和第一导轨12；固定板11恒力机构4和控制阀5均设于固定板11上；第一导轨12设
于固定板11上，第一导轨12沿第一方向设置。

[0051] 本实施例中，底座1包括了固定板11和第一导轨12，固定板11与其他外物连接，并且能承载移动机构2和控制阀5，第一导轨12设置在固定板11上，移动机构2整体滑动设置在
第一导轨12上，第一导轨12的长度方向与第一方向同向设置，这样就能实现移动机构2在第
一方向上的移动，并且还能保证移动过程中保持稳定，不会出现在移动中偏移的情况。

[0052] 如图1～图3所示，基于与上述实施例1相同的构思，本实施例还提出了移动机构2包括第一滑块21、第一滑板22、第二滑块23和第二滑板24；第一滑块21滑动设于第一导轨12
上；第一滑板22设于第一滑块21上，第一恒力气缸41的推顶端推动第一滑板22移动；第二滑
块23滑动设于第一滑板22上，第二滑块沿第二方向滑动；第二滑板24设于第二滑块23上，第
二恒力气缸42的推顶端推动第二滑块23移动，安装板3设于第二滑板24上。

[0053] 本实施例中，移动机构2包括第一滑块21、第一滑板22、第二滑块23和第二滑板24，第一滑块21滑动设置在第一导轨12上，第一滑板22固定设置在第一滑块21上，第一滑板22
可以随着第一滑块21在第一导轨12上滑动，由于第一导轨12的长度方向与第一方向同向设
置，因此第一滑板22可以实现在第一方向上的滑动，第二滑块23滑动设置在第一滑板22上，
并且可以沿着第二方向滑动，第二滑板24固定设置在第二滑块23上，安装板3固定设置在第
二滑板24上，这样就能实现安装板3能沿着第一方向和第二方向进行移动，第一恒力气缸41
的推顶端抵接在第一滑板22上，第二恒力气缸42的推顶端抵接在第二滑板24上。

[0054] 如图1～图4所示，基于与上述实施例1相同的构思，本实施例还提出了移动机构2还包括连接板26，第一滑板22和第二滑板24的底部均设置有连接板26，连接板26设置有凸
起261，凸起261分别与第一恒力气缸41和第二恒力气缸42的推顶端接触。

[0055] 本实施例中，移动机构2还包括了连接板26，连接板26的底部设置凸起261，凸起261呈现半圆环状，凸起261分别与第一恒力气缸41和第二亨利气缸的推顶端进行接触，第
一恒力气缸41和第二恒力气缸42通过推顶端和凸起261给连接板26提供一定的恒力，并最
终使固定在安装板3上的打磨机具有一定的恒力。

[0056] 如图5所示，基于与上述实施例1相同的构思，本实施例还提出了挡块7开设有避让槽72，避让槽72连通卡槽71，第一恒力气缸41与第二恒力气缸42的推顶轴置于避让槽72内。

[0057] 本实施例中，在挡块7上开设一个避让槽72，避让槽72设置在卡槽71的内壁上，两个避让槽72分别设置在卡槽71的两个内壁上，并且采取相对的设置形式，避让槽72与卡槽
71连通，两个避让槽72尺寸完全相同，并且在挡块7上的位置也完全相同，第一恒力气缸41
和第二恒力气缸42的推顶轴可以穿设在避让槽72内，设置在推顶轴上的卡件43在卡槽71
内，并且不会从避让槽72内滑出。

[0058] 如图1～图4所示，基于与上述实施例1相同的构思，本实施例还提出了移动机构2还包括第二导轨25，第二导轨25设于第一滑板22上，第二滑块23滑动设于第二导轨25上。

[0059] 本实施例中，移动机构2内还包括第二导轨25，第二导轨25固定设置在第一滑板22上，并且第二导轨25的长度方向与第二方向同向，将第二滑块23滑动设置在第二导轨25上，
这样就能保证第二滑块23沿第二方向上的滑动稳定。

[0060] 如图1～图4所示，基于与上述实施例1相同的构思，本实施例还提出了第一导轨12和第二导轨25均为两个，第一滑块21和第二滑块23均为四个。

[0061] 本实施例中，为了提高第一滑块21在沿第一方向上进行移动时稳定性，也为了提高第二滑块23在沿第二方向上进行移动时的稳定性，可以设置两个第一导轨12和两个第二
导轨25，并且两个第一导轨12和两个第二导轨25均呈平行设置的形式，第一导轨12与第二
导轨25的长度方向相互垂直，第一滑块21可以同时跨越设置在两个第一导轨12上进行滑
动，由于第一滑块21承载的力可以分摊到两个第一导轨12上，因此第一滑块21可以更稳定
的进行滑动。同理第二滑块23也以同样的原因稳定的滑动在第二导轨25上。

[0062] 为了降低每个第一滑块21和第二滑块23受到的承载力，进而起到保护第一滑块21和第二滑块23的目的，将第一滑块21设置成四个，并且以两个为一组，同一组中的两个第一
滑块21滑动设置在一个第一导轨12上，这样就能保证在两个第一导轨12上设置的是四个第
一滑块21，由于第一滑板22固定设置在第一滑块21上，并且第一滑板22还是承载其他东西，
因此可以将四个第一滑块21同时与第一滑板22进行接触，这样不仅能提高第一滑板22的承
载能力，还能保证第一滑板22可以稳定的沿第一方向进行滑动。同理设置四个第二滑块23，
也能提高第二滑板24的承载能力，并且还能实现第二滑板24沿第二方向的稳定滑动，最终
能实现安装板3在第一方向和第二方向上的稳定滑动。

[0063] 如图1～图4所示，基于与上述实施例1相同的构思，本实施例还提出了位移传感器6和控制器，位移传感器6和控制阀5均电连接控制器。

[0064] 本实施例中，位移传感器6为两个，并且分别位于第一导轨12和第二导轨25旁边，即，一个位移传感器6设置在底座1上，另一个位移传感器6设置在第一滑板22上，位移传感
器6和控制阀5都电连接控制器7，操作者可以通过控制器7对控制阀5进行控制，进而能实现
第一恒力气缸41和第二恒力气缸42内的恒力，位移传感器6电连接控制器7，当第一滑块21
在第一导轨12上滑动到预警位置或第二滑块23在第二导轨25上滑动到预警位置上时，位移
传感器6可以发出信号，进而通过控制器7发出报警或者直接切断第一滑块21和第二滑块23
的驱动装置的电力。

[0065] 如图1～图4所示，基于与上述实施例1相同的构思，本实施例还提出了限位板8，限位板8设于底座1上，限位板8分别设于第一导轨12和第二导轨25的上方。

[0066] 本实施例中，为了保证第一滑块21不会从第一导轨12上滑出和第二滑块23不会从第二导轨25上滑出，因此可以在底座1上设置限位板8，限位板8为两个且分别设置在第一导
轨12和第二导轨25的上方，当第一滑块21在第一导轨12上滑动到极限位置时，可以通过限
位板8对第一滑块21的硬限位防止第一滑块21从第一导轨12上脱出。

[0067] 如图1所示，基于与上述实施例1相同的构思，本实施例还提出了穿线板9，穿线板9开设有通孔且设于底座1上。

[0068] 本实施例中，在底座1上设置穿线板9，穿线板9上开设多个通孔，装置内使用的电线和气管可以穿过通孔，穿线板9对电线或气管起到固定的作用，这样可以避免在安装板3
运动时，电线或气管缠绕在装置内的零部件上。

[0069] 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。