CN103331672A - 自动研磨机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动研磨机器人，涉及铸件磨削设备技术领域；包括机架、磨削装置、工件定位装置、工件压紧装置以及控制装置，所述磨削装置借助于旋转架可旋转地设于机架一侧，所述工件定位装置包括提升机构和旋臂机构，所述旋臂机构末端设有托盘和用于驱动托盘旋转的自转电机，所述工件压紧装置固定设于旋臂末端，且工件夹紧装置的末端位于所述托盘正上方；其优点在于：本发明通过提升机构、旋臂机构和压紧机构实现工件的定位，通过使用托盘和自转电机实现工件的旋转定位，而配套设置两套可旋转的砂轮磨削装置，两套砂轮磨削装置可选择使用，可以实现对不同铸件表面全方位磨削，大大提高生产效率和设备适应能力。
Description
技术领域
本发明涉及一种铸件磨削设备技术领域，尤其是一种自动研磨机器人。
背景技术
我国大批量生产小铸件的工厂，其清理工序多数采取落砂清理滚筒落砂去浇冒口人工精整精抛防锈处理等工序从落砂到去浇冒口，基本是连续运行去浇冒口后的铸件转运到人工精整工位也是采用机械化的板式输送机或装筐（斗），人工精整有两种形式：一种是砂轮机打磨，一种是液压铸件清理机清理而在一些发达的国家，先进的铸造企业的铸件精整是用机器人拿住铸件，在各种固定的磨削设备上打磨完成的，打磨的曲线完全由设备事先设置好，清理完的铸件表面一致 这些小铸件的清理特点是：清理设备固定，铸件经批量转运后由人或机器人直接拿住进行清理，虽然能够对大批量铸件进行处理，但是，铸件不同表面磨削需要转运到不同设备工位进行，效率低。
通过对国内铸件磨削设备调查发现，铸件磨削设备的适应性应加强，设备应满足工艺要求，要改变现在工艺适应设备的状况，比如：磨削机应能对落砂后抛丸前的铸件进行磨削，而不是只能对抛丸后的铸件进行磨削同时磨削机的自动化程度及可靠性也有待提高，要研制新的磨削刀具，提高磨削刀具寿命在铸件机械化运输和在线清理方面，一套设备一次全自动实现铸件多面磨削等等。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种自动研磨机器人，能够有效利用一台设备实现铸件不同加工面的磨削，大大增强设备适应性。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种自动研磨机器人，包括机架、磨削装置、工件定位装置、工件压紧装置以及控制装置，所述磨削装置借助于旋转架可旋转地设于机架一侧，所述工件定位装置包括提升机构和旋臂机构，所述旋臂机构末端设有托盘和用于驱动托盘旋转的自转电机，所述工件压紧装置固定设于旋臂末端，且工件夹紧装置的末端位于所述托盘正上方。
所述机架为门型结构，所述提升机构位于门型结构内、且竖向设置，其包括第一电机、借助于梅花联轴器与第一电机输出端连接的丝杠，所述丝杠竖向设置，所述旋臂机构的首端借助于丝杠螺母与所述丝杠配合。
所述旋臂机构包括第一旋转臂和第二旋转臂，第一旋转臂尾端与第二旋转臂铰接、且在铰接点设置用于驱动第二旋转臂绕着铰接点旋转的第二电机，所述第一旋转臂首端借助于竖向导柱与机架连接、且其首端设有用于驱动第一旋转臂旋转的第三电机。
所述工件压紧装置包括固定设于第二旋转臂中部的支柱，分别呈前后位置铰接于支柱顶部的压紧臂和压紧气缸，所述压紧气缸的活塞杆开放端与压紧臂末端铰接、且与支出顶面构成平行四连杆机构，所述压紧臂的轴线和压紧气缸的轴线位于同一竖向平面内。
所述磨削装置包括借助于竖向旋转轴与旋转架连接的砂轮组，所述砂轮组包括大砂轮和小砂轮以及分别与大砂轮和小砂轮配套的驱动电机，所述小砂轮借助于旋转支架设于大砂轮上方、且大砂轮旋转轴线和小砂轮旋转轴线位于同一竖向平面内，所述大砂轮和小砂轮旋转轴线平行、且水平设置，所述小砂轮借助于旋转气缸可旋转地设于旋转支架顶部。
所述自转电机、压紧气缸、旋转气缸、第一电机、第二电机、第三电机以及大砂轮和小砂轮配套驱动电机的信号端与控制装置信号端连接。
本发明的有益效果如下：本发明通过提升机构、旋臂机构和压紧机构实现工件的定位，通过使用托盘和自转电机实现工件的旋转定位，而配套设置两套可旋转的砂轮磨削装置，两套砂轮磨削装置可选择使用，能够充分磨削铸件不同表面，在使用前通过控制装置设定自转电机、压紧气缸、旋转气缸、第一电机、第二电机、第三电机以及大砂轮和小砂轮配套驱动电机运行参数，可以实现对不同铸件表面全方位磨削，大大提高生产效率和设备适应能力。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
在附图中：1、机架；2、丝杠；3、第一旋转臂；4、第二旋转臂；5、自转电机；6、托盘；7、压紧臂；8、压紧气缸；9、旋转架；10、大砂轮；11、小砂轮；12、旋转支架；13、旋转气缸；14、梅花联轴器；15、第一电机；16、第二电机；17、第三电机。
具体实施方式
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。
综上所述，本发明公开了一种如图1所示的自动研磨机器人，包括机架1、磨削装置、工件定位装置、工件压紧装置以及控制装置，所述磨削装置借助于旋转架可旋转地设于机架1一侧，所述工件定位装置包括提升机构和旋臂机构，所述旋臂机构末端设有托盘6和用于驱动托盘6旋转的自转电机5，所述工件压紧装置固定设于旋臂末端，且工件夹紧装置的末端位于所述托盘6正上方，工件定位装置中的旋臂机构通过第二电机和第三电机驱动旋转，两套旋转臂可以保证工件定位更加准确，而且可以适应体积大小不同的多种工件，而在磨削过程中将工件置于托盘上，通过自转电机驱动托盘旋转，进而实现工件不同表面的磨削加工，所有驱动电机和气缸均由控制装置进行统一控制，在加工之前通过控制装置根据工件磨削量设定电机和气缸的运行参数，实现全自动磨削。
所述机架1为门型结构，所述提升机构位于门型结构内、且竖向设置，其包括第一电机15、借助于梅花联轴器14与第一电机15输出端连接的丝杠2，所述丝杠2竖向设置，所述旋臂机构的首端借助于丝杠2螺母与所述丝杠2配合，丝杠的作用在于整体提升旋臂机构，进而提升工件，实现工件在竖直方向上的运动。
所述旋臂机构包括第一旋转臂3和第二旋转臂4，第一旋转臂3尾端与第二旋转臂4铰接、且在铰接点设置用于驱动第二旋转臂4绕着铰接点旋转的第二电机16，所述第一旋转臂3首端借助于竖向导柱与机架1连接、且其首端设有用于驱动第一旋转臂3旋转的第三电机17，第一旋转臂和第二旋转臂配合运动，可以实现工件多角度定位。
所述工件压紧装置包括固定设于第二旋转臂4中部的支柱，分别呈前后位置铰接于支柱顶部的压紧臂7和压紧气缸8，所述压紧气缸8的活塞杆开放端与压紧臂7末端铰接、且与支出顶面构成平行四连杆机构，所述压紧臂7的轴线和压紧气缸8的轴线位于同一竖向平面内，压紧机构的原理实际上是一个平行四连杆机构，压紧臂与支柱顶部的铰接点、气缸的活塞杆与压紧臂末端的铰接点以及气缸与支柱顶部的交接点共同构成平行四连杆机构的连接，通过气缸的伸缩，实现压紧臂绕其与支柱顶部的铰接点旋转，。
所述磨削装置包括借助于竖向旋转轴与旋转架连接的砂轮组，所述砂轮组包括大砂轮10和小砂轮11以及分别与大砂轮10和小砂轮11配套的驱动电机，所述小砂轮11借助于旋转支架12设于大砂轮10上方、且大砂轮10旋转轴线和小砂轮11旋转轴线位于同一竖向平面内，所述大砂轮10和小砂轮11旋转轴线平行、且水平设置，所述小砂轮11借助于旋转气缸13可旋转地设于旋转支架12顶部。
所述自转电机5、压紧气缸8、旋转气缸13、第一电机15、第二电机16、第三电机17以及大砂轮10和小砂轮11配套驱动电机的信号端与控制装置信号端连接。
在具体使用过程中，首先保持托盘6停在原点位置，将工件放置在托盘6上，操纵压紧机构7通过汽缸阿赫压紧臂将工件压紧，然后通过丝杠2调整工件高度，再通过控制第二电机和第三电机以及自转电机旋转，从而实现第一旋转臂和第二旋转臂以及托盘旋转改变工件角度及位置，并向砂轮靠近进行磨削，大砂轮通过旋转架9由竖直状态向水平方向旋转，也可以停止在0-90度任意位置，当加工过程中需要小砂轮时，旋转支架11通过旋转汽缸12推动小砂轮至前侧，对工件进行磨削，完成磨削后大砂轮和小砂轮回至原位，正常状态下大砂轮在前，小砂轮转过一定的角度，在使用小砂轮时候，通过旋转气缸驱动小砂轮旋转，使得小砂轮在前。
本发明通过提升机构、旋臂机构和压紧机构实现工件的定位，通过使用托盘和自转电机实现工件的旋转定位，而配套设置两套可旋转的砂轮磨削装置，两套砂轮磨削装置可选择使用，能够充分磨削铸件不同表面，在使用前通过控制装置设定自转电机、压紧气缸、旋转气缸、第一电机、第二电机、第三电机以及大砂轮和小砂轮配套驱动电机运行参数，可以实现对不同铸件表面全方位磨削，大大提高生产效率和设备适应能力。
Claims (6)
1.一种自动研磨机器人，其特征在于：包括机架（1）、磨削装置、工件定位装置、工件压紧装置以及控制装置，所述磨削装置借助于旋转架（9）可旋转地设于机架（1）一侧，所述工件定位装置包括提升机构和旋臂机构，所述旋臂机构末端设有托盘（6）和用于驱动托盘（6）旋转的自转电机（5），所述工件压紧装置固定设于旋臂末端，且工件夹紧装置的末端位于所述托盘（6）正上方。
2.根据权利要求1所述的自动研磨机器人，其特征在于：所述机架（1）为门型结构，所述提升机构位于门型结构内、且竖向设置，其包括第一电机（15）、借助于梅花联轴器（14）与第一电机（15）输出端连接的丝杠（2），所述丝杠（2）竖向设置，所述旋臂机构的首端借助于丝杠（2）螺母与所述丝杠（2）配合。
3.根据权利要求1或2所述的自动研磨机器人，其特征在于：所述旋臂机构包括第一旋转臂（3）和第二旋转臂（4），第一旋转臂（3）尾端与第二旋转臂（4）铰接、且在铰接点设置用于驱动第二旋转臂（4）绕着铰接点旋转的第二电机（16），所述第一旋转臂（3）首端借助于竖向导柱与机架（1）连接、且其首端设有用于驱动第一旋转臂（3）旋转的第三电机（17）。
4.根据权利要求3所述的自动研磨机器人，其特征在于：所述工件压紧装置包括固定设于第二旋转臂（4）中部的支柱，分别呈前后位置铰接于支柱顶部的压紧臂（7）和压紧气缸（8），所述压紧气缸（8）的活塞杆开放端与压紧臂（7）末端铰接、且与支出顶面构成平行四连杆机构，所述压紧臂（7）的轴线和压紧气缸（8）的轴线位于同一竖向平面内。
5.根据权利要求4所述的自动研磨机器人，其特征在于：所述磨削装置包括借助于竖向旋转轴与旋转架（9）连接的砂轮组，所述砂轮组包括大砂轮（10）和小砂轮（11）以及分别与大砂轮（10）和小砂轮（11）配套的驱动电机，所述小砂轮（11）借助于旋转支架（12）设于大砂轮（10）上方、且大砂轮（10）旋转轴线和小砂轮（11）旋转轴线位于同一竖向平面内，所述大砂轮（10）和小砂轮（11）旋转轴线平行、且水平设置，所述小砂轮（11）借助于旋转气缸（13）可旋转地设于旋转支架（12）顶部。
6.根据权利要求5所述的自动研磨机器人，其特征在于：所述自转电机（5）、压紧气缸（8）、旋转气缸（13）、第一电机（15）、第二电机（16）、第三电机（17）以及大砂轮（10）和小砂轮（11）配套驱动电机的信号端与控制装置信号端连接。
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