CN105666275A - 一种机械手打磨系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及打磨技术领域，具体涉及一种机械手打磨系统，该系统包括打磨机器人装置和传送带，打磨机器人装置包括机械臂、安装在机械臂的末端的打磨工具、以及用于固定产品的打磨台；打磨工具包括第一打磨工具和第二打磨工具，机械臂设有呈一定角度设置的第一安装部和第二安装部，第一打磨工具安装在第一安装部，第二打磨工具安装在第二安装部；传送带包括走向相反的第一传送带和第二传送带，第一传送带和第二传送带上下层设置；第二传送带设置有用于拦截产品的截止机构，传送带设置有从第二传送带抓取产品至打磨台的移栽机构。与现有技术相比，该系统功能齐全、结构紧凑且自动化程度比较高。

Description

一种机械手打磨系统

技术领域

本申请涉及打磨技术领域，具体涉及一种机械手打磨系统。

背景技术

铸件打毛刺的传统方式是通过人工打磨，不仅费时费力，而且打磨效果不理想，效率比较低，操作者的手还比较容易受伤。随着机械化、自动化的普及，逐渐开始利用机器人对工件进行打磨。在自动化打磨生产线上，机械手带动磨头对待加工产品进行打磨处理。打磨加工工序应用于各种工件的加工中，例如手机壳、笔记本外壳的打磨，是为了使其表面具有一定的光洁度、去除毛刺、达到美观效果和涂饰效果。然而现有的打磨设备功能比较单一且结构不够紧凑，自动化程度不高，常常还需要人工在旁边进行加工辅助，大大浪费了人力物力，降低了工作效率和经济效益。

发明内容

针对现有技术存在上述技术问题，本申请提供一种功能齐全、结构紧凑且自动化程度高的机械手打磨系统。

为实现上述目的，本申请提供以下技术方案：

提供一种机械手打磨系统，包括打磨机器人装置和传送带，打磨机器人装置包括机械臂、安装在机械臂的末端的打磨工具、以及用于固定产品的打磨台；

打磨工具包括第一打磨工具和第二打磨工具，机械臂设有呈一定角度设置的第一安装部和第二安装部，第一打磨工具安装在第一安装部，第二打磨工具安装在第二安装部；

传送带包括走向相反的第一传送带和第二传送带，第一传送带和第二传送带上下层设置；第二传送带设置有用于拦截产品的截止机构，传送带设置有从第二传送带抓取产品至打磨台的移栽机构。

其中，第一安装部和第二安装部呈90度设置。

其中，移栽机构包括沿传送带宽度方向放置的导轨、与导轨滑动连接的移栽气缸以及固定在移栽气缸的气缸杆的吸附夹具。

其中，第一传送带设置有对射光栅，对射光栅固定在第一传送带的两侧。

其中，打磨台还包括用于在把待打磨产品固定在打磨台之前、对待打磨产品预定位的定位台，定位台包括形状与待打磨产品的形状相配合的限位框、用于抵紧待打磨产品的卡爪、以及用于驱动所卡爪的气缸。

其中，打磨机器人装置还包括用于吸附产品的真空吸取机构和用于吹除粉尘的吹尘机构，真空吸取机构包括吸气管，吹尘机构包括吹气管；仅在吹气管对准产品的被吸附位置吹气后，吸气管再对准产品被吸附位置进行吸取产品，真空吸附机构和吹气机构均与机械臂固定连接。

其中，真空吸取机构和吹尘机构为一体化设置，吸气管内设置有用于吸气和吹气转换的真空破坏阀，吹气管和吸气管为同一条气管，气管的一端连接有气泵。

其中，打磨台的中部设置有内腔，打磨台的顶面设有吸孔，打磨台设有工件固定机构，工件固定机构包括设置在打磨台的磁块和对内腔抽气的抽气机。

其中，该打磨系统还包括换砂纸装置，换砂纸装置包括支撑台、用于夹取待更换砂纸的夹取机构和提供新砂纸的供料机构，夹取机构和供料机构均固定于支撑台；夹取机构包括夹爪和驱动夹爪张开与闭合的气缸；供料机构包括用于放置新砂纸的托盘和用于顶起托盘的抬升组件；换砂纸装置还包括控制器、用于检测打磨工具到位情况的第一传感器和用于检测砂纸更换情况的第二传感器，第一传感器和第二传感器均与控制器连接。

其中，抬升组件包括电机和丝杆，丝杆的一端和托盘的底部连接，丝杆的另一端和电机连接。

本申请的有益效果：

（1）本申请的一种机械手打磨系统，包括打磨机器人装置和传送带，打磨机器人装置包括机械臂、安装在机械臂的末端的打磨工具、以及用于固定产品的打磨台；打磨工具包括第一打磨工具和第二打磨工具，机械臂设有呈一定角度设置的第一安装部和第二安装部，第一打磨工具安装在第一安装部，第二打磨工具安装在第二安装部；传送带包括走向相反的第一传送带和第二传送带，第一传送带和第二传送带上下层设置；第二传送带设置有用于拦截产品的截止机构，传送带设置有从第二传送带抓取产品至打磨台的移栽机构。

（2）使用时，把待打磨产品放置在第二传送带，当产品到达打磨机器人装置前方，截止机构拦截待打磨产品，移栽机构把拦截的待打磨产品移动置打磨台，然后机械臂驱动打磨工具对产品进行打磨。并且第一打磨工具和第二打磨工具分别打磨产品的正面和周围。打磨完毕后，机械臂把产品移动至第一传送带移离。

（3）与现有技术相比，本申请提供的一种机械手打磨系统功能齐全，结构紧凑，而且自动化程度比较高，基本不需要人工操作即可完成对产品的打磨工艺，并且同一台打磨机器人装置即可完成对产品和周围的打磨，大大提高了工作效率。

附图说明

图1为本申请的一种机械手打磨系统的结构示意图。

图2本申请的一种机械手打磨系统的打磨机器人装置的结构示意图。

图3为图2中A处的放大结构示意图。

图4为本申请的一种机械手打磨系统的另一角度的结构示意图。

图5为图4中B处的放大结构示意图。

图6为本申请的一种机械手打磨系统的截止机构和移栽机构的结构示意图。

图7为本申请的一种机械手打磨系统的换砂纸装置的结构示意图。

图8为本申请的一种机械手打磨系统的打磨台的结构示意图。

图9为本申请的一种机械手打磨系统的连接座的结构示意图。

附图标记：

打磨机器人装置1、外壳11、机械臂12；

打磨工具2、第一打磨工具21、第二打磨工具22；

第一传送带31、第二传送带32、对射光栅33；

截止机构4、移栽机构41、导轨411、移栽气缸412、吸附夹具413；

打磨台5、定位台51、限位框511、卡爪512、定位气缸513；

真空吸取机构和吹尘机构6、气管61、连接座62、移动气缸621、活塞622；

换砂纸装置7、支撑台71、夹取机构72、夹爪721、夹取气缸722、供料机构73、砂纸74、托盘75、电机76、丝杆77、导向轴78、回收盒79；

支撑柱8；

水槽9；

待打磨产品10。

具体实施方式

以下结合具体实施例及附图对本申请进行详细说明。

本实施例的一种机械手打磨系统，如图1至图9所示，包括打磨机器人装置1和传送带，打磨机器人装置1包括外壳11、机械臂12、安装在机械臂12的末端的打磨工具、以及用于固定产品的打磨台5；打磨工具包括第一打磨工具21和第二打磨工具22，机械臂12设有呈90度设置的第一安装部和第二安装部，第一打磨工具21安装在第一安装部，第二打磨工具22安装在第二安装部；传送带包括走向相反的第一传送带31和第二传送带32，第一传送带31和第二传送带32上下层设置；第二传送带32设置有用于拦截产品的截止机构4，传送带设置有从第二传送带32抓取产品至打磨台5的移栽机构41。使用时，把待打磨产品10放置在第二传送带32，当产品到达打磨机器人装置1前方，截止机构4拦截待打磨产品10，移栽机构41把拦截的待打磨产品10移动置打磨台5，然后机械臂12驱动打磨工具对产品进行打磨。并且第一打磨工具21和第二打磨工具22分别打磨产品的正面和周围。打磨完毕后，机械臂12把产品移动至第一传送带31移离。与现有技术相比，本申请提供的一种机械手打磨系统功能齐全，结构紧凑，而且自动化程度比较高，基本不需要人工操作即可完成对产品的打磨工艺。并且传统的打磨装置都是只能打磨产品的正面或者只能打磨产品的周围，本申请设置了呈90度角的两个打磨工具，同一台装置就能完成产品正面和周围的打磨，大大提高了工作效率。

本实施例中，移栽机构41包括沿传送带宽度方向放置的导轨411、与导轨411滑动连接的移栽气缸412以及固定在移栽气缸412的气缸杆的吸附夹具413。当有待加工产品从机械臂12前面经过时，移栽机构41的吸附夹具413把待加工产品移送至打磨台5。吸附夹具413包括呈矩形分布的四个真空吸附柱。

本实施例中，第一传送带31设置有对射光栅33，对射光栅33固定在第一传送带31的两侧，对射光栅33感应是否有产品经过，从而判断是否要执行等待放料程序。

本实施例中，打磨台5还包括用于在把待打磨产品10固定在打磨台5之前、对待打磨产品10预定位的定位台51，定位台51包括形状与待打磨产品10的形状相配合的限位框511、用于抵紧待打磨产品10的卡爪512、以及用于驱动所卡爪512的定位气缸513，即二次定位。在整个生产线上，待打磨产品10经过第二传送带32送至打磨机器人的前方，然后移栽机构41把待打磨产品10抓取到定位台51，限位框511初步定为待打磨产品10，然后定位气缸513推进抵紧，从而精确地为下一步移送至打磨台5固定做好定位准备。预先的定位，使机械手能够精确地抓取产品至打磨台5，并精确地把产品放在预设位置，有助于进一步的固定。

本实施例中，打磨机器人装置1还包括用于吸附产品的真空吸取机构和用于吹除粉尘的吹尘机构6，真空吸取机构和吹尘机构一体化设置，真空吸取机构包括吸气管61，吹尘机构包括吹气管；吸气管61内设置有用于吸气和吹气转换的真空破坏阀，吹气管和吸气管为同一条气管61，气管61的一端连接有气泵。真空吸取机构和吹尘机构6均与机械臂12固定连接。具体的，吸气管61可以包括并列的两条吸气管61，吹气管61也包括并列的两条吹气管61，能够较为平衡地吸附移离产品，也更加充分的吹干净粉尘。当然，根据实际需要，吸气管和吹气管可以设置为多条，例如呈矩形分布的四条，呈三角形分布的三条等等。

产品被固定在打磨台5后，机械臂12驱动打磨工具对产品进行打磨；产品打磨完毕后，吹尘机构的吹气管61靠近产品，调整真空破坏阀使吸气管61进行吹气，并对准产品将要被真空吸取机构吸附的被吸附位置进行吹气，以产品的被吸附位置为中心，粉尘向四周被吹离；然后调整真空破坏阀以使吸气管61进行吸气，真空吸取机构的吸气管61对准产品的被吸附位置，把产品吸附移离打磨台5并放到第一传送带31。吸气管61的吸气强度和吹气管61的吹气强度可调节，不同产品在打磨过程中产生粉尘废屑的数量不同，不同产品能够承受的压力也不同，真空吸取机构通过气缸与机械臂12连接，移动气缸621包括活塞622和套设在活塞622的缸筒，真空吸取机构与移动气缸621的活塞622连接，移动气缸621的缸筒与机械臂12固定连接，以使真空吸取机构能够相对机械臂12移动。缸筒和打磨工具均通过连接座62和机械臂12连接，且所用的连接座62一体化设置。在吹气管61对产品进行吹气过程中，气缸的活塞622沿靠近产品的方向移动，当吹气管61快要接触到产品时，调整真空破坏阀，使吹气管61转换成为吸气管61，接着吸气管61把产品吸取移离打磨台5。

通过调整吸气管和吹气管61的吸气强度和吹气强度，能够满足不同产品的加工需求，使适用范围更加广。在吸附移离打磨后的产品过程中，能够彻底清除产品表面的粉尘并且不会造成吸附移离产品的吸气管61堵塞，并且吹尘和吸附产品移离的气管61为同一条管，先吹气后吸气的先后动作不会混乱，更不会出现同步吹气除尘和吸气吸附产品的错误操作，并且对产品吹气的位置和吸附产品的位置相同，产品被吸附位置能够最大程度被彻底吹干净，大大提高了生产效率。

本实施例中，打磨台5的中部设置有内腔，打磨台5的顶面设有吸孔，打磨台5设有工件固定机构，工件固定机构包括设置在打磨台5的磁块和对内腔抽气的抽气机。在打磨产品的正面时，仅通过吸孔对产品吸附固定，当打磨产品的周围时，在产品的顶部放置另一块磁块，两块磁块相吸进一步夹紧产品。通过真空吸附能够保证产品牢固稳定地固定，更重要的是，真空泵和真空吸取机构的气泵关联起来，真空吸取机构的吸气管61在吸气过程中，真空泵处于关闭状态；吹尘机构的吹气管61在吹气过程中，真空泵处于工作状态。

本实施例中，打磨机器人装置1还包括用于支撑打磨台5的支撑柱8，支撑柱8的一端与打磨台5的底部连接，打磨台5的下方设有水槽9。把打磨台5支撑起来，一方面便于机械手对产品进行打磨。另一方面，在打磨台5附近设置有喷头，喷头对打磨中的产品喷射清洁液或者冷却剂，打磨台5下方的水槽9把留出的液体回收循环利用。

本实施例中，该打磨系统还包括换砂纸装置7，换砂纸装置7包括支撑台71、用于夹取待更换砂纸的夹取机构72和提供新砂纸74的供料机构73，夹取机构72和供料机构73均固定于支撑台71；夹取机构72包括夹爪721和驱动夹爪721张开与闭合的夹取气缸722；供料机构73包括用于放置新砂纸74的托盘75和用于顶起托盘75的抬升组件；砂纸74与打磨工具之间通过魔术贴结构连接，具体的可以在打磨工具上设有魔术贴结构的勾面，在砂纸74设有绒面；换砂纸装置7还包括控制器（图中没画出）、用于检测打磨工具到位情况的第一传感器（图中没画出）和用于检测砂纸74更换情况的第二传感器（图中没画出），第一传感器和第二传感器均与控制器连接。使用时，把多张新的砂纸74放置在托盘75的上方，机器臂上的打磨工具打磨一段时间需要更换砂纸74时，机械臂12把打磨工具移动至夹爪721处。第一传感器感应到打磨工具到达预设位置，并将信号传达控制器，控制器控制夹取气缸722驱动夹爪721闭合以夹紧旧砂纸74。然后机器臂做远离夹爪721运动，旧砂纸74受力被撕除。若旧砂纸74未被撕除，也能够被第二感应器检测，并把信号传达控制器，并重复上述动作。撕除旧砂纸74后，机器臂控制打磨工具移动到托盘75的上方，第一传感器检测打磨工具到位，控制器控制抬升组件把托盘75升起，直到砂纸74黏在打磨工具，然后打磨工具上升并稍作抖动，把层叠的新砂纸74抖落，即完成更换砂纸74的动作。该装置能够全自动化地更换打磨机器人的打磨工具的砂纸74，不用人工现场操作，节省了大量人力物力，效率非常高。

具体的，抬升组件的组成方式有多种，例如通过齿轮组件组成、凸轮组件或者蜗轮蜗杆组件，但是由于换砂纸74的过程比较注重精确，本实施例优选抬升组件包括电机76和丝杆77，丝杆77的一端和托盘75连接，丝杆77的另一端和电机76连接。电机76位于支撑台71的下方，丝杆77穿设于支撑台71。电机76带动丝杆77螺母转动，丝杆77螺母使丝杆77沿丝杆77的轴向运动，能够精确稳定地驱动托盘75上升，从而使黏上新砂纸74更加精确稳定。

具体的，砂纸74固定在打磨工具时，砂纸74延伸出打磨工具的外围，能够在夹爪721提供一定的夹取的空间，更加容易撕掉旧砂纸。而且贴上新砂纸74时，也便于把新砂纸74覆盖整个打磨工具的打磨面。砂纸74为矩形砂纸74，托盘75的周围设有导向轴78，导向轴78有四根，四根导向轴78分别与矩形砂纸74的四条侧边抵接，能够使砂纸74没有偏离地被抬升，进一步提高稳定性。该装置包括回收盒79，回收盒79与支撑台71连接，用于回收旧的砂纸74，使整套装置结构更加紧凑，功能更加齐全。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对本申请保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本申请作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本申请技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种机械手打磨系统，其特征是：包括打磨机器人装置和传送带，所述打磨机器人装置包括机械臂、安装在所述机械臂的末端的打磨工具、以及用于固定产品的打磨台；

所述打磨工具包括第一打磨工具和第二打磨工具，所述机械臂设有呈一定角度设置的第一安装部和第二安装部，所述第一打磨工具安装在所述第一安装部，所述第二打磨工具安装在所述第二安装部；

所述传送带包括走向相反的第一传送带和第二传送带，所述第一传送带和所述第二传送带上下层设置；所述第二传送带设置有用于拦截产品的截止机构，所述传送带设置有从第二传送带抓取产品至所述打磨台的移栽机构。

2.根据权利要求1所述的一种机械手打磨系统，其特征是：所述第一安装部和所述第二安装部呈90度设置。

3.根据权利要求1所述的一种机械手打磨系统，其特征是：所述移栽机构包括沿所述传送带宽度方向放置的导轨、与所述导轨滑动连接的移栽气缸以及固定在所述移栽气缸的气缸杆的吸附夹具。

4.根据权利要求1所述的一种机械手打磨系统，其特征是：所述第一传送带设置有对射光栅，所述对射光栅固定在所述第一传送带的两侧。

5.根据权利要求1所述的一种机械手打磨系统，其特征是：所述打磨台还包括用于在把待打磨产品固定在所述打磨台之前、对所述待打磨产品预定位的定位台，所述定位台包括形状与待打磨产品的形状相配合的限位框、用于抵紧所述待打磨产品的卡爪、以及用于驱动所述卡爪的气缸。

6.根据权利要求1所述的一种机械手打磨系统，其特征是：所述打磨机器人装置还包括用于吸附产品的真空吸取机构和用于吹除粉尘的吹尘机构，所述真空吸取机构包括吸气管，所述吹尘机构包括吹气管；仅在所述吹气管对准产品的被吸附位置吹气后，所述吸气管再对准产品被吸附位置进行吸取产品，所述真空吸附机构和所述吹气机构均与所述机械臂固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种机械手打磨系统，其特征是：所述真空吸取机构和所述吹尘机构为一体化设置，所述吸气管内设置有用于吸气和吹气转换的真空破坏阀，所述吹气管和所述吸气管为同一条气管，所述气管的一端连接有气泵。

8.根据权利要求1所述的一种机械手打磨系统，其特征是：所述打磨台的中部设置有内腔，所述打磨台的顶面设有吸孔，所述打磨台设有工件固定机构，所述工件固定机构包括设置在打磨台的磁块和对所述内腔抽气的抽气机。

9.根据权利要求1所述的一种机械手打磨系统，其特征是：该机械手打磨系统还包括换砂纸装置，所述换砂纸装置包括支撑台、用于夹取待更换砂纸的夹取机构和提供新砂纸的供料机构，所述夹取机构和所述供料机构均固定于所述支撑台；所述夹取机构包括夹爪和驱动所述夹爪张开与闭合的气缸；所述供料机构包括用于放置新砂纸的托盘和用于顶起所述托盘的抬升组件；所述换砂纸装置还包括控制器、用于检测打磨工具到位情况的第一传感器和用于检测砂纸更换情况的第二传感器，第一传感器和第二传感器均与所述控制器连接。

10.根据权利要求9所述的一种机械手打磨系统，其特征是：所述抬升组件包括电机和丝杆，所述丝杆的一端和所述托盘的底部连接，所述丝杆的另一端和所述电机连接。