CN106041656A - 一种高效平面打磨机床自动控制系统 - Google Patents

一种高效平面打磨机床自动控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高效平面打磨机床自动控制系统，包括：基座、立柱、打磨机构、第一驱动机构、第二驱动机构、第一机械手、第二机械手、传感器和控制器，基座上设有环形布置的导轨，导轨上安装有三个工作台；第一机械手、立柱、第二机械手均按序布置在导轨的外周；打磨机构安装在立柱上；第一驱动机构用于驱动三个工作台在导轨上由第一机械手依次向立柱、第二机械手方向进行循环运动；第二驱动机构用于驱动打磨机构上下运动；传感器用于检测工作台是否运动至打磨机构下方；控制器分别与第一驱动机构、第二驱动机构、第一机械手、第二机械手和打磨机构连接并控制器其进行动作。本发明从而有效节省了工件打磨加工的时间。

Description

一种高效平面打磨机床自动控制系统
技术领域
本发明涉及机床设备技术领域，尤其涉及一种高效平面打磨机床自动控制系统。
背景技术
打磨机床是生产加工中常用的一种设备，而平面打磨机床主要用砂轮旋转研磨工件以使其可达到要求的平整度。现有的平面打磨机床每完成一次打磨都要使机器暂停，进行下料、再上料、再打磨的工序，无法进行连续打磨，加工效率低，亟待改进。
发明内容
基于上述背景技术存在的技术问题，本发明提出一种高效平面打磨机床自动控制系统。
本发明提出了一种高效平面打磨机床自动控制系统，包括：基座、立柱、打磨机构、第一驱动机构、第二驱动机构、第一机械手、第二机械手、传感器和控制器，其中：
基座水平布置，基座上设有环形布置的导轨，导轨上可滑动的安装有三个间隔布置的工作台；
第一机械手、立柱、第二机械手均安装在基座，且第一机械手、立柱、第二机械手均位于导轨外周并按序绕导轨环形布置；
打磨机构位于基座的上方并可滑动的安装在立柱上；
第一驱动机构用于驱动三个工作台在导轨上由第一机械手依次向立柱、第二机械手方向进行循环运动，并使，其中任意一个工作台运动至打磨机构下方时，另外两个工作台分别运动至第一机械手、第二机械手的所在位置；
第二驱动机构用于驱动打磨机构在立柱上进行上下运动；
传感器用于检测工作台是否运动至打磨机构下方，传感器与控制器连接并向控制器发送检测结果；
控制器分别与第一驱动机构、第二驱动机构、第一机械手、第二机械手和打磨机构连接，控制器根据输入信号控制第一驱动机构动作，并根据传感器所发送的检测结果控制第一驱动机构动作是否暂停，且当第一驱动机构暂停时，控制器控制第二驱动机构动作，带动打磨机构下移至打磨工位进行打磨动作；并同时控制第一机械手动作，将工件安放在工作台上，控制第二机械手动作，将安放在工作台上的工件转移至下一工位。
优选地，当传感器检测到工作台运动至打磨机构时，传感器向控制器发送到位信号，控制器接收到到位信号后，控制第一驱动机构动作暂停，并同时控制第一机械手动作，将工件安放在运动至其所在位置处的工作台上，控制第二机械手动作，将运动至其所在位置处且装载有工件的工作台上的工件转移至下一工位。
优选地，传感器为安装在立柱上的接近传感器。
优选地，第一机械手包括位于基座一侧的支撑架、安装在支撑架上并可绕支撑架进行转动的摇臂、用于驱动摇臂绕支撑架旋转的驱动单元、以及安装在摇臂远离支撑架一端用于抓取工件的夹爪。
优选地，第二机械手包括位于基座一侧的支撑架、安装在支撑架上并可绕支撑架进行转动的摇臂、用于驱动摇臂绕支撑架旋转的驱动单元、以及安装在摇臂远离支撑架一端用于抓取工件的夹爪。
优选地，第一驱动机构包括第一转轴、第二转轴、第一同步轮、第二同步轮、同步带和动力单元，所述第一转轴、第二转轴均位于导轨的内部，且二者竖直安装在基座上；所述第一同步轮、第二同步轮分别安装在第一转轴、第二转轴上；所述同步带分别于第一同步轮、第二同步轮啮合；所述动力单元用于驱动第一转轴、第二转轴同步转动。
优选地，三个工作台分别与同步带固定连接。
优选地，三个工作台上均分别安装有用于对工件进行夹持固定的夹持机构。
优选地，夹持机构包括相对布置的第一卡爪、第二卡爪，以及用于驱动第一卡爪、第二卡爪进行相靠近/相远离运动的第一动力单元、第二动力单元。
优选地，各工作台上的夹持机构均分别与控制器连接并由控制器控制其动作。
本发明中，通过在基座上设置环形布置的导轨，并在导轨上安装三个工作台，并使三个工作台分别由第一驱动机构驱动进行同步转动；通过将第一机械手、立柱、第二机械手按序布置在基座的外周，并将打磨机构安装在立柱上，打磨机构与第二驱动机构相互配合对安装在工作台上且位于其下方的工件进行打磨，第一机械手用于将工件安放在位于其下方的工作台上，第二机械手用于对安放在工作台上且位于其下方的工件从该工作台上转移至下一工位；工作时，当空载的工作台运动至第一机械手的下方时，第一机械手动作，将工件安放在该工作台上，当装载有工件的工作台运动至打磨机构的下方时，第二驱动机构动作，带动打磨机构下移，同时，打磨机构动作，对该工件进行打磨动作；当载有打磨完成的工作台运动至第二机械手的下方时，第二机械手动作，将该工作台上的工件从该工作台转移至下一工位；同时，通过对三个工作台的位置进行设置，使其中任意一个工作台运动至打磨机构下方时，另外两个工作台分别运动至第一机械手、第二机械手的所在位置；通过设置传感器用于对用于对工作台的位置进行检测，当传感器检测到工作台运动至打磨机构时，传感器向控制器发送到位信号，控制器接收到到位信号后，控制第一驱动机构动作暂停，并同时控制第一机械手动作，将工件安放在运动至其所在位置处的工作台上，控制第二机械手动作，将运动至其所在位置处且装载有工件的工作台上的工件转移至下一工位，从而使得上料、下料、打磨动作可以同步进行。
综上所述，本发明提出的一种高效平面打磨机床自动控制系统，通过三个工作台与两个机械手相互配合实现了对打磨机构所在位置的连续上料、下料动作，使得打磨机构可以进行连续打磨动作，且通过传感器和控制器相互配合实第一驱动机构、第二驱动机构、第一机械手、第二机械手和打磨机构动作的协调控制，使上料、下料和打磨可以同时进行，从而有效节省了工件打磨加工的时间。
附图说明
图1为本发明提出的一种高效平面打磨机床自动控制系统的结构示意图；
图2为本发明提出的一种高效平面打磨机床自动控制系统中所述基座的结构示意图。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
如图1-2所示，图1为本发明提出的一种高效平面打磨机床自动控制系统的结构示意图；图2为本发明提出的一种高效平面打磨机床自动控制系统中所述基座的结构示意图。
参照图1-2，本发明实施例提出的一种高效平面打磨机床自动控制系统，包括：基座1、立柱2、打磨机构3、第一驱动机构4、第二驱动机构5、第一机械手6、第二机械手7、传感器和控制器，其中：
基座1水平布置，基座1上设有环形布置的导轨11，导轨11上可滑动的安装有三个间隔布置的工作台12；第一机械手6、立柱2、第二机械手7均安装在基座1，且第一机械手6、立柱2、第二机械手7均位于导轨11外周并按序绕导轨11环形布置；打磨机构3位于基座1的上方并可滑动的安装在立柱2上；第一驱动机构4用于驱动三个工作台12在导轨11上由第一机械手6依次向立柱2、第二机械手7方向进行循环运动，并使，其中任意一个工作台12运动至打磨机构3下方时，另外两个工作台12分别运动至第一机械手6、第二机械手7的所在位置；第二驱动机构5用于驱动打磨机构3在立柱2上进行上下运动。
传感器为安装在立柱2上的接近传感器，传感器用于检测工作台12是否运动至打磨机构3下方，且当传感器检测到工作台12运动至打磨机构3时，传感器向控制器发送到位信号；控制器分别与第一驱动机构4、第二驱动机构5、第一机械手6、第二机械手7和打磨机构3连接，控制器根据输入信号控制第一驱动机构4动作，当控制器接收到到位信号后，控制第一驱动机构4动作暂停，并控制第二驱动机构5动作，带动打磨机构3下移至打磨工位进行打磨动作，控制第一机械手6动作，将工件安放在运动至其所在位置处的工作台上，控制第二机械手7动作，将运动至其所在位置处且装载有工件的工作台12上的工件转移至下一工位。
本实施例中，第一驱动机构包括第一转轴、第二转轴、第一同步轮8、第二同步轮9、同步带10和动力单元，所述第一转轴、第二转轴均位于导轨11的内部，且二者竖直安装在基座1上；所述第一同步轮8、第二同步轮9分别安装在第一转轴、第二转轴上；所述同步带10分别于第一同步轮8、第二同步轮9啮合；所述动力单元用于驱动第一转轴、第二转轴同步转动；三个工作台12分别与同步带10固定连接。
本实施例中，第一机械手6和第二机械手7均包括位于基座1一侧的支撑架、安装在支撑架上并可绕支撑架进行转动的摇臂、用于驱动摇臂绕支撑架旋转的驱动单元、以及安装在摇臂远离支撑架一端用于抓取工件的夹爪。
本实施例中，三个工作台12上均分别安装有用于对工件进行夹持固定的夹持机构，夹持机构与控制器连接并由控制器控制其动作，夹持机构包括相对布置的第一卡爪、第二卡爪，以及用于驱动第一卡爪、第二卡爪进行相靠近/相远离运动的第一动力单元、第二动力单元；工作过程中，当工作台12位于第一机械手6的下方时，该工作台12上第一卡爪、第二卡爪在第一动力单元、第二动力单元的配合下处于打开状态，当第一机械手6将工件放置在两个卡爪之间时，两个卡爪在第一动力单元、第二动力单元的配合下对工件进行夹紧固定；当工作台12位于第二机械手7的下方时，该工作台12上第一卡爪、第二卡爪在第一动力单元、第二动力单元的配合下松开对工件的固定，此时，第二机械手7将工件从工作台7上转移至下一工位。
本发明中，通过在基座1上设置导轨11，并在导轨11上安装三个工作台12；通过将第一机械手6、立柱2、第二机械手7按序布置在基座1的外周，并将打磨机构3安装在立柱2上，打磨机构3与第二驱动机构5相互配合对安装在工作台12上且位于其下方的工件进行打磨，第一机械手6用于将工件安放在位于其下方的工作台12上，第二机械手7用于对安放在工作台12上且位于其下方的工件从该工作台12上转移至下一工位；第一驱动机构4驱动三个工作台12依次第一机械手6依次向立柱2、第二机械手7方向循环运动，且当空载的工作台12运动至第一机械手6的下方时，第一机械手6动作，将工件安放在该工作台12上，当装载有工件的工作台12运动至打磨机构3的下方时，第二驱动机构5动作，带动打磨机构3下移，同时，打磨机构3动作，对该工件进行打磨动作；当载有打磨完成的工作台12运动至第二机械手7的下方时，第二机械手7动作，将该工作台12上的工件从该工作台12转移至下一工位。同时，本发明通过对三个工作台12的位置进行设置，使其中任意一个工作台12运动至打磨机构3下方时，另外两个工作台12分别运动至第一机械手6、第二机械手7的所在位置；通过设置传感器用于对用于对工作台的位置进行检测，当传感器检测到工作台12运动至打磨机构3时，传感器向控制器发送到位信号，控制器接收到到位信号后，控制第一驱动机构4动作暂停，并同时控制第一机械手6动作，将工件安放在运动至其所在位置处的工作台上，控制第二机械手7动作，将运动至其所在位置处且装载有工件的工作台12上的工件转移至下一工位，从而使得上料、下料、打磨动作可以同步进行。
此外，在另一实施例中，第一机械手6的一侧设有用于工件输送至其所在位置的第一传送机构图中未画出；第二机械手7的一侧设有用于将工件传送至下一工位的第二传送机构图中未画出；通过第一传送机构和第二传送机构的相互配合，使得工件可以不断的传入传出，从而使得该机床打磨的连续性更加完善。
由上可知，本发明提出的一种高效平面打磨机床自动控制系统，通过三个工作台12与两个机械手相互配合实现了对打磨机构3所在位置的连续上料、下料动作，使得打磨机构3可以进行连续打磨动作；此外，通过传感器和控制器相互配合实第一驱动机构、第二驱动机构、第一机械手、第二机械手和打磨机构动作的协调控制，使上料、下料和打磨可以同时进行，从而有效节省了工件打磨加工的时间。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高效平面打磨机床自动控制系统，其特征在于，包括：基座(1)、立柱(2)、打磨机构(3)、第一驱动机构(4)、第二驱动机构(5)、第一机械手(6)、第二机械手(7)、传感器和控制器，其中：
基座(1)水平布置，基座(1)上设有环形布置的导轨(11)，导轨(11)上可滑动的安装有三个间隔布置的工作台(12)；
第一机械手(6)、立柱(2)、第二机械手(7)均安装在基座(1)，且第一机械手(6)、立柱(2)、第二机械手(7)均位于导轨(11)外周并按序绕导轨(11)环形布置；
打磨机构(3)位于基座(1)的上方并可滑动的安装在立柱(2)上；
第一驱动机构(4)用于驱动三个工作台(12)在导轨(11)上由第一机械手(6)依次向立柱(2)、第二机械手(7)方向进行循环运动，并使，其中任意一个工作台(12)运动至打磨机构(3)下方时，另外两个工作台(12)分别运动至第一机械手(6)、第二机械手(7)的所在位置；
第二驱动机构(5)用于驱动打磨机构(3)在立柱(2)上进行上下运动；
传感器用于检测工作台(12)是否运动至打磨机构(3)下方，传感器与控制器连接并向控制器发送检测结果；
控制器分别与第一驱动机构(4)、第二驱动机构(5)、第一机械手(6)、第二机械手(7)和打磨机构(3)连接，控制器根据输入信号控制第一驱动机构(4)动作，并根据传感器所发送的检测结果控制第一驱动机构(4)动作是否暂停，且当第一驱动机构(4)暂停时，控制器控制第二驱动机构(5)动作，带动打磨机构(3)下移至打磨工位进行打磨动作；并同时控制第一机械手(6)动作，将工件安放在工作台(12)上，控制第二机械手(7)动作，将安放在工作台(12)上的工件转移至下一工位。
2.根据权利要求1所述的高效平面打磨机床自动控制系统，其特征在于，当传感器检测到工作台(12)运动至打磨机构(3)时，传感器向控制器发送到位信号，控制器接收到到位信号后，控制第一驱动机构(4)动作暂停，并同时控制第一机械手(6)动作，将工件安放在运动至其所在位置处的工作台(12)上，控制第二机械手(7)动作，将运动至其所在位置处且装载有工件的工作台(12)上的工件转移至下一工位。
3.根据权利要求1所述的高效平面打磨机床自动控制系统，其特征在于，传感器为安装在立柱(2)上的接近传感器。
4.根据权利要求1所述的高效平面打磨机床自动控制系统，其特征在于，第一机械手(6)包括位于基座(1)一侧的支撑架、安装在支撑架上并可绕支撑架进行转动的摇臂、用于驱动摇臂绕支撑架旋转的驱动单元、以及安装在摇臂远离支撑架一端用于抓取工件的夹爪。
5.根据权利要求1所述的高效平面打磨机床自动控制系统，其特征在于，第二机械手(7)包括位于基座(1)一侧的支撑架、安装在支撑架上并可绕支撑架进行转动的摇臂、用于驱动摇臂绕支撑架旋转的驱动单元、以及安装在摇臂远离支撑架一端用于抓取工件的夹爪。
6.根据权利要求1所述的高效平面打磨机床自动控制系统，其特征在于，第一驱动机构包括第一转轴、第二转轴、第一同步轮(8)、第二同步轮(9)、同步带(10)和动力单元，所述第一转轴、第二转轴均位于导轨(11)的内部，且二者竖直安装在基座(1)上；所述第一同步轮(8)、第二同步轮(9)分别安装在第一转轴、第二转轴上；所述同步带(10)分别于第一同步轮(8)、第二同步轮(9)啮合；所述动力单元用于驱动第一转轴、第二转轴同步转动。
7.根据权利要求6所述的高效平面打磨机床自动控制系统，其特征在于，三个工作台(12)分别与同步带(10)固定连接。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的高效平面打磨机床自动控制系统，其特征在于，三个工作台(12)上均分别安装有用于对工件进行夹持固定的夹持机构。
9.根据权利要求8所述的高效平面打磨机床自动控制系统，其特征在于，夹持机构包括相对布置的第一卡爪、第二卡爪，以及用于驱动第一卡爪、第二卡爪进行相靠近/相远离运动的第一动力单元、第二动力单元。
10.根据权利要求9所述的高效平面打磨机床自动控制系统，其特征在于，各工作台(12)上的夹持机构均分别与控制器连接并由控制器控制其动作。
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