CN107552963A - 毛刺去除装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种毛刺去除装置，包括：送料机构，用于将工件输送至预定位置；镭雕机和治具，所述治具设置在所述镭雕机的工作台上，所述治具用于装夹工件，所述镭雕机用于去除装夹于所述治具上的工件的毛刺；机器人，设置在所述送料机构与所述工作台之间，所述机器人将位于所述送料机构上预定位置的工件抓取并放置于所述治具上。上述自动去毛刺装置，工作台与送料机构之间设置有机械人，机械人将送料机构上的工件抓取放置于治具上，镭雕机可在短时间内对治具上的工件进行去毛刺的操作，整个过程为自动操作，加工效率高，成本大大降低，并且激光去毛刺的效果好。

Description

毛刺去除装置

技术领域

本发明涉及工件表面加工技术领域，特别是涉及一种毛刺去除装置。

背景技术

在一些电子产品的加工中，如金属外壳或注塑产品的外壳加工，在工件的加工后会产生毛刺(披锋)，需要将毛刺清除干净。现有的方法是采用人工去除，作业人员用一根细铁针或刮刀对工件表面的毛刺清除干净，作业效率低、成本高，作业人员体能消耗较大且易产生疲劳。

发明内容

基于此，有必要提供一种成本低且加工效率高的毛刺去除装置。

一种毛刺去除装置，包括：

送料机构，用于将工件输送至预定位置；

镭雕机和治具，所述治具设置在所述镭雕机的工作台上，所述治具用于装夹工件，所述镭雕机用于去除装夹于所述治具上的工件的毛刺；

机器人，设置在所述送料机构与所述工作台之间，所述机器人将位于所述送料机构上预定位置的工件抓取并放置于所述治具上。

在其中一个实施例中，所述镭雕机包括主机及与所述主机电连接的激光头，所述主机的顶面形成所述工作台，所述激光头设置在所述工作台上且位于所述治具的正上方，所述镭雕机的激光头与所述治具之间的距离可调以使焦距可调，所述工作台设置有用于驱动所述治具移动和旋转的驱动机构以使所述镭雕机的激光头能对准工件各处的毛刺。

在其中一个实施例中，所述机器人与所述镭雕机无线通信连接，所述机器人从所述送料机构抓取工件放置于所述治具后所述机器人发送信号至所述镭雕机，使所述镭雕机对所述治具上的工件加工；所述镭雕机与所述驱动机构通信连接，所述镭雕机对工件的一个区域的毛刺加工完后发送信号至所述驱动机构，所述驱动机构带动所述治具及工件移动或旋转以使所述激光头对准工件的另一区域的毛刺。

在其中一个实施例中，所述工作台竖直设置有滑轨，所述激光头滑动设置在所述滑轨上，所述滑轨设置有用于驱动所述激光头沿所述滑轨升降的升降电机；所述驱动机构包括用于驱动所述治具绕第一轴向中心线旋转的第一驱动机构，及用于驱动所述治具沿第二轴向中心线旋转的第二驱动机构，所述第一轴向中心线与水平方向平行，所述第二轴向中心线与竖直方向平行。

在其中一个实施例中，所述工作台设置有底座，所述底座滑动设置有滑板，所述驱动机构还包括设置在所述底座的用于驱动所述滑板在所述底座上来回直线移动的第三驱动机构，所述滑板设置有支撑座，所述治具设置在所述支撑座上。

在其中一个实施例中，所述支撑座包括间隔平行设置在滑板顶面的两个支撑板，穿设所述两个支撑板且可转动设置在所述两个支撑板上的传动轴，以及与所述传动轴的一端连接的固定座，所述治具活动设置在所述固定座上；所述第一驱动机构包括与所述传动轴连接的第一驱动电机，所述第二驱动机构包括固定于所述固定座底部的第二驱动电机，所述第二驱动电机的输出轴穿过所述固定座且与所述治具的底部连接以驱动所述治具相对于所述固定座旋转。

在其中一个实施例中，所述第一驱动机构还包括连接设置在所述传动轴与所述第一驱动电机的输出轴之间的减速机。

在其中一个实施例中，所述镭雕机为绿激光镭雕机。

在其中一个实施例中，所述送料机构包括机架，设置在所述机架上用于输送工件的皮带传送组件，设置在所述机架上的支撑架，设置在所述机架上并与所述皮带传送组件形成输送通道的固定架，设置在所述支撑架上的用于检测所述输送通道有无工件的第一检测机构，以及设置在所述固定架上用于挡住工件的挡料组件。

在其中一个实施例中，所述送料机构还包括设置在所述机架上或输送固定架上的用于检测工件放置方向的第二检测机构及设置在所述支撑架上用于抓取并矫正放置方向相反的工件的矫正机构。

上述自动去毛刺装置，工作台与送料机构之间设置有机械人，机械人将送料机构上的工件抓取放置于治具上，镭雕机可在短时间内对治具上的工件进行去毛刺的操作，整个过程为自动操作，加工效率高，成本大大降低，并且激光去毛刺的效果好。

附图说明

图1为一实施例提供的毛刺去除装置的立体结构示意图；

图2为图1所示毛刺去除装置的俯视示意图；

图3为图1所示毛刺去除装置中治具及驱动机构的放大示意图；

图4为图1所示毛刺去除装置中治具及驱动机构的侧视示意图；

图5为图1所示毛刺去除装置中送料机构的部分结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1、图2，根据一实施例提供的毛刺去除装置10，包括送料机构100、镭雕机200、治具600及机器人300。

机器人300设置在送料机构100与镭雕机200之间，治具600设置在镭雕机200的工作台上，治具600用来装夹固定工件700，镭雕机200用于去除装夹于治具600上的工件700表面的毛刺，去除完工件700表面所有毛刺后，机器人300将该工件700取走并放入新的待加工的工件700，工件700可以但不仅限于是手机金属壳，工件700的横截面大致呈矩形，治具600设置有用于夹持固定工件的夹持结构以及与工件700的通孔配合使用的定位柱。送料机构100用于将工件700输送到预定位置，机器人300用于将送料机构100上预定位置的工件700抓取并放置在治具600上。送料机构100上具有间隔的多个工件700，机器人300取走一个工件700后下一工件即被输送至预定位置。整个过程都是自动化的，无需人工操作，加工效率高，成本大大减少，采用镭雕机200进行激光去毛刺，其去毛刺效果好，得到的产品质量好。

镭雕机200包括主机210及与主机210电性连接的激光头220，工作台形成于主机210的顶面。未开始加工时，治具600位于激光头220的正下方，工件700被机器人300放置在治具600后，激光头220发出的镭射光束照射在工件700表面具有毛刺处，工件700表面的毛刺瞬间吸收镭射光束并发生化学反应，毛刺快速地被气化。在加工前，调整镭雕机200的切割参数，例如保护气体的气压流量、激光头的焦距、切割速度：镭雕机200还可以设置有辅助气体吹气机构(图未示)，在切割毛刺时该辅助气体吹气机构吹出气体对工件700进行保护，例如吹出具有一定压力的氮气，氮气属于阻燃气体，激光加工时氮气不仅能防止激光切割的爆点现象，还使工件700被加热的表面不会瞬间氧化，切割的端面会更加光滑明亮，采用一定压力的保护气体不至于完全阻止毛刺燃烧，还可以快速吹走废渣，达到去除毛刺的作用；由于工件700在铣削或注塑后会在某些特定的区域产生毛刺，故只需将镭雕机200对工件的加工区域设定在这些易产生毛刺的区域，而不需要采用对标准工件和待去除毛刺的工件700分别扫描并对比来确定加工位置，去除毛刺时不会对工件700没有毛刺的区域的表面产生影响，采用本发明的毛刺去除装置10在10秒以内就能完成工件表面毛刺的去除。在一实施方式中，镭雕机200采用绿激光镭雕机，其激光头220发出高质量的绿激光，其功率高，可在极短的时间内去除工件700表面的毛刺，之后可通过其他工序对工件进行表面处理，使其符合外观标准。机器人300可以但不仅限于是六轴机器人，六轴机器人末端的机械手设置有相对的两个卡爪，其中的一个卡爪用于抓取治具600上已去除完毛刺的工件，另一个卡爪用于将送料机构100上的另一工件抓取放置于治具600上。

请参阅图1，镭雕机200的激光头220可沿竖直方向升降，用来调节激光头220的焦距，以适于去除工件700上的毛刺。工作台竖直设置有导轨211，激光头220滑动设置在该导轨211上，导轨211设置有用于激光头220在导轨211上升降的升降电机212，升降电机212驱动激光头220升到预定高度后锁定该高度，此时激光头220可对下方的工件700进行去毛刺的加工。工作台设置有驱动机构，用于驱动治具600直线移动和旋转，使激光头220能对准工件700各处的毛刺，导轨211上还设置有光电感应器213，以使激光头220完成一个工件700的加工后回到原始位置。

机器人300与镭雕机200无线通信连接，镭雕机200与驱动机构通信连接。机器人300从送料机构100抓取一个工件700放置在治具600后，机器人300发送信号至镭雕机200，使镭雕机200对治具600上的工件700加工，加工完工件700的第一个位置的毛刺后发送信号至驱动机构，驱动机构带动治具600及工件700移动或旋转，以使激光头220对准工件700的下一位置的毛刺进行加工。重复上述操作，直至完成工件700所有位置的去毛刺加工，完成一个工件的加工后镭雕机200发送对应信号给机器人300，机器人300取走加工好的工件并放入新的工件，如此，能连续对多个工件逐个进行去毛刺的加工，整体自动化程度高，加工效率高。

驱动机构包括第一驱动机构、第二驱动机构，第一驱动机构能驱动治具600绕绕第一轴向中心线旋转，第二驱动机构能驱动治具600绕第二轴向中心线旋转，在一实施方式中，第一轴向中心线与水平方向平行，第二轴向中心线与竖直方向平行。

结合参阅图1、图3及图4，工作台设置有底座410，该底座410通过分别设置在边角处的四个连接件412固定在工作台上，底座410滑动设置有滑板430。驱动机构还包括第三驱动机构，该第三驱动机构能驱动滑板430在底座410上来回直线运动。底座410上间隔平行设置有两导轨411，滑板430滑动连接于两导轨411上，第三驱动机构为固定于底座410或工作台上的第三驱动电机420，第三驱动电机420可驱动工件700沿水平方向(F1方向或与F1方向相反的方向)作直线移动，工件700被机器人300抓取放置于治具600上时，工件700的长边与F1方向平行。第三驱动电机420可采用伺服电机，该伺服电机的输出轴与滑板430连接，滑板430顶面远离升降电机212的一端固定有支撑座，治具600设置在该支撑座上。

请参阅图3、图4，支撑座包括间隔平行设置在滑板430顶面的两个支撑板461，穿设该两个支撑板461且可转动设置在该两个支撑板461上的传动轴462，以及与传动轴462的一端连接的固定座463，两个支撑板461上分别设置有轴承，传动轴462与两轴承连接固定且传动轴462的两端分别从两支撑板461伸出，治具600活动设置在固定座463上。第一驱动机构包括与传动轴462连接的第一驱动电机450，用于驱动传动轴462旋转，进而带动固定座463及治具600旋转，第一驱动电机450的输出轴与水平面平行。第一驱动电机450与传动轴462之间连接设置有减速机470，以增加运行时的稳定性。第二驱动机构包括固定于固定座463底部的第二驱动电机440，该第二驱动电机440的输出轴穿过固定座463且与治具600的底部连接，以驱动治具600相对于固定座463旋转，第一驱动电机450和第二驱动电机440都可以采用伺服电机。

对于靠近四周侧的区域都有毛刺的工件，例如注塑后的手机金属壳，靠近四周侧凹凸不平的交界处经常产生毛刺，可先对工件一侧靠近短边处进行去毛刺加工，升降电机212驱动工件水平移动一定距离后，再对工件对侧的靠近短边的毛刺处加工，第一驱动电机450驱动治具600沿第一方向旋转预定角度，激光头220调整至新的高度后锁定该高度，再对工件靠近长边的毛刺处加工，第一驱动电机450再驱动治具600沿与第一方向相反的第二方向旋转预定角度，激光头220再对工件对侧的靠近长边的毛刺处进行加工。

对于侧孔具有毛刺的工件，例如手机金属壳主要在四周的侧孔处产生毛刺，第三驱动电机420驱动治具600移动一定距离后，第一驱动电机450驱动治具600沿第一方向旋转90度后，工件的一个长边的侧面与水平面平行，激光头220调整在导轨211上的位置后对该面侧孔的毛刺进行加工，第一驱动电机450再驱动治具600沿第一方向旋转180度，此时工件的另一长边的侧面与水平面平行，激光头220再对该面侧孔的毛刺进行加工；第二驱动电机440驱动治具600绕第二方向旋转90度，此时工件的一个短边的侧面与水平面平行，激光头220调整在导轨211上的位置后对该面侧孔的毛刺进行加工，第二驱动电机440再驱动治具600旋转180度，激光头220再对该面侧孔的毛刺进行加工，最后第一驱动电机450及第二驱动电机440驱动治具600旋转，第三驱动电机420驱动治具600移动，使治具600回到原始的位置，机器人300将加工完的工件从治具600上取走。可以理解，使用本发明的毛刺去除装置10也能对侧孔和其它区域都有毛刺的工件进行加工，具体加工过程不再赘述。

请结合参阅图图1、图2、图5。送料机构100包括机架110，设置在机架110上的皮带传送组件，及设置在机架110上的支撑架140。皮带传送组件包括固定于机架110上的驱动电机及设置在机架110上且和电机的输出轴传动连接的皮带120，皮带传送组件将放置于皮带120上的工件匀速地移动。机架110设置有固定架130，固定架130包括设置在机架110相对的两侧之间的多个固定梁及间隔固定于该多个固定梁上的分料板134，两个分料板134与皮带120之间形成宽度适配于工件的输送通道135。在一实施方式中，固定梁设置有三根，分料板134设置有两个，分别为间隔设置的第一固定梁131、第二固定梁132及第三固定梁133，第二固定梁132位于第一固定梁131与第三固定梁133之间，第一固定梁131与第二固定梁132的间距等于第二固定梁132与第三固定梁133的间距。支撑架140包括固定于机架110相对的两侧的支撑杆141及连接于两支撑杆141之间的横梁142，支撑杆141上设置有用于检测输送通道135对应位置有无工件的第一检测机构143，第二固定梁132和第三固定梁133的对应位置分别设置有第一挡料组件152、第二挡料组件153，当检测到有工件位于下方时，对应的挡料组件将工件挡住，使工件停留在对应的位置不动。

机架110或第一固定梁131上设置有第二检测机构151，用于检测工件放置方向，横梁142对应位置设置有矫正机构160，当第二检测机构151检测到进入输送通道135中的工件放置方向相反时，第一挡料组件152的挡板将该工件710挡住，矫正机构160抓取该工件710上升至预定位置后将工件710水平旋转180度，然后将工件710放置于原来的正下方位置，第一挡料组件152的挡板升起，使矫正后的工件710继续前进，前进至预定位置后，第二挡料组件153的挡板下降，将该工件710挡住，使该工件710停留在该位置，使机器人300能从该位置抓取该工件710。

参阅图1至图3及图5，在一实施例中，机器人300连接有触摸屏500，通过该触摸屏500可进行参数的设定和更改，以适于不同规格的工件的去毛刺加工。机器人300分别与第二挡料组件153、镭雕机200无线通信连接，镭雕机200与升降电机212、第一驱动电机450及第二驱动电机440通信连接。第二挡料组件153将工件挡住后发送信号给机器人300，机器人300将该工件抓取放置在治具600上，放置完毕后机器人300发送信号给镭雕机200，镭雕机200收到信号后立即对治具600上的工件700进行激光切割，每切割完一个区域的毛刺后，镭雕机200发送相应信号给第一、第二、第三驱动电机，以驱动治具600移动或旋转，更换对工件700去毛刺的切割区域，直至工件700表面所有的毛刺都被去除干净后，镭雕机200再发送信号给机器人300，使机器人300将治具600上的工件700取走放置于工件700收集处，完成一个工件700的去毛刺操作。重复上述操作，能连续对多个工件700逐个进行去毛刺的加工，整体自动化程度高，相比现有方法能节省至少四名作业人员，整个加工过程流畅，加工效率高，成本低。

上述自动去毛刺装置，工作台与送料机构之间设置有机械人，机械人将送料机构上的工件抓取放置于治具上，镭雕机可在短时间内对治具上的工件进行去毛刺的操作，整个过程为自动操作，加工效率高，成本大大降低，并且激光去毛刺的效果好。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种毛刺去除装置，其特征在于，包括：

送料机构，用于将工件输送至预定位置；

镭雕机和治具，所述治具设置在所述镭雕机的工作台上，所述治具用于装夹工件，所述镭雕机用于去除装夹于所述治具上的工件的毛刺；

机器人，设置在所述送料机构与所述工作台之间，所述机器人将位于所述送料机构上预定位置的工件抓取并放置于所述治具上。

2.根据权利要求1所述的毛刺去除装置，其特征在于，所述镭雕机包括主机及与所述主机电连接的激光头，所述主机的顶面形成所述工作台，所述激光头设置在所述工作台上且位于所述治具的正上方，所述镭雕机的激光头与所述治具之间的距离可调以使焦距可调，所述工作台设置有用于驱动所述治具移动和旋转的驱动机构以使所述镭雕机的激光头能对准工件各处的毛刺。

3.根据权利要求2所述的毛刺去除装置，其特征在于，所述机器人与所述镭雕机无线通信连接，所述机器人从所述送料机构抓取工件放置于所述治具后所述机器人发送信号至所述镭雕机，使所述镭雕机对所述治具上的工件加工；所述镭雕机与所述驱动机构通信连接，所述镭雕机对工件的一个区域的毛刺加工完后发送信号至所述驱动机构，所述驱动机构带动所述治具及工件移动或旋转以使所述激光头对准工件的另一区域的毛刺。

4.根据权利要求2所述的毛刺去除装置，其特征在于，所述工作台竖直设置有滑轨，所述激光头滑动设置在所述滑轨上，所述滑轨设置有用于驱动所述激光头沿所述滑轨升降的升降电机；所述驱动机构包括用于驱动所述治具绕第一轴向中心线旋转的第一驱动机构，及用于驱动所述治具沿第二轴向中心线旋转的第二驱动机构，所述第一轴向中心线与水平方向平行，所述第二轴向中心线与竖直方向平行。

5.根据权利要求4所述的毛刺去除装置，其特征在于，所述工作台设置有底座，所述底座滑动设置有滑板，所述驱动机构还包括设置在所述底座的用于驱动所述滑板在所述底座上来回直线移动的第三驱动机构，所述滑板设置有支撑座，所述治具设置在所述支撑座上。

6.根据权利要求4所述的毛刺去除装置，其特征在于，所述支撑座包括间隔平行设置在滑板顶面的两个支撑板，穿设所述两个支撑板且可转动设置在所述两个支撑板上的传动轴，以及与所述传动轴的一端连接的固定座，所述治具活动设置在所述固定座上；所述第一驱动机构包括与所述传动轴连接的第一驱动电机，所述第二驱动机构包括固定于所述固定座底部的第二驱动电机，所述第二驱动电机的输出轴穿过所述固定座且与所述治具的底部连接以驱动所述治具相对于所述固定座旋转。

7.根据权利要求6所述的毛刺去除装置，其特征在于，所述第一驱动机构还包括连接设置在所述传动轴与所述第一驱动电机的输出轴之间的减速机。

8.根据权利要求1所述的毛刺去除装置，其特征在于，所述镭雕机为绿激光镭雕机。

9.根据权利要求1所述的毛刺去除装置，其特征在于，所述送料机构包括机架，设置在所述机架上用于输送工件的皮带传送组件，设置在所述机架上的支撑架，设置在所述机架上并与所述皮带传送组件形成输送通道的固定架，设置在所述支撑架上的用于检测所述输送通道有无工件的第一检测机构，以及设置在所述固定架上用于挡住工件的挡料组件。

10.根据权利要求9所述的毛刺去除装置，其特征在于，所述送料机构还包括设置在所述机架上或输送固定架上的用于检测工件放置方向的第二检测机构及设置在所述支撑架上用于抓取并矫正放置方向相反的工件的矫正机构。