CN107900796B - 全自动抛光机及抛光方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种全自动抛光机及抛光方法，全自动抛光机包括用于放置工件的料盘；用于取放工件的机械手；用于将工件从所述机械手上接取并转送至抛光位置及将抛光位置工件转送至机械手的抛光夹持装置；用于将工件进行抛光的抛光轮；以及，用于控制机械手、抛光夹持装置及抛光轮运作的控制装置；所述抛光夹持装置设置于一旋转轴上，旋转轴的轴向与所述抛光轮的轮轴的轴向垂直，所述抛光夹持装置包括一夹持芯轴，所述夹持芯轴的轴向与所述旋转轴的轴向垂直，所述抛光夹持装置可绕旋转轴在接取工件位置与抛光位置之间往复旋转。本发明能够实现自动抛光打磨，提高了抛光效率及质量。

Description

全自动抛光机及抛光方法

技术领域

本发明涉及一种全自动抛光机及抛光方法。

背景技术

在制作钻头或铣刀工具的过程中，将两种不同材质的棒料焊接，一端用于加工成钻头或铣刀尖部，另一端用作夹持的尾部，对于焊接位置的焊缝处理，现有的方案均是通过人工手持工件在打磨机上进行打磨抛光，粉尘大，不安全，且效率低下。对于轴类或棒状钻头及铣刀工件的抛光打磨，亟待需要研发全自动的抛光机。

发明内容

本发明涉及全自动抛光机及抛光方法，能够对钻头及铣刀等工件进行自动抛光打磨，效率高，且安全可靠。

本发明是通过以下技术方案实现的，全自动抛光机，包括：

用于放置工件的料盘；

用于取放工件的机械手；

用于将工件从所述机械手上接取并转送至抛光位置及将抛光位置工件转送至机械手的抛光夹持装置；

用于将工件进行抛光的抛光轮；以及，

用于控制机械手、抛光夹持装置及抛光轮运作的控制装置；

所述抛光夹持装置设置于一旋转轴上，旋转轴的轴向与所述抛光轮的轮轴的轴向垂直，所述抛光夹持装置包括一夹持芯轴，所述夹持芯轴的轴向与所述旋转轴的轴向垂直，所述抛光夹持装置可绕旋转轴在接取工件位置与抛光位置之间运动。

通过上述技术方案，夹持芯轴可绕旋转轴的轴线转动，当夹持芯轴处于竖直状态时，即为接取工件位置，机械手从料盘上夹取工件后可将工件放于夹持芯轴上，夹持芯轴接取工件后，绕旋转轴转动至处于水平，即位于抛光位置时，抛光轮与工件接触，完成抛光或/及打磨。然后，夹持芯轴带动工件从水平的抛光位置转动到竖直的接取工件位置处，机械手从夹持芯轴上夹取工件，再送回至料盘上。整个过程在控制装置的作用下，各部件协同作用，效率提高，安全可靠。

作为本发明的进一步改进，所述机械手包括用于从所述料盘上夹持工件进行放料的第一机械手和用于将工件收料后放于料盘上的第二机械手。通过上述技术方案，两个机械手的设置可进一步提高加工效率。

作为本发明的进一步改进，所述抛光轮设置有用于抛光轮位置调节的第一导轨和第二导轨，所述第一导轨的导引方向与所述抛光轮的轮轴的轴向垂直，所述第二导轨的导引方向与所抛光轮的轮轴的轴向平行。通过上述技术方案，第一导轨和第二导轨上的导轨平台的移动，可调节抛光轮的整体位置，由于抛光轮在抛光过程中会产生磨损，因此，对抛光轮进行磨量补偿，可确保每次加工的精度及降低加工误差。第一导轨的导引方向即为补偿方向，第二导轨的导引方向，可为调节抛光轮位置以对准工件焊缝位置的方向。

作为本发明的进一步改进，所述机械手设置于机械手轨道上，所述机械手轨道的导引方向与所述旋转轴的轴向平行。 通过上述技术方案，旋转轴上抛光夹持装置可转动一定角度，即可从机械手上接取工件，整体结构紧凑合理。

作为本发明的进一步改进，所述料盘设置于料盘轨道上，所述料盘轨道的导引方向与所述机械手轨道的导引方向垂直。料盘在料盘轨道上运动，则料盘轨道与旋转轴的轴向垂直，即与机械手轨道垂直，可保证工件的收放便捷且高效。

作为本发明的进一步改进，还包括用于抛光夹持装置旋转时的限位装置，所述限位装置包括有两个限位杆及一个限位块，限位块固定安装于抛光夹持装置或旋转轴上。通过上述技术方案，两个限位杆可直接或间接安装于机座上，限位杆可保证抛光夹持装置的转动精度，以确保抛光夹持装置转动到位。

作为本发明的进一步改进，在所述抛光夹持装置的下部空间设置有用于将抛光夹持装置的夹持芯轴顶起的气缸。通过上述技术方案，夹持芯轴被顶起，以便接取工件，当气缸的活塞杆缩回时，夹持芯轴自动回位以夹紧工件，从而便于后续抛光加工。

作为本发明的进一步改进，在所述抛光轮的抛光面对侧设置有用于抵靠住工件的调节杆。通过上述技术方案，调节杆与砂轮的中间即为被加工工件，调节杆抵靠住工件，可使工件在被加工过程中，减小径向偏转，保证加工精度，提高工件寿命。

作为本发明的进一步改进，还包括用于消除抛光粉尘的油路或水路清洗装置。通过上述技术方案，油路或水路清洗装置可使抛光过程中产生的粉尘减轻及消除，极大地保证了环境的卫生和人身的安全。

抛光方法，采用上述任一项技术方案所述的全自动抛光机，对工件的表面进行抛光处理，包括以下步骤，

A．机械手从料盘上夹取工件，并将工件运送至抛光夹持装置的接取工件位置；

B．抛光夹持装置接取工件，抛光夹持装置绕旋转轴旋转以将工件送至抛光位置；

C．抛光轮转动，抛光夹持装置的夹持芯轴带动工件转动，抛光轮对工件进行抛光；

D．抛光轮在抛光过程中或在每一轮抛光结束后进行磨量补偿；

E．抛光夹持装置绕旋转轴旋转以将抛光后工件从抛光位置送至接取工件位置，机械手对工件进行夹取并将工件运送至料盘上。

通过上述技术方案，步骤A中，可包括第一机械手从料盘上夹取工件后，第二机械手向料盘作释放工件动作，然后第一机械手和第二机械手沿机械手轨道一起运行至抛光夹持装置接取工件的位置，第二机械手向抛光夹持装置上作夹取工件动作，然后第一机械手将工件送至抛光夹持装置上；步骤E中，抛光夹持装置的工件被第二机械手夹取。

根据本发明全自动抛光机及抛光方法，可提高工件加工效率，现有的人工抛光，每人每天（12小时计）可抛光2500至3000支工件，而采用本发明全自动抛光机及抛光方法，抛光一支工件仅需6.6秒，且机器可以不间断工作，极大地提高了劳动生产率。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

图1为本发明一个实施例提供的全自动抛光机的结构示意图；

图2为本发明一个实施例提供的全自动抛光机I部分放大示意图；

图3为本发明一个实施例提供的全自动抛光机另一个角度的结构示意图，图中省略了料盘及料盘轨道；

图4为本发明一个实施例提供的全自动抛光机II部分放大示意图；

图5为本发明一个实施例提供的全自动抛光机另一个角度的结构示意图；

图6为本发明一个实施例提供的全自动抛光机III部分放大示意图；

图7为本发明一个实施例提供的全自动抛光机俯视示意图；

图8为本发明一个实施例提供的全自动抛光机的机盖结构示意图；

图中：1第一导轨、2第二导轨、3抛光轮、4抛光夹持装置、5机械手、6机械手轨道、7料盘、8料盘轨道、9调节杆、10工件、11第一限位杆、12第二限位杆、13限位块、14气缸、15控制屏、21机座、22机盖、抛光轮的轮轴31、41旋转气缸、42步进电机、43夹持芯轴、44旋转轴、51第一机械手、52第二机械手、131第一限位部、132第二限位部。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下扣合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

全自动抛光机，包括：

用于放置工件10的料盘7；

用于取放工件的机械手5；

用于将工件10从所述机械手5上接取并转送至抛光位置及将抛光位置工件10转送至机械手5的抛光夹持装置4；

用于将工件10进行抛光抛光轮3；以及，

用于控制机械手5、抛光夹持装置4及抛光轮3运作的控制装置；

所述抛光夹持装置4设置于一旋转轴44上，旋转轴44的轴向与所述抛光轮的轮轴的轴向垂直，所述抛光夹持装置包括一夹持芯轴43，所述夹持芯轴43的轴向与所述旋转轴44的轴向垂直，所述抛光夹持装置4可绕旋转轴44在接取工件位置与抛光位置之间运动。

详细地，请参阅图1、图2、图7及图8，抛光夹持装置4的旋转由旋转气缸41或其他动力元件驱动，抛光夹持装置4可绕旋转轴44在接取工件位置与抛光位置之间往复旋转。抛光轮的轮轴31呈水平，旋转轴44为水平，当抛光夹持装置4的夹持芯轴43处于接取工件位置时，夹持芯轴43呈竖直，当抛光夹持装置4绕旋转轴44旋转，使夹持芯轴43处于抛光位置时，夹持芯轴43呈水平。控制装置包括控制屏15和伺服系统，控制屏15可设置于机盖22上，伺服系统可设置于机座21内。需要说明的是，所述接取工件位置，即为夹持芯轴从机械手上接取工件时所处的位置，所述抛光位置，即为工件被抛光轮打磨时所处的位置。

优选的，所述机械手包括用于从所述料盘7上夹持工件10进行放料的第一机械手51和用于将工件10收料后放于料盘7上的第二机械手52。详细地，请参阅图2、图4及图6，第一机械手及第二机械手采用专利201720585660X中的用于夹持钻铣工具的夹具进行工件的夹取。

优选的，所述抛光轮3设置有用于抛光轮3位置调节的第一导轨1和第二导轨2，所述第一导轨1的导引方向与所述抛光轮3的轮轴的轴向垂直，所述第二导轨2的导引方向与所抛光轮3的轮轴的轴向平行。详细地，请参阅图1、图3及图5，各导轨均水平设置，且通过各自的伺服电机驱动各导轨上的平台动作以调节抛光轮3 的位置。

优选的，所述机械手5设置于机械手轨道6上，所述机械手轨道6的导引方向与所述旋转轴44的轴向平行。 抛光夹持装置4位于机械手的下部空间。第一机械手51及第二机械手52均设置于机械手轨道6上。详细地，请参阅图1、图3及图5，机械手轨道6水平设置，机械手竖直设置于其上，第一机械手51和第二机械手52的动力部件位置相对固定，即第一机械手51和第二机械手52在机械手轨道上一起动作。

优选的，所述料盘7设置于料盘轨道8上，所述料盘轨道8的导引方向与所述机械手轨道6的导引方向垂直。详细地，料盘轨道8水平设置，料盘7上设置多排放置工件的放置孔，工件被竖直插在各放置孔内，料盘7通过其伺服系统以完成自动进料，即在完成一排工件的抛光后，料盘7沿料盘轨道8运行以将下一排工件送至机械手夹取工件的位置。

优选的，还包括用于抛光夹持装置4旋转时的限位装置，所述限位装置包括有两个限位杆及一个限位块13，限位块13固定安装于抛光夹持装置或旋转轴上。详细地，请参阅2、图4及图6，两个限位杆为第一限位杆11和第二限位杆12，第一限位杆11和第二限位杆12通过固定支架设置于机座21上，限位块13上包括用于水平限位及较准的第一限位部131和用于竖直限位及较准的第二限位部132，第一限位部131和第二限位部132的所在平面相互垂直，当抛光夹持装置绕旋转轴旋转，将工件送达抛光位置时，第一限位杆11抵住第一限位部131，工件处于水平状态，即处于抛光位置，便于抛光；当抛光夹持装置绕旋转轴旋转，将工件从抛光位置转送至机械手的接取工件位置时，第二限位杆12抵住第二限位部132，工件处于竖直状态，便于机械手抓取。

优选的，在所述抛光夹持装置4的下部空间设置有用于将抛光夹持装置4的夹持芯轴43顶起的气缸14。详细地，请参阅图2、图4及图6，气缸14可选薄型气缸等，当抛光夹持装置的夹持芯轴43处于接取工件位置时，夹持芯轴为竖直状态，夹持芯轴43与气缸14的活塞杆处于同一轴线上，活塞杆伸出可将夹持芯轴43顶起，夹持芯轴43上的卡爪张开以接取工件，活塞杆缩回时，夹持芯轴43自动回位，各卡爪夹紧工件。当抛光夹持装置4绕旋转轴转动，夹持芯轴43处于抛光位置时，夹持芯轴43为水平状态，夹持芯轴43可在步进电机42的作用下绕其自身的轴线旋转，从而带动工件10转动，抛光轮3转动，实现对工件的抛光打磨。

优选的，在所述抛光轮的抛光面对侧设置有用于抵靠住工件的调节杆9。详细地，请参阅图3，调节杆9可直接或间接地设置于机座21上。

优选的，还包括用于消除抛光粉尘的油路或水路清洗装置。

抛光方法，采用上述任一项技术方案所述的全自动抛光机，对工件的表面进行抛光处理，包括以下步骤，

A．机械手5从料盘7上夹取工件10，并将工件运送至抛光夹持装置4的接取工件位置；

B．抛光夹持装置4接取工件，抛光夹持装置绕旋转轴旋转以将工件送至抛光位置；

C．抛光轮3转动，抛光夹持装置4的夹持芯轴43带动工件10转动，抛光轮3对工件10进行抛光；

D．抛光轮在抛光过程中或在每一轮抛光结束后进行磨量补偿；

E．抛光夹持装置4绕旋转轴旋转以将抛光后工件10从抛光位置送至接取工件位置，机械手5对工件进行夹取并将工件运送至料盘7上。

具体地，在一个实施例中，呈水平的料盘轨道8上设置两个料盘7，每个料盘7上竖直插着工件10，第一机械手51在一动力部件的作用下向下动作，从所述料盘7上夹取一个工件10，第一机械手51向上回至初位，第二机械手52向下动作，向所述料盘7上作释放工件动作；然后，第一机械手51和第二机械手52沿机械手轨道6运行至夹持芯轴43的上方，第二机械手52向下动作，从夹持芯轴43上作夹取工件的动作，第二机械手52向上回至初位，第一机械51向下动作，将工件10放入夹持芯轴43中；然后，第一机械手51和第二机械手52沿机械手轨道返回至料盘上方。机械手的放料及收料过程依此循环。

同时，夹持芯轴43在接取工件位置接取工件10后，旋转气缸41动作以使夹持芯轴43转动至水平状态，使工件10处于与抛光轮接触的位置，抛光轮3旋转，工件10在夹持芯轴43的作用下绕其自身的轴线转动，抛光轮3的边缘抛光面对工件10上的焊缝部位进行抛光打磨。

抛光完后，旋转气缸41动作以使夹持芯轴43转动至竖直状态，第二机械手52从夹持芯轴43上夹取工件。在加工完一个工件后，抛光轮3沿第一导轨1的导引方向向前移动一定位移，以补偿抛光轮自身的磨损量，确保抛光加工的精度。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.全自动抛光机，其特征在于，包括：

用于放置工件（10）的料盘（7）；

用于取放工件的机械手（5）；

用于将工件（10）从所述机械手（5）上接取并转送至抛光位置及将抛光位置工件（10）转送至机械手（5）的抛光夹持装置（4）；

用于将工件（10）进行抛光的抛光轮（3）；以及，

用于控制机械手（5）、抛光夹持装置（4）及抛光轮（3）运作的控制装置；

所述抛光夹持装置（4）设置于一旋转轴（44）上，旋转轴（44）的轴向与所述抛光轮的轮轴的轴向垂直，所述抛光夹持装置包括一夹持芯轴（43），所述夹持芯轴（43）的轴向与所述旋转轴（44）的轴向垂直，所述抛光夹持装置（4）可绕旋转轴（44）在接取工件位置与抛光位置之间运动；

所述机械手包括用于从所述料盘（7）上夹持工件（10）进行放料的第一机械手（51）和用于将工件（10）收料后放于料盘（7）上的第二机械手（52）；

夹持芯轴（43）夹持工件（10）时，夹持芯轴（43）与工件（10）同轴设置，夹持芯轴（43）可绕其自身的轴线旋转；

还包括用于抛光夹持装置（4）旋转时的限位装置，所述限位装置包括有两个限位杆及一个限位块（13），限位块（13）固定安装于抛光夹持装置或旋转轴上；

在所述抛光夹持装置（4）的下部空间设置有用于将抛光夹持装置（4）的夹持芯轴（43）顶起的气缸（14）。

2.如权利要求1所述的全自动抛光机，其特征在于，所述抛光轮（3）设置有用于抛光轮（3）位置调节的第一导轨（1）和第二导轨（2），所述第一导轨（1）的导引方向与所述抛光轮（3）的轮轴的轴向垂直，所述第二导轨（2）的导引方向与所抛光轮（3）的轮轴的轴向平行。

3.如权利要求1所述的全自动抛光机，其特征在于，所述机械手（5）设置于机械手轨道（6）上，所述机械手轨道（6）的导引方向与所述旋转轴（44）的轴向平行。

4.如权利要求3所述的全自动抛光机，其特征在于，所述料盘（7）设置于料盘轨道（8）上，所述料盘轨道（8）的导引方向与所述机械手轨道（6）的导引方向垂直。

5.如权利要求1或2或3或4所述的全自动抛光机，其特征在于，在所述抛光轮的抛光面对侧设置有用于抵靠住工件的调节杆（9）。

6.如权利要求1或2或3或4所述的全自动抛光机，其特征在于，还包括用于消除抛光粉尘的油路或水路清洗装置。

7.抛光方法，采用权利要求1-6任一项所述的全自动抛光机，对工件的表面进行抛光处理，其特征在于，包括以下步骤，

A．机械手（5）从料盘（7）上夹取工件（10），并将工件运送至抛光夹持装置（4）的接取工件位置；

B．抛光夹持装置（4）接取工件，抛光夹持装置绕旋转轴旋转以将工件送至抛光位置；

C．抛光轮（3）转动，抛光夹持装置（4）的夹持芯轴（43）带动工件（10）转动，抛光轮（3）对工件（10）进行抛光；

D．抛光轮在抛光过程中或在每一轮抛光结束后进行磨量补偿；

E．抛光夹持装置（4）绕旋转轴旋转以将抛光后工件（10）从抛光位置送至接取工件位置，机械手（5）对工件进行夹取并将工件运送至料盘（7）上。