CN107932330B - 一种一体化砂纸自动更换装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种一体化砂纸自动更换装置，包括第一搬运模块、裁剪模块、第二搬运模块以及粘贴模块；其中，所述第一搬运模块包括储料盒、砂纸导板以及第一砂纸搬运机构；所述裁剪模块包括位于砂纸导板一侧上方的上裁剪刀、第一竖向驱动机构、位于上裁剪刀下方的下裁剪刀以及第二竖向驱动机构；所述第二搬运模块包括手爪、驱动手爪作新砂纸夹持运动的第一夹持驱动机构、驱动手爪作水平伸缩运动的第一水平驱动机构以及驱动手爪作旋转运动的旋转驱动机构；所述粘贴模块包括刮刀、用于对模芯点胶的点胶机、凹模以及与凹模配合用于对新砂纸进行按压夹持的按压夹持机构。该置能够自动完成砂纸更换操作中的搬运、剪切以及粘贴任务。

Description

一种一体化砂纸自动更换装置

技术领域

本发明涉及一种自动打磨机，具体涉及一种一体化砂纸自动更换装置。

背景技术

砂纸自动打磨机是一种利用砂纸对模具进行自动打磨抛光的设备，一般包括模芯、粘贴在模芯上的砂纸以及驱动模芯运动的机械手臂。其中，由于砂纸在打磨抛光的过程中不断地被磨损，因此需要定期进行砂纸的更换操作，具体地，在机械手式气动打磨机的夹头内安装一根模芯，然后在模芯的外表用胶水粘贴一层砂纸，砂纸每打磨一段时间磨损失效后，需要先将旧的砂纸撕下来，然后粘贴新的砂纸。由于该砂纸更换操作涉及在圆柱形模芯上进行旧砂纸去除以及新砂纸粘贴等动作，过程较为复杂，通过机械手粘贴的方式较难实现，因此，现有的砂纸更换操作都是由人工来完成，该人工完成的方式在工作中存在工作效率低、费事费力、安全性差等问题。

因此，需要一种能够自动完成上述为机械手式气动打磨机更换砂纸任务的砂纸自动更换装置。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种一体化砂纸自动更换装置，该装置能够自动完成砂纸的更换工作。

本发明解决上述技术问题的技术方案是：

一种一体化砂纸自动更换装置，包括第一搬运模块、裁剪模块、第二搬运模块以及粘贴模块；其中，所述第一搬运模块包括用于存储砂纸的储料盒、位于储料盒旁侧的砂纸导板以及用于将储料盒中的砂纸搬运至砂纸导板上的第一砂纸搬运机构；所述裁剪模块包括位于砂纸导板一侧上方的上裁剪刀、驱动上裁剪刀作竖向运动的第一竖向驱动机构、位于上裁剪刀下方的下裁剪刀以及驱动下裁剪刀作竖向运动的第二竖向驱动机构；所述第二搬运模块包括手爪、驱动手爪作新砂纸夹持运动的第一夹持驱动机构、驱动手爪作水平伸缩运动的第一水平驱动机构以及驱动手爪作旋转运动的旋转驱动机构；所述粘贴模块包括用于将旧砂纸刮除的刮刀、用于对模芯点胶的点胶机、凹模以及与凹模配合用于对新砂纸进行按压夹持的按压夹持机构，其中，所述凹模上设有凹槽。

本发明的一个优选方案，其中，所述第一砂纸搬运机构包括真空吸盘、驱动真空吸盘作上下运动的第三竖向驱动机构、驱动真空吸盘往返于储料盒和砂纸导板之间的第二水平驱动机构，其中，所述真空吸盘与负压装置连接。工作时，第一砂纸搬运机构的搬运过程为：当完成上一张砂纸的搬运放置任务后，在第三竖向驱动机构的驱动下，真空吸盘向上运动，然后在第二水平驱动机构的驱动下，真空吸盘作水平运动，从位于砂纸导板的上方运动到储料盒的上方；接着，竖向搬运驱动机构再次动作，真空吸盘向下运动到砂纸的上方，在负压装置的作用下，真空吸盘将砂纸吸起，然后按照原路线将砂纸搬运至砂纸导板上方，最后真空吸盘断开对砂纸的吸附作用，砂纸在重力的作用下落至砂纸导板上，从而完成整个砂纸搬运过程。通过上述装置对砂纸进行吸取的过程中，一方面，由于真空吸盘只对最上层的砂纸有吸附力，因此能够很容易地将最上层的砂纸与其它砂纸分离，保证每次只搬运一张砂纸，从而满足单张砂纸的搬运需求。相对于通过人工搬运的方式而言，能够避免通过手指实现砂纸间分离存在分离难和分离慢的问题，从而提高了搬运效率；另一方面，由于工作时通过定点定位的方式来进行搬运，因此，搬运后砂纸具有定位准确的优点，由于搬运后砂纸的定位精度直接影响后续裁剪和粘贴精度，因此该定位准确的优点对整个砂纸自动更换装置而言至关重要。

本发明的一个优选方案，其中，所述按压夹持机构包括两个按压件、驱动两个按压件作竖向运动的第四竖向驱动机构以及驱动两个按压件作相互靠近和相互远离运动的第二夹持驱动机构。工作时，按压夹持机构依次进行砂纸的初步固定和砂纸按压粘贴两方面的任务，其中，砂纸的初步固定操作为：第四竖向驱动机构动作，驱动两个按压件向下运动与砂纸接触，从而对砂纸的两端进行松固定(松固定是指在当外力达到一定值时能够将砂纸抽离出按压件)；然后打磨机的模芯在机械手臂的驱动下从凹槽口的正上方向下运动进行模芯下部分的砂纸粘贴任务，其中，砂纸随模芯向下运动的过程中，砂纸的两端会向中间收缩而逐渐脱离按压件，当砂纸的两端运动至完全脱离按压件后，会在自身的韧性作用下向上翘起，此时砂纸位于按压件与模芯之间；接着，第四竖向驱动机构进行砂纸按压粘贴任务，具体地，在第二夹持驱动机构的驱动下，两按压件作相互靠近运动与砂纸接触，进而继续运动将砂纸按压在模芯上，然后第二夹持驱动机构和第四竖向驱动机构同时动作，驱动两个按压件贴着模芯的弧线向上运动，由于在向上运动的过程中两按压件对砂纸施加有按压力，因此能够从下往上逐渐将砂纸按压在模芯上；当两按压件运动至模芯的顶端时，即完成整个模芯的粘贴任务。

本发明的一个优选方案，其中，所述手爪由上夹持块和下夹持块构成，其中，上夹持块和下夹持块为矩形块，该矩形块的两端分别向外延伸形成夹持部，所述砂纸导板上与所述夹持部配合地设有槽口，当手爪作夹持砂纸运动时，所述夹持部伸入到槽口内。这样设置的目的在于，在未设置上述槽口前，当进行砂纸夹持动作时，砂纸导板会对夹持动作造成阻碍，因此必须将砂纸伸出砂纸导板一段距离(该距离形成砂纸的被夹持部)才能进行正常的夹持动作；而通过上述设置，当上夹持块和下夹持块作相互靠近运动对砂纸进行夹持的过程中，由于砂纸导板上与所述夹持部配合地设有槽口，因此上、下夹持块的夹持部能够穿过砂纸导板继续作相互靠近运动，进而实现对砂纸的夹持，从而使得夹持动作更加方便进行。

优选地，所述裁剪模块还包括压紧机构，该压紧机构设置在砂纸导板的上方，包括压紧块以及驱动压紧块作竖向运动的第五竖向驱动机构。这样设置的目的在于，当利用裁剪机构对砂纸进行裁剪时，由于砂纸的质地较软，当利用手爪只对砂纸的一端进行固定时，在裁剪时可能会出现卡刀现象，即砂纸未被固定的一端在裁剪刀裁剪力的作用下发生适应性变形而卡在上、下裁剪刀之间，从而导致裁剪失败。通过设置上述压紧机构后，工作时，第五竖向驱动机构驱动压紧块向下运动实现对砂纸的另一端的压紧固定，这样，由于砂纸的两端都进行了固定，因此在裁剪时能够避免上述卡刀现象的发生，从而使得砂纸裁剪工作更加顺利地进行。

优选地，所述真空吸盘为弹性伸缩管。工作时，一方面，当第三竖向驱动机构的驱动超量程导致真空吸盘与砂纸接触后继续向下运动时，真空吸盘能够进行自身的收缩运动来进行调节，防止发生碰撞现象；另一方面，能够利用真空吸盘的可弹性收缩的特性来减少对砂纸吸附时下降距离的变动，具体地，工作时真空吸盘每次的下降距离都固定不变，这样，开始时，当真空吸盘与砂纸接触并停止向下运动时，真空吸盘的压缩量最大，之后随着真空吸盘的高度逐渐减小，真空吸盘的压缩量也逐渐减小，但依然能够进行正常的吸附工作，从而大大减少了搬运过程中对下降距离的调整。

优选地，所述上裁剪刀的刀锋相对于下裁剪刀的刀锋倾斜设置。这样设置的目的在于，由于上裁剪刀的刀锋和下裁剪刀的刀锋之间相对倾斜，因此两裁剪刀的刀锋在相互靠近的运动过程中从一端到另一端逐渐发生接触，从而实现对砂纸的逐渐裁剪，其好处在于，相对于一下子裁剪的方式而言，该逐渐裁剪的方式能够使剪切力更加集中，从而使裁剪动作更加容易进行、裁剪效果更好。

优选地，所述上裁剪刀的刀锋倾斜设置，下裁剪刀的刀锋水平设置，其中，上裁剪刀的刀锋从底部到顶部在横向方向上逐渐靠近下裁剪刀。这样设置的目的在于，当上裁剪刀向下运动的过程中，刀锋的底部先运动至下裁剪刀横向的一侧，实现对整个下裁剪刀的定位(将位置定位在上裁剪刀固定一侧)，这样，由于上裁剪刀的刀锋从底部到顶部在横向方向上逐渐靠近下裁剪刀，因此在下降的过程中能够保证上、下裁剪到在接触时紧密贴合，从而更好地对砂纸施加剪切力，剪切效果更好。

本发明的一个优选方案，其中，所述凹槽为开口朝上的半圆槽。工作时，在进行砂纸粘贴任务时，开口朝上的半圆槽负责模芯下半圆的按压任务，按压件负责模芯上半圆的按压任务。这样设置的目的在于，由于模芯从槽口上方按压着砂纸向下运动，因此当凹槽为大于半圆的圆槽时，会对模芯的向下运动造成阻碍；而当凹槽为小于半圆的圆槽时，除了需要对上半圆弧施加倾斜向下的按压力外，还需要对下半圆弧段施加倾斜向上的按压力，由于两个按压力的施力方向不同，因此需要在按压件上增设相应的施力转换机构才能够实现，而增设转动机构又会造成整个装置的结构复杂；而当将凹槽设置为半圆槽时，能够克服上述两种设置方式中存在的问题，因此工作效果好。

优选地，所述按压件为矩形块，其中，矩形块的底面为按压面，两个矩形块相对的一侧面为夹持面，按压面与夹持面间的交线为按压作用线。工作时，按压面竖向驱动机构的驱动下向下运动将砂纸按压在凹模上，夹持作用线在第四竖向驱动机构和第一夹持驱动机构的驱动下始终贴着模芯运动，从而将砂纸按压粘贴在模芯上。这样设置的好处在于，由于按压作用线为按压面与夹持面的交线(即矩形块底部的棱线)，因此能够实现对模芯上半圆弧面的各点按压粘贴作用，具体地，当按压作用线为矩形底部的棱线时，按压作用的起始点即为模芯的上下半圆的分界点，按压运动的轨迹为半圆弧，从而能够对模芯上半圆弧上的所有点进行按压；而当按压作用线为非矩形底部的棱线时，例如当按压面为圆弧面、按压作用线为圆弧面上的线时，按压作用的起始点为模芯上半圆弧上的一点，此时按压作用线的轨迹为小半圆弧，因此该情况下模芯上半圆弧面上出现按压遗漏点，因此按压效果不佳。

本发明的工作原理是：

工作时，位于储料盒中的砂纸在第一搬运机构的搬运下运动至砂纸导板上，由于砂纸粘贴时所需的尺寸较小，而供给的砂纸的尺寸较大，因此需要对砂纸导板上的砂纸进行裁剪，该裁剪任务由裁剪模块和第二搬运模块配合完成，具体的裁剪步骤为：工作时，手爪先运动至砂纸导板处对导板上的砂纸进行夹持，然后在第一水平驱动机构的驱动下夹持着砂纸作远离砂纸导板的方向运动一定距离，该距离对应裁剪后砂纸的尺寸；接着，上裁剪刀和下才裁剪刀分别在第一竖向驱动机构和第二竖向驱动机构的驱动下作竖向方向的相对运动，在运动的过程中两裁剪刀相互接触，从而实现砂纸的裁剪。

完成砂纸裁剪任务后，第二搬运机构中的第一夹持驱动机构、第一水平驱动机构以及旋转机构依次动作，将裁剪后的砂纸从裁剪模块转运至粘贴模块中凹模的上表面进行粘贴任务。具体的粘贴操作为：

工作时，在机械手臂的驱动下，打磨机的模芯先运动至旧砂纸去除模块位置处，通过与刮刀之间进行多次接触摩擦的方式实现将模芯上的旧砂纸刮除；然后打磨机的模芯再运动至点胶模块位置处进行点胶，其中，在点胶机对模芯进行点胶的同时，机械手臂驱动模芯作旋转运动，从而使得胶液能够均匀分布在模芯的圆柱面上；最后打磨机的模芯再运动至新砂纸粘贴模块位置处进行新砂纸的粘贴任务，具体地，模芯先运动至凹槽的上方，然后按压着凹槽上的砂纸向下运动至与凹槽贴合，在贴合的过程中，模芯对砂纸施加按压力实现与砂纸的粘贴，从而完成模芯下部分的粘贴任务，接着，按压夹持机构动作，将砂纸的剩余部按压在模芯的上部分，从而完成了整个砂纸的粘贴任务。

本发明与现有技术相比具有以下的有益效果：

1、本发明的一体化自动更换装置能够自动完成砂纸更换操作中的搬运、剪切以及粘贴任务，由于整个更换操作过程中都不需要人工参与，因此能够克服通过人工完成更换任务时存在的工作效率低、费事费力、安全性差等问题。

2、本发明的一种砂纸裁剪搬运装置在砂纸裁剪时通过沿着远离砂纸导板的方向运动一段固定距离的方式来实现对砂纸尺寸的控制，由于每次移动的距离相同，因此裁剪后砂纸的尺寸能够基本保持一致，相对于手工裁剪的方式而言，操作更加简便且裁剪的精确度更高。

3、本发明的一种砂纸裁剪搬运装置能够对裁剪后的砂纸进行定点定位的转移和搬运工作，因此完成搬运后的砂纸能够被放置在砂纸粘贴时的理想位置，从而使得后续的砂纸粘贴效果更好。

4、在砂纸粘贴时，需要向粘贴面施加按压力以使得砂纸能够实现紧固粘贴，由于模芯的粘贴面为圆柱面，因此该按压力的方向需要不断地变化，从而使得粘贴工作难度大，成为本领域的技术难题。而本发明的砂纸自动更换装置通过凹模与按压件相互配合地分步地施加按压力，即只通过将模芯按压在凹膜的凹槽内就能够实现模芯下部的粘贴任务，只通过控制按压件按照指定的路线作向上运动就能够实现模芯上部的粘贴任务，因此很好地解决了圆柱面模芯粘贴难的问题，且整个粘贴具有操作简单、便捷的优点，因此设计巧妙。

5、在粘贴的过程中，由于按压件和凹模对砂纸的按压力较大且按压均匀，因此砂纸能够很好地与模芯贴合，从而使得粘贴效果好。

附图说明

图1为本发明的一种一体化砂纸自动更换装置的一个具体实施方式的立体结构示意图。

图2为图1所示的一种一体化砂纸自动更换装置的另一视角的立体结构示意图。

图3和图4为图1中第一搬运模块的立体结构示意图，其中，其中，图1为真空吸盘运动至储料盒上方准备进行砂纸吸附时的立体结构示意图；图2为真空吸盘运动至砂纸导板上方准备将砂纸搬放置在砂纸导板上时的立体结构示意图。

图5为图1中裁剪模块的立体结构示意图。

图6为图1中裁剪模块和第二搬运模块的立体结构示意图。

图7为图6中当手爪进行砂纸夹持时的工作状态图。

图8为图2中粘贴模块的立体结构示意图。

图9为图8中当模芯进行点胶时的工作状态图。

图10为图5中当上裁剪刀的刀锋倾斜设置、下裁剪刀的刀锋水平设置时的结构示意图。

图11和图12为图5中上裁剪刀和下裁剪刀宽度方向剖视图，其中，图11为上裁剪刀和下裁剪刀未接触时的结构状态图；图12为上裁剪刀和下裁剪刀接触时的结构状态图。

图13为图8的粘贴模块中当按压线为矩形的棱角时的按压初始状态图。

图14为图8的粘贴模块中当按压面为圆柱面时的按压初始状态图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

参见图1-图7，本发明的一种一体化砂纸自动更换装置包括第一搬运模块1、裁剪模块2、第二搬运模块3以及粘贴模块4；其中，所述第一搬运模块1包括用于存储砂纸的储料盒1-1、位于储料盒1-1旁侧的砂纸导板1-2以及用于将储料盒1-1中的砂纸5搬运至砂纸导板1-2上的第一砂纸搬运机构1-3；所述裁剪模块2包括位于砂纸导板1-2一侧上方的上裁剪刀2-1、驱动上裁剪刀2-1作竖向运动的第一竖向驱动机构2-2、位于上裁剪刀2-1下方的下裁剪刀2-3以及驱动下裁剪刀2-3作竖向运动的第二竖向驱动机构2-4；所述第二搬运模块3包括手爪3-1、驱动手爪3-1作新砂纸5夹持运动的第一夹持驱动机构3-2、驱动手爪3-1作水平伸缩运动的第一水平驱动机构3-3以及驱动手爪作旋转运动的旋转驱动机构3-4；所述粘贴模块4包括用于将旧砂纸5刮除的刮刀4-1、用于对模芯6点胶的点胶机4-2、凹模4-3以及与凹模4-3配合用于对新砂纸5进行按压夹持的按压夹持机构4-4，其中，所述凹模上设有凹槽。

参见3，所述储料盒1-1为上部开口的矩形盒，所述砂纸导板1-2的两个相对侧边具有挡边，另外两个相对侧边形成开口。矩形的储料盒1-1与砂纸5的形状大小一致，实现对砂纸5的准确定位，两侧具有挡边、另外两侧具有开口的砂纸导板1-2可以对砂纸5的两侧边进行定位，同时便于让砂纸5从两侧平移搬走。

参见图3和图4，所述第一砂纸搬运机构1-3包括真空吸盘1-31、驱动真空吸盘1-31作上下运动的第三竖向驱动机构1-32、驱动真空吸盘1-31往返于储料盒1-1和砂纸导板1-2之间的第二水平驱动机构1-33，其中，所述真空吸盘1-31与负压装置连接。工作时，第一砂纸搬运机构1-3的搬运过程为：当完成上一张砂纸5的搬运放置任务后，在第三竖向搬运驱动机构的驱动下，真空吸盘1-31向上运动，然后在第二水平驱动机构1-33的驱动下，真空吸盘1-31作水平运动，从位于砂纸导板1-2的上方运动到储料盒1-1的上方；接着，第三竖向驱动机构1-32再次动作，真空吸盘1-31向下运动到砂纸5的上方，在负压装置的作用下，真空吸盘1-31将砂纸5吸起，然后按照原路线将砂纸5搬运至砂纸导板1-2上方，最后真空吸盘1-31断开对砂纸5的吸附作用，砂纸5在重力的作用下落至砂纸导板1-2上，从而完成整个砂纸5搬运过程。通过上述装置对砂纸5进行吸取的过程中，一方面，由于真空吸盘1-31只对最上层的砂纸5有吸附力，因此能够很容易地将最上层的砂纸5与其它砂纸5分离，保证每次只搬运一张砂纸5，从而满足单张砂纸5的搬运需求。相对于通过人工搬运的方式而言，能够避免通过手指实现砂纸5间分离存在分离难和分离慢的问题，从而提高了搬运效率；另一方面，由于工作时通过定点定位的方式来进行搬运，因此，搬运后砂纸5具有定位准确的优点，由于搬运后砂纸5的定位精度直接影响后续裁剪和粘贴精度，因此该定位准确的优点对整个砂纸5自动更换装置而言至关重要。

参见图3，所述真空吸盘1-31为弹性伸缩管。工作时，一方面，当第三竖向驱动机构的驱动超量程导致真空吸盘1-31与砂纸5接触后继续向下运动时，真空吸盘1-31能够进行自身的收缩运动来进行调节，防止发生碰撞现象；另一方面，能够利用真空吸盘1-31的可弹性收缩的特性来减少对砂纸5吸附时下降距离的变动，具体地，工作时真空吸盘1-31每次的下降距离都固定不变，这样，开始时，当真空吸盘1-31与砂纸5接触并停止向下运动时，真空吸盘1-31的压缩量最大，之后随着真空吸盘1-31的高度逐渐减小，真空吸盘1-31的压缩量也逐渐减小，但依然能够进行正常的吸附工作，从而大大减少了搬运过程中对下降距离的调整。

参见图7，所述手爪3-1由上夹持块和下夹持块构成，其中，上夹持块和下夹持块为矩形块，该矩形块的两端分别向外延伸形成夹持部，所述砂纸导板1-2上与所述夹持部配合地设有槽口，当手爪3-1作夹持砂纸5运动时，所述夹持部伸入到槽口内。这样设置的目的在于，在未设置上述槽口前，当进行砂纸5夹持动作时，砂纸导板1-2会对夹持动作造成阻碍，因此必须将砂纸5伸出砂纸导板1-2一段距离(该距离形成砂纸5的被夹持部)才能进行正常的夹持动作；而通过上述设置，当上夹持块和下夹持块作相互靠近运动对砂纸5进行夹持的过程中，由于砂纸导板1-2上与所述夹持部配合地设有槽口，因此上、下夹持块的夹持部能够穿过砂纸导板1-2继续作相互靠近运动，进而实现对砂纸5的夹持，从而使得夹持动作更加方便进行。

参见图2、图8和图9，所述按压夹持机构4-4包括两个按压件4-41、驱动两个按压件4-41作竖向运动的第四竖向驱动机构4-42以及驱动两个按压件4-41作相互靠近和相互远离运动的第二夹持驱动机构4-43。工作时，按压夹持机构4-4依次进行砂纸5的初步固定和砂纸5按压粘贴两方面的任务，其中，砂纸5的初步固定操作为：第四竖向驱动机构4-42动作，驱动两个按压件4-41向下运动与砂纸5接触，从而对砂纸5的两端进行松固定(松固定是指在当外力达到一定值时能够将砂纸5抽离出按压件4-41)；然后打磨机的模芯6在机械手臂的驱动下从凹槽口的正上方向下运动进行模芯6下部分的砂纸5粘贴任务，其中，砂纸5随模芯6向下运动的过程中，砂纸5的两端会向中间收缩而逐渐脱离按压件4-41，当砂纸5的两端运动至完全脱离按压件4-41后，会在自身的韧性作用下向上翘起，此时砂纸5位于按压件4-41与模芯6之间；接着，第四竖向驱动机构4-42进行砂纸5按压粘贴任务，具体地，在第二夹持驱动机构4-43的驱动下，两按压件4-41作相互靠近运动与砂纸5接触，进而继续运动将砂纸5按压在模芯6上，然后第二夹持驱动机构4-43和第四竖向驱动机构4-42同时动作，驱动两个按压件4-41贴着模芯6的弧线向上运动，由于在向上运动的过程中两按压件4-41对砂纸5施加有按压力，因此能够从下往上逐渐将砂纸5按压在模芯6上；当两按压件4-41运动至模芯6的顶端时，即完成整个模芯的粘贴任务。

参见图5和图6，所述裁剪模块2还包括压紧机构，该压紧机构设置在砂纸导板1-2的上方，包括压紧块2-5以及驱动压紧块2-5作竖向运动的第五竖向驱动机构2-6。这样设置的目的在于，当利用裁剪机构对砂纸5进行裁剪时，由于砂纸5的质地较软，当利用手爪3-1只对砂纸5的一端进行固定时，在裁剪时可能会出现卡刀现象，即砂纸5未被固定的一端在裁剪刀裁剪力的作用下发生适应性变形而卡在上、下裁剪刀2-3之间，从而导致裁剪失败。通过设置上述压紧机构2-5后，工作时，第五竖向驱动机构2-6驱动压紧块2-5向下运动实现对砂纸5的另一端的压紧固定，这样，由于砂纸5的两端都进行了固定，因此在裁剪时能够避免上述卡刀现象的发生，从而使得砂纸5裁剪工作更加顺利地进行。

参见图10，所述上裁剪刀2-1的刀锋相对于下裁剪刀2-3的刀锋倾斜设置。这样设置的目的在于，由于上裁剪刀2-1的刀锋和下裁剪刀2-3的刀锋之间相对倾斜，因此两裁剪刀的刀锋在相互靠近的运动过程中从一端到另一端逐渐发生接触，从而实现对砂纸5的逐渐裁剪，其好处在于，相对于一下子裁剪的方式而言，该逐渐裁剪的方式能够使剪切力更加集中，从而使裁剪动作更加容易进行、裁剪效果更好。

参见图11和12，所述上裁剪刀2-1的刀锋倾斜设置，下裁剪刀2-3的刀锋水平设置，其中，上裁剪刀2-1的刀锋从底部到顶部在横向方向上逐渐靠近下裁剪刀2-3。这样设置的目的在于，当上裁剪刀2-1向下运动的过程中，刀锋的底部先运动至下裁剪刀2-3横向的一侧，实现对整个下裁剪刀2-3的定位(将位置定位在上裁剪刀2-1固定一侧)，这样，由于上裁剪刀2-1的刀锋从底部到顶部在横向方向上逐渐靠近下裁剪刀2-3，因此在下降的过程中能够保证上、下裁剪到在接触时紧密贴合，从而更好地对砂纸5施加剪切力，剪切效果更好。

参见图1-图7，所述第一夹持驱动机构3-2和第二夹持驱动机构4-43由手指气缸构成，其中，所述上夹持块和下夹持块或两个按压件4-41分别与手指气缸的两手指连接。工作时，在手指气缸的驱动下，上夹持块和下夹持作或两个按压件4-41相互靠近运动实现对砂纸5的夹持；作相互远离运动实现对砂纸5的松开。所述旋转驱动机构3-4由旋转气缸构成，所述第一伸缩汽缸的缸体与旋转气缸的旋转输出轴之间通过第二连接块连接。工作时，旋转气缸的旋转输出轴转动，带动伸缩气缸以及伸缩气缸上的手指气缸和手爪3-1转动，从而实现手爪3-1的旋转运动。这样设置的目的在于，由于旋转气缸能够承受较大的驱动负载，因此能够带动伸缩气缸、手指气缸以及手爪3-1一起作旋转运动。

参见图1-图7，所述第一竖向驱动机构2-2、第二竖向驱动机构2-4、第三竖向驱动机构1-32、第一水平搬运机构以及第二水平搬运机构由气缸或电磁铁构成。工作时，气缸的伸缩杆或电磁铁的伸缩杆运动带动上裁剪刀2-1、下裁剪刀2-3、真空吸盘1-31、卡爪以及按压块作伸缩运动。

参见图8，所述凹槽为开口朝上的半圆槽。工作时，在进行砂纸5粘贴任务时，开口朝上的半圆槽负责模芯6下半圆的按压任务，按压件4-41负责模芯6上半圆的按压任务。这样设置的目的在于，由于模芯6从槽口上方按压着砂纸5向下运动，因此当凹槽为大于半圆的圆槽时，会对模芯6的向下运动造成阻碍；而当凹槽为小于半圆的圆槽时，除了需要对上半圆弧施加倾斜向下的按压力外，还需要对下半圆弧段施加倾斜向上的按压力，由于两个按压力的施力方向不同，因此需要在按压件4-41上增设相应的施力转换机构才能够实现，而增设转动机构又会造成整个装置的结构复杂；而当将凹槽设置为半圆槽时，能够克服上述两种设置方式中存在的问题，因此工作效果好。

参见图13和图14，所述按压件4-41为矩形块，其中，矩形块的底面为按压面，两个矩形块相对的一侧面为夹持面，按压面与夹持面间的交线为按压作用线。工作时，按压面竖向驱动机构的驱动下向下运动将砂纸5按压在凹模4-3上，夹持作用线在第四竖向驱动机构4-42和第一夹持驱动机构3-2的驱动下始终贴着模芯6运动，从而将砂纸5按压粘贴在模芯6上。这样设置的好处在于，由于按压作用线为按压面与夹持面的交线(即矩形块底部的棱线)，因此能够实现对模芯6上半圆弧面的各点按压粘贴作用，具体地，当按压作用线为矩形底部的棱线时，按压作用的起始点即为模芯6的上下半圆的分界点，按压运动的轨迹为半圆弧，从而能够对模芯6上半圆弧上的所有点进行按压；而当按压作用线为非矩形底部的棱线时，例如当按压面为圆弧面、按压作用线为圆弧面上的线时，按压作用的起始点为模芯6上半圆弧上的一点，此时按压作用线的轨迹为小半圆弧，因此该情况下模芯上半圆弧面上出现按压遗漏点，因此按压效果不佳。

本发明的工作原理是：

工作时，位于储料盒1-1中的砂纸5在第一搬运机构的搬运下运动至砂纸导板1-2上，由于砂纸5粘贴时所需的尺寸较小，而供给的砂纸5的尺寸较大，因此需要对砂纸导板1-2上的砂纸5进行裁剪，该裁剪任务由裁剪模块2和第二搬运模块3配合完成，具体的裁剪步骤为：工作时，手爪3-1先运动至砂纸导板1-2处对导板上的砂纸5进行夹持，然后在第一水平驱动机构1-33的驱动下夹持着砂纸5作远离砂纸导板1-2的方向运动一定距离，该距离对应裁剪后砂纸5的尺寸；接着，上裁剪刀2-1和下才裁剪刀分别在第一竖向驱动机构2-2和第二竖向驱动机构2-4的驱动下作竖向方向的相对运动，在运动的过程中两裁剪刀相互接触，从而实现砂纸5的裁剪。

完成砂纸5裁剪任务后，第二搬运机构中的第一夹持驱动机构3-2、第一水平驱动机构3-3以及旋转机构依次动作，将裁剪后的砂纸5从裁剪模块2转运至粘贴模块4中凹模4-3的上表面进行粘贴任务。具体的粘贴操作为：

工作时，在机械手臂的驱动下，打磨机的模芯6先运动至旧砂纸5去除模块位置处，通过与刮刀4-1之间进行多次接触摩擦的方式实现将模芯6上的旧砂纸5刮除；然后打磨机的模芯6再运动至点胶模块位置处进行点胶，其中，在点胶机4-2对模芯6进行点胶的同时，机械手臂驱动模芯6作旋转运动，从而使得胶液能够均匀分布在模芯6的圆柱面上；最后打磨机的模芯6再运动至新砂纸5粘贴模块4位置处进行新砂纸5的粘贴任务，具体地，模芯6先运动至凹槽的上方，然后按压着凹槽上的砂纸5向下运动至与凹槽贴合，在贴合的过程中，模芯6对砂纸5施加按压力实现与砂纸5的粘贴，从而完成模芯6下部分的粘贴任务，接着，按压夹持机构4-4动作，将砂纸5的剩余部按压在模芯6的上部分，从而完成了整个砂纸5的粘贴任务。

上述为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种一体化砂纸自动更换装置，其特征在于，包括第一搬运模块、裁剪模块、第二搬运模块以及粘贴模块；其中，所述第一搬运模块包括用于存储砂纸的储料盒、位于储料盒旁侧的砂纸导板以及用于将储料盒中的砂纸搬运至砂纸导板上的第一砂纸搬运机构；所述裁剪模块包括位于砂纸导板一侧上方的上裁剪刀、驱动上裁剪刀作竖向运动的第一竖向驱动机构、位于上裁剪刀下方的下裁剪刀以及驱动下裁剪刀作竖向运动的第二竖向驱动机构；所述第二搬运模块用于将裁剪后的砂纸从裁剪模块转运至粘贴模块上，包括手爪、驱动手爪作新砂纸夹持运动的第一夹持驱动机构、驱动第一夹持驱动机构作水平伸缩运动的第一水平驱动机构以及驱动第一水平驱动机构作旋转运动的旋转驱动机构；

所述粘贴模块包括用于将打磨机的模芯上的旧砂纸刮除的刮刀、用于对打磨机的模芯进行点胶的点胶机、用于放置第二搬运模块搬运过来的新砂纸的凹模以及用于将新砂纸按压固定在凹模上的按压夹持机构，其中，所述凹模上设有与所述打磨机的模芯配合的凹槽；

所述按压夹持机构设置在凹模的上方，该按压夹持机构包括两个按压件、驱动两个按压件作竖向运动以将砂纸的两端松固定在凹模上表面的第四竖向驱动机构以及驱动两个按压件作相互靠近和相互远离运动的第二夹持驱动机构。

2.根据权利要求1所述的一体化砂纸自动更换装置，其特征在于，所述第一砂纸搬运机构包括真空吸盘、驱动真空吸盘作上下运动的第三竖向驱动机构、驱动第三竖向驱动机构往返于储料盒和砂纸导板之间的第二水平驱动机构，其中，所述真空吸盘与负压装置连接。

3.根据权利要求2所述的一体化砂纸自动更换装置，其特征在于，所述手爪由上夹持块和下夹持块构成，其中，上夹持块和下夹持块为矩形块，该矩形块的两端分别向外延伸形成夹持部，所述砂纸导板上与所述夹持部配合地设有槽口，当手爪作夹持砂纸运动时，所述夹持部伸入到槽口内。

4.根据权利要求3所述的一体化砂纸自动更换装置，其特征在于，所述裁剪模块还包括压紧机构，该压紧机构设置在砂纸导板的上方，包括压紧块以及驱动压紧块作竖向运动的第五竖向驱动机构。

5.根据权利要求2所述的一体化砂纸自动更换装置，其特征在于，所述真空吸盘为弹性伸缩管。

6.根据权利要求1所述的一体化砂纸自动更换装置，其特征在于，所述上裁剪刀的刀锋相对于下裁剪刀的刀锋倾斜设置。

7.根据权利要求6所述的一体化砂纸自动更换装置，其特征在于，所述上裁剪刀的刀锋倾斜设置，下裁剪刀的刀锋水平设置，其中，上裁剪刀的刀锋从底部到顶部在横向方向上逐渐靠近下裁剪刀。

8.根据权利要求1所述的一体化砂纸自动更换装置，其特征在于，所述凹槽为开口朝上的半圆槽。

9.根据权利要求1所述的一体化砂纸自动更换装置，其特征在于，所述按压件为矩形块，其中，矩形块的底面为按压面，两个矩形块相对的一侧面为夹持面，按压面与夹持面间的交线为按压作用线。