CN108311990B - 一种机器人打磨机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机器人打磨机，包括拿料机器人、磨边机器人、放料机器人、电气控制箱、进料线、定位台、磨边台、收料线、主体平台。磨边机器人由六轴机械手和磨边跟踪器构成，磨边跟踪器包括磨边机、跟踪头、跟踪架、固定架和小支架。拿料机器人由六轴机械手和拿料器构成，拿料器由拿料架、吸盘和位置检测器组成，拿料机器人与放料机器人的结构相同。进料线由进料轨道和进料小车组成，进料小车上设有模压板检测器，进料线与收料线的结构相同。定位台上设有X方向活动夹板和Y方向活动夹板。磨边台上设有X方向活动吸盘和Y方向活动吸盘。本发明能够自动批量打磨，生产效率高，省劳动力，避免了废屑对工人的危害。

Description

一种机器人打磨机

技术领域

本发明涉及模压板加工领域，尤其涉及一种机器人打磨机。

背景技术

目前对于各种模压板的打磨处理，普遍存在以下的问题：一般的打磨加工厂是安排人工操作来打磨处理，工人的劳动强度大、而且模压板的打磨废屑易对工人身体产生危害，加工效率较低，产品表面的一致性不好。

针对这些问题，我们进行了设备的改造，用机器人来代替人工打磨，解决了上述存在的问题。

发明内容

本发明的发明目的在于解决人工打磨的劳动强度大、废屑对工人产生危害、生产效率低、表面一致性不好的问题。其具体解决方案如下：

一种机器人打磨机，包括拿料机器人、磨边机器人、放料机器人、电气控制箱、进料线、定位台、磨边台、收料线、主体平台。

所述拿料机器人由六轴机械手和与所述六轴机械手连接的拿料器构成，所述拿料器由拿料架、吸盘和位置检测器组成。

所述放料机器人由六轴机械手和与所述六轴机械手连接的放料器构成，所述放料器由放料架、吸盘和位置检测器组成。

所述磨边机器人由六轴机械手和与所述六轴机械手连接的磨边跟踪器构成，所述磨边跟踪器包括磨边机、跟踪头、跟踪架、固定架和小支架。所述磨边机通过上缓冲垫、下缓冲垫固定在圆柱形的所述固定架中，其刀头向下露出，所述固定架沿直径面分成两半设计，通过螺钉来紧固合拢，且向外的半边所述固定架上设有散热条形槽。所述跟踪架由两块矩形板固定拼成一个倒L形而构成，所述固定架的没有所述散热条形槽的柱面固定在所述跟踪架的较长边所在面的中线上，且所述固定架的柱顶面与所述跟踪架的较短边所在面固定连接。所述跟踪架的较短边的另一面中部设有一个盲孔，该盲孔与所述磨边机器人的所述六轴机械手连接。所述跟踪头水平固定于设置在所述跟踪架的朝下端的所述小支架上，所述跟踪头与所述刀头的高度一样，所述跟踪头正对着待打磨的模压板侧边。所述小支架向着所述刀头这边上设有一个挡板，用于抵挡打磨产生的废屑干扰所述跟踪头的检测。

所述主体平台沿地面设置，四周设有防护围栏。所述进料线位于所述主体平台的左侧，所述进料线的左端在所述防护围栏外，所述进料线的右端进入所述防护围栏内，靠近所述拿料机器人，所述进料线由进料轨道和进料小车组成，所述进料小车中部上设有模压板检测器。所述收料线位于所述主体平台的左侧靠上，与所述进料线平行设置，所述收料线的右端在所述防护围栏内，并靠近所述放料机器人，所述收料线由收料轨道和收料小车组成，所述收料小车中部上设有模压板检测器。

所述定位台位于所述主体平台的下中部且靠近所述拿料机器人，所述定位台上设有X方向活动夹板和Y方向活动夹板。

所述磨边台位于所述主体平台的右中部且靠近所述磨边机器人，所述磨边台上设有X方向活动吸盘和Y方向活动吸盘，所述磨边台的左上角设有一个大吸盘。

所述电气控制箱位于所述主体平台的右下角，且位于所述定位台的右侧。所述拿料机器人位于所述磨边台的左侧，所述放料机器人位于所述磨边机器人的左侧。

所述拿料架上部为一个圆柱体，与所述拿料机器人连接，下部为十字形或者矩形，与所述吸盘连接，所述拿料架向下的边缘部位上设有两个所述位置检测器。所述放料架上部为一个圆柱体，与所述放料机器人连接，下部为十字形或者矩形，与所述吸盘连接，所述放料架向下的边缘部位上设有两个所述位置检测器。所述位置检测器为光电检测器。所述吸盘和所述大吸盘为气动式吸盘，每个所述吸盘为四个对称组合。所述跟踪头为激光或者红外线测距头。所述上缓冲垫和所述下缓冲垫为胶垫或者弹簧。所述X方向活动夹板和所述Y方向活动夹板，为电动或者气动式。所述X方向活动吸盘和所述Y方向活动吸盘为气动式。所述进料小车和所述收料小车为电动车或者气动车。所述模压板检测器的数量与所述进料小车和所述收料小车单层容纳所述模压板的数量匹配，所述模压板检测器为光电检测器。所述定位台和所述磨边台的台面均为矩形。所述拿料机器人与所述放料机器人的结构相同。所述进料线与所述收料线的结构相同。

具体的工作过程如下：

工人将待加工的模压板批量放在位于进料线左端的进料小车上，进料小车上模压板检测器检测有模压板后自动送往进料线的右端，拿料机器人的拿料器自动识别位置从进料小车上最上层抓起一块模压板，放入定位台上的左上部，X方向活动夹板和Y方向活动夹板会自动将模压板定位至定位台的左上角上，拿料器再从定位台的左上角抓起模压板送至磨边台的左上角，磨边台左上角的大吸盘和预先调节好的X方向活动吸盘和Y方向活动吸盘会将模压板吸紧，磨边机器人的磨边跟踪器自动从模压板的左上角开始反时针方向沿着模压板四条边进行打磨处理，在沿边打磨过程中，磨边跟踪器上的跟踪头在随时检测模压板板边的距离，当到达模压板板角时，会提供一个突变信号给电气控制箱，延时一个跟踪头至刀头的距离修正时间后，电气控制箱会控制磨边机器人逆时针转动磨边跟踪器90度，沿着模压板另一条边继续打磨，同理，电气控制箱会自动控制磨边机器人将四条边打磨完成，然后磨边机器人退出，放料机器人的放料器过来自动识别位置抓起模压板放入到位于收料线右端的收料小车上，一块模压板的打磨加工过程完成。实际上拿料机器人、磨边机器人、放料机器人是同时在操作的，构成一个流水生产线。当进料小车上的模压板用完时，上面的模压板检测器检测无模压板后会自动返回到进料线的左端，等待工人放下一批模压板，同时此信号会反馈至电气控制箱，延迟一块模压板的磨边时间，此时收料小车已经装满，电气控制箱发出控制收料小车返回的信号，收料小车将加工好的模压板返回至收料线的左端，等待工人取走料后，上面的模压板检测器检测无模压板后会自动去往收料线的右端准备收下一批模压板。经过不断地进行上述工作过程的循环，直到整个加工任务的完成。

综上所述，采用本发明的技术方案具有以下有益效果：

本方案只需安排一个人在场外负责监管和拖运物料，三个机器人就能够自动完成大批量模压板的打磨处理，生产效率高，打磨的一致性好，节省了劳动力，大大减轻了工人的劳动强度，由于主体平台是封闭的，避免了打磨产生的废屑对工人造成的危害。定位台上设有X方向活动夹板和Y方向活动夹板，适合各种尺寸的模压板定位。磨边台上设有X方向活动吸盘和Y方向活动吸盘，适合各种尺寸的模压板打磨加工。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还能够根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种机器人打磨机结构俯视图；

图2为本发明一种机器人打磨机的跟踪器前视图

图3为本发明一种机器人打磨机的跟踪器后视图；

图4为本发明一种机器人打磨机的跟踪器左视图；

图5为本发明一种机器人打磨机的跟踪器右视图；

图6为本发明一种机器人打磨机的跟踪器顶视图；

图7为本发明一种机器人打磨机的跟踪器底视图；

图8为本发明一种机器人打磨机的拿料器的侧视图；放料器的侧视图与图8相同；

图9为本发明一种机器人打磨机的拿料器的顶视图，放料器的顶视图与图9相同；

图10为本发明一种机器人打磨机的拿料器的底视图，放料器的底视图与图10相同；

图11为本发明一种机器人打磨机的定位台的俯视图；

图12为本发明一种机器人打磨机的磨边台的俯视图；

附图标注说明如下：

1：拿料机器人；

2：磨边机器人；

3：放料机器人；

4：电气控制箱；

5：进料线；

6：定位台；

7：磨边台；

8：收料线；

9：主体平台；

10：六轴机械；手

11：拿料器；

12：拿料架；

13：吸盘；

14：放料器；

15：放料架；

16：磨边跟踪器；

17：磨边机；

18：跟踪头；

19：跟踪架；

20：固定架；

21：小支架；

22：上缓冲垫；

23：下缓冲垫；

24：刀头；

25：散热条形槽；

26：模压板；

27：挡板；

28：防护围栏；

29：进料轨道；

30：进料小车；

31：收料轨道；

32：收料小车；

33：X方向活动夹板；

34：Y方向活动夹板；

35：X方向活动吸盘；

36：Y方向活动吸盘；

37：大吸盘；

38：位置检测器；

39：模压板检测器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了更容易理解本发明的内容，作如下定义：以观察者为参考，观察者面对图1图纸，内容中的左为图1中位于观察者的左边部分，内容中的右为图1中位于观察者的右边部分，内容中的上为图1中位于观察者的上边部分，内容中的下为图1中位于观察者的下边部分。

如图1至图12所示，一种机器人打磨机，包括拿料机器人1、磨边机器人2、放料机器人3、电气控制箱4、进料线5、定位台6、磨边台7、收料线8、主体平台9。

拿料机器人1由六轴机械手10和与六轴机械手10连接的拿料器11构成，拿料器11由拿料架12、吸盘13和位置检测器38组成。放料机器人3由六轴机械手10和与六轴机械手10连接的放料器14构成，放料器14由放料架15、吸盘13和位置检测器38组成。磨边机器人2由六轴机械手10和与六轴机械手10连接的磨边跟踪器16构成，磨边跟踪器16包括磨边机17、跟踪头18、跟踪架19、固定架20和小支架21。磨边机17通过上缓冲垫22、下缓冲垫23固定在圆柱形的固定架20中，其刀头24向下露出，固定架20沿直径面分成两半设计，通过螺钉来紧固合拢，且向外的半边固定架20上设有散热条形槽25。跟踪架19由两块矩形板固定拼成一个倒L形而构成，固定架 20的没有散热条形槽25的柱面固定在跟踪架19的较长边所在面的中线上，且固定架20的柱顶面与跟踪架19的较短边所在面固定连接。跟踪架19的较短边的另一面中部设有一个盲孔，该盲孔与磨边机器人2的所述六轴机械手 10连接。跟踪头18水平固定于设置在跟踪架19的朝下端的小支架21上，跟踪头18与刀头24的高度一样，跟踪头18正对着待打磨的模压板26侧边。小支架21向着刀头24这边上设有一个挡板27，用于抵挡打磨产生的废屑干扰跟踪头18的检测。

主体平台9沿地面设置，四周设有防护围栏28。进料线5位于主体平台9的左侧，进料线5的左端在防护围栏28外，进料线5的右端进入防护围栏 28内，靠近拿料机器人1，进料线5由进料轨道29和进料小车30组成，进料小车30中部上设有模压板检测器39。收料线8位于主体平台9的左侧靠上，与进料线5平行设置，收料线8的右端在防护围栏28内，并靠近放料机器人3，收料线8由收料轨道31和收料小车32组成，收料小车32中部上设有模压板检测器39。定位台6位于主体平台9的下中部且靠近拿料机器人 1，定位台6上设有X方向活动夹板33和Y方向活动夹板34。磨边台7位于主体平台9的右中部且靠近磨边机器人2，磨边台7上设有X方向活动吸盘35和Y方向活动吸盘36，磨边台7的左上角设有一个大吸盘37。电气控制箱4位于主体平台9的右下角，且位于定位台6的右侧。拿料机器人1位于磨边台7的左侧，放料机器人3位于磨边机器人2的左侧。拿料架12上部为一个圆柱体，与拿料机器人1连接，下部为十字形或者矩形，与吸盘13 连接，拿料架12向下的边缘部位上设有两个位置检测器38。放料架15上部为一个圆柱体，与放料机器人3连接，下部为十字形或者矩形，与吸盘13连接，放料架15向下的边缘部位上设有两个位置检测器38。位置检测器38 为光电检测器。吸盘13和大吸盘37为气动式吸盘，每个吸盘13为四个对称组合。跟踪头18为激光或者红外线测距头。上缓冲垫22和下缓冲垫23 为胶垫或者弹簧。X方向活动夹板33和所述Y方向活动夹板34，为电动或者气动式。X方向活动吸盘35和Y方向活动吸盘36为气动式。进料小车 30和收料小车32为电动车或者气动车。模压板检测器39的数量与进料小车 30和收料小车32单层容纳模压板26的数量匹配，模压板检测器39为光电检测器。定位台6和磨边台7的台面均为矩形。拿料机器人1与放料机器人 3的结构相同，进料线5与收料线8的结构相同。

具体的工作过程如下：

工人将待加工的模压板26批量放在位于进料线5左端的进料小车30上，进料小车30上模压板检测器39检测有模压板26后自动送往进料线5的右端，拿料机器人1的拿料器11自动识别位置从进料小车30上最上层抓起一块模压板26，放入定位台6上的左上部，X方向活动夹板33和Y方向活动夹板 34会自动将模压板26定位至定位台6的左上角上，拿料器11再从定位台6 的左上角抓起模压板26送至磨边台7的左上角，磨边台7左上角的大吸盘37和预先调节好的X方向活动吸盘35和Y方向活动吸盘36会将模压板26吸紧，磨边机器人2的磨边跟踪器16自动从模压板26的左上角开始反时针方向沿着模压板26四条边进行打磨处理，在沿边打磨过程中，磨边跟踪器16 上的跟踪头18在随时检测模压板26板边的距离，当到达模压板26板角时，会提供一个突变信号给电气控制箱4，延时一个跟踪头18至刀头24的距离修正时间后，电气控制箱4会控制磨边机器人2逆时针转动磨边跟踪器16 90 度，沿着模压板26另一条边继续打磨，同理，电气控制箱4会自动控制磨边机器人2将四条边打磨完成，然后磨边机器人2退出，放料机器人3的放料器14过来自动识别位置抓起模压板26放入到位于收料线8右端的收料小车 32上，一块模压板26的打磨加工过程完成。实际上拿料机器人1、磨边机器人2、放料机器人3是同时在操作的，构成一个流水生产线。当进料小车30上的模压板26用完时，上面的模压板检测器39检测无模压板26后会自动返回到进料线5的左端，等待工人放下一批模压板26，同时此信号会反馈至电气控制箱4，延迟一块模压板26的磨边时间，此时收料小车32已经装满，电气控制箱4发出控制收料小车32返回的信号，收料小车32将加工好的模压板26返回至收料线8的左端，等待工人取走料后，上面的模压板检测器39 检测无模压板26后会自动去往收料线8的右端准备收下一批模压板26。经过不断地进行上述工作过程的循环，直到整个加工任务的完成。

综上所述，采用本发明的技术方案具有以下有益效果：

本方案只需安排一个人在场外负责监管和拖运物料，三个机器人就能够自动完成大批量模压板的打磨处理，生产效率高，打磨的一致性好，节省了劳动力，大大减轻了工人的劳动强度，由于主体平台是封闭的，避免了打磨产生的废屑对工人造成的危害。定位台上设有X方向活动夹板和Y方向活动夹板，适合各种尺寸的模压板定位。磨边台上设有X方向活动吸盘和Y方向活动吸盘，适合各种尺寸的模压板打磨加工。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种机器人打磨机，其特征在于：包括拿料机器人、磨边机器人、放料机器人、电气控制箱、进料线、定位台、磨边台、收料线、主体平台；

所述拿料机器人由六轴机械手和与所述六轴机械手连接的拿料器构成，所述拿料器由拿料架、吸盘和位置检测器组成；

所述放料机器人由六轴机械手和与所述六轴机械手连接的放料器构成，所述放料器由放料架、吸盘和位置检测器组成；

所述磨边机器人由六轴机械手和与所述六轴机械手连接的磨边跟踪器构成，所述磨边跟踪器包括磨边机、跟踪头、跟踪架、固定架和小支架；

所述磨边机通过上缓冲垫、下缓冲垫固定在圆柱形的所述固定架中，其刀头向下露出，所述固定架沿直径面分成两半设计，通过螺钉来紧固合拢，且向外的半边所述固定架上设有散热条形槽；所述跟踪架由两块矩形板固定拼成一个倒L形而构成；所述固定架的没有所述散热条形槽的柱面固定在所述跟踪架的较长边所在面的中线上，且所述固定架的柱顶面与所述跟踪架的较短边所在面固定连接；所述跟踪架的较短边的另一面中部设有一个盲孔，该盲孔与所述磨边机器人的所述六轴机械手连接；所述跟踪头水平固定于设置在所述跟踪架的朝下端的所述小支架上，所述跟踪头与所述刀头的高度一样，所述跟踪头正对着待打磨的模压板侧边；所述小支架向着所述刀头这边上设有一个挡板，用于抵挡打磨产生的废屑干扰所述跟踪头的检测；

所述主体平台沿地面设置，四周设有防护围栏；所述进料线位于所述主体平台的左侧，所述进料线的左端在所述防护围栏外，所述进料线的右端进入所述防护围栏内，靠近所述拿料机器人；所述进料线由进料轨道和进料小车组成，所述进料小车中部上设有模压板检测器；所述收料线位于所述主体平台的左侧靠上，与所述进料线平行设置，所述收料线的右端在所述防护围栏内，并靠近所述放料机器人；所述收料线由收料轨道和收料小车组成，所述收料小车中部上设有模压板检测器；

所述定位台位于所述主体平台的下中部且靠近所述拿料机器人；所述定位台上设有X方向活动夹板和Y方向活动夹板；

所述磨边台位于所述主体平台的右中部且靠近所述磨边机器人；所述磨边台上设有X方向活动吸盘和Y方向活动吸盘，所述磨边台的左上角设有一个大吸盘；

所述电气控制箱位于所述主体平台的右下角，且位于所述定位台的右侧；所述拿料机器人位于所述磨边台的左侧；所述放料机器人位于所述磨边机器人的左侧；

所述跟踪头为激光或者红外线测距头；

所述吸盘和所述大吸盘为气动式吸盘。

2.根据权利要求1所述一种机器人打磨机，其特征在于：所述拿料架上部为一个圆柱体，与所述拿料机器人连接，下部为十字形或者矩形，与所述吸盘连接，所述拿料架向下的边缘部位上设有两个所述位置检测器；所述放料架上部为一个圆柱体，与所述放料机器人连接，下部为十字形或者矩形，与所述吸盘连接，所述放料架向下的边缘部位上设有两个所述位置检测器；所述位置检测器为光电检测器。

3.根据权利要求1所述一种机器人打磨机，其特征在于：每个所述吸盘为四个对称组合。

4.根据权利要求1所述一种机器人打磨机，其特征在于：所述上缓冲垫和所述下缓冲垫为胶垫或者弹簧。

5.根据权利要求1所述一种机器人打磨机，其特征在于：所述X方向活动夹板和所述Y方向活动夹板，为电动或者气动式。

6.根据权利要求1所述一种机器人打磨机，其特征在于：所述X方向活动吸盘和所述Y方向活动吸盘为气动式。

7.根据权利要求1所述一种机器人打磨机，其特征在于：所述进料小车和所述收料小车为电动车或者气动车；所述模压板检测器的数量与所述进料小车和所述收料小车单层容纳所述模压板的数量匹配，所述模压板检测器为光电检测器。

8.根据权利要求1所述一种机器人打磨机，其特征在于：所述定位台和所述磨边台的台面均为矩形。

9.根据权利要求1所述一种机器人打磨机，其特征在于：所述拿料机器人与所述放料机器人的结构相同；所述进料线与所述收料线的结构相同。