CN108312017A - 打磨装置、方法及生产线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种打磨装置、方法及生产线，涉及打磨设备领域。打磨装置包括移动组件和打磨组件，移动组件包括机器臂，打磨组件包括打磨带；打磨带能够运动并形成打磨平面，以打磨待打磨物；机器臂靠近打磨带设置，机器臂为选择顺应性装配机器手臂，机器臂的顺从平面与打磨带的打磨平面平行，机器臂能够与待打磨物连接，并用于带动待打磨物与打磨平面抵持，且沿打磨平面运动。该装置具有较高的打磨精度，并能够降低打磨过程中的打磨材料的浪费。

Description

打磨装置、方法及生产线

技术领域

本发明涉及打磨设备领域，具体而言，涉及一种打磨装置、方法及生产线。

背景技术

在产品的生产和加工过程中，为了获取特定表面粗糙度，以满足装配、外观进一步加工等的要求，需要对产品进行打磨，打磨是表面改性技术的一种，一般指借助粗糙物体(含有较高硬度颗粒的砂纸等)来通过摩擦改变材料表面物理性能的一种加工方法。

现有的目前市面使用的常见的磨床、砂轮磨机等进行打磨，其打磨方式一般是将产品固定，通过使得研磨材料相对产品运动的打磨方式，需要研磨材料单方向连续进给，研磨材料的利用率仅70％，且极易造成产品单边打磨过量；又或者为研磨材料固定，产品相对研磨材料运动的打磨方式，此种打磨方式为保证打磨精度，需要较高精度的治具来固定产品，此种打磨方式增加了打磨的成本；并且上述两种的打磨方式的研磨材料利用率均较低，进而导致在打磨过程中需要频繁更换新的耗材，造成机台停机，降低产能。

有鉴于此，研发设计出一种能够解决上述技术问题的打磨装置、方法及生产线的显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种打磨装置，该装置具有较高的打磨精度，并能够降低打磨过程中的打磨材料的浪费。

本发明的另一目的在于提供一种生产线，其具有较高的打磨精度，并能够降低打磨过程中的打磨材料的浪费。

本发明的另一目的在于提供一种打磨方法，其具有较高的打磨精度，并能够降低打磨过程中的打磨材料的浪费。

本发明提供一种技术方案：

第一方面，本发明实施例提供了一种打磨装置，用于打磨待打磨物，所述打磨装置包括移动组件和打磨组件，所述移动组件包括机器臂，所述打磨组件包括打磨带；所述打磨带能够运动并形成打磨平面，以打磨所述待打磨物；所述机器臂靠近所述打磨带设置，所述机器臂为选择顺应性装配机器手臂，所述机器臂的顺从平面与所述打磨带的打磨平面平行，所述机器臂能够与所述待打磨物连接，并用于带动所述待打磨物与所述打磨平面抵持，且沿所述打磨平面运动。

结合第一方面，在第一方面的第一种实现方式中，所述移动组件还包括夹爪件，所述夹爪件连接于所述机器臂，所述夹爪件能够跟随所述机器臂运动，并用于抓取并带动所述待打磨物运动。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第二种实现方式中，所述夹爪件为四爪式气缸夹爪。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第三种实现方式中，所述移动组件还包括转动驱动件，所述夹爪件通过所述转动驱动件与所述机器臂连接，所述转动驱动件被配置为在所述待打磨物与所述打磨平面抵持时，带动所述夹爪件交替以第一方向及与所述第一方向相反的第二方向转动。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第四种实现方式中，所述转动驱动件能够带动所述夹爪件以所述第一方向转动时的转动角度为0-90度，所述转动驱动件带动所述夹爪件以所述第二方向转动时的转动角度为0-90度。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第五种实现方式中，所述打磨组件还包括安装架、第一收放轮及第二收放轮，所述第一收放轮和所述第二收放轮均安装于所述安装架，所述打磨带套装于所述第一收放轮和所述第二收放轮之间。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第六种实现方式中，所述打磨组件还包括张紧件，所述张紧件安装于所述安装架，并与所述打磨带连接。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第七种实现方式中，所述打磨组件还包张紧传感器，所述张紧传感器安装于所述安装架，所述张紧传感器与所述张紧件电连接，所述张紧传感器用于检测所述打磨带的张紧度，所述张紧件用于依据所张紧度调节所述打磨带的张紧量。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第八种实现方式中，所述打磨组件还包括研磨板，所述研磨板连接于所述安装架，所述研磨板用于在所述机器臂带动所述待打磨物与所述打磨带抵持时，抵持于所述打磨带上相对于所述待打磨物的一侧。

第二方面，本发明实施例提供了一种生产线，包括传送机构和所述打磨装置，所述打磨装置包括移动组件和打磨组件，所述移动组件包括机器臂，所述打磨组件包括打磨带；所述打磨带能够运动并形成打磨平面，以打磨所述待打磨物；所述机器臂靠近所述打磨带设置，所述机器臂为选择顺应性装配机器手臂，所述机器臂的顺从平面与所述打磨带的打磨平面平行，所述机器臂能够与所述待打磨物连接，并用于带动所述待打磨物与所述打磨平面抵持，且沿所述打磨平面运动。所述传送机构靠近所述机器臂设置，所述传送机构用于传送所述待打磨物。

第三方面，本发明实施例提供了一种打磨方法，应用于生产线，打磨方法包括：

通过所述机器臂带动所述待打磨物与所述打磨带的运动方向上的一侧抵持，并沿所述打磨带的运动方向相反的方向运动；

通过所述机器臂带动所述待打磨物交替以第一方向及与所述第一方向相反的第二方向转动；

通过所述机器臂带动另一所述待打磨物与所述打磨带的运动方向上的另一侧抵持，并带动所述待打磨物沿该侧运动。

相比现有技术，本发明实施例提供的打磨装置、方法及生产线的有益效果是：

机器臂为选择顺应性装配机器手臂，机器臂的顺从平面与打磨带的打磨平面平行，使得待打磨物能够较好的在沿打磨平面运动，进而提高打磨装置的打磨质量，打磨带能够运动并形成打磨平面，并且机器臂带动待打磨物与打磨平面抵持，且沿打磨平面运动，避免出现打磨带出现单边打磨过量的情况，提高打磨材料的利用率。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明第一实施例提供的打磨装置应用于生产线的结构示意图；

图2为本发明第一实施例提供的打磨装置的结构示意图；

图3为本发明第一实施例提供的打磨装置的打磨运动轨迹的示意图；

图4为本发明第二实施例提供的打磨方法的流程的示意图。

图标：100-生产线；20-传送机构；10-打磨装置；11-移动组件；111-机器臂；112-夹爪件；113-转动驱动件；12-打磨组件；121-打磨带；1211-打磨平面；122-安装架；123-第一收放轮；124-第二收放轮；125-张紧件；126-张紧传感器；127-研磨板；30-待打磨物。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细说明。

在产品的生产和加工过程中，为了获取特定表面粗糙度，以满足装配、外观进一步加工等的要求，需要对产品进行打磨，打磨是表面改性技术的一种，现有的目前市面使用的常见的磨床、砂轮磨机等进行打磨，其打磨方式一般是将产品固定，通过使得研磨材料相对产品运动的打磨方式，需要研磨材料单方向连续进给，研磨材料的利用率仅70％，且极易造成产品单边打磨过量；又或者为研磨材料固定，产品相对研磨材料运动的打磨方式，此种打磨方式为保证打磨精度，需要较高精度的治具来固定产品，此种打磨方式增加了打磨的成本；并且上述两种的打磨方式的研磨材料利用率均较低，进而导致在打磨过程中需要频繁更换新的耗材，造成机台停机，降低产能。

本发明实施例提供一种打磨装置、方法及生产线，打磨方法应用于生产线，特别是打磨装置，生产线使用打磨装置完成对待打磨物的打磨工作，该打磨装置具有较高的打磨精度，并能够节约打磨材料。

第一实施例：

请参阅图1，图1为本发明第一实施例提供的打磨装置10应用于生产线100的结构示意图；

生产线100包括传送机构20和打磨装置10，传送机构20靠近打磨装置10设置，打磨装置10用于打磨待打磨物30，生产线100通过打磨装置10完成对待打磨物30的打磨工作，传送机构20靠近打磨装置10设置，传送机构20用于传送待打磨物30至打磨装置10，也可以接收经打磨装置10打磨后的待打磨物30并向外传送，上述打磨装置10具有较高的打磨精度，并能够降低打磨材料的浪费。

以下将具体介绍打磨装置10的组成结构、原理及有益效果。

请参阅图2，图2为本发明第一实施例提供的打磨装置10的结构示意图；

打磨装置10包括移动组件11和打磨组件12，打磨组件12用于驱动打磨材料运动，移动组件11用于带动待打磨物30并配合打磨组件12移动，以提高打磨质量和打磨材料利用率。

其中，磨组件包括打磨带121，打磨带121能够运动并形成打磨平面1211，以打磨待打磨物30，移动组件11包括机器臂111，机器臂111靠近打磨带121设置，机器臂111为选择顺应性装配机器手臂，机器臂111的顺从平面与打磨带121的打磨平面1211平行，机器臂111与待打磨物30连接，并用于带动待打磨物30与打磨平面1211抵持，且沿打磨平面1211运动，以完成对待打磨物30的打磨工作，上述打磨装置10能够在打磨待打磨物30时同时移动待打磨物30和打磨带121，增加了打磨速度，提高了打磨效率，待打磨物30能够在机器臂111的带动下在打磨平面1211均匀的移动，避免出现打磨带121出现单边打磨过量的情况，提高打磨材料的利用率，并且，机器臂111为选择顺应性装配机器手臂，在其垂直于顺从平面的方向上具有较好的刚度，使得待打磨物30能够较好的与打磨平面1211抵持，而在其顺从平面上具有较好的顺从性，使得待打磨物30能够较好的在沿打磨平面1211运动，进而提高打磨装置10的打磨质量。

需要说明的是，上述的选择顺应性装配机器手臂的顺从平面为机器臂111的旋转关节的转动平面，机器手臂的活动末端与待打磨物30连接，并能够带动待打磨物30作垂直于顺从平面的运动，以便与打磨平面1211抵持。

作为优选，移动组件11还包括夹爪件112，夹爪件112连接于机器臂111，夹爪件112能够跟随机器臂111运动，并用于抓取并带动待打磨物30运动，以便于由传送机构20夹取待打磨物30，或者将完成打磨的待打磨物30放置与传动机构，提高打磨装置10的打磨速率。

进一步地，上述的夹爪件112为四爪式气缸夹爪，在夹取待打磨物30时，夹爪件112的四个夹爪能够分别抵持于待打磨物30的四周，待打磨物30的被打磨端位于远离夹爪件112的一端，四爪式气缸夹爪能够减少在打磨时，待打磨物30的晃动，特别是对圆柱形的待打磨物30的端口进行打磨时，四爪式气缸夹爪能够较好的稳定待打磨物30，增加待打磨物30在沿打磨平面1211运动时的稳定性。

作为优选，移动组件11还包括转动驱动件113，夹爪件112通过转动驱动件113与机器臂111连接，转动驱动件113被配置为在待打磨物30与打磨平面1211抵持时，带动夹爪件112交替以第一方向及与第一方向相反的第二方向转动，以便于待打磨物30与打磨平面1211均匀抵持，特别是对圆柱形的待打磨物30的端口进行打磨时，转动驱动件113能够带动上述端口运动，均匀地打磨其端口，以增加打磨装置10的打磨质量。

可以理解的是，在本实施例中，转动驱动件113为独立连接于夹爪件112和机器臂111之间的部件，而在其他实施例中，上述的转动驱动件113也可以为机器臂111的部件，由机器臂111带动上述夹爪件112转动，以使待打磨物30旋转，简化控制流程和组成部件数量。

请参阅图3，图3为本发明第一实施例提供的打磨装置10的打磨运动轨迹的示意图；

进一步地，转动驱动件113能够带动夹爪件112以第一方向转动时的转动角度为0-90度，转动驱动件113带动夹爪件112以第二方向转动时的转动角度为0-90度。两个方向的转动角度均在90度的范围内，使得待打磨物30一侧不会出现重叠打磨的部分，增加打磨装置10的打磨质量。

需要说明的时，机器臂111可以带动待打磨物30沿S型或者其他轨迹均匀的沿打磨平面1211运动，以提高打磨带121的利用率，当然也可以使用两或者多个机器臂111，机器臂111分别带动待打磨物30在打磨平面1211抵持。

请继续参见图2，打磨组件12还包括安装架122、第一收放轮123及第二收放轮124，第一收放轮123和第二收放轮124均安装于安装架122，打磨带121套装于第一收放轮123和第二收放轮124之间，打磨带121能够在第一收放轮123和第二收放轮124间运动，以形成打磨平面1211。

进一步的，打磨组件12还包括张紧件125，张紧件125安装于安装架122，并与打磨带121连接，用于调节打磨带121的张紧量，以便保持较平整的打磨平面1211，提高打磨装置10的打磨质量。

作为优选，打磨组件12还包张紧传感器126，张紧传感器126安装于安装架122，张紧传感器126与张紧件125电连接，张紧传感器126用于检测打磨带121的张紧度，张紧件125用于依据所张紧度调节打磨带121的张紧量，以实时调节打磨带121的张紧量，进一步保持较平整的打磨平面1211，提高打磨装置10的打磨质量。

进一步地，打磨组件12还包括研磨板127，研磨板127连接于安装架122，研磨板127用于在机器臂111带动待打磨物30与打磨带121抵持时，抵持于打磨带121上相对于待打磨物30的一侧，以保持平整的打磨平面1211，增加打磨装置10的打磨质量。

可以理解的是，在打磨带121运动方向上，可以设置两个甚至多个移动组件11，相邻的两个移动组件11交替的将待打磨物30与打磨带121传送方向上的两侧抵持，以使打磨带121的打磨平面1211收到均匀的使用，提高打磨质量的同时增加了打磨材料的利用率。

请继续参阅图2和图3，具体打磨方式为：

机器臂111带动待打磨物30与打磨带121的运动方向上的一侧抵持，并带动待打磨物30沿该侧运动；

且机器臂111带动待打磨物30运动的运动方向与打磨带121的运动方向相反，增加打磨装置10的打磨速率；

在机器臂111带动待打磨物30沿打磨带121运动的同时，旋转驱动件带动待打磨物30交替以第一方向及第二方向转动旋转，以便于待打磨物30与打磨平面1211均匀抵持，特别是对圆柱形的待打磨物30的端口进行打磨时，转动驱动件113能够带动上述端口运动，均匀地打磨其端口，以增加打磨装置10的打磨质量。

需要说明的是，旋转驱动件带动待打磨物30以第一方向转动时的转动角度为0-90度，以第二方向转动时的转动角度为0-90度，两个方向的转动角度均在90度的范围内，使得待打磨物30一侧不会出现重叠打磨的部分，增加打磨装置10的打磨质量；

且旋转驱动件待打磨物30完成一次沿第一方向及第二方向转动周期的同时，待打磨物30在机器臂111的带动下沿打磨带121一侧运动的距离为待打磨物30的端口口径的一半；

在机器臂111被配置为带动待打磨物30沿打磨带121的一侧运动指定距离后，机器臂111再带动待打磨物30移动至打磨带121的另一侧进行打磨，避免出现打磨带121出现单边打磨过量的情况，提高打磨材料的利用率，此外，上述距离可以为研磨板127在打磨带121传送方向上的长度，也可以低于研磨板127在打磨带121传送方向上的长度，以保障待打磨物30与平整的打磨平面1211抵持，增加打磨装置10的打磨质量。

需要说明的是，也可以为机器臂111被配置为带动待打磨物30沿打磨带121的一侧运动指定距离，重复带动待打磨物30沿打磨带121的同一侧运动，直至待打磨物30经打磨后满足打磨要求，机器臂111再对下一个待打磨物30进行打磨时，再带动待打磨物30沿打磨带121的另一侧运动，避免出现打磨带121出现单边打磨过量的情况，提高打磨材料的利用率。

第一实施例提供的打磨装置10及生产线100的工作原理是：

机器臂111为选择顺应性装配机器手臂，机器臂111的顺从平面与打磨带121的打磨平面1211平行，使得待打磨物30能够较好的在沿打磨平面1211运动，进而提高打磨装置10的打磨质量，打磨带121能够运动并形成打磨平面1211，并且机器臂111带动待打磨物30与打磨平面1211抵持，且沿打磨平面1211运动，避免出现打磨带121出现单边打磨过量的情况，提高打磨材料的利用率。

其中，通过四爪式气缸夹爪件112夹取待打磨物30，增加待打磨物30在沿打磨平面1211运动时的稳定性；夹爪件112通过转动驱动件113与机器臂111连接，以带动夹爪件112交替以第一方向及与第一方向相反的第二方向转动，以便于待打磨物30与打磨平面1211均匀抵持，提高打磨质量，并通过张紧件125和张紧传感器126以实时调节打磨带121的张紧量，保持较平整的打磨平面1211，提高打磨装置10的打磨质量，研磨板127抵持于打磨带121上相对于待打磨物30的一侧，进一步地保持平整的打磨平面1211，增加打磨装置10的打磨质量。

综上所述：

本发明实施例提供的打磨装置10，该装置具有较高的打磨精度，并能够降低打磨过程中的打磨材料的浪费。

第二实施例：

请参阅图4，图4为本发明第二实施例提供的打磨方法的流程的示意图；

该打磨方法包括：

步骤S101：通过机器臂111带动待打磨物30与打磨带121的运动方向上的一侧抵持，并沿打磨带121的运动方向相反的方向运动；

步骤S102：通过机器臂111带动待打磨物30交替以第一方向及与第一方向相反的第二方向转动；

步骤S103：通过机器臂111带动另一待打磨物30与打磨带121的运动方向上的另一侧抵持，并带动待打磨物30沿该侧运动。

第二实施例提供的打磨方法的工作原理是：

在打磨过程中使得打磨带121与待打磨物30均发生相对运动，提高打磨效率，并使得待打磨物30旋转并更换与打磨带121的抵持位置，增加打磨的均匀性，减少打磨材料的浪费。

综上所述：

本发明实施例提供的打磨方法，该方法具有较高的打磨精度，并能够降低打磨过程中的打磨材料的浪费。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，在不冲突的情况下，上述的实施例中的特征可以相互组合，本发明也可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。并且，应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种打磨装置，用于打磨待打磨物，其特征在于，所述打磨装置包括移动组件和打磨组件，所述移动组件包括机器臂，所述打磨组件包括打磨带；

所述打磨带能够运动并形成打磨平面，以打磨所述待打磨物；

所述机器臂靠近所述打磨带设置，所述机器臂为选择顺应性装配机器手臂，所述机器臂的顺从平面与所述打磨带的打磨平面平行，所述机器臂能够与所述待打磨物连接，并用于带动所述待打磨物与所述打磨平面抵持，且沿所述打磨平面运动。

2.根据权利要求1所述的打磨装置，其特征在于，所述移动组件还包括夹爪件，所述夹爪件连接于所述机器臂，所述夹爪件能够跟随所述机器臂运动，并用于抓取并带动所述待打磨物运动。

3.根据权利要求2所述的打磨装置，其特征在于，所述移动组件还包括转动驱动件，所述夹爪件通过所述转动驱动件与所述机器臂连接，所述转动驱动件被配置为在所述待打磨物与所述打磨平面抵持时，带动所述夹爪件交替以第一方向及与所述第一方向相反的第二方向转动。

4.根据权利要求3所述的打磨装置，其特征在于，所述转动驱动件能够带动所述夹爪件以所述第一方向转动时的转动角度为0-90度，所述转动驱动件带动所述夹爪件以所述第二方向转动时的转动角度为0-90度。

5.根据权利要求1所述的打磨装置，其特征在于，所述打磨组件还包括安装架、第一收放轮及第二收放轮，所述第一收放轮和所述第二收放轮均安装于所述安装架，所述打磨带套装于所述第一收放轮和所述第二收放轮之间。

6.根据权利要求5所述的打磨装置，其特征在于，所述打磨组件还包括张紧件，所述张紧件安装于所述安装架，并与所述打磨带连接。

7.根据权利要求6所述的打磨装置，其特征在于，所述打磨组件还包张紧传感器，所述张紧传感器安装于所述安装架，所述张紧传感器与所述张紧件电连接，所述张紧传感器用于检测所述打磨带的张紧度，所述张紧件用于依据所张紧度调节所述打磨带的张紧量。

8.根据权利要求5所述的打磨装置，其特征在于，所述打磨组件还包括研磨板，所述研磨板连接于所述安装架，所述研磨板用于在所述机器臂带动所述待打磨物与所述打磨带抵持时，抵持于所述打磨带上相对于所述待打磨物的一侧。

9.一种生产线，其特征在于，包括传送机构和如权利要求1-8任意一项所述的打磨装置，所述传送机构靠近所述机器臂设置，所述传送机构用于传送所述待打磨物。

10.一种打磨方法，其特征在于，应用于如权利要求9所述的生产线，所述打磨方法包括：

通过所述机器臂带动所述待打磨物与所述打磨带的运动方向上的一侧抵持，并沿所述打磨带的运动方向相反的方向运动；

通过所述机器臂带动所述待打磨物交替以第一方向及与所述第一方向相反的第二方向转动；

通过所述机器臂带动另一所述待打磨物与所述打磨带的运动方向上的另一侧抵持，并带动所述待打磨物沿该侧运动。