CN109605191A - 一种铝型材产品的自动打磨系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种铝型材产品的自动打磨系统，包括：立体工作室，其上设置有进料端和出料端，且在进料端与出料端之间设置有用以固定铝型材产品的治具模块；机械手，安装于立体工作室内，并位于治具模块的一侧；换刀模块，安装于立体工作室内，并位于机械手的一侧；控制模块，安装于立体工作室上，其中，控制模块分别与治具模块、机械手以及换刀模块电连接。本发明提供的一种铝型材产品的自动打磨系统，实现自动定位、夹紧、自动换刀、自动对刀等一系列集成技术，另外，通过机械手与治具模块之间的配合，实现多角度自动打磨，其通用性好，适应性广，能大大的提升工作效率，并且打磨精确高、强度高。

Description

一种铝型材产品的自动打磨系统
技术领域
本发明属于机械技术领域，涉及一种打磨系统，特别是一种 铝型材产品的自动打磨系统。
背景技术
新能源汽车行业，未来的发展趋势为汽车低污染及汽车轻量 化，为适应新能源汽车无污染及轻量化的技术特点，其燃油汽车 更改为电动汽车，而电动汽车的电池盒结构均改为铝合金型材结 构，现有电池盒结构在焊接成型以后，需要进行相应的打磨工艺， 而在打磨过程中，需要对刀具进行更换处理，一般的刀具更换为 人员的手工操作，其工作效率低，而且换刀的牢固性不一致。
综上所述，需要设计一种换刀效率高，且换刀后其连接的牢 固性一致的打磨系统。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种 换刀效率高，且换刀后其连接的牢固性一致的打磨系统。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种铝型材产品 的自动打磨系统，包括：立体工作室，其上设置有进料端和出料 端，且在进料端与出料端之间设置有用以固定铝型材产品的治具 模块；机械手，安装于立体工作室内，并位于治具模块的一侧， 通过治具模块与机械手之间的配合，实现铝型材产品的FSW焊接； 换刀模块，安装于立体工作室内，并位于机械手的一侧，通过机 械手与换刀模块之间的配合实现刀具更换；控制模块，安装于立 体工作室上，其中，控制模块分别与治具模块、机械手以及换刀 模块电连接。
在上述的一种铝型材产品的自动打磨系统中，换刀模块包括 支架，且在支架上并排设置有两个工位，分别为第一工位和第二 工位，其中，第一工位用以接受机械手上磨损严重的刀具，第二 工位上放置有无磨损的刀具。
在上述的一种铝型材产品的自动打磨系统中，分别在第一工 位和第二工位上各设置有一个检测结构，用以检测安装有刀具一 端的机械手与第一工位或者第二工位之间的垂直距离。
在上述的一种铝型材产品的自动打磨系统中，第一工位包括： 安装于支架上的基板，其中，在基板的上侧安装有一个固定座， 在基板的下侧安装有油缸，且检测结构安装于油缸的活塞杆上。
在上述的一种铝型材产品的自动打磨系统中，在基板上连接 有一个挡板，其中，挡板上开设有一个竖直方向的长圆孔，且该 长圆孔与检测结构相配合。
在上述的一种铝型材产品的自动打磨系统中，在基板还设置 有一个吹气结构，且该吹气结构的吹气口分别与固定座的上端和 机械手上安装有刀具一端配合使用。
在上述的一种铝型材产品的自动打磨系统中，在基板上可拆 卸连接有一个风道板，其中，在风道板上设置有一个呈U型结构 的风道，且在U型风道的中部设置有一个缺口。
在上述的一种铝型材产品的自动打磨系统中，在支架上设置 有一个动力源，且在动力源的输出端连接有一个封盖，其中，沿 封盖的长度方向设置有一个封罩，且每一个封罩的位置与每一个 工位上的固定座的位置相对应。
在上述的一种铝型材产品的自动打磨系统中，该动力源为一 个油缸，且在该油缸的活塞杆端设置有一个移动块，其中，封盖 与移动块相连。
在上述的一种铝型材产品的自动打磨系统中，在支架上还连 接有一个补偿结构。
在上述的一种铝型材产品的自动打磨系统中，立体工作室的 进料端处设置有一个可上下移动的自动升降门，在立体工作室的 出料端处设置有一个可收纳的自动卷帘门。
在上述的一种铝型材产品的自动打磨系统中，治具模块包括 工作平台，且在工作平台的两端各设置有一个变位机，其中，沿 工作平台的长度方向设置有若干个第一压紧模块和第二压紧模 块。
在上述的一种铝型材产品的自动打磨系统中，第一压紧模块 包括支座，且沿支座的长度方向依次设置有呈U型结构的压紧板， 和与板配合使用的动力结构，其中，动力结构的一端为输出端， 且输出端与压紧板之间作为压紧空间。
在上述的一种铝型材产品的自动打磨系统中，该动力结构为 两级传动。
在上述的一种铝型材产品的自动打磨系统中，第二压紧模块 包括底座，和与底座相连的压紧气缸，和压紧气缸的活塞杆相连 的旋转臂，以及和旋转臂相连的压紧块。
在上述的一种铝型材产品的自动打磨系统中，在底座上该设 置有一个限位座，其中，限位座的一端与压紧气缸的缸体相卡接， 限位座的另一端与压紧块相配合使用。
在上述的一种铝型材产品的自动打磨系统中，压紧块呈T型 结构设置。
与现有技术相比，本发明提供的一种铝型材产品的自动打磨 系统，实现自动定位、夹紧、自动换刀、自动对刀等一系列集成 技术，另外，通过机械手与治具模块之间的配合，实现多角度自 动打磨，其通用性好，适应性广，能大大的提升工作效率，并且 打磨精确高、强度高；第三，本发明在产品打磨过程中，无人员 参与，实现全自动打磨，从而降低了人工成本。
附图说明
图1是本发明一种铝型材产品的自动打磨系统的结构示意 图。
图2是本发明一种铝型材产品的自动打磨系统的局部结构示 意图。
图3是图2中A部分的结构示意图。
图4是本发明一较佳实施例中换刀模块的结构示意图。
图5是本发明一较佳实施例中换刀模块的局部结构示意图A。
图6是本发明一较佳实施例中换刀模块的局部结构示意图B。
图7是本发明一较佳实施例中治具模块的结构示意图。
图8是本发明一较佳实施例中第一压紧模块的结构示意图。
图9是本发明一较佳实施例中第二压紧模块的结构示意图。
图中，100、立体工作室；110、进料端；120、出料端130、 自动升降门；140、自动卷帘门；200、治具模块；210、工作平台； 220、变位机；230、第一压紧模块；231、支座；232、压紧板； 233、动力结构；240、第二压紧模块；241、底座；242、压紧气 缸；243、旋转臂；244、压紧块；245、限位座；300、机械手； 400、换刀模块；410、支架；420、第一工位；421、基板；422、 固定座；423、通孔；424、挡板；425、长圆孔；426、吹气结构； 427、风道板；428、风道；429、缺口；430、第二工位；440、检 测结构；450、动力源了；451、移动块；460、封盖；461、封罩； 470、补偿结构；500、控制模块。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方 案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1至图9所示，本发明提供的一种铝型材产品的自动打 磨系统，包括：立体工作室100，其上设置有进料端110和出料 端120，且在进料端110与出料端120之间设置有用以固定铝型 材产品的治具模块200，防止铝型材产品在进行FSW焊接(搅拌 摩擦焊)时发生移动，提高焊接效果；机械手300，安装于立体 工作室100内，并位于治具模块200的一侧，通过治具模块200 与机械手300之间的配合，实现铝型材产品的FSW焊接；换刀模 块400，安装于立体工作室100内，并位于机械手300的一侧， 通过机械手300与换刀模块400之间的配合，替换下机械手300 上磨损严重的刀具，并安装上无磨损(新)的刀具，从而提高铝 型材产品在FSW焊接时的质量；控制模块500，安装于立体工作 室100上，其中，控制模块500分别与治具模块200、机械手300 以及换刀模块400电连接，实现铝型材产品全自动的FSW焊接以及自动换刀。
本发明提供的一种铝型材产品的自动打磨系统，实现自动定 位、夹紧、自动换刀、自动对刀等一系列集成技术，另外，通过 机械手300与治具模块200之间的配合，实现多角度自动打磨， 其通用性好，适应性广，能大大的提升工作效率，并且打磨精确 高、强度高；第三，本发明在产品打磨过程中，无人员参与，实 现全自动打磨，从而降低了人工成本。
优选地，如图1至图9所示，换刀模块400包括支架410， 且在支架410上并排设置有两个工位，分别为第一工位420和第 二工位430，其中，第一工位420用以接受机械手300上磨损严 重的刀具，第二工位430上放置有无磨损(新)的刀具。当机械 手300需要更换刀具时，机械手300上安装有刀具的一端移动至 第一工位420上，而后通过机械手300上的弹性按钮，松开刀具， 将磨损严重的刀具落入第一工位420上；接着将机械手300移动 至第二工位430的上方，并下落，将无磨损(新)的刀具插入机 械手300对应的位置中，并通过弹性按钮锁定刀具在机械手300 上的位置，从而实现刀具的自动更换。
进一步优选地，如图1至图9所示，分别在第一工位420和 第二工位430上各设置有一个检测结构440，用以检测安装有刀 具一端的机械手300与第一工位420或者第二工位430之间的垂 直距离，精确控制该端机械手300的下降距离，避免机械手300 与刀具之间，刀具与工位之间发生挤压破坏，而造成事故以及成 本的提高。
进一步优选地，如图1至图9所示，第一工位420的结构与 第二工位430的结构相同，以下以第一工位420为基准进行描述。 在本实施例中，第一工位420包括：安装于支架410上的基板421， 其中，在基板421的上侧安装有一个固定座422，在基板421的 下侧安装有油缸，且检测结构440安装于油缸的活塞杆上。在本 实施例中，沿固定座422的厚度方向开设有一个通孔423，作为 刀具更换时，接受磨损较为严重的刀具，或者安放无磨损的刀具。 通过油缸改变检测结构440在竖直方向上，与基板421之间的相 对距离，进而改变机械手300与固定座422上端之间的相对距离 避免机械手300与刀具之间，刀具与工位之间发生挤压破坏，造 成事故以及成本的提高。在本实施例中，检测结构440为一个红 外传感器，通过发生红外线来检测距离，其检测精度较高。
优选地，如图1至图9所示，在基板421上连接有一个挡板 424，其中，挡板424上开设有一个竖直方向的长圆孔425，且该 长圆孔425与检测结构440相配合。在本实施例中，该长圆孔425 作为检测结构440上下移动的可调行程，从而使得机械手300中 的刀具能够精确地落入固定座422的通孔423中，或者机械手300 能够准确地将固定座422上的刀具插入机械手300中。
优选地，如图1至图9所示，在基板421还设置有一个吹气 结构426，且该吹气结构426的吹气口分别与固定座422的上端 和机械手300上安装有刀具一端配合使用。机械手300在进行刀 具更换时，安装有刀具一端的机械手300上会沾有少量的铝屑(该 铝屑是因为机械手300在对铝型材产品进行FSW焊接时，其表面 的铝屑沾染在机械手300上)，因此通过吹气结构426使得刀具 在更换时，将机械手300上的铝屑以及固定座422上的铝屑(固 定座422上的铝屑的产生是由于机械手300将磨损严重的刀具放 置于固定座422上时，刀具表面会沾染铝屑，而刀具插入固定座 422的通孔423中时，会将铝屑黏附在固定座422上)吹离，从 而一方面保证固定座422表面的干净、整洁，使得磨损严重的刀 具能够精确地落入固定座422的通孔423中，另一方面，使得无 磨损的刀具能够精确地插入机械手300中。提高机械手300更换 刀具的可靠性。在本实施例中，吹气结构426可以由小型气泵与 气管所组成。
进一步优选地，如图1至图9所示，在基板421上可拆卸连 接有一个风道板427，其中，在风道板427上设置有一个呈U型 结构的风道428，且在U型风道428的中部设置有一个缺口429。
优选地，如图1至图9所示，在支架410上设置有一个动力 源450，且在动力源450的输出端连接有一个封盖460，其中，沿 封盖460的长度方向设置有一个封罩461，且每一个封罩461的 位置与每一个工位上的固定座422的位置相对应，当机械手300 不进行刀具更换时，通过动力源450移动封盖460，通过封盖460 上的两个封罩461将固定座422遮挡，从而避免铝屑进入固定座 422的通孔423中，从而进一步提高机械手300在更换刀具时的 精确性，避免刀具在插入机械手300时发生挤压破损。
进一步优选地，如图1至图9所示，该动力源450为一个油 缸，且在该油缸的活塞杆端设置有一个移动块451，其中，封盖 460与移动块451相连。通过油缸上活塞杆的伸缩，实现移动块451的水平移动，从而实现封盖460的水平移动，进而实现封盖 460中封罩461将固定座422遮挡或者从固定座422上移除。
优选地，如图1至图9所示，在支架410上还连接有一个补 偿结构470，优选地，该补偿结构470为一个自动补偿仪。由于 机械手300在更换新的刀具有，会出现相应的安装误差，因此通 过补偿仪，能够准确、快速的计算出误差数值，而后通过控制模 块500调整机械手300在对铝型材产品进行FSW焊接时的垂直高 度，从而提高产品的焊接质量。
优选地，如图1至图9所示，立体工作室100的进料端110 处设置有一个可上下移动的自动升降门130，在立体工作室100 的出料端120处设置有一个可收纳的自动卷帘门140，当经过CMT (CMT是一种冷金属过渡焊接技术，是一种无焊渣飞溅的新型焊 接工艺技术)焊接后的铝型材产品通过进料端110放置于治具模 块200上，此时自动升降门130处于下移状态，使得立体工作室 100上出现一个“半封闭槽口”方便铝型材产品的进入；当经过 FSW焊接后的铝型材产品通过出料端120输出，此时，自动卷帘 门140处于卷起状态。
优选地，如图1至图9所示，治具模块200包括工作平台210， 且在工作平台210的两端各设置有一个变位机220，其中，沿工 作平台210的长度方向设置有若干个第一压紧模块230和第二压 紧模块240。在本实施例中，通过变位机220改变放置于工作平 台210上的铝型材产品的周向旋转角度，从而实现铝型材产品各 个角度上的FSW焊接，另外，通过工作平台210上的第一压紧模 块230和第二压紧模块240，使得工作平台210在旋转过程中， 能够仅仅在安装在工作平台210上，而不发生相对移动或者转动， 从而提高铝型材产品在进行FSW焊接时的质量。
进一步优选地，如图1至图9所示，第一压紧模块230包括 支座231，且沿支座231的长度方向依次设置有呈U型结构的压 紧板232，和与板配合使用的动力结构233，其中，动力结构233 的一端为输出端，且输出端与压紧板232之间作为压紧空间。将 铝型材产品的侧壁嵌入压紧空间内，而后通过动力结构233，改 变输出端与压紧板232之间的相对距离，从而实现铝型材产品的 固定。进一步优选地，该动力结构233为两级传动。实现铝型材 产品的进一步固定。
进一步优选地，如图1至图9所示，第二压紧模块240包括 底座241，和与底座241相连的压紧气缸242，和压紧气缸242 的活塞杆相连的旋转臂243，以及和旋转臂243相连的压紧块244， 通过压紧气缸242活塞杆的上下移动，带动旋转臂243的旋转， 实现压紧块244对于铝型材产品上表面的压紧与松开。操作方便、 可靠。进一步优选地，压紧块244对铝型材产品上表面压紧与松 开，其运行轨迹呈弧形结构设置，这样的在压紧时，对于铝型材 产品上表面的冲击相对较小，不易使得铝型材产品上表面发生变 形。
进一步优选地，如图1至图9所示，在底座241上该设置有 一个限位座245，其中，限位座245的一端与压紧气缸242的缸 体相卡接，限位座245的另一端与压紧块244相配合使用。当压 紧块244对于铝型材产品的上表面处于松开状态时，压紧块244 与限位座245相脱离，当压紧块244对于铝型材产品的上表面处 于压紧状态时，压紧块244与限位座245相卡接。
进一步优选地，如图1至图9所示，压紧块244呈T型结构 设置，当压紧块244作用于铝型材产品上时，在其所在的水平面 内，横向和竖向，双向受压，避免铝型材产品在工作平台210上 进行操作上发生相对移动，提高铝型材产品的质量。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说 明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例 做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离 本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种铝型材产品的自动打磨系统，其特征在于，包括：立体工作室，其上设置有进料端和出料端，且在进料端与出料端之间设置有用以固定铝型材产品的治具模块；机械手，安装于立体工作室内，并位于治具模块的一侧；换刀模块，安装于立体工作室内，并位于机械手的一侧，通过机械手与换刀模块之间的配合实现刀具更换；控制模块，安装于立体工作室上，其中，控制模块分别与治具模块、机械手以及换刀模块电连接。
2.根据权利要求1所述的一种铝型材产品的自动打磨系统，其特征在于，换刀模块包括支架，且在支架上并排设置有两个工位，分别为第一工位和第二工位，其中，第一工位用以接受机械手上磨损严重的刀具，第二工位上放置有无磨损的刀具。
3.根据权利要求2所述的一种铝型材产品的自动打磨系统，其特征在于，分别在第一工位和第二工位上各设置有一个检测结构，用以检测安装有刀具一端的机械手与第一工位或者第二工位之间的垂直距离。
4.根据权利要求2或3所述的一种铝型材产品的自动打磨系统，其特征在于，第一工位包括：安装于支架上的基板，其中，在基板的上侧安装有一个固定座，在基板的下侧安装有油缸，且检测结构安装于油缸的活塞杆上。
5.根据权利要求4所述的一种铝型材产品的自动打磨系统，其特征在于，在基板还设置有一个吹气结构，且该吹气结构的吹气口分别与固定座的上端和机械手上安装有刀具一端配合使用。
6.根据权利要求4所述的一种铝型材产品的自动打磨系统，其特征在于，在基板上可拆卸连接有一个风道板，其中，在风道板上设置有一个呈U型结构的风道，且在U型风道的中部设置有一个缺口。
7.根据权利要求4所述的一种铝型材产品的自动打磨系统，其特征在于，在支架上设置有一个动力源，且在动力源的输出端连接有一个封盖，其中，沿封盖的长度方向设置有一个封罩，且每一个封罩的位置与每一个工位上的固定座的位置相对应。
8.根据权利要求4所述的一种铝型材产品的自动打磨系统，其特征在于，在支架上还连接有一个补偿结构。
9.根据权利要求1所述的一种铝型材产品的自动打磨系统，其特征在于，治具模块包括工作平台，且在工作平台的两端各设置有一个变位机，其中，沿工作平台的长度方向设置有若干个第一压紧模块和第二压紧模块。
10.根据权利要求9所述的一种铝型材产品的自动打磨系统，其特征在于，第一压紧模块包括支座，且沿支座的长度方向依次设置有呈U型结构的压紧板，和与板配合使用的动力结构，其中，动力结构的一端为输出端，且输出端与压紧板之间作为压紧空间。
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