CN109940400B - 一种用于薄壁冲压件的自动化磨抛系统及自动化抛磨工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于薄壁冲压件的自动化磨抛系统及自动化抛磨工艺，该系统主要包括安装底座、六轴机器人、气动夹具、力控传感器、切片机、砂带机、锁座、自动上料装置和输送带等。六轴机器人末端法兰盘上装有力控传感器和气动夹具，切片机、砂带机和锁座都通过安装座放置在底座上，自动上料装置和输送带分别安置在底座两侧。工业机器人用气动夹具从自动上料装置抓取工件后，先后在切片机及砂带机加工后，接着经输送带下料。该系统实现了对薄壁冲压件的自动化磨抛，磨抛的效率与质量均高于人工磨抛，同时降低了人力在磨抛中的使用。因此在薄壁冲压件加工中有着广阔的应用前景，能够提高生产效率为企业带来可观的效益。

Description

一种用于薄壁冲压件的自动化磨抛系统及自动化抛磨工艺

技术领域

本发明属于机械加工领域，涉及一种磨抛系统，具体涉及一种用于薄壁冲压件的自动化磨抛系统及自动化抛磨工艺。

背景技术

在工业应用中，有许多薄壁冲压件的通过冲压成型后，其两端会留有多余的材料，需要进行切除以达到尺寸要求；同时，冲压件表面粗糙度也达不到要求，需要进行抛光。目前实际生产中，多采用人工磨抛，但传统的人工加工方法存在诸多缺点，比如：(1) 粉尘环境对人体的伤害；(2) 不断上升的人工成本；(3) 依靠个人经验质量不能保证等。所以打磨、抛光工艺流程必须要进行全自动化、无人化改造。

此外，在传统人工打磨的过程中，磨具与工件的打磨压力是通过人工调节控制的，这样并不能确保打磨压力是否合适，它也要求调节的人员有丰富的经验，而且更换不同的工件时，又要重新进行调节，不利于高效率、高质量的生产。在磨抛过程中，若打磨压力偏小，则无法完整地去除工件表面瑕疵或缺陷；若打磨压力偏大，则容易导致磨削过度，对工件和磨具造成损坏，因此磨具与工件之间的打磨压力是磨抛工艺的关键。因此，急需设计出一种力控磨抛系统来提升磨抛质量。

发明内容

为克服现有技术中的缺点与不足，本发明目的在于提供一种可提升磨抛效果、提高生产效率和产品质量的用于薄壁冲压件的自动化磨抛系统。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种用于薄壁冲压件的自动化磨抛系统，其特征在于：包括底座、工业机器人、气动夹具、力控传感器、切片机、两个砂带机、锁座、自动上料装置和输送带，所述工业机器人为设置在底座上的六轴机器人，所述气动夹具通过力控传感器安装在工业机器人的六轴末端，所述切片机、砂带机和锁座都安装在底座上，所述自动上料装置和输送带分别安置在底座两侧，其中锁座安装在工业机器人与自动上料装置之间，所述气动夹具包括板件抓手和至少一个可拆卸的卡扣，所述板件抓手中部通过连接件与工业机器人末端相连，所述板件抓手下部面为与薄壁冲压件上部形状匹配的仿型接触工作面，所述板件抓手的仿型接触工作面上设有用于固定薄壁冲压件的吸附装置，所述卡扣为U型卡扣，U型卡扣通过卡扣夹紧机构可拆卸的安装在板件抓手上，所述U型卡扣的U型底部与薄壁冲压件下部表面形状相匹配，所述锁座用于临时放置U型卡扣。

作为改进，所述自动上料装置包括工作台和至少两个工装，每个工装均由一个梯形台和安装在梯形台上的多个定位夹具组成，所述工作台上按照前后分成工作区和备料区，多个工装分成两组通过平移机构安装在工作台上，通过平移机构可驱动工装在工作台上的工作区和备料区之间来回移动。

作为改进，所述工装有两个，两个工装通过两个相互平行的无杆气缸安装在工作台上，两个无杆气缸的两侧气口交叉串联相连，使得两个无杆气缸保持同步异向动作，所述工装与工作台之间还设有导轨滑块结构。

作为改进，所述定位夹具包括呈直角相连的水平板和竖直板，所述水平板固定在梯形台的台阶面上，水平板外侧设有用于安装工件的限位挡板，水平板中部设有对工件定位的定位销。

作为改进，所述工作台上设有将工作区和备料区隔开的护罩。

作为改进，所述吸附装置包括设于板件抓手的仿型接触工作面上的多个密封圈，每个密封圈中心处的板件抓手上均设有一个真空口，所述板件抓手内部设有与各真空口相连的气道，气道另一端与真空发生器相连。

作为改进，所述卡扣夹紧机构包括两个手指和伸缩装置，两个手指通过伸缩装置对称的安装在板件抓手上部面两侧，所述手指上设有向板件抓手两侧外伸出的固定销，所述U型卡扣的两肢上分别设有与两个手指上固定销对应固定孔。

作为改进，所述固定销为锥形销，对应的固定孔为锥形孔。

作为改进，所述伸缩装置为平行气缸，所述平行气缸包括两个相互平行且方向相反的气缸，平行气缸伸缩方向与板件抓手的长度方向垂直。

一种利用上述自动化磨抛系统的自动化抛磨工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、工业机器人打到自动模式，开启系统；

步骤2、工人将薄壁冲压件装夹在备料区的工装上，点击控制系统的操作界面的上料完成；

步骤3、自动上料装置将备料区已经装好薄壁冲压件的工装输送到工作区，同时把原工作区空置的工装输送到备料区，进行人工备料；

步骤4、开始作业，六轴机器人通过气动夹具抓取工作区的工装上的薄壁冲压件工件，之后带动工件移动到锁座上方，下压，将锁座上临时放置的U型卡扣卡在气动夹具上，期间工人可向自动上料装置备料区的工装上料；

步骤5、六轴机器人通过气动夹具抓持工件在切片机上完成切筋加工；

步骤6、六轴机器人通过气动夹具抓持工件在一个砂带机上完成打磨圆角加工；

步骤7、六轴机器人通过气动夹具抓持工件在另一个砂带机上完成表面抛光加工；

步骤8、六轴机器人通过气动夹具抓持工件移动到输送带上方，释放工件，完成对一个工件的加工；

步骤9、六轴机器人带动气动夹具在自动上料装置的工作区夹持下一个工件按照步骤4至步骤8完成下一个工件加工，上料装置的工作区工装上工件加工完毕后，切换自动上料装置的两个工装，使得装好工件的工装进入工作区继续加工，空置的工装进入备料区进行人工备料，如此循环，直至完成所有工件加工。

本发明具有如下优点：

1、本发明采用工业机器人进行抛光，通过基于力-位置的力控进行补偿，使工件在磨抛过程中能与抛光机构保持紧密接触，实现抛光机构与工件之间的打磨压力控制，解决因磨轮磨损、工件误差、取放工具误差等因素而影响磨抛效果的技术问题，有效提升磨抛效果，提高生产效率和产品质量。

2、本发明是基于工业机器人进行加工，实现了对薄壁冲压件的自动化磨抛作业，降低了因人为误差造成的风险，解决了传统加工工艺中表面质量差，一致性差等问题，大大提高了抛光表面表面质量和精度。

附图说明

图1为本发明的自动化磨抛系统整体结构示意图。

图2为本发明的气动夹具非工作状态示意图。

图3为图2中左端局部示意图。

图4为本发明的气动夹具工作状态示意图。

图5为图4中左端局部示意图。

图6为本发明的卡扣夹紧机构示意图。

图7为本发明自动上料装置整体示意图。

图8为本发明工作台结构示意图。

图9是本发明工装A在工作台上安装关系示意图。

图10是本发明工装A与底部支架安装关系透视图。

图11是本发明定位夹具示意图。

图12是本发明夹持有薄壁冲压件的定位夹具示意图。

图13是本发明两个无杆气缸控制原理示意图。

图14为本发明的砂带机结构示意图。

附图标记：1-输送带，2-底座，3-工业机器人，4-力控传感器，5-气动夹具，501-U型卡扣，502-气缸，503-手指，504-橡胶密封圈，505-板件抓手，506-薄橡胶板，507-接近开关，508-气控单向阀，509-减重槽，510-仿型接触工作面，511-法兰盘，512-锥形销，513-锥形孔，6-锁座，7-自动上料装置，701-梯形台，702-定位夹具，703-滑块，704-托板，705-护罩，706-无杆气缸M，707-导轨A，708-对射型光电传感器，709-限位挡块，710-底部支架，711-底座，712-限位挡板，713-定位销，714-端部挡板，715-水平板，716-竖直板，717-工装A，718-工装B，719-导轨B，720-无杆气缸N，722-电磁阀，8-砂带机，801-压磨板，802-平磨轮，803-压磨支架，804-压磨伸缩臂，805-砂带，806-伸缩气缸，807-张紧轮，808-旋转臂，809-驱动轮，810-机架，811-减速电机，9-切片机，10-薄壁冲压件。

具体实施方式

为了更好地理解本发明专利，下面结合附图和具体实施方式对本发明专利作进一步的说明。

如图1所示为本发明自动化磨抛系统的整体结构示意图，包括输送带1、底座2、工业机器人3、力控传感器4、气动夹具5、锁座6、自动上料装置7、砂带机8和切片机9。其中工业机器人3安装在安装底座2上，工业机器人3的六轴末端装有力控传感器4，在力控传感器4的下方装有气动夹具5；切片机9的电机上装有锯片，两个砂带机8分别装有粗砂粒的窄砂带和细砂粒的宽砂带，自动上料装置7和输送带1分别安置在底座2两侧。具体实施方案如下：

如图2至6所示，所述气动夹具5包括板件抓手505和两个可拆卸的卡扣，所述板件抓手505中部通过法兰盘511与工业机器人3末端相连，所述板件抓手505下部面为与薄壁冲压件10接触的仿型接触工作面510，所述板件抓手505的仿型接触工作面上设有用于固定薄壁冲压件10的吸附装置，所述卡扣为U型卡扣501，U型卡扣501通过卡扣夹紧机构可拆卸的安装在板件抓手505上，所述U型卡扣501的U型底部与薄壁冲压件10下部表面形状相匹配，通过U型卡扣501将薄壁冲压件10二次固定在板件抓手505上，所述U型卡扣501通过卡扣夹持装置安装在固定位置。

对于上述的所述吸附装置，其中一种实施例为设于板件抓手505下部面的多个真空吸盘。

对于上述的所述吸附装置，另一种实施例如下：

所述吸附装置为设于板件抓手505下部面的多个橡胶密封圈504，每个橡胶密封圈504中心处的板件抓手505上均设有一个真空口，所述板件抓手505内部设有与各真空口相连的气道相，气道另一端与真空发生器相连。本实施例中，为了提高吸附效果，所述密封圈与真空口之间为过盈配合，并通过粘接剂固定。

作为一种具体实施例，如图5和图6所示，所述卡扣夹紧机构包括两个手指503和平行气缸502，所述平行气缸502包括两个相互平行且方向相反的气缸，两个手指503通过平行气缸502对称的安装在板件抓手505上部面两侧，平行气缸502伸缩方向与板件抓手505的长度方向垂直，通过平行气缸502的两个气缸伸缩，可以使得两个手指503相互靠拢或者相互远离撑开，所述手指503上设有向板件抓手505两侧外伸出的固定销，所述U型卡扣501的两肢上分别设有与两个手指503上固定销对应固定孔，为了提高固定效果，所述固定销为锥形销512，对应的固定孔为锥形孔513，这样当平行气缸502带动手指503向两侧伸出时，锥形销512和锥形孔513的配合既起到定位作用，又使得U型卡扣501稍微上移，起到对薄壁冲压件10夹紧作用。

所述手指503材质为铬钼钒，手指503经淬火与表面发黑处理，每个平行气缸502上装有两个接近开关507，分别对应手指503向两侧撑开位置和向内侧收拢位置，每个平行气缸502的两个进气口分别设有保持平行气缸502伸长位置的气控单向阀508。

作为一种更优实施例，所述U型卡扣501与薄壁冲压件10接触的U型底部设有缓冲层，本实施例中，缓冲层为薄橡胶板506，这样既可以保证对薄壁冲压件10夹紧，又可以减少夹紧过程中硬性接触从而对薄壁冲压件10造成损伤。另外为了减轻板件抓手505的重量，降低能耗，还可以在所述板件抓手505本体上设有减重槽509。

本发明气动夹具5的板件抓手505中部通过其末端法兰盘511安装在机器人末端，板件抓手505的仿型接触工作面510为与薄壁冲压件10内侧仿型（即板件抓手505的下表面形状与薄壁冲压件10内侧相匹配），仿型接触工作面510上开有减重槽509，并均匀开有多组圆形凹槽状的真空口，两个平行气缸502一组分别安装在板件抓手505的两端背离仿型接触工作面510的面上，每个平行气缸502上装有两个手指503并呈对称分布，每个手指503上相同位置设有开向外侧的锥形销512，橡胶密封圈504安装于板件抓手505的仿型接触工作面510的真空口内，形成类似与真空吸盘结构，所述卡扣通过手指503可拆卸的安装在板件抓手505，用于对薄壁冲压件10二次固定。

如图2所示的板件抓手工作状态示意图，薄壁冲压件10通过工装整齐排列在上料处，板件抓手505在工业机器人3的驱动下靠近薄壁冲压件10，通过均匀排列在板件抓手505的仿型接触工作面510上的橡胶密封圈504与薄壁冲压件10内表面相接触，待完全接触后，启动真空发生器在板件抓手505内的气道中形成负压，配合橡胶密封圈504的作用在真空口内形成真空，从而将薄壁冲压件10吸附在板件抓手505的仿型接触工作面510上，当板件抓手505抓取住薄壁冲压件10后，工业机器人3（即六轴机器人）移动薄壁冲压件10至被夹持U型卡扣501处。

如图6所示的卡扣夹紧机构示意图，其包括平行气缸502、手指503、薄橡胶板506、接近开关507和气控单向阀508。工业机器人3移动薄壁冲压件10使其外表面与U型卡扣501上的薄橡胶板506接触，待两者完全接触后，两个平行气缸502上的两手指503撑开，手指503上的锥形销512插入对应的U型卡扣501上的锥形孔513中，从而使得U型卡与板件抓手505相对固定，通过两接近开关507控制手指503运动的时间，避免系统提前动作造成危险，通过气控单向阀508控制气体流速降低平行气缸502受到的冲击从而提高使用寿命，同时保持锥形销512对锥形孔513的锁紧。

1、本发明根据薄壁冲压件10的类型、尺寸选择板件抓手505长度以及卡扣形状和尺寸，具体为板件抓手505的接触面形状根据薄壁冲压件10的形状决定，长度小于薄壁冲压件10的长度，如对于加工长为300宽为50的薄壁冲压件10可选用长为280宽为50的板件抓手505，内侧宽为50的U型卡扣501。根据薄壁冲压件10的重量确定所需真空口的数量与大小，真空发生器的规格。

2、板件抓手505的外侧面与薄壁冲压件10内侧面仿型，使用真空口吸持工件时可以使夹紧力均布在工件上，避免工件因受力不均而变形。

3、两个平行气缸502使用阔型平行手指气缸，两个平行气缸502分别安装在板件抓手505的两端背离仿型接触工作面510的面上，每个平行气缸502上装有两个手指503并呈对称分布，每个手指503上相同位置设有开向外侧的锥形销512。

4、所述手指503材质为铬钼钒，经淬火处理与表面发黑，提高手指503的耐磨性与刚度。

5、在卡扣上开有配合的锥形孔513，当平行气缸502撑开时，手指503上锥形销512插入卡扣的销孔中，使卡扣与平行气缸502固连，用卡扣的中间段对已吸持于板件抓手505的薄壁冲压进再施加一个压紧力，保证工件在加工过程中不会因切削力而相对抓手发生滑移、错位，影响加工质量。同时在卡扣压紧工件的面上垫有薄橡胶板506，避免刚性接触损伤工件表面。

6、在每个平行气缸502上装有对应于手指503撑开并夹紧卡扣位置和手指503完全合拢位置的两个接近开关507，在该夹具使用过程中可以通过这两个接近开关507监测手指503的位置，确保对卡扣的完全抓紧或释放后再进行加工或下料作业，避免系统提前动作造成危险。

7、平行气缸502上的两个进气口上各装有单向节流阀，既实现系统的断气保护，也降低了对平行气缸502的冲击，提高了夹具使用寿命。

如图7至图13所示，所述自动上料装置7包括梯形台701、定位夹具702、滑块703、托板704、护罩705、无杆气缸、导轨、对射型光电传感器708、限位挡块709、底部支架710和底座711。其中底部支架710固定安装在底座711上构成工作台，梯形台701和其上的定位夹具702组成一个放置工件的工装，本实施例有两个工装，分别是工装A 717和工装B 718，工装A717通过无杆气缸M 706安装在工作台上，工装B 718通过无杆气缸N 720安装在工作台上，无杆气缸M 706和无杆气缸N 720相互平行设置，工装A 717底部的托板704通过滑块703安装在工作台的导轨A 707上，工装B 718底部的托板704通过滑块703安装在工作台的导轨B719上，梯形台701与定位夹具702过锥销和螺栓连接，梯形台701通过螺栓安装在托板704上，托板704通过滑块703安在导轨上，无杆气缸固定安装在底部支架710上，托板704与无杆气缸的可移动活塞通过螺栓相连，托板704在无杆气缸的驱动下可沿导轨做来回直线运动。滑块703布置在托板下且四个滑块703呈对称分布于四角，滑块7033安装在导轨上，限位挡块709分别装在四个导轨的末端处，无杆气缸推动托板704至近/远工作区X端时，限位挡块709与托板上的突起结构接触。导轨长度长于被加工零件长度。无杆气缸与导轨A 707、导轨B 719均安装在底部支架710上，且无杆气缸、导轨A 707、导轨B 719 1三者之间方向平行。

如图7所示，所述工作台上按照前后分成工作区X和备料区Y，工装A 717和工装B718通过两个相互平行的无杆气缸安装在工作台上，通过无杆气缸驱动工装可在工作台上的工作区X和备料区Y之间来回移动，通过控制器控制两个工装进行相向或相背的互斥移动，当然也可以通过无杆气缸的结构设计来使得两个工装做同步异向运动。

如图8所示，限位挡块709安装在导轨靠近末端处，对射型光电传感器708分别安装在导轨两侧，托板704上的突起结构接触到限位挡块709停止，通过控制器控制无杆气缸的控制电磁阀722，使得无杆气缸停止动作，同时触发对射型光电传感器708发出信号并提示加工系统开始作业。加工系统作业期间工人可在位于工作台上备料区Y的工装A 717进行上料，待工作台上工作区X工装B 718的工件加工完成后，系统发出信号提示加工完成，此时工人若完成了工装A 717的上料，即可再次开启上料设备，电磁阀722换向，通过无杆气缸M706和无杆气缸N 720分别驱动工装A 717和工装B 718向相反的方向运动，使工装A 717进入工作区X，工装B 718退出工作区X，进入备料区Y，完成一个工作周期。

如图11为定位夹具702，所述定位夹具702包括呈直角相连的水平板715和竖直板716，定位夹具702的一侧还设有端部挡板714，所述水平板715固定在梯形台701的台阶面上，水平板715外侧设有用于安装工件的限位挡板712，水平板715对角线上设有两个关于中心对称的定位销713。如图12为定位夹具702对如图薄壁冲压件10毛坯的定位示意图，底面和正视竖直面限制了4个自由度，右侧面的端部挡板714限制一个自由度，下方的定位销713限制一个自由度，完全定位。

本发明实施例根据薄壁冲压件10类的类型、尺寸选择梯形台701，定位夹具702的尺寸，定位夹具702，梯形台701通过锥销和螺栓连接，不同的薄壁冲压件10可配合尺寸相通或相近的定位夹具702，通过卸下锥销和螺栓更换不同尺寸的定位夹具702以满足多种需求。梯形台701宽度大于最大薄壁冲压件10的宽度。

本实施例中无杆气缸选用机械接触式无杆气缸，与活塞连接在一起的滑块703与托板704中部通过螺栓连接，上料时托板704随着活塞沿导轨移动。两个无杆气缸两侧的气口分别交叉串联，每个气口均装有气控单向阀508，可以通过单个电磁阀722统一控制无杆气缸的动作，气控单向阀508也起到断气保护和调节伸缩缸动作速度的作用，避免了无杆气缸在动作过程中产生巨大冲击。如图13所示，无杆气缸M 706和无杆气缸N 720分别交替位于工作区X和备料区Y，护罩705内是工作区X，护罩705外是工人上料的备料区Y。初始时，工装A 717位于备料区Y，工装B 718位于工作区X内。当无杆气缸M 706远离工作区X的P侧和无杆气缸N 720靠近工作区X的Q侧进气时，无杆气缸M 706的活塞向近工作区X侧移动，使得无杆气缸M 706带动工装A 717移动到工作区X，同时无杆气缸N 720的活塞向远工作区X侧移动，使得无杆气缸N 720带动工装B 718移动到备料区Y。

本实施例中检测工装A 717和工装B 718位置的传感器选择一对对射型光电传感器708，用于在上料过程中对零件位置进行控制，提高零件下步加工的精确度。限位挡块709安装在导轨末端，导轨两侧布置的对射型光电传感器708用于检测托板704的位置，以此信号确定托板704是否到达指定位置。在驱动系统将零件运输到指定位置后限位挡块709使托板704停止在该指定位置，同时滑块703会触发到对射型光电传感器708，输出信号提示加工系统开始作业。

如图14所示为本发明的砂带机8结构示意图。包括压磨板801、平磨轮802、压磨支架803、压磨伸缩臂804、砂带805、伸缩气缸806、张紧轮807、旋转臂808、驱动轮809、机架810和减速电机811。其中减速电机811安装在机架810上，驱动轮809与减速电机811的输出轴相连，减速电机811通过驱动轮809带动砂带805进行打磨。压磨机构由压磨板801、两个平磨轮802及压磨伸缩臂804组成，压磨伸缩臂804通过螺栓固定在机架810上，通过更改螺栓位置调整伸出长度，压磨板801也可以通过调整螺栓改变角度。通过调节设置在旋转臂808和机架810顶部之间伸缩气缸806，可以改变旋转臂808的角度，继而调整张紧轮807的位置，这样就可以调节砂带805的张力。砂带805套设在驱动轮809、平磨轮802及张紧轮807上，根据需求本系统使用了粗砂粒窄砂带和细砂粒宽砂带两种砂带。此外，张紧轮807被设计成了中间高两边低的结构，同时能起到纠偏的作用。

本发明实施例中，所述锁座6用于临时放置两个U型卡扣501，具体可以采用在锁座6上开设两个矩形槽，每个矩形槽的截面形状尺寸与U型卡扣501的截面匹配，这样正常情况下可以将U型卡扣501的缺口朝上放置在矩形槽内，当工业机器人3通过气动夹具5夹持薄壁冲压件10移动过来对准下压即可将U型卡扣501固定在气动夹持工具上，实现薄壁冲压件10的二次固定。

利用本发明实施例中自动化磨抛系统进行薄壁冲压件10自动化抛磨工艺过程如下：

上料。如图7所示为自动上料装置7，工作过程如下：（1）准备工作：操作工人根据零件长度安装好梯形台701，定位夹具702。根据零件需要加工的面或棱的时间关系确定一件薄壁冲压件10需要加工的总时间，根据总时间来确定合适的无杆气缸的进气速率，并将这些信息输入控制系统中。（2）装夹工作：工人将薄壁冲压件10按方向放入定位夹具702中，使冲压件右侧贴紧夹具右侧面，底侧贴紧突起，即定位完全。（3）上料工作：该上料设备分为工作区X和备料区Y两部分，初始时，工装A 717位于备料区Y，工装B 718位于工作区X，工人将工件逐个放置在备料区Y的工装A 717上，完成后启动设备，电磁阀722控制无杆气缸M 706带动工装A 717移动至工作区X，而工装B 718通过无杆气缸N 720移出工作区X，到达备料区Y。工装A 717到达工作区X并与限位挡块709接触，此时工装A 717在工作区X位置准确，保证了上料准确。同时，工装A 717的到位会触发对射型光电传感器708，发出信号并提示加工系统开始作业。加工系统作业期间工人可在备料区Y的工装B 718上进行上料，待工作区X的工装A 717上工件加工完成后，系统发出信号提示加工完成，此时工人若完成了备料区Y的工装B 718上料，即可再次开启上料设备，使工装A 717进入工作区X，工装B 718退出工作区X，完成一个工作周期。

2、装夹。如图2和图4所示分别为气动抓手非工作和工作状态示意图，工作过程如下：板件抓手505通过法兰安装在工业机器人3末端上，在工业机器人3手臂传动系统的驱动下靠近薄壁冲压件10，板件抓手505的长度小于薄壁冲压件10的长度，通过均匀排列在板件抓手505的仿型接触工作面510上的橡胶密封圈504与薄壁冲压件10内表面相接触，待橡胶密封圈504与薄壁冲压件10完全接触后，真空发生器在板件抓手505内的气道中形成负压，配合橡胶密封圈504的作用在真空口内形成真空，从而将薄壁冲压件10吸附在板件抓手505的仿型接触工作面510上。其中U型卡扣501放置于底座2上的锁座6上，当板件抓手505抓取住薄壁冲压件10后，工业机器人3手臂传动系统移动薄壁冲压件10使其外表面与U型卡扣501上的薄橡胶板506接触，待两者完全接触后，两个平行气缸502上的两手指503撑开，手指503上的锥形销512插入U型卡扣501上对应的锥形孔513中，从而连接U型卡扣501与板件抓手505相对固定在一起，实现第二次夹紧，保证零件在运动过程中不脱离夹具。

3、切割。如图1所示，切片机9安装在底座2上。当气动夹具5抓取工件后，工业机器人3手臂传动系统移动薄壁冲压件10使其多余的筋与切片机9的转动锯片接触，将薄壁冲压件10上多余的筋切掉。

4、打磨。如图14所示为本发明的砂带机8结构示意图。两个砂带机8套设的砂带805分别为粗砂粒窄砂带和细砂粒的宽砂带。打磨加工前，先根据需要的砂带805磨削力调整砂带机8压磨板801及旋转臂808的姿态，待工件切割完成后，工业机器人3移动工件使要打磨的面与砂带接触。先在粗砂粒窄砂带的砂带机8上进行粗打磨，完成后再在细砂粒宽砂带的砂带机8上进行抛光加工。

4、下料。如图1所示，输送带1为普通传送带，安装在底座2一侧。待工件加工完成后，工业机器人3将打磨完成后的导风板卸至下料传送带上，由输送带1输送至下料点，完成下料。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变和修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种用于薄壁冲压件的自动化磨抛系统，其特征在于：包括底座、工业机器人、气动夹具、力控传感器、切片机、两个砂带机、锁座、自动上料装置和输送带，所述工业机器人为设置在底座上的六轴机器人，所述气动夹具通过力控传感器安装在工业机器人的六轴末端，所述切片机、砂带机和锁座都安装在底座上，所述自动上料装置和输送带分别安置在底座两侧，其中锁座安装在工业机器人与自动上料装置之间，所述气动夹具包括板件抓手和至少一个可拆卸的卡扣，所述板件抓手中部通过连接件与工业机器人末端相连，所述板件抓手下部面为与薄壁冲压件上部形状匹配的仿型接触工作面，所述板件抓手的仿型接触工作面上设有用于固定薄壁冲压件的吸附装置，所述卡扣为U型卡扣，U型卡扣通过卡扣夹紧机构可拆卸的安装在板件抓手上，所述U型卡扣的U型底部与薄壁冲压件下部表面形状相匹配，所述锁座用于临时放置U型卡扣；

所述吸附装置包括设于板件抓手的仿型接触工作面上的多个密封圈，每个密封圈中心处的板件抓手上均设有一个真空口，所述板件抓手内部设有与各真空口相连的气道，气道另一端与真空发生器相连；

所述卡扣夹紧机构包括两个手指和伸缩装置，两个手指通过伸缩装置对称的安装在板件抓手上部面两侧，所述手指上设有向板件抓手两侧外伸出的固定销，所述U型卡扣的两肢上分别设有与两个手指上固定销对应固定孔，所述固定销为锥形销，对应的固定孔为锥形孔。

2.如权利要求1所述的自动化磨抛系统，其特征在于：所述自动上料装置包括工作台和至少两个工装，每个工装均由一个梯形台和安装在梯形台上的多个定位夹具组成，所述工作台上按照前后分成工作区和备料区，多个工装分成两组通过平移机构安装在工作台上，通过平移机构可驱动工装在工作台上的工作区和备料区之间来回移动。

3.如权利要求2所述的自动化磨抛系统，其特征在于：所述工装有两个，两个工装通过两个相互平行的无杆气缸安装在工作台上，两个无杆气缸的两侧气口交叉串联相连，使得两个无杆气缸保持同步异向动作，所述工装与工作台之间还设有导轨滑块结构。

4.如权利要求3所述的自动化磨抛系统，其特征在于：所述定位夹具包括呈直角相连的水平板和竖直板，所述水平板固定在梯形台的台阶面上，水平板外侧设有用于安装工件的限位挡板，水平板中部设有对工件定位的定位销。

5.如权利要求4所述的自动化磨抛系统，其特征在于：所述工作台上设有将工作区和备料区隔开的护罩。

6.如权利要求1所述的自动化磨抛系统，其特征在于：所述伸缩装置为平行气缸，所述平行气缸包括两个相互平行且方向相反的气缸，平行气缸伸缩方向与板件抓手的长度方向垂直。

7.一种利用权利要求6所述的自动化磨抛系统的自动化抛磨工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、工业机器人打到自动模式，开启系统；

步骤2、工人将薄壁冲压件装夹在备料区的工装上，点击控制系统的操作界面的上料完成；

步骤3、自动上料装置将备料区已经装好薄壁冲压件的工装输送到工作区，同时把原工作区空置的工装输送到备料区，进行人工备料；

步骤4、开始作业，六轴机器人通过气动夹具抓取工作区的工装上的薄壁冲压件工件，之后带动工件移动到锁座上方，下压，将锁座上临时放置的U型卡扣卡在气动夹具上，期间工人可向自动上料装置备料区的工装上料；

步骤5、六轴机器人通过气动夹具抓持工件在切片机上完成切筋加工；

步骤6、六轴机器人通过气动夹具抓持工件在一个砂带机上完成打磨圆角加工；

步骤7、六轴机器人通过气动夹具抓持工件在另一个砂带机上完成表面抛光加工；

步骤8、六轴机器人通过气动夹具抓持工件移动到输送带上方，释放工件，完成对一个工件的加工；

步骤9、六轴机器人带动气动夹具在自动上料装置的工作区夹持下一个工件按照步骤4至步骤8完成下一个工件加工，上料装置的工作区工装上工件加工完毕后，切换自动上料装置的两个工装，使得装好工件的工装进入工作区继续加工，空置的工装进入备料区进行人工备料，如此循环，直至完成所有工件加工。

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