CN110125767B - 扰流板打磨机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种扰流板打磨机器人，包括工作台、与工作台可拆卸式连接的靠模及设置在工作台一侧的机械手，机械手的自由端设置打磨机构；靠模设置在工作台的工作台面板上。本发明靠模好更换；原来上新件要上下调整角度，现在角度是固定的，翻转工作台可三个工位翻转，翻转定位由工作台翻转角度固定，替换靠模后翻转角度不变，不需要重新调整，采用整体替换靠模的方式，产品通用性强。打磨定位精确，尤其适用对打磨效果要求高的注塑产品；采用真空吸盘方式固定扰流板，且由电气自动化自动控制，打磨完产品直接松开吸盘，并由靠模底部支架挑起产品，操作人员只需拿走打磨完成的产品即可，操作方便且节省时间。

Description

扰流板打磨机器人

技术领域

本发明涉及一种扰流板打磨机器人。

背景技术

原有打磨系统适合打磨吹塑产品，打磨面大，打磨力度大，定位不精确，对打磨效果要求高的注塑产品不适用。原有打磨系统通用性不强，产品定位方式调整较麻烦，替换不同产品靠模后需要较长时间重新调整定位，以及重新编程调试。原有打磨系统固定产品为拧螺丝方式，浪费操作时间且取放产品不方便。公开号为CN207971779U的专利：一种汽车扰流板自动打磨设备，包括主框架、治具固定组件、机器人打磨组件、砂纸更换组件以及灰尘收集罩，砂纸更换组件设置在主框架的一侧，砂纸更换组件上叠装有多层砂纸并用于在打磨头上的砂纸磨损后实现打磨砂纸自动更换，灰尘收集罩设置在治具固定组件的下侧并用于对打磨的灰尘进行收集。本发明的优点在于节省人力，提高产品质量稳定性，避免安全隐患，改善车间环境，提高工厂自动化水平，打磨动力设备外形精巧，机器人动作时能打磨到所有要求打磨的区域，系统需要具备防尘防噪功能。但上件下件仍然要通过繁琐的拧螺丝卸螺丝等一系列动作，并且还要重新调整角度等。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供一种扰流板打磨机器人，上新件要不用调整角度，产品通用性强。打磨定位精确，尤其适用对打磨效果要求高的注塑产品；操作方便且节省时间。

为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种扰流板打磨机器人，包括工作台、与工作台可拆卸式连接的靠模及设置在工作台一侧的机械手，机械手的自由端设置打磨机构；靠模设置在工作台的工作台面板上。靠模与工作台通过螺丝等可拆卸方式连接，采用靠模整体替换的方式，这样实现了每个产品配备一副产品靠模，靠模保证打磨产品的定位精度。

进一步的技术方案是，靠模通过螺栓与工作台固定连接；靠模与工作台由上至下设置；靠模内设置若干个真空吸盘。靠模上设置若干个上下贯穿的通孔，真空吸盘通过连接杆固定连接在通孔的孔侧壁上，多个真空吸盘通过连接管串联连接(相邻真空吸盘之间通过连接管连接，其中一个真空吸盘的一侧通过连接管与前一个真空吸盘相连，另一侧通过连接管与抽气泵相连)；靠模上配备吸盘抽真空吸紧装置，将产品固定在产品靠模上，原有打磨系统固定产品为拧螺丝方式，浪费操作时间且取放产品不方便。现有打磨设备为真空吸盘方式固定产品，且由电气自动化自动控制，打完产品直接松开吸盘，并由靠模底部支架挑起产品，操作人员只需拿走打磨完成的产品即可，操作方便且节省时间。

进一步的技术方案是，工作台包括底座及转动设置在底座上的工作台面板，工作台面板呈矩形板状，工作台面板下固定连接两个翻转杆，翻转杆固定连接水平转轴，水平转轴连接在翻转杆中部位置，转轴转动连接在底座的轴孔上，翻转杆的下端通过连杆机构与翻转气缸相连，翻转气缸固定在底座的一个侧面上。连杆机构包括第一杆及第二杆，第一杆的一端铰接在翻转杆上，第一杆的另一端铰接在第二杆的一端上，第二杆的另一端固定连接在翻转气缸其活塞杆上。

进一步的技术方案为，底座其设有翻转气缸侧面的相对侧面上固定设置两个定位块，两个定位块位于翻转杆的转动轨迹上且两个定位块呈90°夹角设置，两个定位块分别与水平线呈45°夹角设置。这样设置后翻转工作台可三个工位翻转，翻转定位由工作台固定翻转角度控制，替换靠模后翻转角度不变，不需要重新调整。

进一步的技术方案为，靠模其产品抵靠面上设置凹槽，凹槽内设置扰流板顶升架，扰流板顶升架的一部分位于凹槽内且位于凹槽内的部分低于凹槽槽口，扰流板顶升架未位于凹槽内的部分与顶升气缸的活塞杆固定连接。

动作过程为：人工将产品放置在打磨工作台的工作台面板上，放置到位后踩下脚踏开关，真空吸盘将产品固定牢，按下自动打磨启动按钮，机器人开始打磨，翻转工作台根据自动程序自动翻转，方便机器人打磨各个角度。打磨完成后，真空吸盘自动松开，靠模下方的取件叉(即所述扰流板顶升架)顶升上来将产品拿起，人工放置新产品后将顶升打磨完成的产品拿走，产品拿走放重新放置未打磨产品，按下自动打磨启动按钮，依次往复。

另一种技术方案为，靠模与工作台通过电磁方式可拆卸式连接，工作台包括底座及转动设置在底座上的工作台面板，工作台面板呈矩形板状，工作台面板的一角上固定设有角钢状限位抵靠部且角钢状限位抵靠部的两块板均垂直于工作台面板，靠模上设置与限位抵靠部适配的仿形定位凸起。这样能够保证靠模与工作台抵靠的贴合紧密，提高基准的精确，加强靠模加工的精度。

进一步的技术方案为，限位抵靠部的两块板上分别设有电磁铁，两个电磁铁设置在限位抵靠部其呈矩形的端面上，靠模其仿形定位凸起上对应位置固定设置与电磁铁配合的铁块；仿形定位凸起与限位抵靠部之间设置角钢状的充气袋，充气袋采用弹性橡胶材质制成且固定连接在限位抵靠部上。在靠模与工作台之间设置充气袋，这样在启动电磁吸合后能够保证靠模其仿形定位凸起与工作台的限位抵靠部能够保持极高的平行度(硬表面与硬表面的接触不可避免地存在某个点靠的很近而某个点又靠的很远的情况，这样通过充气袋的设置后变成软表面的接触能够提高平行度)。

动作过程为：人工将产品放置在打磨工作台的工作台面板上，放置到位后起到电磁铁使得靠模与工作台牢牢贴合，然后踩下脚踏开关，真空吸盘将产品固定牢，按下自动打磨启动按钮，机器人开始打磨，翻转工作台根据自动程序自动翻转，方便机器人打磨各个角度。打磨完成后，真空吸盘自动松开并且关闭电磁铁，靠模下方的取件叉 (即所述扰流板顶升架)顶升上来将产品拿起，人工放置新产品后将顶升打磨完成的产品拿走，产品拿走放重新放置未打磨产品，按下自动打磨启动按钮，依次往复。

另一种技术方案为，限位抵靠部的两块板上分别设有电磁铁，两个电磁铁设置在限位抵靠部其呈矩形的端面上，靠模其仿形定位凸起上对应位置固定设置与电磁铁配合的铁块；仿形定位凸起与限位抵靠部之间设置两个矩形板状的充气袋，两个充气袋分别固定连接在限位抵靠部其面向仿形定位凸起的两个表面上。充气袋设置成分体式，更能保证气体在充气袋内的分布均匀性(充气袋内填充空气即可)，更提高靠模其仿形定位凸起与工作台的限位抵靠部的平行度。

另一种技术方案为，工作台包括底座及转动设置在底座上的工作台面板，工作台面板呈矩形板状，工作台面板上设置一个穿孔，穿孔穿过工作台面板的两个侧面，穿孔内设置弹性绳，弹性绳的一端固定连接在工作台面板的一个侧面上，弹性绳的另一端绕过工作台面板的板面且穿过穿孔后伸出，弹性绳伸出穿孔的一端固定连接一段包含齿形表面的硬橡胶条，底座其靠近硬橡胶条的部分固定设置齿轮组，齿轮组的输出齿轮与硬橡胶条的齿形表面相啮合；靠模中部设置贯穿靠模两侧的凹槽；打磨机构包括固定在机械手自由端的打磨头外壳，打磨头外壳内固定设置打磨电机，打磨电机的电机轴两端均伸出打磨头外壳且其中一个伸出部分上固定连接打磨头，电机轴其另一个伸出部分通过软轴与齿轮组的输入齿轮的轮轴固定连接。这样设置后一旦打磨头开始工作，就会将打磨电机的转动能通过软轴传递到齿轮组处，然后由于弹性绳仅端部设置了一段类似齿条的结构，这样可以保证弹性绳收紧了一段距离后就保持在一定的收紧程度，使得打磨开始后能够自动实现靠模紧贴工作台面板的情况，不需要在打磨前通过螺栓或其他方式固定靠模，提高了工作效率及自动化。

动作过程为：机械手开始工作、打磨头转动开始后，打磨电机其电机轴的转动机械能传递给齿轮组，由此使得与输出齿轮啮合的硬橡胶条向穿孔外部移动，使得弹性绳收紧(而在开始加工前将靠模的凹槽穿过弹性绳设置后使得靠模贴着工作台面板)，而收紧至硬橡胶条不再与输出齿轮啮合后弹性绳会有收紧的趋势，使得硬橡胶条往回移动(即靠近穿孔的方向平移)，但由于打磨电机一直在转动，因此输出齿轮一直转动，一旦硬橡胶条靠近输出齿轮后则又被输出齿轮“推”出远离穿孔，这样能够做到在打磨时一直保持住一定的收紧程度(绳子固定的收紧距离)，并且是自动保持无需人工操作，只要打磨头转动就能实现自动收紧，加强靠模与工作台的贴合程度，保证基准的精确，提高打磨精度，为增强靠模与工作台的贴合程度，还可以设置多个弹性绳及硬橡胶条的结构配合齿轮组，靠模凹槽其槽底壁可以配合设置多个阶梯下沉槽用于放置弹性绳。

本发明的优点和有益效果在于：靠模好更换；原来上新件要上下调整角度，现在角度是固定的，翻转工作台可三个工位翻转，翻转定位由工作台翻转角度固定，替换靠模后翻转角度不变，不需要重新调整，采用整体替换靠模的方式，产品通用性强。打磨定位精确，尤其适用对打磨效果要求高的注塑产品；采用真空吸盘方式固定扰流板，且由电气自动化自动控制，打磨完产品直接松开吸盘，并由靠模底部支架挑起产品，操作人员只需拿走打磨完成的产品即可，操作方便且节省时间。靠模与工作台通过螺丝等可拆卸方式连接，采用靠模整体替换的方式，这样实现了每个产品配备一副产品靠模，靠模保证打磨产品的定位精度。靠模上配备吸盘抽真空吸紧装置，将产品固定在产品靠模上，原有打磨系统固定产品为拧螺丝方式，浪费操作时间且取放产品不方便。现有打磨设备为真空吸盘方式固定产品，且由电气自动化自动控制，打完产品直接松开吸盘，并由靠模底部支架挑起产品，操作人员只需拿走打磨完成的产品即可，操作方便且节省时间。翻转工作台可三个工位翻转，翻转定位由工作台固定翻转角度控制，替换靠模后翻转角度不变，不需要重新调整。在靠模与工作台之间设置充气袋，这样在启动电磁吸合后能够保证靠模其仿形定位凸起与工作台的限位抵靠部能够保持极高的平行度(硬表面与硬表面的接触不可避免地存在某个点靠的很近而某个点又靠的很远的情况，这样通过充气袋的设置后变成软表面的接触能够提高平行度)。充气袋设置成分体式，更能保证气体在充气袋内的分布均匀性(充气袋内填充空气即可)，更提高靠模其仿形定位凸起与工作台的限位抵靠部的平行度。一旦打磨头开始工作，就会将打磨电机的转动能通过软轴传递到齿轮组处，然后由于弹性绳仅端部设置了一段类似齿条的结构，这样可以保证弹性绳收紧了一段距离后就保持在一定的收紧程度，使得打磨开始后能够自动实现靠模紧贴工作台面板的情况，不需要在打磨前通过螺栓或其他方式固定靠模，提高了工作效率及自动化。靠模好更换，产品与靠模整体更换(能适应各种产品的加工)，克服了以往上下件要重新调整角度的问题，翻转的角度是固定的。

附图说明

图1是本发明一种扰流板打磨机器人实施例一的示意图；

图2是图1另一视角的示意图；

图3是本发明实施例一的主视图；

图4是图3的俯视图；

图5是图3的左视图；

图6是本发明另一视角的俯视图；

图7是图6的部分放大示意图；

图8是本发明实施例二的示意图；

图9是图8俯视图其左下角的放大示意图；

图10是本发明实施例三中靠模与工作台面板的分解示意图；

图11是图10中穿孔部分的放大示意图；

图12是本发明实施例三中工作台面板其与机械手连接的示意图。

图中：1、靠模；2、工作台面板；3、真空吸盘；4、连接杆；5、连接管；6、抽气泵；7、底座；8、翻转杆；9、转轴；10、翻转气缸； 11、定位块；12、扰流板顶升架；13、顶升气缸；14、限位抵靠部； 15、仿形定位凸起；16、电磁铁；17、铁块；18、充气袋；19、穿孔； 20、弹性绳；21、硬橡胶条；22、齿轮组；23、凹槽；24、机械手； 25、打磨电机；26、打磨头；27、软轴。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例一：

如图1至图7所示(为便于图示，图1未示出扰流板)，本发明是一种扰流板打磨机器人，包括工作台、与工作台可拆卸式连接的靠模1 及设置在工作台一侧的机械手24，机械手24的自由端设置打磨机构；靠模1设置在工作台的工作台面板2上。靠模1通过螺栓与工作台固定连接；靠模1与工作台由上至下设置；靠模1内设置若干个真空吸盘3。靠模1上设置若干个上下贯穿的通孔，真空吸盘3通过连接杆4固定连接在通孔的孔侧壁上，多个真空吸盘3通过连接管5串联连接(相邻真空吸盘3之间通过连接管5连接，其中一个真空吸盘3的一侧通过连接管5与前一个真空吸盘3相连，另一侧通过连接管5与抽气泵6相连)；工作台包括底座7及转动设置在底座7上的工作台面板2，工作台面板2 呈矩形板状，工作台面板2下固定连接两个翻转杆8，翻转杆8固定连接水平转轴9，水平转轴9连接在翻转杆8中部位置，转轴9转动连接在底座7的轴孔上，翻转杆8的下端通过连杆机构与翻转气缸10相连，翻转气缸10固定在底座7的一个侧面上。底座7其设有翻转气缸10侧面的相对侧面上固定设置两个定位块11，两个定位块11位于翻转杆8的转动轨迹上且两个定位块11呈90°夹角设置，两个定位块11分别与水平线呈45°夹角设置。靠模1其产品抵靠面上设置凹槽23，凹槽23内设置扰流板顶升架12，扰流板顶升架12的一部分位于凹槽23内且位于凹槽23内的部分低于凹槽23槽口，扰流板顶升架12未位于凹槽23内的部分与顶升气缸13的活塞杆固定连接。

实施例二：

与实施例一的不同在于，如图8、图9所示，靠模1与工作台通过电磁方式可拆卸式连接，工作台包括底座及转动设置在底座上的工作台面板2，工作台面板2呈矩形板状，工作台面板2的一角上固定设有角钢状限位抵靠部14且角钢状限位抵靠部14的两块板均垂直于工作台面板2，靠模1上设置与限位抵靠部14适配的仿形定位凸起15。限位抵靠部14的两块板上分别设有电磁铁16，两个电磁铁16设置在限位抵靠部14其呈矩形的端面上，靠模1其仿形定位凸起15上对应位置固定设置与电磁铁16配合的铁块17；仿形定位凸起15与限位抵靠部14之间设置两个矩形板状的充气袋18，两个充气袋18分别固定连接在限位抵靠部14其面向仿形定位凸起15的两个表面上。

实施例三：

与实施例一的不同在于，如图10至图12所示，工作台包括底座及转动设置在底座上的工作台面板2，工作台面板2呈矩形板状，工作台面板2上设置一个穿孔19，穿孔19穿过工作台面板2的两个侧面，穿孔 19内设置弹性绳20，弹性绳20的一端固定连接在工作台面板2的一个侧面上，弹性绳20的另一端绕过工作台面板2的板面且穿过穿孔19后伸出，弹性绳20伸出穿孔19的一端固定连接一段包含齿形表面的硬橡胶条21，底座7其靠近硬橡胶条21的部分固定设置齿轮组22，齿轮组 22的输出齿轮与硬橡胶条21的齿形表面相啮合；靠模1中部设置贯穿靠模1两侧的凹槽23；打磨机构包括固定在机械手24自由端的打磨头 26外壳，打磨头26外壳内固定设置打磨电机25，打磨电机25的电机轴两端均伸出打磨头26外壳且其中一个伸出部分上固定连接打磨头26，电机轴其另一个伸出部分通过软轴27与齿轮组22的输入齿轮的轮轴固定连接。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.扰流板打磨机器人，其特征在于，包括工作台、与工作台可拆卸式连接的靠模及设置在工作台一侧的机械手，机械手的自由端设置打磨机构；靠模设置在工作台的工作台面板上；

所述工作台包括底座及转动设置在底座上的工作台面板，工作台面板呈矩形板状，工作台面板下固定连接两个翻转杆，翻转杆固定连接水平转轴，水平转轴连接在翻转杆中部位置，转轴转动连接在底座的轴孔上，翻转杆的下端通过连杆机构与翻转气缸相连，翻转气缸固定在底座的一个侧面上；

连杆机构包括第一杆及第二杆，第一杆的一端铰接在翻转杆上，第一杆的另一端铰接在第二杆的一端上，第二杆的另一端固定连接在翻转气缸其活塞杆上；

所述靠模其产品抵靠面上设置凹槽，凹槽内设置扰流板顶升架，扰流板顶升架的一部分位于凹槽内且位于凹槽内的部分低于凹槽槽口，扰流板顶升架未位于凹槽内的部分与顶升气缸的活塞杆固定连接；

底座其设有翻转气缸侧面的相对侧面上固定设置两个定位块，两个定位块位于翻转杆的转动轨迹上且两个定位块呈90°夹角设置，两个定位块分别与水平线呈45°夹角设置；

所述靠模与工作台通过电磁方式可拆卸式连接，工作台包括底座及转动设置在底座上的工作台面板，工作台面板呈矩形板状，工作台面板的一角上固定设有角钢状限位抵靠部且角钢状限位抵靠部的两块板均垂直于工作台面板，靠模上设置与限位抵靠部适配的仿形定位凸起。

2.根据权利要求1所述的扰流板打磨机器人，其特征在于，所述靠模通过螺栓与工作台固定连接；靠模与工作台由上至下设置；靠模内设置若干个真空吸盘。

3.根据权利要求1所述的扰流板打磨机器人，其特征在于，限位抵靠部的两块板上分别设有电磁铁，两个电磁铁设置在限位抵靠部其呈矩形的端面上，靠模其仿形定位凸起上对应位置固定设置与电磁铁配合的铁块；仿形定位凸起与限位抵靠部之间设置角钢状的充气袋，充气袋采用弹性橡胶材质制成且固定连接在限位抵靠部上。

4.根据权利要求3所述的扰流板打磨机器人，其特征在于，限位抵靠部的两块板上分别设有电磁铁，两个电磁铁设置在限位抵靠部其呈矩形的端面上，靠模其仿形定位凸起上对应位置固定设置与电磁铁配合的铁块；仿形定位凸起与限位抵靠部之间设置两个矩形板状的充气袋，两个充气袋分别固定连接在限位抵靠部其面向仿形定位凸起的两个表面上。

5.根据权利要求1所述的扰流板打磨机器人，其特征在于，所述工作台包括底座及转动设置在底座上的工作台面板，工作台面板呈矩形板状，工作台面板上设置一个穿孔，穿孔穿过工作台面板的两个侧面，穿孔内设置弹性绳，弹性绳的一端固定连接在工作台面板的一个侧面上，弹性绳的另一端绕过工作台面板的板面且穿过穿孔后伸出，弹性绳伸出穿孔的一端固定连接一段包含齿形表面的硬橡胶条，底座其靠近硬橡胶条的部分固定设置齿轮组，齿轮组的输出齿轮与硬橡胶条的齿形表面相啮合；靠模中部设置贯穿靠模两侧的凹槽；打磨机构包括固定在机械手自由端的打磨头外壳，打磨头外壳内固定设置打磨电机，打磨电机的电机轴两端均伸出打磨头外壳且其中一个伸出部分上固定连接打磨头，电机轴其另一个伸出部分通过软轴与齿轮组的输入齿轮的轮轴固定连接。