CN111230968B - 一种封边条加工机器人装备及加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于封边条边沿打磨领域，尤其涉及一种封边条加工机器人装备及加工方法，它包括电驱模块、输出轴、固定板、支撑板、引导环、滚轮、切磨机构、弧板、过渡斜面，其中固定板安装在电驱模块外壳下端，电驱模块的输出轴穿过固定板；本发明通过切刀与相邻磨削部之间的先后运动结构，对被切刀切削的切割面A和切割面B进行及时磨削，避免切刀在对封边条的棱角切削后对被前一个切刀切除的切割面A和切割面B形成二次切削并带动封边条振动脱离板材的边沿。

Description

一种封边条加工机器人装备及加工方法
技术领域
本发明属于封边条边沿打磨领域，尤其涉及一种封边条加工机器人装备及加工方法。
背景技术
向板材边缘粘贴封边条过程中需使用到修边切割机和打磨机，通过修边切割机将封边条高出板材厚度的部分裁剪掉，然后用打磨机将被裁切后的封边条边沿棱角进行打磨圆滑；修边切割与打磨圆滑的操作为前后两个工序，将封边条粘贴于板材边缘上后，需要等待热熔胶凝固后才能对封边条高出板材厚度部分或封边条的棱角部分进行裁切和打磨，以保证裁切和打磨封边条的质量，使得封边条不会在修边切割机和打磨机作用下因未与板材粘贴牢固而产生相对于板材的移位，从而保证封边条粘贴效果；同时，如果在封边条与板材边缘没有粘牢之前对封边条打磨，由于封边条在修边切割机和打磨机的作用下与板材边缘之间产生间隙，所以被打磨机打磨落下的粉屑会落入封边条与板材之间的缝隙，从而造成板材与封边条之间的粘贴失效。
封边条修边切割机与打磨机属于两个工序，从而导致封边条的粘贴需要耗费较多的时间，工作效率较低。针对上述封边条在修边切割和打磨工序中存在的诸多缺点，有必要设计一种修边裁割与打磨一体且不需要等待胶干就可以对封边条进行修边裁割和打磨的打磨机。
针对上述封边条修边切割机与打磨机两个工序中存在的缺点，本发明设计一种封边条加工机器人装备解决如上问题。
发明内容
为解决现有技术中的上述缺陷，本发明公开一种封边条加工机器人装备，它是采用以下技术方案来实现的。
在本发明的描述中需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”等指示方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或者位置关系，仅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、以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，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。
一种封边条加工机器人装备，其特征在于：它包括电驱模块、输出轴、固定板、支撑板、引导环、滚轮、切磨机构、弧板、过渡斜面，其中固定板安装在电驱模块外壳下端，电驱模块的输出轴穿过固定板；固定板上安装有抵压板材的支撑板；输出轴的末端旋转配合有与粘贴于板材边缘的封边条配合的滚轮；输出轴上安装有对封边条棱角进行圆角切削和打磨的切磨机构，且切磨机构位于滚轮与固定板之间；切磨机构与安装在固定板下表面且与输出轴同中心轴线的引导环以及安装在引导环内的弧板配合。
上述切磨机构包括环套、切刀、弧形摆板、磨削部、推力弹簧、限位销、摆销，其中环套嵌套固装在电驱模块的输出轴上；环套外柱面的环槽内周向均匀间隔安装有三个切刀，切刀上具有切割封边条棱角的圆角刀刃；环槽内相邻两个切刀之间均通过摆销安装有弧形摆板，弧形摆板绕相应摆销摆动，弧形摆板上安装有对其摆动复位的推力弹簧；弧形摆板的末端具有磨削部，磨削部上具有逐次对封边条棱角上被切刀切割出的切割面A或切割面B进行磨削的磨削面A和磨削面B；每个弧形摆板上通过固定块安装有限位销，限位销与上方的引导环和安装于引导环内的弧板配合。
作为本技术的进一步改进，上述弧板的两端具有与引导环内壁衔接的过渡斜面，保证限位销从引导环内壁经过渡斜面顺利地到达弧板的内凹弧面上。
作为本技术的进一步改进，上述环套上的环槽内壁的柱面上周向均匀开有三个圆槽；三个推力弹簧分别位于三个圆槽中；推力弹簧一端与相应圆槽的内壁连接，另一端与相应的弧形摆板的内凹弧面连接，圆槽为推力弹簧提供一定的容纳空间，当推力弹簧被压缩时，被进一步压缩的推力弹簧对相应弧形摆板绕摆销向环槽内的摆动不形成阻碍。
作为本技术的进一步改进，上述磨削部上的磨削面A与磨削部端面之间具有过渡弧面，保证磨削面A与封边条相互作用时，磨削面A可以顺利地对封边条上被切刀切割产生的切割面A和切割面B进行有效的磨削，避免切割面A与封边条表面之间的棱角对磨削部的继续磨削形成阻碍。磨削面A与磨削面B之间具有过渡弧面，当磨削面B紧随磨削面A对被磨削面A磨削过的切割面A和切割面B进行进一步磨削时，被磨削面A磨削过的切割面A与封边条表面之间的棱角对磨削面B的运动不形成阻碍，达到顺利对切割面A和切割面B进行二次磨削的目的。
作为本技术的进一步改进，上述推力弹簧为压缩弹簧；滚轮与输出轴之间轴承配合。
相对于传统的对封边条修边裁割和打磨的设备，本发明中对封边条的修边裁割与打磨是一体的，从而有效改善因巩固繁多而导致的封边条粘贴效率较低的现象，在一定程度上提高了封边条粘贴的效率。
本发明通过切刀与相邻磨削部之间的先后运动结构，对被切刀切削的切割面A和切割面B进行及时磨削，避免切刀在对封边条的棱角切削后对被前一个切刀切除的切割面A和切割面B形成二次切削并带动封边条振动脱离板材的边沿。
另外，对于磨削量较小的磨削部来说，其安装强度要求较低，所以在本发明中设计了磨削部随弧形摆板进行摆动的结构，一方面防止磨削部对材质较硬的封边条进行磨削时，磨削部可以适当地进行自适应回摆以减小封边条对磨削部运动的限制；另一方面防止弧形摆板上的磨削部对封边条上已经被磨削过的部位进行二次磨削，从而保证封边条被磨削完毕后所形成的圆角的平整光滑，使得封边条外形更加美观。
本发明结构简单，具有较好的使用效果。
附图说明
图1是本发明及其剖面示意图。
图2是切刀与封边条配合剖面示意图。
图3是封边条、切刀、磨削部、弧形摆板、固定块、限位销、弧板与引导环配合剖面示意图。
图4是弧板与引导环配合示意图。
图5是切磨机构及其剖面示意图。
图6是环套及其剖面示意图。
图7是切刀示意图。
图8是摆销、弧形摆板、固定块与限位销配合示意图。
图9是封边条示意图。
图中标号名称：1、电驱模块；2、输出轴；3、固定板；4、支撑板；5、引导环；6、滚轮；7、切磨机构；8、环套；9、环槽；10、圆槽；11、切刀；12、圆角刀刃；13、弧形摆板；14、磨削部；15、磨削面A；16、磨削面B；17、过渡弧面；18、推力弹簧；19、固定块；20、限位销；21、板材；22、封边条；23、切割面A；24、切割面B；25、摆销；26、弧板；27、过渡斜面。
具体实施方式
附图均为本发明实施的示意图，以便于理解结构运行原理。具体产品结构及比例尺寸根据使用环境结合常规技术确定即可。
如图1、4所示，它包括电驱模块1、输出轴2、固定板3、支撑板4、引导环5、滚轮6、切磨机构7、弧板26、过渡斜面27，其中如图1、2所示，固定板3安装在电驱模块1外壳下端，电驱模块1的输出轴2穿过固定板3；如图1、2所示，固定板3上安装有抵压板材21的支撑板4；输出轴2的末端旋转配合有与粘贴于板材21边缘的封边条22配合的滚轮6；输出轴2上安装有对封边条22棱角进行圆角切削和打磨的切磨机构7，且切磨机构7位于滚轮6与固定板3之间；如图2、3、4所示，切磨机构7与安装在固定板3下表面且与输出轴2同中心轴线的引导环5以及安装在引导环5内的弧板26配合。
如图5、8所示，上述切磨机构7包括环套8、切刀11、弧形摆板13、磨削部14、推力弹簧18、限位销20、摆销25，其中如图2所示，环套8嵌套固装在电驱模块1的输出轴2上；如图5、6所示，环套8外柱面的环槽9内周向均匀间隔安装有三个切刀11；如图2、7所示，切刀11上具有切割封边条22棱角的圆角刀刃12；如图3、5、8所示，环槽9内相邻两个切刀11之间均通过摆销25安装有弧形摆板13，弧形摆板13绕相应摆销25摆动，弧形摆板13上安装有对其摆动复位的推力弹簧18；如图8所示，弧形摆板13的末端具有磨削部14；如图3、8、9所示，磨削部14上具有逐次对封边条22棱角上被切刀11切割出的切割面A23或切割面B24进行磨削的磨削面A15和磨削面B16；如图2、3、8所示，每个弧形摆板13上通过固定块19安装有限位销20，限位销20与上方的引导环5和安装于引导环5内的弧板26配合。
如图3、4所示，上述弧板26的两端具有与引导环5内壁衔接的过渡斜面27，保证限位销20从引导环5内壁经过渡斜面27顺利地到达弧板26的内凹弧面上。
如图6所示，上述环套8上的环槽9内壁的柱面上周向均匀开有三个圆槽10；如图3所示，三个推力弹簧18分别位于三个圆槽10中；推力弹簧18一端与相应圆槽10的内壁连接，另一端与相应的弧形摆板13的内凹弧面连接，圆槽10为推力弹簧18提供一定的容纳空间，当推力弹簧18被压缩时，被进一步压缩的推力弹簧18对相应弧形摆板13绕摆销25向环槽9内的摆动不形成阻碍。
如图3、8所示，上述磨削部14上的磨削面A15与磨削部14端面之间具有过渡弧面17，保证磨削面A15与封边条22相互作用时，磨削面A15可以顺利地对封边条22上被切刀11切割产生的切割面A23和切割面B24进行有效的磨削，避免切割面A23与封边条22表面之间的棱角对磨削部14的继续磨削形成阻碍。磨削面A15与磨削面B16之间具有过渡弧面17，当磨削面B16紧随磨削面A15对被磨削面A15磨削过的切割面A23和切割面B24进行进一步磨削时，被磨削面A15磨削过的切割面A23与封边条22表面之间的棱角对磨削面B16的运动不形成阻碍，达到顺利对切割面A23和切割面B24进行二次磨削的目的。
如图2、8所示，上述推力弹簧18为压缩弹簧；滚轮6与输出轴2之间轴承配合。
本发明中电驱模块1采用现有技术，其主要有电机、减速器和控制单元组成。
本发明的工作流程：在初始状态，三个限位销20分别与引导环5的内壁和弧板26的内凹弧面接触配合，与引导环5内壁接触的限位销20通过相应固定块19带动相应弧形摆板13绕相应摆销25摆至环槽9外极限位置，与弧板26内凹弧面接触的限位销20通过相应固定块19带动相应弧形摆板13绕相应摆销25摆至环槽9内极限位置，无论弧形摆板13处于何种状态，与之对应的推力弹簧18始终处于压缩储能状态。
当需要使用本发明对刚粘贴于板材21边缘的封边条22的棱角或高出板材21厚度的部分进行修剪切割打磨时，先将本发明竖直放置于板材21粘贴的封边条22的一端处，滚轮6位于最下端；支撑板4的下表面与板材21的上表面接触，滚轮6的轮缘面与封边条22紧贴，封边条22的上端棱角位于切刀11上圆角刀刃12的范围内；向下按压支撑板4并向封边条22方向推动本发明，使得支撑板4对本发明保持沿板材21上表面的水平运动的同时本发明与封边条22之间的相对距离保持不变，保证封边条22的上沿棱角始终位于切磨机构7中的三个回转运动的切刀11的圆角刀刃12范围内。
然后开启电驱模块1，使得电驱模块1的输出轴2带动安装于其上的环套8同步快速旋转，环套8带动安装于其上的三个切刀11同步旋转并快速地对封边条22一端的上沿棱角进行快速回转切割；与此同时，环套8通过摆销25带动三个弧形摆板13同步快速旋转，通过固定块19安装于弧形摆板13上的限位销20快速交替地与弧板26的内凹弧面和引导环5的内壁滑动配合；与弧形摆板13对应的推力弹簧18被相应弧形摆板13快速交替地进一步压缩储能和复位释能；弧形摆板13磨削部14上的磨削面A15和磨削面B16依次在其前方的切刀11对封边条22棱角切割完毕后快速地对前方切刀11在封边条22上切割出的切割面A23和切割面B24进行磨削。
待封边条22的一端完全被切割打磨后，推动本发明紧贴封边条22沿板材21上粘贴有封边条22的边缘方向运动，三个切刀11在输出轴2的带动下高速旋转并交替高频地对封边条22的上沿棱角进行切割，与三个切刀11对应的三个弧形摆板13上的磨削部14上的磨削面A15和磨削面B16依次对封边条22上被前方切刀11切割产生的切割面A23和切割面B24进行磨削；切刀11随环套8旋转的方向和本发明整体操作过程中沿板材21边缘的运动方向决定了即将对封边条22进行切割的切刀11永远位于封边条22即将要被切割部位的前方；使得切刀11在对封边条22进行切割过程中，切刀11对封边条22的切割为自外向内地对封边条22进行切割，切刀11对封边条22切割的同时对封边条22产生向板材21边缘方向挤压的作用力，从而使得封边条22更加牢固地粘贴于板材21边缘上；如果切刀11随环套8旋转的方向和本发明整体操作过程中沿板材21边缘的运动方向使得即将对封边条22进行切割的切刀11位于封边条22即将要被切割部位的后方，那么切刀11对封边条22的切割成为从封边条22内部开始至封边条22外结束，此种切割方式中切刀11在对封边条22切割过程中会产生向远离板材21边缘的方向将封边条22带离板材21的作用力，从而导致封边条22在被切割过程中与板材21边缘之间发生相对移动而形成缝隙，影响封边条22最终的粘贴效果。
由于封边条22具有一定弹性，且在本发明以一定的的挤压力紧贴封边条22沿板材21边缘方向运动过程中，切刀11切割封边条22的同时对封边条22形成挤压变形，所以导致切刀11对封边条22的实际切割量小于封边条22在不发生挤压变形时被切割的量；如果在切刀11对封边条22切割结束时不对封边条22上被切刀11切割出的切割面A23和切割面B24进行磨削，待切刀11离开封边条22时，由于封边条22的形变恢复，导致自前向后跟随而来的相邻切刀11会对已经被先前的切刀11切割出的切割面A23和切割面B24形成二次切割；在切刀11对切割面A23和切割面B24形成二次切割的同时，切刀11在逐渐远离封边条22的过程中会对封边条22产生自里向外带动封边条22上被切割磨削过的部分向脱离板材21边缘的方向运动的作用力，最终导致封边条22与板材21之间的粘合不在牢固，影响封边条22最终的粘贴效果。
当弧形摆板13随着环套8快速旋转并对封边条22上被切刀11切割出的切割面A23和切割面B24进行依次磨削时，弧形摆板13上的磨削部14上的磨削面A15先与切割面A23的首端开始相互作用并对切割面A23进行快速地首次磨削；由于磨削面A15与磨削部14端面之间具有过渡弧面17，从而保证磨削面A15与封边条22相互作用时，磨削面A15可以顺利地对封边条22上被切刀11切割产生的切割面A23进行有效的磨削，避免切割面A23与封边条22表面之间的棱角对磨削部14的继续磨削形成阻碍。当磨削面A15对切割面A23磨削结束后，开始对切割面B24形成磨削。弧形摆板13上磨削部14上的磨削面B16紧随磨削面A15的后面再次对已经被磨削面A15磨削过的切割面A23和切割面B24依次进行顺利的二次磨削；磨削面A15对切割面A23和切割面B24的磨削有效减小了磨削面B16对切割面A23和切割面B24的磨削量，有利于磨削面B16对切割面A23和切割面B24进行顺利的有效磨削，减小封边条22对输出轴2旋转的阻碍。
在弧形摆板13上磨削部14上的磨削面B16紧随磨削面A15的后面再次对已经被磨削面A15磨削过的切割面A23和切割面B24依次进行顺利的二次磨削的过程中，由于磨削面A15与磨削面B16之间具有过渡弧面17，所以被磨削面A15磨削过的切割面A23与封边条22表面之间的棱角对磨削部14的运动的阻碍得到有效减小。
在弧形摆板13上的磨削部14上的磨削面A15和磨削面B16对切割面A23和切割面B24磨削后开始逐渐远离封边条22的过程中，相应的限位销20在引导环5的内壁经过渡斜面27到达弧板26的内凹弧面上，限位销20通过固定块19带动相应弧形摆板13绕相应摆销25向环槽9内进行收缩摆动，相应推力弹簧18被进一步压缩储能；弧形摆板13带动磨削部14上的磨削面A15和磨削面B16与切割面B24产生一定间距，避免环套8通过弧形摆板13带动磨削部14上的磨削面A15和磨削面B16在远离封边条22过程中被恢复一定形变的切割面A23阻碍，同时避免弧形摆板13带动磨削部14上的磨削面A15和磨削面B16因受到恢复一定形变的切割面A23的阻碍而导致的磨削部14对封边条22之间产生将封边条22带离板材21边缘的作用力，从而保证封边条最终的粘贴效果。
当弧形摆板13上的磨削部14重新旋转到达先前切刀11切割封边条22形成的切割面A23时，在推力弹簧18的复位作用下，弧形摆板13通过固定块19带动对应的限位销20正好经弧板26一端的过渡斜面27滑至引导环5的内壁上，有利于弧形摆板13上磨削部14上的磨削面A15和磨削面B16对封边条22上新切割的切割面A23进行有效充分的磨削。
当封边条22的材质较硬时，磨削部14在封边条22的挤压下通过固定块19带动弧形摆板13绕相应摆销25向环槽9内收缩摆动一定角度，以减缓较硬材质的封边条22对弧形摆板13上磨削部14的阻碍，便于本发明对封边条22进行有效顺利的切削和磨削。
本发明对所要切割磨削的封边条22操作完毕后，停止电驱模块1运行即可。
综上所述，本发明的有益效果为：本发明中对封边条22的修边裁割与打磨是一体的，从而有效改善因巩固繁多而导致的封边条22粘贴效率较低的现象，在一定程度上提高了封边条22粘贴的效率。
本发明通过切刀11与相邻磨削部14之间的先后运动结构，对被切刀11切削的切割面A23和切割面B24进行及时磨削，避免切刀11在对封边条22的棱角切削后对被前一个切刀11切除的切割面A23和切割面B24形成二次切削并带动封边条22振动脱离板材21的边沿。
另外，对于磨削量较小的磨削部14来说，其安装强度要求较低，所以在本发明中设计了磨削部14随弧形摆板13进行摆动的结构，一方面防止磨削部14对材质较硬的封边条22进行磨削时，磨削部14可以适当地进行自适应回摆以减小封边条对磨削部14运动的限制；另一方面防止弧形摆板13上的磨削部14对封边条22上已经被磨削过的部位进行二次磨削，从而保证封边条22被磨削完毕后所形成的圆角的平整光滑，使得封边条22外形更加美观。

Claims (5)

1.一种封边条加工机器人装备，其特征在于：它包括电驱模块、输出轴、固定板、支撑板、引导环、滚轮、切磨机构、弧板、过渡斜面，其中固定板安装在电驱模块外壳下端，电驱模块的输出轴穿过固定板；固定板上安装有抵压板材的支撑板；输出轴的末端旋转配合有与粘贴于板材边缘的封边条配合的滚轮；输出轴上安装有对封边条棱角进行圆角切削和打磨的切磨机构，且切磨机构位于滚轮与固定板之间；切磨机构与安装在固定板下表面且与输出轴同中心轴线的引导环以及安装在引导环内的弧板配合；
上述切磨机构包括环套、切刀、弧形摆板、磨削部、推力弹簧、限位销、摆销，其中环套嵌套固装在电驱模块的输出轴上；环套外柱面的环槽内周向均匀间隔安装有三个切刀，切刀上具有切割封边条棱角的圆角刀刃；环槽内相邻两个切刀之间均通过摆销安装有弧形摆板，弧形摆板绕相应摆销摆动，弧形摆板上安装有对其摆动复位的推力弹簧；弧形摆板的末端具有磨削部，磨削部上具有逐次对封边条棱角上被切刀切割出的切割面A或切割面B进行磨削的磨削面A和磨削面B；每个弧形摆板上通过固定块安装有限位销，限位销与上方的引导环和安装于引导环内的弧板配合。
2.根据权利要求1所述的一种封边条加工机器人装备，其特征在于：上述弧板的两端具有与引导环内壁衔接的过渡斜面。
3.根据权利要求1所述的一种封边条加工机器人装备，其特征在于：上述环套上的环槽内壁的柱面上周向均匀开有三个圆槽；三个推力弹簧分别位于三个圆槽中；推力弹簧一端与相应圆槽的内壁连接，另一端与相应的弧形摆板的内凹弧面连接。
4.根据权利要求1所述的一种封边条加工机器人装备，其特征在于：上述磨削部上的磨削面A与磨削部端面之间具有过渡弧面，磨削面A与磨削面B之间具有过渡弧面。
5.根据权利要求1所述的一种封边条加工机器人装备，其特征在于：上述推力弹簧为压缩弹簧；滚轮与输出轴之间轴承配合。
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