CN111729904A - 一种全自动智能干冰清洗去毛刺机器人工作站 - Google Patents

Abstract

本发明涉及了一种全自动智能干冰清洗去毛刺机器人工作站，包括至少一个夹具机构；夹具机构包括定位机构、夹持机构、翻转机构；定位机构具有左右方向排列的多个定位槽，每个定位槽用于对于放置相对应的工件；夹持机构具有多个夹持单元，夹持单元用于夹持相对应的工件的前后两端；翻转机构作用于夹持机构的每个夹持单元，用于使夹持单元带动相对应的工件旋转，进而使工件周向上的不同面通过旋转而朝向加工面。本发明的一种全自动智能干冰清洗去毛刺机器人工作站可同时定位多个工件，并在去毛刺过程中对每个工件提供同步旋转功能，方便一次装夹就可对工件进行全面的干冰清洗；无二次污染，更加环保，提高了工作站的智能化、工作效率以及清洗效果。

Description

一种全自动智能干冰清洗去毛刺机器人工作站

技术领域

本发明涉及金属零件去毛刺领域，特别是涉及一种全自动智能干冰清洗去毛刺机器人工作站。

背景技术

随着经济建设与科技的不断发展，我国金属加工行业已经逐步走向自动化，向着高速、高效、高精度发展。也因此造成大量的金属加工零件需要进行后道清洗和去毛刺的工作量。

目前在机械零件加工行业，金属零件经过去除材料的方式进行机械加工后，加工面、棱角、内孔、孔口、螺纹等各种加工处存在大量毛刺、飞边、杂质、油污等，传统的方式是小零件利用超声波去除杂质和油污，耗费大量化学清洗液及油污排放，人工用打磨工具锉刀等进行毛刺和飞边的去除，特别是毛刺和飞边的去除耗费大量的人力物力和时间。如果设计一套自动化设备能够一次性将所有杂质和油污、毛刺和飞边去除干净，则可以代替这些简单繁琐的人工劳动，免除化学清洗液的的使用及油污排放，不仅可以把人从繁重的体力劳动、部分的脑力劳动以及恶劣的工作环境中解放出来，而且还能极大的提高劳动生产率，增强人认知和改造能力，甚至还可以节省超声波设备的硬件成本和人工成本，同时免除化学清洗液的使用及油污排放，没有二次污染，更加环保。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种全自动智能干冰清洗去毛刺机器人工作站，采用机器人加持干冰枪，用干冰清洗方式，实现智能化、全自动、机器换人，大大提高了工作效率，清洗效果。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种全自动智能干冰清洗去毛刺机器人工作站，包括至少一个夹具机构；所述夹具机构包括定位机构、夹持机构、翻转机构；定位机构具有左右方向排列的多个定位槽，每个定位槽用于对于放置相对应的工件；所述夹持机构具有多个夹持单元，所述夹持单元用于夹持相对应的工件的前后两端；所述翻转机构作用于夹持机构的每个夹持单元，用于使夹持单元带动相对应的工件旋转，进而使工件周向上的不同面通过旋转而朝向加工面。

所述定位机构为呈左右方向的定位板；定位板的上表面设置有呈左右方向排布的所述定位槽；每个定槽上放置有呈前后方向的工件；所述定位板的底侧还设置有升降驱动元件；所述升降驱动元件的驱动端与定位板连接，用于驱动定位板升降。

所述定位机构上还设置有压紧机构；所述压紧机构包括左右方向的压条和压紧驱动机构；所述压紧驱动机构包括压紧驱动元件和旋转铰接座；所述旋转铰接座的中间设置有铰接部，铰接座的一端与压紧驱动元件的驱动端铰接，另一端与压条固定；所述压条用于通过压紧驱动元件的驱动端的移动进行转动，使压条压在定位机构上旋转的前后方向排列的多个工件上，使工件压紧固定在定位机构的定位槽中。

所述夹持机构包括一前一后两个夹持立板、前后方向的滑块滑轨机构；所述夹持立板安装在滑块滑轨机构的滑块上，用于使夹持立板沿滑块滑轨机构的滑轨前后移动；所述夹持立板的顶侧安装有呈左右方向排布的多个夹持单元；位于前侧的夹持立板的夹持单元夹持端与位于后侧的夹持立板的夹持单元的夹持端相对应，用于作用在工件的前端和后端来夹持工件。

位于前侧的夹持立板的前方还设置有夹紧驱动机构；所述夹紧驱动机构包括用于驱动前侧的夹持立板的第一夹紧驱动元件和用于驱动后侧的夹持立板的第二夹紧驱动元件；位于后侧的夹持立板的底侧还固定有连接框；位于前侧的夹持立板的底侧开有避让区；位于后侧的夹持立板的连接框的前端穿过避让区与第二夹紧驱动元件的驱动端通过第二驱动连接件连接；位于前侧的夹持立板与第一夹紧驱动元件的驱动端通过第一驱动连接件连接。

所述夹持单元包括转轴；所述转轴的一端设置有定位头作为夹持端，另一端设置有齿轮；所述夹持立板在靠近顶端的位置开设有呈左右方向分布的多个通孔；所述转轴穿设在通孔中并与通孔通过轴承配合，使转轴在通孔中仅具有旋转自由度。

所述翻转机构包括左右方向的齿条；所述齿条与同一夹持立板上的每个夹持单元的齿轮啮合；所述夹持立板上还安装有左右方向的齿条导轨；所述齿条导轨上配合有齿条滑块；所述齿条安装在齿条滑块上；所述齿条用于通过左右移动带动每个夹持单元进行同步旋转；所述齿条还连接有齿条连接部，两个夹持立板上的两个齿条通过各自的齿条连接部与齿条驱动机构连接，所述齿条驱动机构用于两个齿条同步左右移动，进而两个夹持立板的夹持单元同步的同向旋转，带动多个工件同步旋转。

所述齿条驱动机构包括齿条驱动元件；所述齿条驱动元件的驱动端安装有齿条驱动板；所述齿条驱动板上安装有导向轴；所述齿条连接部设置有导向套；所述导向套套设在导向轴上，使齿条具有前后移动的自由度；所述导向轴通过导向轴支座安装在齿条驱动板上。

所述工作站还包括机器人；所述机器人的工作端安装有干冰枪，所述干冰枪用于为工件提供干冰清洗功能。

所述工作台还包括工作台底座和工作台围栏；所述工作台底座在靠前的位置安装有转台；所述转台具有前后两个工位，每个工位上安装有所述夹具机构；所述转台上还设置有隔板将两个夹具机构隔开；所述工作台底座在靠后的位置安装有所述机器人，所述夹具机构在前侧工位时，用于安装工件；夹具机构在后侧工位时，用于通过机器人利用干冰枪对所述安装的工件进行干冰清洗；所述工作台围栏围护在工作台底座的外周；工作台围栏的前侧设置有与转台的前侧工位对应的上料窗口；所述工作台围栏在上料窗口的两侧还设置有安全光栅和按钮盒；所述工作台底座上设置有电控箱；所述电控箱与按钮盒、各驱动元件、转台控制连接。

本发明的优点：本发明的一种全自动智能干冰清洗去毛刺机器人工作站，采用的夹具机构，可同时定位多个工件，并在去毛刺过程中对每个工件提供同步的旋转功能，方便一次装夹就可对工件进行全面的干冰清洗；采用的定位机构、压紧机构的配合，可使工件牢牢固定，使工件在转移至去毛刺工位时，不松动，定位准确；夹持机构采用前后夹持立板的设计，并安装有多个夹持单元，前后的每一对夹持单元可对相应的工件的进行夹持；采用的翻转机构，可使每对夹持单元同步旋转，进而带动工件旋转；旋转动作采用齿条和齿轮的配合，可使每个夹持单元皆可同步转动；齿条驱动机构采用导向轴的设计，可使齿条具有前后移动的自由度，进而可跟随夹持立板移动；夹紧驱动机构的两个夹紧驱动元件位于同一侧，节省了整体的空间，并通过前侧夹持立板的避让区和后侧夹持立板的连接框的设计，方便与夹紧驱动元件的连接和配合；采用机器人加持干冰枪，用干冰清洗方式，节省大量人工成本，代替简单重复的劳动，无二次污染，更加环保，也提高了工作站的智能化，提高了工作效率以及清洗效果。

附图说明

图1为实施例的一种全自动智能干冰清洗去毛刺机器人工作站的内部结构示意图；

图2为实施例的一种全自动智能干冰清洗去毛刺机器人工作站的外观结构示意图；

图3为实施例的一种全自动智能干冰清洗去毛刺机器人工作站的夹具机构的立体示意图；

图4为实施例的一种全自动智能干冰清洗去毛刺机器人工作站的夹具机构的另一角度的立体示意图；

图5为实施例的一种全自动智能干冰清洗去毛刺机器人工作站的夹具机构的俯视示意图；

图6为实施例的一种全自动智能干冰清洗去毛刺机器人工作站的夹具机构的夹持状态的示意图。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合附图和实施例对本发明做进一步详细描述，该实施例仅用于解释本发明，并不对本发明的保护范围构成限定。

实施例

如图1至图6所示，本实施例提供了一种全自动智能干冰清洗去毛刺机器人工作站，包括至少一个夹具机构1；所述夹具机构1包括定位机构102、夹持机构106、翻转机构108；定位机构102具有左右方向排列的多个定位槽1021，每个定位槽1021用于对于放置相对应的工件10；所述夹持机构106具有多个夹持单元，所述夹持单元用于夹持相对应的工件的前后两端；所述翻转机构108作用于夹持机构106的每个夹持单元，用于使夹持单元带动相对应的工件10旋转，进而使工件10周向上的不同面通过旋转而朝向加工面，其中，夹具机构1可独立设置有一安装底板101，夹具机构1的机构皆安装在安装底板101上，安装底板的四周还设置有多个提手，方便夹具机构1的搬运、装卸。

本实施例的一种全自动智能干冰清洗去毛刺机器人工作站中，所述定位机构102为呈左右方向的定位板；定位板的上表面设置有呈左右方向排布的所述定位槽1021；每个定槽1021上放置有呈前后方向的工件10；所述定位板的底侧还设置有升降驱动元件103；所述升降驱动元件103的驱动端与定位板连接，用于驱动定位板升降。

本实施例的一种全自动智能干冰清洗去毛刺机器人工作站中，所述定位机构102上还设置有压紧机构；所述压紧机构包括左右方向的压条104和压紧驱动机构105；所述压紧驱动机构105包括压紧驱动元件1051和旋转铰接座1052；所述旋转铰接座1052的中间设置有铰接部，铰接座1052的一端与压紧驱动元件1051的驱动端铰接，另一端与压条固定；所述压条104用于通过压紧驱动元件1051的驱动端的移动进行转动，使压条压在定位机构102上旋转的前后方向排列的多个工件10上，使工件压紧固定在定位机构102的定位槽1021中。

本实施例的一种全自动智能干冰清洗去毛刺机器人工作站中，所述夹持机构106包括一前一后两个夹持立板1062、前后方向的滑块滑轨机构1063；所述夹持立板1062安装在滑块滑轨机构1063的滑块上，用于使夹持立板1062沿滑块滑轨机构1063的滑轨前后移动；所述夹持立板1062的顶侧安装有呈左右方向排布的多个夹持单元；位于前侧的夹持立板的夹持单元夹持端与位于后侧的夹持立板的夹持单元的夹持端相对应，用于作用在工件10的前端和后端来夹持工件10。

本实施例的一种全自动智能干冰清洗去毛刺机器人工作站中，位于前侧的夹持立板1062的前方还设置有夹紧驱动机构107；所述夹紧驱动机构107包括用于驱动前侧的夹持立板1062的第一夹紧驱动元件1071和用于驱动后侧的夹持立板1062的第二夹紧驱动元件1072；位于后侧的夹持立板1062的底侧还固定有连接框1061；位于前侧的夹持立板1062的底侧开有避让区；位于后侧的夹持立板1062的连接框1061的前端穿过避让区与第二夹紧驱动元件1072的驱动端通过第二驱动连接件1074连接；位于前侧的夹持立板1062与第一夹紧驱动元件1071的驱动端通过第一驱动连接件1073连接。

本实施例的一种全自动智能干冰清洗去毛刺机器人工作站中，所述夹持单元包括转轴1064；所述转轴1064的一端设置有定位头作为夹持端，另一端设置有齿轮1065；所述夹持立板在靠近顶端的位置开设有呈左右方向分布的多个通孔；所述转轴1064穿设在通孔中并与通孔通过轴承配合，使转轴1064在通孔中仅具有旋转自由度。

本实施例的一种全自动智能干冰清洗去毛刺机器人工作站中，所述翻转机构108包括左右方向的齿条1081；所述齿条1081与同一夹持立板1062上的每个夹持单元的齿轮1065啮合；所述夹持立板上还安装有左右方向的齿条导轨1083；所述齿条导轨1083上配合有齿条滑块1084；所述齿条1081安装在齿条滑块1084上；所述齿条1081用于通过左右移动带动每个夹持单元进行同步旋转；所述齿条1081还连接有齿条连接部1082，两个夹持立板1062上的两个齿条1081通过各自的齿条连接部1082与齿条驱动机构109连接，所述齿条驱动机构109用于两个齿条同步左右移动，进而两个夹持立板的夹持单元同步的同向旋转，带动多个工件10同步旋转。

本实施例的一种全自动智能干冰清洗去毛刺机器人工作站中，所述齿条驱动机构109包括齿条驱动元件1091；所述齿条驱动元件1091的驱动端安装有齿条驱动板1092；所述齿条驱动板1092上安装有导向轴1094；所述齿条连接部1082设置有导向套；所述导向套套设在导向轴1094上，使齿条1081具有前后移动的自由度；所述导向轴1094通过导向轴支座1093安装在齿条驱动板1092上。

本实施例的一种全自动智能干冰清洗去毛刺机器人工作站中，所述工作站还包括机器人2；所述机器人2的工作端安装有干冰枪201，所述干冰枪201用于为工件10提供干冰清洗功能。

本实施例的一种全自动智能干冰清洗去毛刺机器人工作站中，所述工作台还包括工作台底座4和工作台围栏5；所述工作台底座4在靠前的位置安装有转台3；所述转台3具有前后两个工位，每个工位上安装有所述夹具机构1；所述转台3上还设置有隔板301将两个夹具机构1隔开；所述工作台底座4在靠后的位置安装有所述机器人2，所述夹具机构1在前侧工位时，用于安装工件；夹具机构1在后侧工位时，用于通过机器人2利用干冰枪201对所述安装的工件10进行干冰清洗；所述工作台围栏5围护在工作台底座4的外周；工作台围栏5的前侧设置有与转台3的前侧工位对应的上料窗口；所述工作台围栏5在上料窗口的两侧还设置有安全光栅8和按钮盒9；所述工作台底座4上设置有电控箱6；所述电控箱6与按钮盒9、各驱动元件、转台3控制连接。

本实施例的一种全自动智能干冰清洗去毛刺机器人工作站中，人工在上料窗口处将待清洗的工件安装到前侧工位的夹具机构上的定位板上，人员退出上料窗口区域，按下按钮盒上的预约按钮，前侧工位的夹具机构上的压紧机构的压紧驱动元件驱动旋转铰接座带动压条旋转，使压条压在工件上，然后，夹持机构的夹持单元通过夹持驱动元件驱动两个夹持立板的相向移动进而从工件的前后两端进行夹持；待后侧工位清洗完成后，前侧工位的夹具机构通过转台带到后侧的工位处，此时，压条通过压紧驱动元件驱动抬起，升降驱动元件驱动定位板下降使工件在上下方向被松开，仅通过前后方面进行夹紧固定；然后，机器人启动并通过干冰枪对工件的顶面进行清洗，清洗完成后；通过翻转机构带动齿条移动，使每个夹持单元的齿轮转动，进而带动工件进行旋转90度，然后继续对工件当前状态下的顶面进行清洗，然后，再旋转90度，清洗，再旋转90度，清洗，即完成工件的全面清洗，最后，齿条反向移动复位，工件回复至初始状态，然后，升降驱动元件带动定位板上升，使工件落在定位板的定位槽中定位，压条重新压在工件上，使工件在上下方向压紧固定，两个夹持立板相离移动，进而将工件在前后方向松开，然后转盘再次转动，将前侧安装固定好工件的夹持机构送至后侧工位，并将后侧清洗好的工件送至前侧，人工取下清洗后的工件，再次旋转新的待清洗的工件，工人和工作站重复循环以上步骤，直到人工命令系统停止。

本实施例的一种全自动智能干冰清洗去毛刺机器人工作站，升降驱动元件103、压紧驱动元件1051、第一夹紧驱动元件1071、第二夹紧驱动元件1072皆采用气缸，所述齿条驱动元件1091采用直线模组；所述工作站的外侧还设置有气源7，用于为各气缸提供高压气体。

本实施例的一种全自动智能干冰清洗去毛刺机器人工作站，采用的夹具机构，可同时定位多个工件，并在去毛刺过程中对每个工件提供同步的旋转功能，方便一次装夹就可对工件进行全面的干冰清洗；采用的定位机构、压紧机构的配合，可使工件牢牢固定，使工件在转移至去毛刺工位时，不松动，定位准确；夹持机构采用前后夹持立板的设计，并安装有多个夹持单元，前后的每一对夹持单元可对相应的工件的进行夹持；采用的翻转机构，可使每对夹持单元同步旋转，进而带动工件旋转；旋转动作采用齿条和齿轮的配合，可使每个夹持单元皆可同步转动；齿条驱动机构采用导向轴的设计，可使齿条具有前后移动的自由度，进而可跟随夹持立板移动；夹紧驱动机构的两个夹紧驱动元件位于同一侧，节省了整体的空间，并通过前侧夹持立板的避让区和后侧夹持立板的连接框的设计，方便与夹紧驱动元件的连接和配合；采用机器人加持干冰枪，用干冰清洗方式，节省大量人工成本，代替简单重复的劳动，无二次污染，更加环保，也提高了工作站的智能化，提高了工作效率以及清洗效果。

上述实施例不应以任何方式限制本发明，凡采用等同替换或等效转换的方式获得的技术方案均落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种全自动智能干冰清洗去毛刺机器人工作站，其特征在于：包括至少一个夹具机构；所述夹具机构包括定位机构、夹持机构、翻转机构；定位机构具有左右方向排列的多个定位槽，每个定位槽用于对于放置相对应的工件；所述夹持机构具有多个夹持单元，所述夹持单元用于夹持相对应的工件的前后两端；所述翻转机构作用于夹持机构的每个夹持单元，用于使夹持单元带动相对应的工件旋转，进而使工件周向上的不同面通过旋转而朝向加工面。

2.根据权利要求1所述的一种全自动智能干冰清洗去毛刺机器人工作站，其特征在于：所述定位机构为呈左右方向的定位板；定位板的上表面设置有呈左右方向排布的所述定位槽；每个定槽上放置有呈前后方向的工件；所述定位板的底侧还设置有升降驱动元件；所述升降驱动元件的驱动端与定位板连接，用于驱动定位板升降。

3.根据权利要求2所述的一种全自动智能干冰清洗去毛刺机器人工作站，其特征在于：所述定位机构上还设置有压紧机构；所述压紧机构包括左右方向的压条和压紧驱动机构；所述压紧驱动机构包括压紧驱动元件和旋转铰接座；所述旋转铰接座的中间设置有铰接部，铰接座的一端与压紧驱动元件的驱动端铰接，另一端与压条固定；所述压条用于通过压紧驱动元件的驱动端的移动进行转动，使压条压在定位机构上旋转的前后方向排列的多个工件上，使工件压紧固定在定位机构的定位槽中。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种全自动智能干冰清洗去毛刺机器人工作站，其特征在于：所述夹持机构包括一前一后两个夹持立板、前后方向的滑块滑轨机构；所述夹持立板安装在滑块滑轨机构的滑块上，用于使夹持立板沿滑块滑轨机构的滑轨前后移动；所述夹持立板的顶侧安装有呈左右方向排布的多个夹持单元；位于前侧的夹持立板的夹持单元夹持端与位于后侧的夹持立板的夹持单元的夹持端相对应，用于作用在工件的前端和后端来夹持工件。

5.根据权利要求4所述的一种全自动智能干冰清洗去毛刺机器人工作站，其特征在于：位于前侧的夹持立板的前方还设置有夹紧驱动机构；所述夹紧驱动机构包括用于驱动前侧的夹持立板的第一夹紧驱动元件和用于驱动后侧的夹持立板的第二夹紧驱动元件；位于后侧的夹持立板的底侧还固定有连接框；位于前侧的夹持立板的底侧开有避让区；位于后侧的夹持立板的连接框的前端穿过避让区与第二夹紧驱动元件的驱动端通过第二驱动连接件连接；位于前侧的夹持立板与第一夹紧驱动元件的驱动端通过第一驱动连接件连接。

6.根据权利要求5所述的一种全自动智能干冰清洗去毛刺机器人工作站，其特征在于：所述夹持单元包括转轴；所述转轴的一端设置有定位头作为夹持端，另一端设置有齿轮；所述夹持立板在靠近顶端的位置开设有呈左右方向分布的多个通孔；所述转轴穿设在通孔中并与通孔通过轴承配合，使转轴在通孔中仅具有旋转自由度。

7.根据权利要求6所述的一种全自动智能干冰清洗去毛刺机器人工作站，其特征在于：所述翻转机构包括左右方向的齿条；所述齿条与同一夹持立板上的每个夹持单元的齿轮啮合；所述夹持立板上还安装有左右方向的齿条导轨；所述齿条导轨上配合有齿条滑块；所述齿条安装在齿条滑块上；所述齿条用于通过左右移动带动每个夹持单元进行同步旋转；所述齿条还连接有齿条连接部，两个夹持立板上的两个齿条通过各自的齿条连接部与齿条驱动机构连接，所述齿条驱动机构用于两个齿条同步左右移动，进而两个夹持立板的夹持单元同步的同向旋转，带动多个工件同步旋转。

8.根据权利要求7所述的一种全自动智能干冰清洗去毛刺机器人工作站，其特征在于：所述齿条驱动机构包括齿条驱动元件；所述齿条驱动元件的驱动端安装有齿条驱动板；所述齿条驱动板上安装有导向轴；所述齿条连接部设置有导向套；所述导向套套设在导向轴上，使齿条具有前后移动的自由度；所述导向轴通过导向轴支座安装在齿条驱动板上。

9.根据权利要求5-8中任意一项所述的一种全自动智能干冰清洗去毛刺机器人工作站，其特征在于：所述工作站还包括机器人；所述机器人的工作端安装有干冰枪，所述干冰枪用于为工件提供干冰清洗功能。

10.根据权利要求9所述的一种全自动智能干冰清洗去毛刺机器人工作站，其特征在于：所述工作台还包括工作台底座和工作台围栏；所述工作台底座在靠前的位置安装有转台；所述转台具有前后两个工位，每个工位上安装有所述夹具机构；所述转台上还设置有隔板将两个夹具机构隔开；所述工作台底座在靠后的位置安装有所述机器人，所述夹具机构在前侧工位时，用于安装工件；夹具机构在后侧工位时，用于通过机器人利用干冰枪对所述安装的工件进行干冰清洗；所述工作台围栏围护在工作台底座的外周；工作台围栏的前侧设置有与转台的前侧工位对应的上料窗口；所述工作台围栏在上料窗口的两侧还设置有安全光栅和按钮盒；所述工作台底座上设置有电控箱；所述电控箱与按钮盒、各驱动元件、转台控制连接。

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