CN111958400B - 辙叉打磨系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了辙叉打磨系统，辙叉打磨系统包括：工作台；定位组件，设置于工作台上，定位组件用于定位辙叉；机器人，设置于工作台的周侧，机器人用于打磨辙叉；控制器，与定位组件和机器人相连接，控制器控制定位组件和机器人工作。通过设置定位组件和机器人以及控制二者的控制器，实现了辙叉的全自动打磨，一方面通过控制定位组件实现精准定位，提升了辙叉的打磨精度，避免因定位偏差所引起的打磨偏差，另一方面通过控制机器人实现精准打磨，进一步提升了打磨精度降低打磨偏差，同时还解放了劳动力。进而实现了提升辙叉打磨系统的自动化程度，提升辙叉打磨精度，节省辙叉打磨人力成本的技术效果。

Description

辙叉打磨系统

技术领域

本发明涉及辙叉加工技术领域，具体而言，涉及一种辙叉打磨系统。

背景技术

高锰钢辙叉作为列车转入或者通过辙叉时必需的转换设备，其工件尺寸较大且结构复杂，打磨技术难度大，是铁路线路中的薄弱环节，也是影响列车运行速度和行车安全的关键设备之一。然而，目前高锰钢辙叉打磨存在较多问题亟待解决，如：表面质量低、形状复杂、型号众多且尺寸形状差异大、打磨劳动强度高、打磨一致性差、打磨效率低、工作环境粉尘和噪音污染严重、工作危险系数高等问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明提出一种辙叉打磨系统。

有鉴于此，本发明提供了一种辙叉打磨系统，辙叉打磨系统包括：工作台；定位组件，设置于工作台上，定位组件用于定位辙叉；机器人，设置于工作台的周侧，机器人用于打磨辙叉；控制器，与定位组件和机器人相连接，控制器控制定位组件和机器人工作。

在该技术方案中，辙叉打磨系统包括工作台，定位组件，机器人和控制器。工作台为辙叉打磨系统中的加工平台，待打磨的辙叉在工作台上完成打磨工序。定位组件设置在工作台上，用于定位辙叉，以将辙叉定位在工作台的相对位置上。机器人设置在工作台的周侧，优选设置在工作台的左右两侧，机器人用于打磨定位组件所定位的辙叉。控制器为辙叉打磨系统上的主控装置，控制器分别与机器人和定位组件相连接。工作过程中，控制器根据打磨需求控制定位组件将辙叉精准定位在预定工位上，其后控制器控制机器人打磨预定工位上的辙叉，以完成辙叉的打磨工序。通过设置定位组件和机器人以及控制二者的控制器，实现了辙叉的全自动打磨，一方面通过控制定位组件实现精准定位，提升了辙叉的打磨精度，避免因定位偏差所引起的打磨偏差，另一方面通过控制机器人实现精准打磨，进一步提升了打磨精度降低打磨偏差，同时还解放了劳动力。进而实现了提升辙叉打磨系统的自动化程度，提升辙叉打磨精度，节省辙叉打磨人力成本的技术效果。

其中，该技术方案相较于相关技术中机械手抓取辙叉移动至固定的打磨设备上进行打磨的技术方案来说，本发明通过设置定位组件并控制机器人打磨处于定位状态下的辙叉可以大幅度提升辙叉的打磨精度，避免机械手震动所引起的偏差。

另外，本发明提供的上述技术方案中的辙叉打磨系统还可以具有如下附加技术特征：

在上述技术方案中，进一步地，机器人至少为两个，至少两个机器人设置于工作台相对的两侧上，控制器被适配为控制至少两个机器人打磨同一个辙叉。

该技术方案中，对机器人的数量和分布做出了限定。机器人至少为两个，且至少两个机器人设置于工作台相对的两侧上。工作过程中，控制器控制至少两个机器人协同工作，以通过至少两个机器人共同打磨同一个辙叉。其中，优选设置两个机器人，两个机器人分别设置在工作台的左右两侧，打磨过程中，控制器控制两个机器人同时打磨定位组件上的辙叉，以实现针对辙叉的双工位并行打磨。通过设置至少两个机器人协同打磨辙叉，一方面可以提升辙叉的打磨效率，缩减单个辙叉打磨所需工时，提升辙叉的整体生产速率，另一方面多个机器人协同打磨可以避免出现打磨死角，其中某一机器人的打磨死角可以通过其他机器人打磨，从而提升打磨精度和打磨可靠性，提升辙叉的品质。

在上述任一技术方案中，进一步地，辙叉打磨系统还包括：辙叉识别装置，设置于工作台的入口端，与控制器相连接，辙叉识别装置用于识别辙叉的辙叉型号；其中，控制器根据辙叉型号控制定位组件和机器人工作。

在该技术方案中，打磨系统上还设置有辙叉识别装置，辙叉识别装置设置在工作台的入口端，与控制器相连接。工作过程中，辙叉识别装置扫描并识别出进入工作台入口端的待打磨辙叉的辙叉型号，并将识别出的辙叉型号传递至控制器中。其中控制器内预存有辙叉型号和预定工位的对应关系，控制器根据辙叉型号控制定位组件将辙叉定位在预定工位上。且控制器内还预存有辙叉型号和机器人打磨程序的对应关系，在完成辙叉的定位后，控制器根据辙叉型号调用对应的打磨程序，以控制机器人自动打磨辙叉。通过设置辙叉识别装置，使控制器可以控制定位组件和机器人执行与辙叉型号对应的打磨工序。使辙叉打磨系统可以完成多种不同型号的高精度打磨，进而实现了提升辙叉打磨系统的适用范围，提升辙叉打磨系统的智能化程度，提升打磨精度的技术效果。

在上述任一技术方案中，进一步地，定位组件包括：装夹机构，装夹机构用于装夹辙叉；对中机构，设置于工作台上，对中机构用于调整辙叉在装夹机构上的相对位置；升降机构，设置于工作台上，与装夹机构相连接，升降机构升降装夹机构；其中，控制器控制对中机构和升降机构将辙叉移动至预定位置后，装夹机构夹紧辙叉。

在该技术方案中，细化了定位组件的结构。定位组件包括装夹机构、对中机构和升降机构。装夹机构与辙叉直接接触，用于夹紧辙叉以实现辙叉的固定。升降机构设置在工作台上，升降机构的移动端与装夹机构相连接，升降结构带动装夹机构相对工作台上升或下降。对中机构设置在工作台上，具体位于装夹机构的左右两侧，对中机构用于调整辙叉在装夹机构上的相对位置，以实现辙叉在定位组件上的对中纠偏。工作过程中，待加工的辙叉被输送至装夹机构上，升降机构先将装夹机构和辙叉提升至对中机构所在高度，其后控制器根据获取到的辙叉型号控制对中机构工作，以调整辙叉在装夹机构上的相对位置。其后控制器根据辙叉型号控制升降机构工作，以带动辙叉运动至预定高度。最终控制器控制装夹机构夹紧辙叉，以将辙叉准确定位在预定工位上。通过设置对中机构和升降机构，实现了辙叉在空间上的精准定位，保证机器人可以通过运行预设的打磨程序精准打磨辙叉，避免因辙叉定位误差所引起的打磨偏差，进而实现提升定位组件定位精度，提升辙叉打磨系统的打磨精度，提升产品实用性与可靠性的技术效果。

在上述任一技术方案中，进一步地，升降机构包括：基座，设置于工作台上；液压缸，液压缸的一端与基座相连接，液压缸的另一端与装夹机构相连接。

在该技术方案中，对升降机构做出了进一步限定。升降机构包括基座和液压缸。基座设置在工作台上，用于承载和定位液压缸。液压缸的固定端与基座相连接，运动端与装夹机构相连接。工作过程中，当液压缸的运动端相对液压缸伸出时，升降机构带动装夹机构上升。反之，当液压缸的运动端相对液压缸回缩时，升降机构带动装夹机构下降。其中，液压缸适合于低速重载场合，具备控制精度高，可靠性强的优点。通过设置液压缸驱动装夹机构升降可以保证装夹机构被准确运送至预定高度上。从而提升定位组件的定位准确性与可靠性，降低定位偏差，提升机器人的打磨精度。

其中，装夹机构上至少设置有两组液压缸，每组包括两个并列设置的液压缸，至少两组液压缸均匀分布在装夹机构的延伸方向上，该结构一方面可以降低每个液压缸的负载，提升液压缸寿命，降低故障率，另一方面可以将辙叉的载荷均匀分布在至少两组液压缸上，避免基座上的局部区域和部分液压缸弯折或断裂，进而实现优化装夹机构布局，提升装夹机构工作安全性与可靠性，延长产品使用寿命的技术效果。

在上述任一技术方案中，进一步地，装夹机构包括：定位板，与升降机构相连接，定位板的上表面用于放置辙叉，定位板上设置有低于上表面的折边；转角气缸，设置于折边上，转角气缸的运动端设置有夹具；其中，在打磨过程中，控制器根据打磨进程控制转角气缸收回夹具，以避让机器人。

在该技术方案中，对装夹机构的结构做出了具体限定。装夹机构包括定位板和转角气缸。定位板的底面与升降机构的运动端相连接，升降机构带动定位板升降，定位板的顶面用于放置辙叉。转角气缸用于驱动其上的夹具夹紧辙叉。在此基础上，定位板的边缘设置有低于上表面的折边，转角气缸的定位端设置在折边上。非工作状态下，转角气缸的运动端回缩，其上设置的夹具处于收纳状态，收纳状态下夹具低于定位板的上表面，避免夹具影响辙叉在定位板上的放置。当需要夹紧辙叉时，转角气缸的运动端伸出，使夹具高出定位板的上表面，其后转动夹具，使夹具夹紧在辙叉上，以完成辙叉的定位夹紧。其中，在具体打磨过程中，当机器人上的打磨刀具运行至某一转角气缸周围的预定区域内部时，控制器控制转角气缸带动夹具回缩至定位板的上表面以下，以实现对机器人的避让，使机器人可以打磨夹具所夹持的辙叉区域，从而实现辙叉的无死角打磨。进而实现优化装夹机构结构，提升装夹机构自动化程度和智能化程度，提升辙叉打磨可靠性的技术效果。

在上述任一技术方案中，进一步地，工作台包括：辊台，辊台为内部留有空间的框架结构，升降机构和装夹机构设置于辊台内，装夹机构可在提升过程中穿出辊台；定位部，与辊台相连接，对中机构设置于定位部上。

在该技术方案中，对工作台的结构做出了具体限定。工作台的主体为辊台，辊台可带动辙叉在工作台上行进，辙叉在进入辊台的入口端后移动至待打磨位置，在定位组件完成定位并通过机器人完成打磨后，辊台将打磨完成的辙叉输送至出口端。辊台的主体为内部留有空间的框架结构，升降机构和装夹机构设置在辊台内，为匹配辊台，装夹机构上的定位板设置为多个，每个定位板的宽度不大于辊台上两个辊子之间的间距。工作过程中，当辊台将辙叉运送至装夹机构上方时，辊台暂停工作，升降机构带动装夹机构穿出辊台并托起辙叉，其后将辙叉提升至预定高度以完成打磨，在完成打磨后，升降机构控制装夹机构回缩至辊台内部，辙叉重新落到辊台上，并通过辊台传出。其中，辊台的左右两侧还相对设置有定位部，定位部用于定位安装对中机构，以通过对中机构完成辙叉的对中纠偏。通过将工作台设置为辊台，使辙叉可在辊台上自动运行，实现辙叉的自动化打磨，将升降机构和装夹机构设置在辊台内并控制装夹机构由辊台内穿出可以使辊台和定位组件之间互不干涉，进而实现优化工作台和定位组件结构，提升产品的自动化程度的技术效果。

在上述任一技术方案中，进一步地，机器人包括：滑轨，设置于工作台的周侧；机械臂，与滑轨滑动相连接；打磨器，与机械臂的自由端相连接；检测装置，设置于自由端上，检测装置被适配为检测辙叉的辙叉参数，控制器根据辙叉参数确定辙叉的打磨完成度。

在该技术方案中，对机器人的结构做出了具体限定。机器人包括滑轨，机械臂，打磨器和检测装置。滑轨分布在工作台的周侧，机械臂与滑轨滑动相连接，以使机械臂可在滑轨上移动，从而扩大机械臂的工作覆盖区域，确保机械臂可带动打磨器全方位打磨辙叉。机械臂的自由端连接有打磨器，打磨器上设置有打磨刀具，工作过程中打磨器带动打磨刀具转动以打磨辙叉。在此基础上，机械臂的自由端上设置有检测装置，检测装置可以在打磨过程中同步检测辙叉的参数，具体包括检测辙叉的高度、辙叉的轮廓和辙叉的表面粗糙度。当控制器根据检测装置所获取的数据判定辙叉的参数符合要求后，控制器控制机器人停止打磨，反之当控制器根据检测装置所获取的数据判定辙叉的参数不符合要求时，控制器控制机器人继续打磨以修正辙叉上的对应参数。通过设置机械臂带动打磨器可以提升机器人的灵活度，以提升打磨可靠性。通过在机械臂上设置检测装置可以实现辙叉的实时检测，以通过检测装置所检测到的数据准确判定辙叉的打磨完成度，从而避免辙叉打磨不彻底或辙叉打磨过度。进而实现优化机器人结构，提升产品的自动化程度和智能化程度，提升辙叉打磨可靠性与准确性的技术效果。

在上述任一技术方案中，进一步地，辙叉打磨系统还包括：第一传送装置，与工作台的入口端相连接；第二传送装置，与工作台的出口端相连接；其中，控制器与第一传送装置和第二传送装置相连接，控制器控制第一传送装置和第二传送装置工作。

在该技术方案中，辙叉打磨系统还包括第一传送装置和第二传送装置，第一传送装置与工作台的入口端相连接，用于向工作台传输待打磨的辙叉，以实现自动上料，第二传送装置与工作台的出口端相连接，用于输出完成打磨的辙叉，以实现自动下料。其中，控制器分别与第一传送装置和第二传送装置相连接，工作过程中控制器可控制第一传送装置和第二传送装置同步工作，使完成加工的辙叉在由第二传送装置输出时，第一传送装置及时填充新的待打磨辙叉，以实现辙叉打磨系统的同步上下料，从而削减辙叉上下料的用时，提升辙叉打磨系统的工作效率。

在上述任一技术方案中，进一步地，辙叉打磨系统还包括：打磨单元房，工作台，定位组件和机器人设置于打磨单元房内；除尘装置，与工作台相对设置，除尘装置被适配为抽取空气中的粉尘杂质；刀具架，设置于打磨单元房内，控制器控制机器人在刀具架上更换打磨刀具。

在该技术方案中，辙叉打磨系统还包括打磨单元房、除尘装置和刀具架。工作台、定位组件和打磨机器人设置在打磨单元房内，通过设置打磨单元房可以阻隔一定量的噪音和粉尘杂质，以保证打磨工作区域外的10米范围内噪音不超过90dB。工作过程中，用户通过打磨单元房上的可视窗口便可观察到辙叉的打磨情况，不必进入到打磨单元房内，可避免安全事故的发生。除尘装置与机器人相对设置，其中除尘装置分为工作台除尘装置和总除尘装置，工作台除尘装置优选设置在机械臂的自由端或工作台上，打磨过程中，辙叉上脱落的部分粉尘杂质可以被工作台除尘装置抽取。总除尘装置设置在工作台的顶部，用于抽取工作台附近区域中的残留粉尘杂质，从而保证工作区域外的10米范围内磨尘顶点采样空气中游离二氧化硅含量在10％以下，砂轮磨尘的浓度不超过10mg/m³。其中过滤粉尘杂质的当量直径可根据清洁需求选定，粉尘杂质的过滤精度可达到99％以上。刀具架设置在打磨单元房内，刀具架上摆放有各类打磨刀具。工作过程中，控制器根据获取到的打磨型号确定出对应的打磨刀具，其后控制机械臂在刀具架上通过换刀装置更换刀具，以实现机器人的自动选刀和自动换刀。进而实现降低辙叉打磨系统的噪音污染和粉尘污染，提升辙叉打磨的自动化程度和智能化程度，提升打磨安全性与可靠性的技术效果。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1示出了根据本发明的一个实施例提供的辙叉打磨系统的结构示意图；

图2示出了根据本发明的一个实施例提供的辙叉打磨系统的另一个结构示意图；

图3示出了根据本发明的一个实施例提供的辙叉打磨系统的俯视图；

图4示出了根据本发明的一个实施例提供的机器人的结构示意图；

图5示出了根据本发明的一个实施例提供的装夹机构和升降机构的结构示意图；

图6示出了根据本发明的一个实施例的辙叉打磨系统的工作流程图。

其中，图1至图5中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1辙叉打磨系统，2辙叉，10工作台，12辊台，14定位部，20定位组件，22装夹机构，222定位板，224折边，226转角气缸，228夹具，24对中机构，26升降机构，262基座，264液压缸，30机器人，32滑轨，34机械臂，36打磨器，38检测装置，40控制器，50辙叉识别装置，60第一传送装置，70第二传送装置，80打磨单元房，82除尘装置，84刀具架，90中控台。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步地详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图6来描述根据本发明一些实施例提供的辙叉打磨系统1。

如图1和图2所示，在本发明的实施例中，提供了一种辙叉打磨系统1，辙叉打磨系统1包括：工作台10；定位组件20，设置于工作台10上，定位组件20用于定位辙叉2；机器人30，设置于工作台10的周侧，机器人30用于打磨辙叉2；控制器40，与定位组件20和机器人30相连接，控制器40控制定位组件20和机器人30工作。

在该实施例中，辙叉打磨系统1包括工作台10，定位组件20，机器人30和控制器40。工作台10为辙叉打磨系统1中的加工平台，待打磨的辙叉2在工作台10上完成打磨工序。定位组件20设置在工作台10上，用于定位辙叉2，以将辙叉2定位在工作台10的相对位置上。机器人30设置在工作台10的周侧，优选设置在工作台10的左右两侧，机器人30用于打磨定位组件20所定位的辙叉2。控制器40为辙叉打磨系统1上的主控装置，控制器40分别与机器人30和定位组件20相连接。工作过程中，控制器40根据打磨需求控制定位组件20将辙叉2精准定位在预定工位上，其后控制器40控制机器人30打磨预定工位上的辙叉2，以完成辙叉2的打磨工序。通过设置定位组件20和机器人30以及控制二者的控制器40，实现了辙叉2的全自动打磨，一方面通过控制定位组件20实现精准定位，提升了辙叉2的打磨精度，避免因定位偏差所引起的打磨偏差，另一方面通过控制机器人30实现精准打磨，进一步提升了打磨精度降低了打磨偏差，同时还解放了劳动力，进而实现了提升辙叉打磨系统1的自动化程度，提升辙叉2打磨精度，节省辙叉2打磨人力成本的技术效果。

其中，该实施例相较于相关技术中机械手抓取辙叉2移动至固定的打磨设备上进行打磨的实施例来说，本发明通过设置定位组件20并控制机器人30打磨处于定位状态下的辙叉2可以大幅度提升辙叉2的打磨精度，避免机械手震动所引起的偏差。

在本发明的一个实施例中，优选地，如图2和图3所示，机器人30至少为两个，至少两个机器人30设置于工作台10相对的两侧上，控制器40被适配为控制至少两个机器人30打磨同一个辙叉2。

在该实施例中，对机器人30的数量和分布做出了限定。机器人30至少为两个，且至少两个机器人30设置于工作台10相对的两侧上。工作过程中，控制器40控制至少两个机器人30协同工作，以通过至少两个机器人30共同打磨同一个辙叉2。其中，优选设置两个机器人30，两个机器人30分别设置在工作台10的左右两侧，打磨过程中，控制器40控制两个机器人30同时打磨定位组件20上的辙叉2，以实现针对辙叉2的双工位并行打磨。通过设置至少两个机器人30协同打磨辙叉2，一方面可以提升辙叉2的打磨效率，缩减单个辙叉2打磨所需工时，提升辙叉2的整体生产速率，另一方面多个机器人30协同打磨可以避免出现打磨死角，其中某一机器人30的打磨死角可以通过其他机器人30打磨，从而提升打磨精度和打磨可靠性，提升辙叉2的品质。

在本发明的一个实施例中，优选地，如图3所示，辙叉打磨系统1还包括：辙叉识别装置50，设置于工作台10的入口端，与控制器40相连接，辙叉识别装置50用于识别辙叉2的辙叉2型号；其中，控制器40根据辙叉2型号控制定位组件20和机器人30工作。

在该实施例中，打磨系统上还设置有辙叉识别装置50，辙叉识别装置50设置在工作台10的入口端，与控制器40相连接。工作过程中，辙叉识别装置50扫描并识别出进入工作台10入口端的待打磨辙叉2的辙叉2型号，并将识别出的辙叉2型号传递至控制器40中。其中控制器40内预存有辙叉2型号和预定工位的对应关系，控制器40根据辙叉2型号控制定位组件20将辙叉2定位在预定工位上。且控制器40内还预存有辙叉2型号和机器人30打磨程序的对应关系，在完成辙叉2的定位后，控制器40根据辙叉2型号调用对应的打磨程序，以控制机器人30自动打磨辙叉2。通过设置辙叉识别装置50，使控制器40可以控制定位组件20和机器人30执行与辙叉2型号对应的打磨工序。使辙叉打磨系统1可以完成多种不同型号的高精度打磨，进而实现了提升辙叉打磨系统1的适用范围，提升辙叉打磨系统1的智能化程度，提升打磨精度的技术效果。

其中，控制器40可自主搭建辙叉2型号及定位数据库，实现不同型号辙叉2的识别及定位。

在本发明的一个实施例中，优选地，如图1和图2所示，定位组件20包括：装夹机构22，装夹机构22用于装夹辙叉2；对中机构24，设置于工作台10上，对中机构24用于调整辙叉2在装夹机构22上的相对位置；升降机构26，设置于工作台10上，与装夹机构22相连接，升降机构26升降装夹机构22；其中，控制器40控制对中机构24和升降机构26将辙叉2移动至预定位置后，装夹机构22夹紧辙叉2。

在该实施例中，细化了定位组件20的结构。定位组件20包括装夹机构22、对中机构24和升降机构26。装夹机构22与辙叉2直接接触，用于夹紧辙叉2以实现辙叉2的固定。升降机构26设置在工作台10上，升降机构26的移动端与装夹机构22相连接，升降结构带动装夹机构22相对工作台10上升或下降。对中机构24设置在工作台10上，具体位于装夹机构22的左右两侧，对中机构24用于调整辙叉2在装夹机构22上的相对位置，以实现辙叉2在定位组件20上的对中纠偏。工作过程中，待加工的辙叉2被输送至装夹机构22上，升降机构26先将装夹机构22和辙叉2提升至对中机构24所在高度，其后控制器40根据获取到的辙叉2型号控制对中机构24工作，以调整辙叉2在装夹机构22上的相对位置。其后控制器40根据辙叉2型号控制升降机构26工作，以带动辙叉2运动至预定高度。最终控制器40控制装夹机构22夹紧辙叉2，以将辙叉2准确定位在预定工位上。通过设置对中机构24和升降机构26，实现了辙叉2在空间上的精准定位，保证机器人30可以通过运行预设的打磨程序精准打磨辙叉2，避免因辙叉2定位误差所引起的打磨偏差，进而实现提升定位组件20定位精度，提升辙叉打磨系统1的打磨精度，提升产品实用性与可靠性的技术效果。

在本发明的一个实施例中，优选地，如图5所示，升降机构26包括：基座262，设置于工作台10上；液压缸264，液压缸264的一端与基座262相连接，液压缸264的另一端与装夹机构22相连接。

在该实施例中，对升降机构26做出了进一步限定。升降机构26包括基座262和液压缸264。基座262设置在工作台10上，用于承载和定位液压缸264。液压缸264的固定端与基座262相连接，运动端与装夹机构22相连接。工作过程中，当液压缸264的运动端相对液压缸264伸出时，升降机构26带动装夹机构22上升。反之，当液压缸264的运动端相对液压缸264回缩时，升降机构26带动装夹机构22下降。其中，液压缸264适合于低速重载场合，具备控制精度高，可靠性强的优点。通过设置液压缸264驱动装夹机构22升降可以保证装夹机构22被准确运送至预定高度上。从而提升定位组件20的定位准确性与可靠性，降低定位偏差，提升机器人30的打磨精度。

其中，装夹机构22上至少设置有两组液压缸264，每组包括两个并列设置的液压缸264，至少两组液压缸264均匀分布在装夹机构22的延伸方向上，该结构一方面可以降低每个液压缸264的负载，提升液压缸264寿命，降低故障率，另一方面可以将辙叉2的载荷均匀分布在至少两组液压缸264上，避免基座262上的局部区域和部分液压缸264弯折或断裂，进而实现优化装夹机构22布局，提升装夹机构22工作安全性与可靠性，延长产品使用寿命的技术效果。

其中，升降机构26上各组液压缸264之间的间距可根据辙叉2型号调节。

在本发明的一个实施例中，优选地，如图5所示，装夹机构22包括：定位板222，与升降机构26相连接，定位板222的上表面用于放置辙叉2，定位板222上设置有低于上表面的折边224；转角气缸226，设置于折边224上，转角气缸226的运动端设置有夹具228；其中，在打磨过程中，控制器40根据打磨进程控制转角气缸226收回夹具228，以避让机器人30。

在该实施例中，对装夹机构22的结构做出了具体限定。装夹机构22包括定位板222和转角气缸226。定位板222的底面与升降机构26的运动端相连接，升降机构26带动定位板222升降，定位板222的顶面用于放置辙叉2。转角气缸226用于驱动其上的夹具228夹紧辙叉2。在此基础上，定位板222的边缘设置有低于上表面的折边224，转角气缸226的定位端设置在折边224上。非工作状态下，转角气缸226的运动端回缩，其上设置的夹具228处于收纳状态，收纳状态下夹具228低于定位板222的上表面，避免夹具228影响辙叉2在定位板222上的放置。当需要夹紧辙叉2时，转角气缸226的运动端伸出，使夹具228高出定位板222的上表面，其后转动夹具228，使夹具228夹紧在辙叉2上，以完成辙叉2的定位夹紧。其中，在具体打磨过程中，当机器人30上的打磨刀具运行至某一转角气缸226周围的预定区域内部时，控制器40控制转角气缸226带动夹具228回缩至定位板222的上表面以下，以实现对机器人30的避让，使机器人30可以打磨夹具228所夹持的辙叉2区域，从而实现辙叉2的无死角打磨。进而实现优化装夹机构22结构，提升装夹机构22自动化程度和智能化程度，提升辙叉2打磨可靠性的技术效果。

在本发明的一个实施例中，优选地，如图2所示，工作台10包括：辊台12，辊台12为内部留有空间的框架结构，升降机构26和装夹机构22设置于辊台12内，装夹机构22可在提升过程中穿出辊台12；定位部14，与辊台12相连接，对中机构24设置于定位部14上。

在该实施例中，对工作台10的结构做出了具体限定。工作台10的主体为辊台12，辊台12可带动辙叉2在工作台10上行进，辙叉2在进入辊台12的入口端后移动至待打磨位置，在定位组件20完成定位并通过机器人30完成打磨后，辊台12将打磨完成的辙叉2输送至出口端。辊台12的主体为内部留有空间的框架结构，升降机构26和装夹机构22设置在辊台12内，为匹配辊台12，装夹机构22上的定位板222设置为多个，每个定位板222的宽度不大于辊台12上两个辊子之间的间距。工作过程中，当辊台12将辙叉2运送至装夹机构22上方时，辊台12暂停工作，升降机构26带动装夹机构22穿出辊台12并托起辙叉2，其后将辙叉2提升至预定高度以完成打磨，在完成打磨后，升降机构26控制装夹机构22回缩至辊台12内部，辙叉2重新落到辊台12上，并通过辊台12传出。其中，辊台12的左右两侧还相对设置有定位部14，定位部14用于定位安装对中机构24，以通过对中机构24完成辙叉2的对中纠偏。通过将工作台10设置为辊台12，使辙叉2可在辊台12上自动运行，实现辙叉2的自动化打磨，将升降机构26和装夹机构22设置在辊台12内并控制装夹机构22由辊台12内穿出可以使辊台12和定位组件20之间互不干涉，进而实现优化工作台10和定位组件20结构，提升产品的自动化程度的技术效果。

在本发明的一个实施例中，优选地，如图3和图4所示，机器人30包括：滑轨32，设置于工作台10的周侧；机械臂34，与滑轨32滑动相连接；打磨器36，与机械臂34的自由端相连接；检测装置38，设置于自由端上，检测装置38被适配为检测辙叉2的辙叉2参数，控制器40根据辙叉2参数确定辙叉2的打磨完成度。

在该实施例中，对机器人30的结构做出了具体限定。机器人30包括滑轨32，机械臂34，打磨器36和检测装置38。滑轨32分布在工作台10的周侧，机械臂34与滑轨32滑动相连接，以使机械臂34可在滑轨32上移动，从而扩大机械臂34的工作覆盖区域，确保机械臂34可带动打磨器36全方位打磨辙叉2。机械臂34的自由端连接有打磨器36，打磨器36上设置有打磨刀具，工作过程中打磨器36带动打磨刀具转动以打磨辙叉2。在此基础上，机械臂34的自由端上设置有检测装置38，检测装置38可以在打磨过程中同步检测辙叉2的参数，具体包括检测辙叉2的高度、辙叉2的轮廓和辙叉2的表面粗糙度。当控制器40根据检测装置38所获取的数据判定辙叉2的参数符合要求后，控制器40控制机器人30停止打磨，反之当控制器40根据检测装置38所获取的数据判定辙叉2的参数不符合要求时，控制器40控制机器人30继续打磨以修正辙叉2上的对应参数。通过设置机械臂34带动打磨器36可以提升机器人30的灵活度，以提升打磨可靠性。通过在机械臂34上设置检测装置38可以实现辙叉2的实时检测，以通过检测装置38所检测到的数据准确判定辙叉2的打磨完成度，从而避免辙叉2打磨不彻底或辙叉2打磨过度。进而实现优化机器人30结构，提升产品的自动化程度和智能化程度，提升辙叉2打磨可靠性与准确性的技术效果。

在本发明的一个实施例中，优选地，如图1和图3所示，辙叉打磨系统1还包括：第一传送装置60，与工作台10的入口端相连接；第二传送装置70，与工作台10的出口端相连接；其中，控制器40与第一传送装置60和第二传送装置70相连接，控制器40控制第一传送装置60和第二传送装置70工作。

在该实施例中，辙叉打磨系统1还包括第一传送装置60和第二传送装置70，第一传送装置60与工作台10的入口端相连接，用于向工作台10传输待打磨的辙叉2，以实现自动上料，第二传送装置70与工作台10的出口端相连接，用于输出完成打磨的辙叉2，以实现自动下料。其中，控制器40分别与第一传送装置60和第二传送装置70相连接，工作过程中控制器40可控制第一传送装置60和第二传送装置70同步工作，使完成加工的辙叉2在由第二传送装置70输出时，第一传送装置60及时填充新的待打磨辙叉2，以实现辙叉打磨系统1的同步上下料，从而削减辙叉2上下料的用时，提升辙叉打磨系统1的工作效率。

在本发明的一个实施例中，优选地，如图1和图3所示，辙叉打磨系统1还包括：打磨单元房80，工作台10，定位组件20和机器人30设置于打磨单元房80内；除尘装置82，与工作台10相对设置，除尘装置82被适配为抽取空气中的粉尘杂质；刀具架84，设置于打磨单元房80内，控制器40控制机器人30在刀具架84上更换打磨刀具。

在该实施例中，辙叉打磨系统1还包括打磨单元房80、除尘装置82和刀具架84。工作台10、定位组件20和打磨机器人30设置在打磨单元房80内，通过设置打磨单元房80可以阻隔一定量的噪音和粉尘杂质，以保证打磨工作区域外的10米范围内噪音不超过90dB。工作过程中，用户通过打磨单元房80上的可视窗口便可观察到辙叉2的打磨情况，不必进入到打磨单元房80内，可避免安全事故的发生。除尘装置82与机器人30相对设置，其中除尘装置82分为工作台10除尘装置82和总除尘装置82，工作台10除尘装置82优选设置在机械臂34的自由端或工作台10上，打磨过程中，辙叉2上脱落的部分粉尘杂质可以被工作台10除尘装置82抽取。总除尘装置82设置在工作台10的顶部，用于抽取工作台10附近区域中的残留粉尘杂质，从而保证工作区域外的10米范围内磨尘顶点采样空气中游离二氧化硅含量在10％以下，砂轮磨尘的浓度不超过10mg/m³。其中过滤粉尘杂质的当量直径可根据清洁需求选定，粉尘杂质的过滤精度可达到99％以上。刀具架84设置在打磨单元房80内，刀具架84上摆放有各类打磨刀具。工作过程中，控制器40根据获取到的打磨型号确定出对应的打磨刀具，其后控制机械臂34在刀具架84上通过换刀装置更换刀具，以实现机器人30的自动选刀和自动换刀。进而实现降低辙叉打磨系统1的噪音污染和粉尘污染，提升辙叉2打磨的自动化程度和智能化程度，提升打磨安全性与可靠性的技术效果。

在本发明的一个具体实施例中，本发明提供的是一种辙叉打磨系统1，适用于打磨辙叉(辙叉2)，该系统包含：工作台10、机器人30、控制器40、第一传送装置60、第二传送装置70、辙叉识别装置50、升降机构26，对中机构24、装夹机构22、检测装置38、刀具架84及刀具、除尘装置82、中控台90和打磨单元房80。

辙叉打磨系统1包括机器人30、打磨器36，其中打磨机器人30、打磨器36均设置有两个，即整个系统拥有两个加工机器人30。

在上料区将辙叉放置在第一传送装置60的指定位置，输送带将辙叉输送到工作台10；第一传送装置60将辙叉输送至工作台10的过程中，由检测装置38识别出辙叉型号及尺寸等规格信息，传送至控制器40，控制器40调用相关的打磨程序，机器人30更换合适的刀具；待辙叉输送至工作台10后，升降机构26向上支撑装夹机构22和辙叉至预定工位。随后，装夹机构22将预定工位的辙叉按照预定轮廓进行定位；定位完成后，机器人30按照预定程序对辙叉预设位置进行打磨，两套机械臂34及打磨器36对安装在定位组件上的辙叉的预设位置执行同步打磨；装夹机构22由转角气缸226及其控制系统构成，在打磨过程中，可以根据打磨轨迹依次释放夹具228，待打磨后回归夹紧状态。检测装置38装备在机械臂34末端，打磨完成后，根据工艺要求进行辙叉的高度检测、打磨后轮廓检测以及打磨表面检测。检测合格后进入下料工位。检测不符合要求的辙叉继续打磨程序，直至检测合格后进入下料工位。打磨检测合格后，装夹机构22松开，升降机构26带动装夹机构22下降，辙叉落在工作台10上，工作台10将打磨好的辙叉由第二传送装置70送离打磨区。打磨流程循环上料步骤，打磨循环工作时间根据实际使用情况测定。

其中，打磨过程中，辙叉上料和下料过程可同步进行。

打磨过程中，根据不同的打磨工艺以及打磨工件，可以更换不同的金刚石刀具。

打磨过程中，转角气缸226的压力可根据前端的精密调压阀的气压值来设置，打磨的力偏大时，电主轴可以相对应的浮动，以保护设备，也防止过磨工件。

打磨过程中，除尘系统处于开启状态，除尘系统包含设置在工作台10上的除尘装置82和位于工作台10顶部的除尘装置82两部分构成，粉尘杂质的当量直径可根据环境清洁度需求选定，粉尘过滤精度可达99％以上。

本发明的降噪系统不局限于打磨单元房80，打磨工作区域外10米范围内噪音不超过90dB。

如图6所示，限定了辙叉打磨系统1的工作流程：

步骤S602，上料；

步骤S604，获取辙叉型号；

步骤S606，升降机构提升装夹机构；

步骤S608，装夹机构夹紧辙叉；

步骤S610，机器人打磨辙叉；

步骤S612，判断检测装置检测到的辙叉参数是否满足打磨需求，若满足打磨需求执行步骤S614，若不满足打磨需求执行步骤S610；

步骤S614，下料。

在本发明中，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种辙叉打磨系统，其特征在于，包括：

工作台；

定位组件，设置于所述工作台上，所述定位组件用于定位辙叉；

机器人，设置于所述工作台的周侧，所述机器人用于打磨所述辙叉；控制器，与所述定位组件和所述机器人相连接，所述控制器控制所述定位组件和所述机器人工作；

所述定位组件包括：

装夹机构，所述装夹机构用于装夹所述辙叉；

对中机构，设置于所述工作台上，所述对中机构用于调整所述辙叉在所述装夹机构上的相对位置；

升降机构，设置于所述工作台上，与所述装夹机构相连接，所述升降机构升降所述装夹机构；

其中，所述控制器控制所述对中机构和所述升降机构将所述辙叉移动至预定位置后，所述装夹机构夹紧所述辙叉。

2.根据权利要求1所述的辙叉打磨系统，其特征在于，所述机器人至少为两个，至少两个所述机器人设置于所述工作台相对的两侧上，所述控制器被适配为控制至少两个所述机器人打磨同一个所述辙叉。

3.根据权利要求1所述的辙叉打磨系统，其特征在于，还包括：

辙叉识别装置，设置于所述工作台的入口端，与所述控制器相连接，所述辙叉识别装置用于识别所述辙叉的辙叉型号；

其中，所述控制器根据所述辙叉型号控制所述定位组件和所述机器人工作。

4.根据权利要求1所述的辙叉打磨系统，其特征在于，所述升降机构包括：

基座，设置于所述工作台上；

液压缸，所述液压缸的一端与所述基座相连接，所述液压缸的另一端与所述装夹机构相连接。

5.根据权利要求1所述的辙叉打磨系统，其特征在于，所述装夹机构包括：

定位板，与所述升降机构相连接，所述定位板的上表面用于放置所述辙叉，所述定位板上设置有低于所述上表面的折边；

转角气缸，设置于所述折边上，所述转角气缸的运动端设置有夹具；

其中，在打磨过程中，所述控制器根据打磨进程控制所述转角气缸收回夹具，以避让机器人。

6.根据权利要求1所述的辙叉打磨系统，其特征在于，所述工作台包括：

辊台，所述辊台为内部留有空间的框架结构，所述升降机构和所述装夹机构设置于所述辊台内，所述装夹机构可在提升过程中穿出所述辊台；

定位部，与所述辊台相连接，所述对中机构设置于所述定位部上。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的辙叉打磨系统，其特征在于，所述机器人包括：

滑轨，设置于所述工作台的周侧；

机械臂，与所述滑轨滑动相连接；

打磨器，与所述机械臂的自由端相连接；

检测装置，设置于所述自由端上，所述检测装置被适配为检测所述辙叉的辙叉参数，所述控制器根据所述辙叉参数确定所述辙叉的打磨完成度。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的辙叉打磨系统，其特征在于，还包括：

第一传送装置，与所述工作台的入口端相连接；

第二传送装置，与所述工作台的出口端相连接；

其中，所述控制器与所述第一传送装置和所述第二传送装置相连接，所述控制器控制所述第一传送装置和所述第二传送装置工作。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的辙叉打磨系统，其特征在于，还包括：

打磨单元房，所述工作台，所述定位组件和所述机器人设置于所述打磨单元房内；

除尘装置，与所述机器人相对设置，所述除尘装置被适配为抽取空气中的粉尘杂质；

刀具架，设置于所述打磨单元房内，所述控制器控制所述机器人在所述刀具架上更换打磨刀具。

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