CN112496984A - 一种用于金属板材及板材制品打磨的自动化工站 - Google Patents

Abstract

一种用于金属板材及板材制品打磨的自动化工站，包括用于传输工件的上料输送装置和下料输送装置，以及夹取工件的机器人、打磨工件的砂带装置，还包括调节工件装夹位置的精定位台，以及调整工件打磨面的中转台，精定位台设有上对工件进行定位的第一夹紧组件，中转台上设有对工件进行定位的第二夹紧组件。本发明在打磨工站上设有精定位台，机器人夹取工件后放进精定位台上，精定位台对工件的装夹进行调整，调整后，机器人再次夹取，通过精定位台进行重复经纬，定位精度高，避免人工操作的不确定性，一定程度上节省生产成本；提高工作稳定性，并排除潜在的安全隐患。

Description

一种用于金属板材及板材制品打磨的自动化工站

技术领域

本发明涉及一种非标自动化设备和自动化设备制造领域，具体是一种用于金属板材及板材制品打磨的自动化工站。

背景技术

板材制品广泛应用于各种场合中，包括工业、商业及民生设施；以及应用在室内、室外、地面与高层区域，是集安全与美观于一体的存在；品种繁多，形状各异，目前板材制品的打磨工艺完全由人工完成；产量低，成本高；且人工打磨无法保证品质，影响合格率；打磨环境粉尘多，噪音大，并充斥着有害气体，工人长期在此环境下工作，对健康有伤害。

在现有的打磨工站中，机器人夹取工件后直接送至打磨位上进行打磨，由于人工进行放料，若放料位置不佳，机器人的夹取出现偏差，导致打磨效果不理想，这样在打磨过程中出现人工操作的不确定性。

如中国专利文献号CN 109397079 A于2019.03.01公开一种打磨工作站，包括工件输送机构、取料机械和打磨机构；其实现更柔和的接触磨削，避免工件差异化造成的硬性磨削，降低工件或者磨削头损坏的可能性，利于加工出标准的工。但该结构存在上述不足。因此有待进一改进。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种自动化程度高、重复定位精确、提高生产效率，避免人工操作的不确定性，一定程度上节省生产成本；提高工作稳定性，并排除潜在的安全隐患的用于金属板材及板材制品打磨的自动化工站，以克服现有技术中的不足之处。

按此目的设计的一种用于金属板材及板材制品打磨的自动化工站，包括用于传输工件的上料输送装置和下料输送装置，以及夹取工件的机器人、打磨工件的砂带装置，还包括调节工件装夹位置的精定位台，以及调整工件打磨面的中转台，精定位台设有上对工件进行定位的第一夹紧组件，中转台上设有对工件进行定位的第二夹紧组件。

精定位台上设有调节第一夹紧组件装夹行程的第一调节组件，中转台上设有调节第二夹紧组件装夹行程的第二调节组件。实现多品板材制品打磨工艺自动化。

第一夹紧组件包括固定块，精定位台在远离固定块一端设有第一夹紧气缸，工件两端定位在固定块和第一夹紧气缸之间，第一夹紧组件还包括呈对向设置的限位块、第二夹紧气缸，工件两侧定位在限位块和第二夹紧气缸之间。

第一调节组件包括设置在精定位台上的若干个调节位，限位块上设有和调节位相配合的定位孔，第一夹紧气缸上设有连接块，连接块上设有和调节位相配合的定位槽。

第二夹紧组件包括挡块，中转台在远离挡块一端设有第三夹紧气缸，工件两端定位在挡块和第三夹紧气缸之间，第二夹紧组件还包括呈对向设置的定位块、第四夹紧气缸，工件两侧定位在定位块、第四夹紧气缸之间。

第二调节组件包括调节板、设置在调节板上的调节槽，中转台上设有支撑调节板的支撑架，支撑架上设有和调节槽相配合的调节孔，第三夹紧气缸、定位块、第四夹紧气缸均设置在调节板上。

机器人上设有夹取工件的夹具组件，夹具组件包括第一夹板、第五夹紧气缸、与第一夹板呈对向设置的第二夹板，且第二夹板与第五夹紧气缸的活塞杆铰接。

砂带装置包括浮动式设置的砂带打磨组件，以及砂带跑偏调整组件，砂带打磨组件包括打磨轮，砂带跑偏调整组件包括偏转轮，砂带包覆打磨轮和偏转轮，砂带跑偏调整装置还包括张紧气缸，张紧气缸和偏转轮配合连接，张紧气缸和偏转轮之间设有触发偏转轮转动的第一手轮调节组件；砂带装置还包括调节砂带和工件贴合力度的砂带力控组件。

砂带装置上设有打蜡组件，打蜡组件包括进给气缸，以及和进给气缸配合连接的蜡块。

砂带装置上设有固定打蜡组件的固定架，打蜡组件和固定架之间设有活动构件，固定架一侧设有触发活动构件运动的第二手轮调节组件，打蜡组件、固定架之间通过活动构件形成相对运动。

本发明的有益效果如下：

a、在打磨工站上设有精定位台，机器人夹取工件后放进精定位台上，精定位台对工件的装夹进行调整，调整后，机器人再次夹取，通过精定位台进行重复经纬，定位精度高。

b、在打磨工站上设有中转台，以打磨工件的另一侧，作业人员只需完成放料操作，大大节省人力，生产安全大大提高。

c、打磨工站外围设有防尘罩，避免作业人员直接接触恶劣环境。

d、精定位台上设有调节第一夹紧组件装夹行程的第一调节组件，中转台上设有调节第二夹紧组件装夹行程的第二调节组件，以适应不同规格的工件。

附图说明

图1为本发明一实施例自动化工站的立体结构示意图。

图2为本发明一实施例精定位台的立体结构示意图。

图3为本发明一实施例精定位台上设有第一夹紧组件的结构示意图。

图4为图3中局部放大图。

图5为本发明一实施例中转台的立体结构示意图。

图6为本发明一实施例中转台另一方位立体结构示意图。

图7、图8、图9分别为本发明一实施例夹具组件不同方位的立体结构示意图。

图10为本发明一实施例砂带装置的立体结构示意图。

图11为本发明一实施例砂带装置中砂带打磨组件、砂带跑偏调整组件、打蜡组件的部分立体结构示意图。

图12为图11中局部放大图。

图13为本发明一实施例砂带跑偏调整组件的立体结构示意图。

图14为本发明一实施例打蜡组件的立体结构示意图。

图15为本发明一实施例打蜡组件的截面结构示意图。

图16为本发明一实施例打蜡组件的另一方位截面结构示意图。

图17为本发明一实施例自动化工站的工作流程示意图。

图中，1为工件，2为上料输送装置，3为下料输送装置，4为机器人，5为砂带装置，6为精定位台，6.1为调节位，7为中转台，8为固定块，9为第一夹紧气缸，9.1为连接块，10为限位块，10.1为定位孔，11为第二夹紧气缸，12为装夹块，13为装夹槽，14为挡块，15为第三夹紧气缸，16为定位块，17为第四夹紧气缸，18为调节板，18.1为调节槽，19为支撑架，20为第一夹板，21为第五夹紧气缸，22为第二夹板，23为打磨轮，24为偏转轮，25为张紧气缸，26为进给气缸，27为蜡块，28为固定架，29为打磨电机，30为平衡叉，31为支座，32为连接轴，33为调整杆，34为驱动块，35为手柄，36为活动摆杆，37为力控气缸，38为力控传动杆，39为第一力控弹性件，40为第二力控弹性件，41为活动板，42为滑轨，43为滑块，44为活动块，45为固定支架，46为压板，47为垫板，48为压块，49为转动销，50为齿条，51为齿轮，52为手轮。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。

参见图1，一种用于金属板材及板材制品打磨的自动化工站，包括用于传输工件1的上料输送装置2和下料输送装置3，以及夹取工件1的机器人4、打磨工件1的砂带装置5，还包括调节工件1装夹位置的精定位台6，以及调整工件1打磨面的中转台7，精定位台6设有上对工件1进行定位的第一夹紧组件，中转台7上设有对工件1进行定位的第二夹紧组件。

在本实施例中，上料输送装置2和下料输送装置3上分别设有固定放置工件1的夹块，上料输送装置2和下料输送装置3上还分别设有传送带，驱动传动带运动的电机、传动辊。

参见图2，精定位台6上设有调节第一夹紧组件装夹行程的第一调节组件，中转台7上设有调节第二夹紧组件装夹行程的第二调节组件。

参见图3，第一夹紧组件包括固定块8，精定位台6在远离固定块8一端设有第一夹紧气缸9，工件1两端定位在固定块8和第一夹紧气缸9之间，第一夹紧组件还包括呈对向设置的限位块10、第二夹紧气缸11，工件1两侧定位在限位块10和第二夹紧气缸11之间。

参见图4，在本实施例中，第二夹紧气缸11的活塞杆上设有装夹块12，装夹块12和限位块10之间形成装夹槽13，第二夹紧气缸11通过活塞杆伸缩带动夹块12远离或靠近限位块10，以夹紧工件1的两侧。

参见图3，第一调节组件包括设置在精定位台6上的若干个调节位6.1，限位块10上设有和调节位6.1相配合的定位孔10.1，第一夹紧气缸9上设有连接块9.1，连接块9.1上设有和调节位6.1相配合的定位槽。

在本实施例中，通过调节限位块10在精定位台6上固定的位置，以调节装夹槽13的大小，第一夹紧气缸9通过连接块9.1固定在精定位台6上，且通过连接块9.1调节第一夹紧气缸9在精定位台6上固定的位置，以调节第一夹紧气缸9和固定块8之间的间距，进而调节装夹行程，以装夹不同规格的工件1。

参见图5，第二夹紧组件包括挡块14，中转台7在远离挡块14一端设有第三夹紧气缸15，工件1两端定位在挡块14和第三夹紧气缸15之间，第二夹紧组件还包括呈对向设置的定位块16、第四夹紧气缸17，工件1两侧定位在定位块16、第四夹紧气缸17之间。

参见图5，第二调节组件包括调节板18、设置在调节板18上的调节槽18.1，中转台7上设有支撑调节板18的支撑架19，支撑架19上设有和调节槽18.1相配合的调节孔，第三夹紧气缸15、定位块16、第四夹紧气缸17均设置在调节板18上。

在本实施例中，通过调整调节板18在支撑架19上的位置，以调节挡块14和第三夹紧气缸15之间的间距。第四夹紧气缸17、定位块16之间的间距可以通过调整定位块16或第四夹紧气缸17在调节板18上的位置。

在本实施例中，调节板18倾斜式设置在支撑架19上，挡块14倾斜式设置在中转台7上。

参见图7-图9，机器人4上设有夹取工件1的夹具组件，夹具组件包括第一夹板20、第五夹紧气缸21、与第一夹板20呈对向设置的第二夹板22，且第二夹板22与第五夹紧气缸21的活塞杆铰接。

在本实施例中，机器人4为ABB机器人，第二夹板22通过连接杆、连接块和第五夹紧气缸21的活塞杆铰接。第五夹紧气缸21的活塞杆带动第二夹板22远离或靠近第一夹板20，以夹紧或松开工件1。

参见图10-图13，砂带装置5包括浮动式设置的砂带打磨组件，以及砂带跑偏调整组件，砂带打磨组件包括打磨轮23，砂带跑偏调整组件包括偏转轮24，砂带包覆打磨轮23和偏转轮24，砂带跑偏调整装置还包括张紧气缸25，张紧气缸25和偏转轮24配合连接，张紧气缸25和偏转轮24之间设有触发偏转轮24转动的第一手轮调节组件；砂带装置5还包括调节砂带和工件贴合力度的砂带力控组件。

张紧气缸25带动偏转轮24远离或靠近打磨轮23，以使砂带处于张紧或松弛状态。

参见图11，在本实施例中，砂带打磨组件还包括打磨电机29，打磨电机29通过传动带组件带动打磨轮23运动，传动带组件包括传动带、与打磨电机29配合连接的驱动轮、与打磨轮23配合连接的从动轮。

参见图12，在本实施例中，砂带打磨组件通过两块以上活动摆杆36活动式设置在砂带装置5上，两块活动摆杆36底端分别转动在砂带装置5的支架上，两块活动摆杆36顶端分别转动在砂带打磨组件上，在活动摆杆36的作用下，砂带打磨组件在打砂带装置5的支架上按指定的轨迹浮动。

参见图12，在本实施例中，砂带力控组件包括力控气缸37、力控传动杆38、第一力控弹性件39和第二力控弹性件40，力控气缸37的缸体固定设置在砂带装置5的支架上，力控气缸37的活塞杆和力控传动杆38的中部进行铰接，力控传动杆38顶端连接第一力控弹性件39一端、力控传动杆38底端连接第二力控弹性件40一端，第一力控弹性件39另一端连接砂带打磨组件，第二力控弹性件40另一端连接砂带装置5的支架。在两弹性件的协同作用下，砂带打磨组件整体相对砂带装置5的支架弹性浮动，使在打磨轮23上的砂带工件1弹性贴合，力控气缸37根据系统指令有效控制两弹性件作用于砂带打磨组件上弹力，进而有效可调节砂带与工件1之间的贴合力度，达到控制打磨力的目的。第一力控弹性件39、第二力控弹性件40均为拉簧。

参见图13，在本实施例中，偏转轮24固定设置在平衡叉30上，平衡叉30和张紧气缸25之间设有支座31，支座31内设有连接轴32，连接轴32一端和平衡叉30固定连接，连接轴32另一端和张紧气缸25的活塞杆配合连接；第一手轮调节组件包括调整杆33、与调整杆33一端连接的驱动块34、与调整杆33另一端连接的手柄35。

支座31内部形成空腔；调整杆33一端伸入空腔内，且调整杆33一端设置有螺纹，调整杆33另一端伸出空腔外，通过工具或手动扭用手柄35，手柄35带动调整杆33通过螺纹转动在支座31上，调整杆33在转动时带动驱动块34驱动摆动在空腔内，且驱动块34在摆动时驱动连接轴32绕自身的轴线转动在空腔内，连接轴32在转动时驱动平衡叉30和偏转轮24同时转动在支座31上，通过转动调整杆33，从而依次带动驱动块34、连接轴32运动，使平衡叉30和偏转轮24一齐跟随连接轴11的轴线转动，从而调整砂带的跑偏。

参见图10，砂带装置5上设有打蜡组件，打蜡组件包括进给气缸26，以及和进给气缸26配合连接的蜡块27。

参见图11、图12，以及图14、图15，在本实施例中，打蜡组件还包括活动板41，活动板41上设有滑轨42，滑轨42上设有滑块43，进给气缸26的活塞杆上贯穿设有活动块44，活动块44和滑块43固定连接，进给气缸26设置在活动板41的前端，活动板41的后端设有固定支架45，固定支架45上设有压板46，压板46通过螺栓和固定支架45连接，螺栓上设有弹簧，活动块44上设有垫板47，垫板47上设有压块48，压块48通过螺栓和垫板47连接，螺栓上设有弹簧，蜡块27一端设置在垫板47和压块48之间，且压板46和固定支架45之间分别对应蜡块27设有两个的转动销49，两个转动销49上下间隔设置，蜡块27另一端位于两个转动销49之间，两个转动销49分别和蜡块27另一端滚动接触，以转动销49和蜡块27在运动时产生的摩擦接触力少，防止蜡块27在运动时产生磨损，且两个转动销49起到导向作用，蜡块27沿在两个转动销49之间进行运动。

进给气缸26的活塞杆带动活动块44、滑块43滑动在滑轨上，活动块44通过垫板47、压块48带动蜡块27在压板46和固定支架45之间进行活动。

蜡块27通过上述结构和进给气缸26的活塞杆进行配合连接。

砂带装置5上设有固定打蜡组件的固定架28，打蜡组件和固定架28之间设有活动构件，固定架28一侧设有触发活动构件运动的第二手轮调节组件，打蜡组件、固定架28之间通过活动构件形成相对运动。

参见图15、图16，在本实施例中，活动构件包括设置在活动板41底部上的齿条50，以及设置在固定架28内的齿轮51，第二手轮调节组件包括和齿轮51配合连接的手轮52，手轮52可以通过连接轴等零件和齿轮51进行连接，这里不再详述。当扭动手轮52带动齿轮51转动，由于手轮52通过固定盒固定设置在固定架28一侧，则齿轮51固定转动，齿条50带动活动板41在齿轮51上进行相对运动，以带动打蜡组件运动在固定架28上。

参见图17，一种用于金属板材及板材制品打磨的自动化工站，其工作流程如下：作业人员将工件1放置在上料输送装置2上，上料输送装置2将工件1输送至工站，机器人4夹取工件1，将工件1放进精位台6上，进行调整工件1的装夹位置，待调整完毕后，机器人4再次将工件1夹取，将工件1送至砂带装置5的打磨位置上，以进行打磨，待工件1的一侧面打磨完成后，机器人4将工件1送至中转台7上，中转台7调整工件1的装夹位置后，机器人4夹取工件1另一侧，将工件1送至砂带装置5的打磨位置上，进行打磨工件1的另一侧，打磨完成后，机器人4将工件1送至下料输送装置3上，下料输送装置3将工件1送出工站，作业人员将工件1取出。

上述为本发明的优选方案，显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本领域的技术人员应该了解本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种用于金属板材及板材制品打磨的自动化工站，包括用于传输工件(1)的上料输送装置(2)和下料输送装置(3)，以及夹取工件(1)的机器人(4)、打磨工件(1)的砂带装置(5)，其特在于：还包括调节工件(1)装夹位置的精定位台(6)，以及调整工件(1)打磨面的中转台(7)，精定位台(6)设有上对工件(1)进行定位的第一夹紧组件，中转台(7)上设有对工件(1)进行定位的第二夹紧组件。

2.根据权利要求1所述用于金属板材及板材制品打磨的自动化工站，其特征在于：精定位台(6)上设有调节第一夹紧组件装夹行程的第一调节组件，中转台(7)上设有调节第二夹紧组件装夹行程的第二调节组件。

3.根据权利要求2所述用于金属板材及板材制品打磨的自动化工站，其特征在于：第一夹紧组件包括固定块(8)，精定位台(6)在远离固定块(8)一端设有第一夹紧气缸(9)，工件(1)两端定位在固定块(8)和第一夹紧气缸(9)之间，第一夹紧组件还包括呈对向设置的限位块(10)、第二夹紧气缸(11)，工件(1)两侧定位在限位块(10)和第二夹紧气缸(11)之间。

4.根据权利要求3所述用于金属板材及板材制品打磨的自动化工站，其特征在于：第一调节组件包括设置在精定位台(6)上的若干个调节位(6.1)，限位块(10)上设有和调节位(6.1)相配合的定位孔(10.1)，第一夹紧气缸(9)上设有连接块(9.1)，连接块(9.1)上设有和调节位(6.1)相配合的定位槽。

5.根据权利要求2所述用于金属板材及板材制品打磨的自动化工站，其特征在于：第二夹紧组件包括挡块(14)，中转台(7)在远离挡块(14)一端设有第三夹紧气缸(15)，工件(1)两端定位在挡块(14)和第三夹紧气缸(15)之间，第二夹紧组件还包括呈对向设置的定位块(16)、第四夹紧气缸(17)，工件(1)两侧定位在定位块(16)、第四夹紧气缸(17)之间。

6.根据权利要求5所述用于金属板材及板材制品打磨的自动化工站，其特征在于：第二调节组件包括调节板(18)、设置在调节板(18)上的调节槽(18.1)，中转台(7)上设有支撑调节板(18)的支撑架(19)，支撑架(19)上设有和调节槽(18.1)相配合的调节孔，第三夹紧气缸(15)、定位块(16)、第四夹紧气缸(17)均设置在调节板(18)上。

7.根据权利要求1-5任一项所述用于金属板材及板材制品打磨的自动化工站，其特征在于：机器人(4)上设有夹取工件(1)的夹具组件，夹具组件包括第一夹板(20)、第五夹紧气缸(21)、与第一夹板(20)呈对向设置的第二夹板(22)，且第二夹板(22)与第五夹紧气缸(21)的活塞杆铰接。

8.根据权利要求7所述用于金属板材及板材制品打磨的自动化工站，其特征在于：砂带装置(5)包括浮动式设置的砂带打磨组件，以及砂带跑偏调整组件，砂带打磨组件包括打磨轮(23)，砂带跑偏调整组件包括偏转轮(24)，砂带包覆打磨轮(23)和偏转轮(24)，砂带跑偏调整装置还包括张紧气缸(25)，张紧气缸(25)和偏转轮(24)配合连接，张紧气缸(25)和偏转轮(24)之间设有触发偏转轮(24)转动的第一手轮调节组件；砂带装置(5)还包括调节砂带和工件贴合力度的砂带力控组件。

9.根据权利要求8所述用于金属板材及板材制品打磨的自动化工站，其特征在于：砂带装置(5)上设有打蜡组件，打蜡组件包括进给气缸(26)，以及和进给气缸(26)配合连接的蜡块(27)。

10.根据权利要求9所述用于金属板材及板材制品打磨的自动化工站，其特征在于：砂带装置(5)上设有固定打蜡组件的固定架(28)，打蜡组件和固定架(28)之间设有活动构件，固定架(28)一侧设有触发活动构件运动的第二手轮调节组件，打蜡组件、固定架(28)之间通过活动构件形成相对运动。

Images