CN113183027A - 一种机器人打磨系统及其打磨夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机器人打磨系统及其打磨夹具，属于打磨技术领域。一种机器人打磨系统，包括打磨台，打磨台的顶部连接有机械臂和打磨夹具，机械臂远离打磨台的一端连接有转动板，转动板外壁连接有工作板，工作板的外壁两侧分别连接有第一侧板和第二侧板，工作板外壁通过连杆连接有行程板，行程板外壁开凿有轨道槽，轨道槽内壁活动连接有移动杆，移动杆外壁连接有连接板，连接板外壁连接有固定杆，固定杆远离连接板的一端连接有固定座，固定座外壁连接有电机；本发明可提高砂轮片之间的更换速度，保证砂轮片的更换操作不会影响正常的打磨作业，避免因更换砂轮片而导致流水线停线等待的情况，可提高生产线效率及经济效益。

Description

一种机器人打磨系统及其打磨夹具

技术领域

本发明涉及打磨技术领域，尤其涉及一种机器人打磨系统及其打磨夹具。

背景技术

众所周知，我国是个铸造业大国，在大型铸件(500公斤-3吨)的制造过程中，大型铸件落纱后，一般采用机械切割、氧炔焰切割、电弧切割或等离子切割等工艺将浇冒口去除，然后工人手持砂轮机将铸件表面磨平，以使得工件具有更光滑的外观，随着人工成本的增加，以及年轻人对工作环境要求越来越高，传统人工打磨已难以持续发展，且人工打磨存在效率低下等问题，难以实现自动化生产，已经成为打磨抛光行业进一步发展的瓶颈。

工业机器人的发展使得打磨作业速度得以提高，利用工业机器人对工件进行打磨具有工作效率高、稳定性可靠、重复精度好、能在高危环境下作业等优点，但目前多采用人工在线更换砂轮片的方式，这种人工更换砂轮片的方式会导致流水线停线等待的经济损失，影响打磨效率。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的人工更换砂轮片的方式会导致流水线停线等待的经济损失，影响打磨效率的问题，而提出的一种机器人打磨系统及其打磨夹具。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种机器人打磨系统，包括打磨台，所述打磨台的顶部连接有机械臂和打磨夹具，所述机械臂远离打磨台的一端连接有转动板，所述转动板外壁连接有工作板，所述工作板的外壁两侧分别连接有第一侧板和第二侧板，所述工作板外壁通过连杆连接有行程板，所述行程板外壁开凿有轨道槽，所述轨道槽内壁活动连接有移动杆，所述移动杆外壁连接有连接板，所述连接板外壁连接有固定杆，所述固定杆远离连接板的一端连接有固定座，所述固定座外壁连接有电机，所述电机的输出端连接有转轴，所述转轴远离电机的一端穿过固定座并连接有转动座，所述转动座外壁连接有工作砂轮，所述第二侧板外壁连接有放置框，所述放置框内设置有备用砂轮。

优选的，所述第一侧板外壁连接有气缸，所述气缸的输出端穿过第一侧板并连接有动力杆，所述动力杆远离气缸的一端连接有套管，所述套管套接在固定杆的外壁。

优选的，所述轨道槽包括横槽和竖槽，所述横槽和竖槽相互连通，所述横槽内壁连接有固定块，所述固定块两侧外壁均设置有第一斜面，两个所述第一斜面均与移动杆活动相抵。

优选的，所述第一侧板外壁开凿有与转动座相配合的通孔。

优选的，所述转动座内设置有空腔，所述空腔内壁连接有弹簧伸缩杆，所述弹簧伸缩杆远离空腔内壁的一端连接有第一锥形块，所述第一锥形块外壁连接有直杆，所述直杆远离第一锥形块的一端连接有第二锥形块。

优选的，所述转动座外壁开凿有凹槽，所述凹槽内壁连接有固定轴，所述固定轴外壁转动连接有转动杆，所述转动杆与第一锥形块活动相抵，所述固定轴外壁还套接有扭簧。

优选的，所述转动座外壁开凿有凹孔，所述凹孔内滑动连接有卡块，所述卡块与第二锥形块活动相抵，所述卡块外壁连接有支板，所述支板外壁与空腔的内壁之间连接有第一弹性元件。

优选的，所述转动座外壁滑动连接有挡板，所述转动座外壁套接有第三弹性元件，所述第三弹性元件的两端分别与固定座与挡板相连。

优选的，所述放置框两侧外壁均开凿有滑槽，所述滑槽内壁滑动连接有滑动杆，所述滑动杆外壁设置有第二斜面，所述第二斜面与备用砂轮活动相抵，所述滑动杆远离第二斜面的一端穿过放置框并连接有限位板，所述滑动杆外壁套接有第二弹性元件，所述第二弹性元件的两端分别与放置框和限位板相连。

一种机器人打磨系统的打磨夹具，所述打磨夹具包括定位板，所述定位板固定连接在打磨台的顶部，所述定位板内螺纹连接有螺纹杆，所述螺纹杆外壁连接有把手，所述螺纹杆远离把手的一端穿过定位板并连接有夹持板。

与现有技术相比，本发明提供了一种机器人打磨系统及其打磨夹具，具备以下有益效果：

1、该机器人打磨系统及其打磨夹具，通过控制移动杆在行程板内的轨道槽内移动，调整转动座的方向，使放置框内的备用砂轮安装在工作砂轮的位置，提高砂轮片之间的更换速度，保证砂轮片的更换操作不会影响正常的打磨作业，避免因更换砂轮片而导致流水线停线等待的情况，可提高生产线效率及经济效益。

2、该机器人打磨系统及其打磨夹具，通过控制气缸运行，使气缸的输出端带动动力杆推动套管移动，使固定杆通过连接板带动移动杆在轨道槽内移动，进而使固定座转动一百八十度，使转动座对准通孔并继续向通孔内移动，使备用砂轮内壁挤压转动杆，扭簧拉伸，转动杆以固定轴为圆心进行转动，使转动杆远离固定轴的一端对第一锥形块作用力，第一锥形块通过直杆带动第二锥形块移动，使第二锥形块不再对卡块挤压，使卡块在第一弹性元件的作用下收缩进空腔内，随着动力杆的继续推动，转动座在通孔内继续深入，使备用砂轮处于工作砂轮的位置，工作砂轮被挤到一旁，此时备用砂轮的内壁不再对转动杆作用力，转动杆在扭簧的作用下回到原位，弹簧伸缩杆推动第一锥形块移动，使第二锥形块移动并对卡块作用力，此时备用砂轮被卡块和转动杆限位固定，实现对砂轮之间的更换。

3、该机器人打磨系统及其打磨夹具，通过备用砂轮挤压工作砂轮，使工作砂轮置于卡块与挡板之间，对工作砂轮进行限位，避免废弃的工作砂轮在打磨工件时晃动，导致设备振动，影响打磨效果。

4、该机器人打磨系统及其打磨夹具，通过转动把手，使把手带动螺纹杆在定位板内移动，调整夹持板与定位板之间的距离，对工件进行夹持定位，保证工件打磨效果。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的工作板的外部结构示意图；

图3为本发明的图2中A部分的结构示意图；

图4为本发明的行程板的结构示意图；

图5为本发明的连接板的外部结构示意图；

图6为本发明的转动座的剖面结构示意图；

图7为本发明的图6中B部分的结构示意图；

图8为本发明的放置框的结构示意图。

图中：1、打磨台；2、机械臂；3、气缸；4、转动板；5、工作板；501、第一侧板；502、第二侧板；6、行程板；601、轨道槽；6011、横槽；6012、竖槽；6013、固定块；602、移动杆；603、连接板；604、固定杆；7、固定座；8、电机；9、转动座；901、凹槽；902、凹孔；10、工作砂轮；11、放置框；12、备用砂轮；13、动力杆；131、套管；14、空腔；141、弹簧伸缩杆；15、第一锥形块；151、直杆；152、第二锥形块；16、固定轴；161、转动杆；162、扭簧；17、卡块；171、支板；172、第一弹性元件；18、通孔；19、滑槽；191、滑动杆；192、限位板；193、第二弹性元件；20、定位板；21、螺纹杆；211、把手；212、夹持板；22、挡板；221、第三弹性元件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，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；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通；对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

参照图1-7，一种机器人打磨系统，包括打磨台1，打磨台1的顶部连接有机械臂2和打磨夹具，机械臂2远离打磨台1的一端连接有转动板4，转动板4外壁连接有工作板5，工作板5的外壁两侧分别连接有第一侧板501和第二侧板502，工作板5外壁通过连杆连接有行程板6，行程板6外壁开凿有轨道槽601，轨道槽601内壁活动连接有移动杆602，移动杆602外壁连接有连接板603，连接板603外壁连接有固定杆604，固定杆604远离连接板603的一端连接有固定座7，固定座7外壁连接有电机8，电机8的输出端连接有转轴，转轴远离电机8的一端穿过固定座7并连接有转动座9，转动座9外壁连接有工作砂轮10，第二侧板502外壁连接有放置框11，放置框11内设置有备用砂轮12。

第一侧板501外壁连接有气缸3，气缸3的输出端穿过第一侧板501并连接有动力杆13，动力杆13远离气缸3的一端连接有套管131，套管131套接在固定杆604的外壁。

轨道槽601包括横槽6011和竖槽6012，横槽6011和竖槽6012相互连通，横槽6011内壁连接有固定块6013，固定块6013两侧外壁均设置有第一斜面，两个第一斜面均与移动杆602活动相抵。

第一侧板501外壁开凿有与转动座9相配合的通孔18。

转动座9内设置有空腔14，空腔14内壁连接有弹簧伸缩杆141，弹簧伸缩杆141远离空腔14内壁的一端连接有第一锥形块15，第一锥形块15外壁连接有直杆151，直杆151远离第一锥形块15的一端连接有第二锥形块152。

转动座9外壁开凿有凹槽901，凹槽901内壁连接有固定轴16，固定轴16外壁转动连接有转动杆161，转动杆161与第一锥形块15活动相抵，固定轴16外壁还套接有扭簧162。

转动座9外壁开凿有凹孔902，凹孔902内滑动连接有卡块17，卡块17与第二锥形块152活动相抵，卡块17外壁连接有支板171，支板171外壁与空腔14的内壁之间连接有第一弹性元件172。

一种机器人打磨系统的打磨夹具，打磨夹具包括定位板20，定位板20固定连接在打磨台1的顶部，定位板20内螺纹连接有螺纹杆21，螺纹杆21外壁连接有把手211，螺纹杆21远离把手211的一端穿过定位板20并连接有夹持板212。

打磨工件时，将工件放置在打磨台1上的打磨夹具上，通过转动把手211，使把手211带动螺纹杆21在定位板20内移动，调整夹持板212与定位板20之间的距离，对工件进行夹持定位，随后控制机械臂2摆动，控制电机8运行，使电机8输出端的工作砂轮10对工件进行打磨，当工作砂轮10使用后需要更换，停止电机8工作，控制气缸3运行，使气缸3的输出端带动动力杆13推动套管131移动，使固定杆604通过连接板603带动移动杆602在轨道槽601内移动，进而使固定座7转动一百八十度，使转动座9对准通孔18并继续向通孔18内移动，使备用砂轮12内壁挤压转动杆161，扭簧162拉伸，转动杆161以固定轴16为圆心进行转动，使转动杆161远离固定轴16的一端对第一锥形块15作用力，第一锥形块15通过直杆151带动第二锥形块152移动，使第二锥形块152不再对卡块17挤压，使卡块17在第一弹性元件172的作用下收缩进空腔14内，不再对工作砂轮10限位，随着动力杆13的继续推动，转动座9在通孔18内继续深入，使备用砂轮12处于工作砂轮10的位置，工作砂轮10被挤到一旁，此时备用砂轮12的内壁不再对转动杆161作用力，转动杆161在扭簧162的作用下回到原位，弹簧伸缩杆141推动第一锥形块15移动，使第二锥形块152移动并对卡块17作用力，此时备用砂轮12被卡块17和转动杆161限位固定，实现对砂轮之间的更换，提高砂轮片之间的更换速度，保证砂轮片的更换操作不会影响正常的打磨作业，避免因更换砂轮片而导致流水线停线等待过长的情况，可提高生产线效率及经济效益。

实施例2：

参照图3、图6和图8，一种机器人打磨系统，与实施例1基本相同，更进一步的是，转动座9外壁滑动连接有挡板22，转动座9外壁套接有第三弹性元件221，第三弹性元件221的两端分别与固定座7与挡板22相连；通过备用砂轮12挤压工作砂轮10，使工作砂轮10置于卡块17与挡板22之间，对工作砂轮10进行限位，避免废弃的工作砂轮10在打磨工件时晃动，导致设备振动，影响打磨效果。

放置框11两侧外壁均开凿有滑槽19，滑槽19内壁滑动连接有滑动杆191，滑动杆191外壁设置有第二斜面，第二斜面与备用砂轮12活动相抵，滑动杆191远离第二斜面的一端穿过放置框11并连接有限位板192，滑动杆191外壁套接有第二弹性元件193，第二弹性元件193的两端分别与放置框11和限位板192相连；备用砂轮12被卡块17和转动杆161限位后，控制气缸3收缩，使转动座9回移，转动座9带动备用砂轮12回移的过程中，备用砂轮12挤压滑动杆191的第二斜面，滑动杆191收缩进滑槽19，第二弹性元件193拉伸，解除对备用砂轮12的限位。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种机器人打磨系统，包括打磨台(1)，所述打磨台(1)的顶部连接有机械臂(2)和打磨夹具，其特征在于，所述机械臂(2)远离打磨台(1)的一端连接有转动板(4)，所述转动板(4)外壁连接有工作板(5)，所述工作板(5)的外壁两侧分别连接有第一侧板(501)和第二侧板(502)，所述工作板(5)外壁通过连杆连接有行程板(6)，所述行程板(6)外壁开凿有轨道槽(601)，所述轨道槽(601)内壁活动连接有移动杆(602)，所述移动杆(602)外壁连接有连接板(603)，所述连接板(603)外壁连接有固定杆(604)，所述固定杆(604)远离连接板(603)的一端连接有固定座(7)，所述固定座(7)外壁连接有电机(8)，所述电机(8)的输出端连接有转轴，所述转轴远离电机(8)的一端穿过固定座(7)并连接有转动座(9)，所述转动座(9)外壁连接有工作砂轮(10)，所述第二侧板(502)外壁连接有放置框(11)，所述放置框(11)内设置有备用砂轮(12)。

2.根据权利要求1所述的一种机器人打磨系统，其特征在于，所述第一侧板(501)外壁连接有气缸(3)，所述气缸(3)的输出端穿过第一侧板(501)并连接有动力杆(13)，所述动力杆(13)远离气缸(3)的一端连接有套管(131)，所述套管(131)套接在固定杆(604)的外壁。

3.根据权利要求1所述的一种机器人打磨系统，其特征在于，所述轨道槽(601)包括横槽(6011)和竖槽(6012)，所述横槽(6011)和竖槽(6012)相互连通，所述横槽(6011)内壁连接有固定块(6013)，所述固定块(6013)两侧外壁均设置有第一斜面，两个所述第一斜面均与移动杆(602)活动相抵。

4.根据权利要求1所述的一种机器人打磨系统，其特征在于，所述第一侧板(501)外壁开凿有与转动座(9)相配合的通孔(18)。

5.根据权利要求4所述的一种机器人打磨系统，其特征在于，所述转动座(9)内设置有空腔(14)，所述空腔(14)内壁连接有弹簧伸缩杆(141)，所述弹簧伸缩杆(141)远离空腔(14)内壁的一端连接有第一锥形块(15)，所述第一锥形块(15)外壁连接有直杆(151)，所述直杆(151)远离第一锥形块(15)的一端连接有第二锥形块(152)。

6.根据权利要求5所述的一种机器人打磨系统，其特征在于，所述转动座(9)外壁开凿有凹槽(901)，所述凹槽(901)内壁连接有固定轴(16)，所述固定轴(16)外壁转动连接有转动杆(161)，所述转动杆(161)与第一锥形块(15)活动相抵，所述固定轴(16)外壁还套接有扭簧(162)。

7.根据权利要求6所述的一种机器人打磨系统，其特征在于，所述转动座(9)外壁开凿有凹孔(902)，所述凹孔(902)内滑动连接有卡块(17)，所述卡块(17)与第二锥形块(152)活动相抵，所述卡块(17)外壁连接有支板(171)，所述支板(171)外壁与空腔(14)的内壁之间连接有第一弹性元件(172)。

8.根据权利要求7所述的一种机器人打磨系统，其特征在于，所述转动座(9)外壁滑动连接有挡板(22)，所述转动座(9)外壁套接有第三弹性元件(221)，所述第三弹性元件(221)的两端分别与固定座(7)与挡板(22)相连。

9.根据权利要求1所述的一种机器人打磨系统，其特征在于，所述放置框(11)两侧外壁均开凿有滑槽(19)，所述滑槽(19)内壁滑动连接有滑动杆(191)，所述滑动杆(191)外壁设置有第二斜面，所述第二斜面与备用砂轮(12)活动相抵，所述滑动杆(191)远离第二斜面的一端穿过放置框(11)并连接有限位板(192)，所述滑动杆(191)外壁套接有第二弹性元件(193)，所述第二弹性元件(193)的两端分别与放置框(11)和限位板(192)相连。

10.一种权利要求1-9任一项所述的机器人打磨系统的打磨夹具，其特征在于，所述打磨夹具包括定位板(20)，所述定位板(20)固定连接在打磨台(1)的顶部，所述定位板(20)内螺纹连接有螺纹杆(21)，所述螺纹杆(21)外壁连接有把手(211)，所述螺纹杆(21)远离把手(211)的一端穿过定位板(20)并连接有夹持板(212)。

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