CN113414702A - 一种管道多角度抛光用的工业机器人及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工业机器人领域，具体涉及一种管道多角度抛光用的工业机器人及其工作方法，包括机架、设置在机架上的管道输送装置、设置在机架上的管道抛光装置和控制装置，所述管道输送装置和管道抛光装置均与控制装置电性连接；所述机架上设置有用于为管道输送装置的气缸体供气的气泵体；该管道多角度抛光用的工业机器人工作效率高，能够有效的对待抛光管道进行多角度的抛光，自动化程度较高，对人力资源需求较少。

Description

一种管道多角度抛光用的工业机器人及其工作方法

技术领域

本发明涉及工业机器人领域，具体涉及一种管道多角度抛光用的工业机器人及其工作方法。

背景技术

对管件的抛光一般都是采用人工进行操作。工人使用磨砂纸或是抛光纸对管件进行不断的反复摩擦，使得管件的表面变得光亮。此类的传统工艺做法比较落后，而且使用人工较多，效率比较低下，并且对于完成的管件抛光的质量也是不佳。而目前，也有一些把管件放入到一个转筒内，在转筒内放入磨砂颗粒，通过对转筒的转动，使得转筒内的管件不断的与磨砂颗粒相摩擦，从而达到抛光的目的。

目前管道由于其独特的管状结构，这些传统的抛光设备效率并不高，因此，有必要研发出一种抛光效率高的工业机器人运用于管道的抛光中。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能运用在管道抛光作业中，而且抛光效率高的管道多角度抛光用的工业机器人及其工作方法。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

一种管道多角度抛光用的工业机器人，包括机架、设置在机架上的管道输送装置、设置在机架上的管道抛光装置和控制装置，所述管道输送装置和管道抛光装置均与控制装置电性连接；

所述管道输送装置包含有第一连接环和气缸体，所述第一连接环与机架固定连接，所述第一连接环上设置有与气缸体相配对的第一安装孔，所述气缸体通过第一安装孔穿入第一连接环内，所述气缸体与第一连接环固定连接，所述气缸体设置有四个，所述气缸体呈十字状分布，所述气缸体的输出轴上均设置有双轴伸电机，所述双轴伸电机的输出轴上设置有输送轮体，所述输送轮体与双轴伸电机的输出轴固定连接，所述机架上设置有用于为气缸体供气的气泵体；

管道抛光装置包含有第二连接环、电动推杆和减速电机，所述第二连接环上设置有齿环和第二安装孔，所述机架上设置有转动轴承，所述第二连接环插入转动轴承内并与转动轴承的内圈固定连接，所述减速电机和转动轴承的外圈均与机架固定连接，所述减速电机上设置有与齿环相啮合的驱动齿轮，所述减速电机通过转动轴承、齿环和驱动齿轮与第二连接环联动，所述电动推杆通过第二安装孔穿入第二连接环内，所述电动推杆与第二连接环固定连接，所述电动推杆的杆端设置有抛光机。

作为优选，所述输送轮体的侧壁上设置有柔性耐磨橡胶环，所述柔性耐磨橡胶环与输送轮体固定连接，所述柔性耐磨橡胶环的外环面与输送轮体的轮面相持平，所述柔性耐磨橡胶环上设置有槽体，所述双轴伸电机的输出轴插入槽体内，所述双轴伸电机与槽体间隙配合。

作为优选，所述双轴伸电机上设置有隔热垫，所述隔热垫上设置有距离传感器，所述距离传感器与控制装置电性连接，所述距离传感器的探测面被配置为与输送的待抛光管道相平行。

作为优选，所述第二连接环的内环面上设置有风翼，所述风翼与第二连接环固定连接。

作为优选，所述电动推杆和抛光机均设置有四个，所述电动推杆呈十字状分布。

作为优选，所述抛光机包含有法兰盘、盘式电机和抛光盘，所述法兰盘与电动推杆的杆端固定连接，所述法兰盘与盘式电机的背面固定连接，所述抛光盘与盘式电机的输出轴固定连接。

作为优选，所述电动推杆的杆端上设置有矩形限位部，所述法兰盘中部设置有与矩形限位部相配对的矩形限位孔，所述矩形限位部插入矩形限位孔内，所述法兰盘一面设置有防止矩形限位部脱离矩形限位孔的连接座体，所述连接座体与法兰盘固定连接，所述法兰盘另一面设置有隔板，所述隔板位于盘式电机和法兰盘之间，所述隔板和盘式电机均与法兰盘固定连接，所述隔板盖住矩形限位孔并形成有安装腔，所述安装腔内设置有压力传感器，所述压力传感器与控制装置电性连接，所述压力传感器与隔板固定连接。

作为优选，所述气缸体之间设置有接驳管，所述气缸体通过接驳管形成串接气缸组，所述串接气缸组连有排气管，所述排气管上设置有第一电磁阀，所述气泵体与串接气缸组之间设置有高压气管，所述高压气管上设置有第二电磁阀，所述气泵体和串接气缸组通过高压气管相连通，所述第一电磁阀和第二电磁阀均与控制装置电性连接。

作为优选，所述第一连接环上设置有定位架，所述定位架与接驳管固定连接。

该一种管道多角度抛光用的工业机器人的工作方法，包括以下步骤：

1）将待抛光管道送入到第一连接环内，随后通过控制装置启动气泵体，同时打开高压气管上第二电磁阀，使得气缸体内部受到气压的作用从而带动双轴伸电机往待抛光管道靠拢；

2）一旦双轴伸电机与待抛光管道的距离达到设定值时，距离传感器将信息反馈给控制装置，随后控制装置停止气泵体工作，同时关闭第二电磁阀；

3）控制装置启动双轴伸电机带动输送轮体工作，使得待抛光管道逐渐进入第二连接环内；

4）待抛光管道进入到第二连接环内后，通过控制装置启动电动推杆将抛光盘往待抛光管道方向输送；

5）一旦达到压力传感器的设定值时，控制装置停止电动推杆工作，同时依次启动盘式电机和减速电机，对待抛光管道进行多角度的抛光。

本发明的有益效果为：通过配置有管道输送装置和管道抛光装置，不仅能够实现自动送料的作用，同时也能够在送料时进行抛光处理，整体能够配置在挤出机生产线中，能够实现挤出、冷却、抛光等的连续生产，灵活性好，抛光时多个抛光机能够围绕着管体360°转动，从而实现多角度的抛光处理，在作业时一边输送一边抛光，工作效率高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种管道多角度抛光用的工业机器人的整体结构示意图。

图2为本发明一种管道多角度抛光用的工业机器人的局部结构示意图。

图3为本发明一种管道多角度抛光用的工业机器人的管道输送装置的主视图。

图4为本发明一种管道多角度抛光用的工业机器人的管道抛光装置的主视图。

图5为本发明一种管道多角度抛光用的工业机器人的输送轮体的剖面图。

图6为本发明一种管道多角度抛光用的工业机器人的电动推杆与盘式电机的连接示意图。

图7为本发明一种管道多角度抛光用的工业机器人的连接座体的立体图。

图中：

1、机架；2、管道输送装置；3、管道抛光装置；4、控制装置；5、第一连接环；6、气缸体；7、双轴伸电机；8、输送轮体；9、气泵体；10、第二连接环；11、电动推杆；12、减速电机；13、齿环；14、转动轴承；15、驱动齿轮；16、柔性耐磨橡胶环；17、槽体；18、距离传感器；19、风翼；20、法兰盘；21、盘式电机；22、抛光盘；23、矩形限位部；24、矩形限位孔；25、连接座体；26、隔板；27、压力传感器；28、接驳管；29、排气管；30、高压气管；31、定位架；32、轴孔。

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。

在实施例中，需要理解的是，术语“中间”、“上”、“下”、“顶部”、“右侧”、“左端”、“上方”、“背面”、“中部”、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，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。

另外，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，安装、连接和相连等术语应做广义理解，例如，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申请中的具体含义。

如图1-7所示，一种管道多角度抛光用的工业机器人，包括机架1、设置在机架1上的管道输送装置2、设置在机架1上的管道抛光装置3和控制装置4，所述管道输送装置2和管道抛光装置3均与控制装置4电性连接；

所述管道输送装置2包含有第一连接环5和气缸体6，所述第一连接环5与机架1固定连接，所述第一连接环5上设置有与气缸体6相配对的第一安装孔（未图示），所述气缸体6通过第一安装孔穿入第一连接环5内，所述气缸体6与第一连接环5固定连接，所述气缸体6设置有四个，所述气缸体6呈十字状分布，所述气缸体6的输出轴上均设置有双轴伸电机7，所述双轴伸电机7的输出轴上设置有输送轮体8，所述输送轮体8与双轴伸电机7的输出轴固定连接，所述机架1上设置有用于为气缸体6供气的气泵体9；

管道抛光装置3包含有第二连接环10、电动推杆11和减速电机12，所述第二连接环10上设置有齿环13和第二安装孔（未图示），所述机架1上设置有转动轴承14，所述第二连接环10插入转动轴承14内并与转动轴承14的内圈固定连接，所述减速电机12和转动轴承14的外圈均与机架1固定连接，所述减速电机12上设置有与齿环13相啮合的驱动齿轮15，所述减速电机12通过转动轴承14、齿环13和驱动齿轮15与第二连接环10联动，所述电动推杆11通过第二安装孔穿入第二连接环10内，所述电动推杆11与第二连接环10固定连接，所述电动推杆11的杆端设置有抛光机。

在本实施例中，所述输送轮体8的侧壁上设置有柔性耐磨橡胶环16，所述柔性耐磨橡胶环16与输送轮体8固定连接，所述柔性耐磨橡胶环16的外环面与输送轮体8的轮面相持平，所述柔性耐磨橡胶环16上设置有槽体17，所述双轴伸电机7的输出轴插入槽体17内，所述双轴伸电机7与槽体17间隙配合，由于设置有柔性耐磨橡胶环16，受到压力时能够产生形变，从而起到一个反作用力，工作时能够紧贴在待抛光管道表面，有利于更好的输送待抛光管道，同时柔性耐磨橡胶环16变形后不会挤压到双轴伸电机7，避免双轴伸电机7插入到槽体17内的部位受压而出现损坏的情况。

在本实施例中，所述双轴伸电机7上设置有隔热垫（未图示），所述隔热垫上设置有距离传感器18，所述距离传感器18与控制装置4电性连接，所述距离传感器18的探测面被配置为与输送的待抛光管道相平行，通过配置有距离传感器18，能够探测与管体之间的距离，一旦达到设定值即刻将信息反馈给控制装置4，能够为自动化提供控制依据，所述设定值为距离传感器18探测面与柔性耐磨橡胶环外环面之间的垂直距离的三分之二。

在本实施例中，所述第二连接环10的内环面上设置有风翼19，所述风翼19与第二连接环10固定连接，通过设置有风翼19，在第二连接环10转动的时候风翼19随动，从而可以不断把空气向后推去，使得空气不断经过第二连接环10，对第二连接环10内的设备起到良好的散热效果。

在本实施例中，所述电动推杆11和抛光机均设置有四个，所述电动推杆11呈十字状分布，采用了十字状的分布结构，在工作时待抛光管道可以起到被夹住的效果，从而有利于提升工作时的稳定性。

在本实施例中，所述抛光机包含有法兰盘20、盘式电机21和抛光盘22，所述法兰盘20与电动推杆11的杆端固定连接，所述法兰盘20与盘式电机21的背面固定连接，所述抛光盘22与盘式电机21的输出轴固定连接。

在本实施例中，所述电动推杆11的杆端上设置有矩形限位部23，所述法兰盘20中部设置有与矩形限位部相配对的矩形限位孔24，所述矩形限位部23插入矩形限位孔24内，所述法兰盘20一面设置有防止矩形限位部23脱离矩形限位孔24的连接座体25，所述连接座体25与法兰盘20固定连接，所述法兰盘20另一面设置有隔板26，所述隔板26位于盘式电机21和法兰盘20之间，所述隔板26和盘式电机21均与法兰盘20固定连接，所述隔板26盖住矩形限位孔24并形成有安装腔，所述安装腔内设置有压力传感器27，所述压力传感器27与控制装置4电性连接，所述压力传感器27与隔板26固定连接，通过设置有压力传感器27，能够探测到对待抛光管道的施压压力，可以为数控控制提供控制依据。

在本实施例中，所述气缸体6之间设置有接驳管28，所述气缸体6通过接驳管28形成串接气缸组，所述串接气缸组连有排气管29，所述排气管29上设置有第一电磁阀（未图示），所述气泵体9与串接气缸组之间设置有高压气管30，所述高压气管30上设置有第二电磁阀（未图示），所述气泵体9和串接气缸组通过高压气管30相连通，所述第一电磁阀和第二电磁阀均与控制装置4电性连接，采用了串接的方式将气泵体和四个气缸体串接在一起，能够使得四个气缸体内的气压具有良好的平衡性，有利于管体更精准的被夹在第一连接环5内的中间位置，起到良好的自动定心的作用。

在本实施例中，所述第一连接环5上设置有定位架31，所述定位架31与接驳管28固定连接，通过设置有定位架31，并且接驳管28与定位架31固定，能够提升接驳管的稳定性。

在本实施例中，所述输送轮体8上设置有与双轴伸电机7的输出轴相配对的轴孔32，所述双轴伸电机7的输出轴插入轴孔32内，轴孔32与槽体17连通。

本发明还提供一种上述实施例中所述的管道多角度抛光用的工业机器人的工作方法，包括以下步骤：

1）将待抛光管道送入到第一连接环内，随后通过控制装置启动气泵体，同时打开高压气管上第二电磁阀，使得气缸体内部受到气压的作用从而带动双轴伸电机往待抛光管道靠拢；

2）一旦双轴伸电机与待抛光管道的距离达到设定值时，距离传感器将信息反馈给控制装置，随后控制装置停止气泵体工作，同时关闭第二电磁阀；

3）控制装置启动双轴伸电机带动输送轮体工作，使得待抛光管道逐渐进入第二连接环内；

4）待抛光管道进入到第二连接环内后，通过控制装置启动电动推杆将抛光盘往待抛光管道方向输送；

5）一旦达到压力传感器的设定值时，控制装置停止电动推杆工作，同时依次启动盘式电机和减速电机，对待抛光管道进行多角度的抛光。

本发明的有益效果为：通过配置有管道输送装置和管道抛光装置，不仅能够实现自动送料的作用，同时也能够在送料时进行抛光处理，整体能够配置在挤出机生产线中，能够实现挤出、冷却、抛光等的连续生产，灵活性好，抛光时多个抛光机能够围绕着管体360°转动，从而实现多角度的抛光处理，在作业时一边输送一边抛光，工作效率高。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种管道多角度抛光用的工业机器人，其特征在于：包括机架、设置在机架上的管道输送装置、设置在机架上的管道抛光装置和控制装置，所述管道输送装置和管道抛光装置均与控制装置电性连接；

所述管道输送装置包含有第一连接环和气缸体，所述第一连接环与机架固定连接，所述第一连接环上设置有与气缸体相配对的第一安装孔，所述气缸体通过第一安装孔穿入第一连接环内，所述气缸体与第一连接环固定连接，所述气缸体设置有四个，所述气缸体呈十字状分布，所述气缸体的输出轴上均设置有双轴伸电机，所述双轴伸电机的输出轴上设置有输送轮体，所述输送轮体与双轴伸电机的输出轴固定连接，所述机架上设置有用于为气缸体供气的气泵体；

管道抛光装置包含有第二连接环、电动推杆和减速电机，所述第二连接环上设置有齿环和第二安装孔，所述机架上设置有转动轴承，所述第二连接环插入转动轴承内并与转动轴承的内圈固定连接，所述减速电机和转动轴承的外圈均与机架固定连接，所述减速电机上设置有与齿环相啮合的驱动齿轮，所述减速电机通过转动轴承、齿环和驱动齿轮与第二连接环联动，所述电动推杆通过第二安装孔穿入第二连接环内，所述电动推杆与第二连接环固定连接，所述电动推杆的杆端设置有抛光机。

2.根据权利要求1所述的一种管道多角度抛光用的工业机器人，其特征在于：所述输送轮体的侧壁上设置有柔性耐磨橡胶环，所述柔性耐磨橡胶环与输送轮体固定连接，所述柔性耐磨橡胶环的外环面与输送轮体的轮面相持平，所述柔性耐磨橡胶环上设置有槽体，所述双轴伸电机的输出轴插入槽体内，所述双轴伸电机与槽体间隙配合。

3.根据权利要求2所述的一种管道多角度抛光用的工业机器人，其特征在于：所述双轴伸电机上设置有隔热垫，所述隔热垫上设置有距离传感器，所述距离传感器与控制装置电性连接，所述距离传感器的探测面被配置为与输送的待抛光管道相平行。

4.根据权利要求3所述的一种管道多角度抛光用的工业机器人，其特征在于：所述第二连接环的内环面上设置有风翼，所述风翼与第二连接环固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种管道多角度抛光用的工业机器人，其特征在于：所述电动推杆和抛光机均设置有四个，所述电动推杆呈十字状分布。

6.根据权利要求5所述的一种管道多角度抛光用的工业机器人，其特征在于：所述抛光机包含有法兰盘、盘式电机和抛光盘，所述法兰盘与电动推杆的杆端固定连接，所述法兰盘与盘式电机的背面固定连接，所述抛光盘与盘式电机的输出轴固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种管道多角度抛光用的工业机器人，其特征在于：所述电动推杆的杆端上设置有矩形限位部，所述法兰盘中部设置有与矩形限位部相配对的矩形限位孔，所述矩形限位部插入矩形限位孔内，所述法兰盘一面设置有防止矩形限位部脱离矩形限位孔的连接座体，所述连接座体与法兰盘固定连接，所述法兰盘另一面设置有隔板，所述隔板位于盘式电机和法兰盘之间，所述隔板和盘式电机均与法兰盘固定连接，所述隔板盖住矩形限位孔并形成有安装腔，所述安装腔内设置有压力传感器，所述压力传感器与控制装置电性连接，所述压力传感器与隔板固定连接。

8.根据权利要求7所述的一种管道多角度抛光用的工业机器人，其特征在于：所述气缸体之间设置有接驳管，所述气缸体通过接驳管形成串接气缸组，所述串接气缸组连有排气管，所述排气管上设置有第一电磁阀，所述气泵体与串接气缸组之间设置有高压气管，所述高压气管上设置有第二电磁阀，所述气泵体和串接气缸组通过高压气管相连通，所述第一电磁阀和第二电磁阀均与控制装置电性连接。

9.根据权利要求8所述的一种管道多角度抛光用的工业机器人，其特征在于：所述第一连接环上设置有定位架，所述定位架与接驳管固定连接。

10.一种如权利要求9所述的管道多角度抛光用的工业机器人的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）将待抛光管道送入到第一连接环内，随后通过控制装置启动气泵体，同时打开高压气管上第二电磁阀，使得气缸体内部受到气压的作用从而带动双轴伸电机往待抛光管道靠拢；

2）一旦双轴伸电机与待抛光管道的距离达到设定值时，距离传感器将信息反馈给控制装置，随后控制装置停止气泵体工作，同时关闭第二电磁阀；

3）控制装置启动双轴伸电机带动输送轮体工作，使得待抛光管道逐渐进入第二连接环内；

4）待抛光管道进入到第二连接环内后，通过控制装置启动电动推杆将抛光盘往待抛光管道方向输送；

5）一旦达到压力传感器的设定值时，控制装置停止电动推杆工作，同时依次启动盘式电机和减速电机，对待抛光管道进行多角度的抛光。

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