CN113560968A - 一种运用机器人技术对刀具自动开刃口的制造工艺及生产线 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种运用机器人技术对刀具自动开刃口的制造工艺及生产线，涉及刀具生产技术领域，针对现有的问题，现提出如下方案，包括第一工作台，所述第一工作台顶部一端固定有粗磨机构，且第一工作台顶部另一端固定有细磨机构，所述粗磨机构包括第一防护箱，且第一防护箱一侧外壁开有矩形打磨口。本发明利用机械臂和夹持机构对刀具进行夹持，并且配合机械臂的角度控制，可以在粗磨机构内部实现对刀具的开刃粗磨处理，并且在粗磨的过程中不断的淋水处理，可以对刀具表面清洁的同时，也可以实现降温处理，而打磨过程中的污水通过过滤箱的过滤处理后又进行循环利用，从而极大地节约了水资源。

Description

一种运用机器人技术对刀具自动开刃口的制造工艺及生产线
技术领域
本发明涉及刀具生产技术领域，尤其涉及一种运用机器人技术对刀具自动开刃口的制造工艺及生产线。
背景技术
开刃是厨房用刀剪在生产制造过程中的关键工序之一，传统开刃都是采用人工锻打，然后是人工打磨，随着现代化生产规模发展的需要，传统方式十分落后。目前，机器人已经被大量使用在工业生产中，但是系统性地运用机器人技术，还原人工打磨开刃的步骤，需要将机器人的机械性能完美地与刀具开刃的工艺技术结合起来，因此开发一种运营机器人技术对刀具自动开刃口的工艺及其生产线十分必要，以便于完全运用机器人替代人工，实现工业的规模化生产，提升智能化制造水平，提升产品生产效率的同时，保证产品的质量，甚至要超越人工打磨开刃的质量水平。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种运用机器人技术对刀具自动开刃口的制造工艺及生产线。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种运用机器人技术对刀具自动开刃口的生产线，包括第一工作台，所述第一工作台顶部一端固定有粗磨机构，且第一工作台顶部另一端固定有细磨机构，所述粗磨机构包括第一防护箱，且第一防护箱一侧外壁开有矩形打磨口，所述第一防护箱一侧内壁固定连有轴承的第一转动轴，且第一转动轴连接有第一伺服电机，所述第一转动轴远离第一伺服电机的一端安装有打磨片，且第一防护箱顶部内壁安装有等距离分布的喷淋头；
所述第一防护箱底部开有排水槽，且排水槽底部内壁连通有第二排水管，所述第二排水管连通有过滤箱，且过滤箱放置在集水箱内部，所述集水箱内部安装有抽水泵，且抽水泵顶部连通有进水管，所述进水管与喷淋头相互连通；
所述第二防护箱一侧内壁安装连有轴承的第二转动轴，且第二转动轴一侧连接有百叶轮，所述第二转动轴另一侧连接有第二伺服电机，所述第一工作台一侧外壁焊接有对称分布的固定板，且固定板上方安装有机械臂，所述机械臂上固定有连接板，且连接板上均安装有夹持机构；
所述第一工作台一侧设有送料机构，且送料机构包括第二工作台，所述第二工作台顶部外壁焊接有支撑块，且支撑块上固定连有轴承的传动辊，所述传动辊上固定有对称分布的皮带轮，且皮带轮一侧连接有驱动电机，所述皮带轮之间通过输送皮带传动连接，且输送皮带上安装有等距离分布的固定刀架，所述固定刀架底部固定有红外发射器。
进一步的，所述第一工作台顶部四周外壁开有矩形凹槽，且矩形凹槽底部内壁为弧形结构，所述弧形结构的最低端连接有第一排水管。
进一步的，所述过滤箱顶部外壁开有等距离分布的矩形插槽，且矩形插槽内部均插接有过滤网箱，所述过滤网箱为网孔状结构，且过滤网箱内部均填充有活性炭。
进一步的，所述第二防护箱一侧内壁开有矩形槽口，且矩形槽口一侧安装有安装板，所述安装板上安装有电动伸缩杆，且电动伸缩杆活塞杆处安装有打磨蜡。
进一步的，所述夹持机构包括安装在连接板上的导向轨，且导向轨内部固定连有轴承的双向螺纹杆，所述双向螺纹杆一端连接有第三伺服电机，且双向螺纹杆中部外壁螺接有导向块。
进一步的，两个所述导向块上均焊接有夹持板，且两个夹持板相对一侧外壁均粘接有防滑垫，所述防滑垫外壁设有防滑螺纹。
进一步的，所述支撑块一侧外壁焊接有L型连接板，且L型连接板上安装有红外接收器，所述红外接收器和红外发射器均通过信号线连接有PLC控制器。
进一步的，所述第一伺服电机、抽水泵、电动伸缩杆、第二伺服电机、机械臂、第三伺服电机、驱动电机均通过导线连接有PLC控制器，且PLC控制器通过导线连接有外部电源。
进一步的，所述第二防护箱底部内壁开有矩形排料口，且矩形排料口底部设有废料箱。
一种运用机器人技术对刀具自动开刃口的制造工艺，包括以下步骤：
步骤一：首先利用电脑将相应的程序输入进机械手臂内部，对其运动轨迹和路线角度进行调节规划，然后将设备连接外部电源并连通；
步骤二：将模具压出来的未开刃的刀具放置在送料机构的固定刀架上，并且启动驱动电机，带动固定刀架不断的移动，当红外发射器发射的信号被红外接收器接收时，发送信号给PLC控制器，切断驱动电机的电源进行停止，然后机械臂配合夹持机构将刀具进行夹紧固定；
步骤三：夹紧的刀具会被移动至粗磨机构内部，不断转动的打磨片对刀具进行打磨，而机械臂控制好打磨的角度，对刀具进行开刃处理，打磨期间喷淋头不断的喷洒水进行处理和冷却；
步骤四：粗磨完毕后的刀具会被防止在固定刀架上继续输送，而输送至细磨机构附近时，驱动电机切断电源，机械臂配合夹持机构对刀具进行加紧，然后输送至细磨机构内部，百叶轮配合打磨蜡会对刀具进行细磨处理，开刃完毕之后刀具防止在固定刀架上方，输送至后面进行收纳。
本发明的有益效果为：
1、本设计的运用机器人技术对刀具自动开刃口的制造工艺及生产线，通过在送料机构内部安装红外发射器和红外接收器，并配合PLC控制器的相互配合，当刀具放置在固定刀架上方时，可以进行精准的定位停下，从而方便机械臂精准的进行定位取样，从而节省大量固定所耗费的时间，提高工作效率；
2、本设计的运用机器人技术对刀具自动开刃口的制造工艺及生产线，利用机械臂和夹持机构对刀具进行夹持，并且配合机械臂的角度控制，可以在粗磨机构内部实现对刀具的开刃粗磨处理，并且在粗磨的过程中不断的淋水处理，可以对刀具表面清洁的同时，也可以实现降温处理，而打磨过程中的污水通过过滤箱的过滤处理后又进行循环利用，从而极大地节约了水资源；
3、本设计的运用机器人技术对刀具自动开刃口的制造工艺及生产线，当刀具进行粗磨处理后，利用细磨机构并且配合打磨蜡的自动补给作用，可以实现对刀具的细磨处理工作，两次的打磨处理，可以让开刃的刀具更加锋利。
附图说明
图1为本发明提出的一种运用机器人技术对刀具自动开刃口的生产线整体三维结构主视图；
图2为本发明提出的一种运用机器人技术对刀具自动开刃口的生产线的整体三维结构侧视图；
图3为本发明提出的一种运用机器人技术对刀具自动开刃口的生产线的整体三维结构后视图；
图4为本发明提出的一种运用机器人技术对刀具自动开刃口的生产线的整体三维结构仰视图；
图5为本发明提出的一种运用机器人技术对刀具自动开刃口的生产线的粗磨三维结构主视图；
图6为本发明提出的一种运用机器人技术对刀具自动开刃口的生产线的粗磨三维结构侧视图；
图7为本发明提出的一种运用机器人技术对刀具自动开刃口的生产线的夹持机构三维结构示意图；
图8为本发明提出的一种运用机器人技术对刀具自动开刃口的生产线的送料机构三维结构主视图；
图9为本发明提出的一种运用机器人技术对刀具自动开刃口的生产线的整体三维结构俯视图。
图中：1第一工作台、2矩形凹槽、3第一排水管、4粗磨机构、5细磨机构、6第一防护箱、7矩形打磨口、8第一转动轴、9第一伺服电机、10打磨片、11喷淋头、12排水槽、13第二排水管、14集水箱、15过滤箱、16抽水泵、17进水管、18第二防护箱、19矩形槽口、20安装板、21电动伸缩杆、22打磨蜡、23第二转动轴、24百叶轮、25第二伺服电机、26矩形排料口、27废料箱、28固定板、29机械臂、30连接板、31夹持机构、32导向轨、33双向螺纹杆、34第三伺服电机、35导向块、36夹持板、37送料机构、38第二工作台、39支撑块、40传动辊、41皮带轮、42驱动电机、43输送皮带、44固定刀架、45红外发射器、46L型连接板、47红外接收器、48PLC控制器。
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。
实施例1，
参照图1-9，一种运用机器人技术对刀具自动开刃口的生产线，包括第一工作台1，所述第一工作台1顶部一端固定有粗磨机构4，且第一工作台1顶部另一端固定有细磨机构5，所述第一工作台1顶部四周外壁开有矩形凹槽2，且矩形凹槽2底部内壁为弧形结构，所述弧形结构的最低端连接有第一排水管3，所述粗磨机构4包括第一防护箱6，且第一防护箱6一侧外壁开有矩形打磨口7，所述第一防护箱6一侧内壁固定连有轴承的第一转动轴8，且第一转动轴8连接有第一伺服电机9，所述第一转动轴8远离第一伺服电机9的一端安装有打磨片10，且第一防护箱6顶部内壁安装有等距离分布的喷淋头11；
所述第一防护箱6底部开有排水槽12，且排水槽12底部内壁连通有第二排水管13，所述第二排水管13连通有过滤箱15，且过滤箱15放置在集水箱14内部，所述过滤箱15顶部外壁开有等距离分布的矩形插槽，且矩形插槽内部均插接有过滤网箱，所述过滤网箱为网孔状结构，且过滤网箱内部均填充有活性炭，所述集水箱14内部安装有抽水泵16，且抽水泵16顶部连通有进水管17，所述进水管17与喷淋头11相互连通；
所述第二防护箱18一侧内壁安装连有轴承的第二转动轴23，所述第二防护箱18一侧内壁开有矩形槽口19，且矩形槽口19一侧安装有安装板20，所述安装板20上安装有电动伸缩杆21，且电动伸缩杆21活塞杆处安装有打磨蜡22，且第二转动轴23一侧连接有百叶轮24，所述第二转动轴23另一侧连接有第二伺服电机25，所述第二防护箱18底部内壁开有矩形排料口26，且矩形排料口26底部设有废料箱27，所述第一工作台1一侧外壁焊接有对称分布的固定板28，且固定板28上方安装有机械臂29，所述机械臂29上固定有连接板30，且连接板30上均安装有夹持机构31，所述夹持机构31包括安装在连接板30上的导向轨32，且导向轨32内部固定连有轴承的双向螺纹杆33，所述双向螺纹杆33一端连接有第三伺服电机34，且双向螺纹杆33中部外壁螺接有导向块35，两个所述导向块35上均焊接有夹持板36，且两个夹持板36相对一侧外壁均粘接有防滑垫，所述防滑垫外壁设有防滑螺纹，利用机械臂29和夹持机构31对刀具进行夹持，并且配合机械臂29的角度控制，可以在粗磨机构4内部实现对刀具的开刃粗磨处理，并且在粗磨的过程中不断的淋水处理，可以对刀具表面清洁的同时，也可以实现降温处理，而打磨过程中的污水通过过滤箱15的过滤处理后又进行循环利用，从而极大地节约了水资源；；
所述第一工作台1一侧设有送料机构37，且送料机构37包括第二工作台38，所述第二工作台38顶部外壁焊接有支撑块39，且支撑块39上固定连有轴承的传动辊40，所述传动辊40上固定有对称分布的皮带轮41，且皮带轮41一侧连接有驱动电机42，所述皮带轮41之间通过输送皮带43传动连接，且输送皮带43上安装有等距离分布的固定刀架44，通过在送料机构37内部安装红外发射器45和红外接收器47，并配合PLC控制器48的相互配合，当刀具放置在固定刀架44上方时，可以进行精准的定位停下，从而方便机械臂29精准的进行定位取样，从而节省大量固定所耗费的时间，提高工作效率；
所述固定刀架44底部固定有红外发射器45，所述支撑块39一侧外壁焊接有L型连接板46，且L型连接板46上安装有红外接收器47，所述红外接收器47和红外发射器45均通过信号线连接有PLC控制器48，所述第一伺服电机9、抽水泵16、电动伸缩杆21、第二伺服电机25、机械臂29、第三伺服电机34、驱动电机42均通过导线连接有PLC控制器48，且PLC控制器48通过导线连接有外部电源，当刀具进行粗磨处理后，利用细磨机构5并且配合打磨蜡22的自动补给作用，可以实现对刀具的细磨处理工作，两次的打磨处理，可以让开刃的刀具更加锋利；
一种运用机器人技术对刀具自动开刃口的制造工艺，包括以下步骤：
步骤一：首先利用电脑将相应的程序输入进机械手臂内部，对其运动轨迹和路线角度进行调节规划，然后将设备连接外部电源并连通；
步骤二：将模具压出来的未开刃的刀具放置在送料机构的固定刀架上，并且启动驱动电机，带动固定刀架不断的移动，当红外发射器发射的信号被红外接收器接收时，发送信号给PLC控制器，切断驱动电机的电源进行停止，然后机械臂配合夹持机构将刀具进行夹紧固定；
步骤三：夹紧的刀具会被移动至粗磨机构内部，不断转动的打磨片对刀具进行打磨，而机械臂控制好打磨的角度，对刀具进行开刃处理，打磨期间喷淋头不断的喷洒水进行处理和冷却；
步骤四：粗磨完毕后的刀具会被防止在固定刀架上继续输送，而输送至细磨机构附近时，驱动电机切断电源，机械臂配合夹持机构对刀具进行加紧，然后输送至细磨机构内部，百叶轮配合打磨蜡会对刀具进行细磨处理，开刃完毕之后刀具防止在固定刀架上方，输送至后面进行收纳。
当使用该运用机器人技术对刀具自动开刃口的生产线时，首先将该生产线连接外部电源，然后将需要开刃的刀具均匀的摆放在固定刀架44上方，并且将集水箱14内部放入清水，完毕之后驱动电机42带动输送皮带43不断的移动，当红外接收器47接收到红外发射器45的信号时，PLC控制器48则会切断驱动电机42电源，而刀具会移动至机械臂29正前方，从而机械臂29调节角度移动至固定刀架44上方时，夹持机构31会对刀具进行夹持，然后将刀具移动至粗磨机构4的内部，第一伺服电机9驱动打磨片10进行打磨，将刀具进行开刃处理，而在期间内，抽水泵16不断的抽水，喷淋头11不断的洒水降温处理，而粗磨完毕之后机械臂29将刀具放置在固定刀架44上方，此时驱动电机42驱动输送皮带43移动，当刀具移动至细磨机构5前方时，机械臂29配合夹持机构31对刀具进行夹持固定，此时电动伸缩杆21将打磨蜡22与百叶轮24相互靠近，完成上蜡处理，然后对刀具进行细磨打磨，打磨完毕后的刀具会被放在固定刀架44上方继续输送至后方进行收集。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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设备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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
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)

1.一种运用机器人技术对刀具自动开刃口的生产线，包括第一工作台(1)，其特征在于，所述第一工作台(1)顶部一端固定有粗磨机构(4)，且第一工作台(1)顶部另一端固定有细磨机构(5)，所述粗磨机构(4)包括第一防护箱(6)，且第一防护箱(6)一侧外壁开有矩形打磨口(7)，所述第一防护箱(6)一侧内壁固定连有轴承的第一转动轴(8)，且第一转动轴(8)连接有第一伺服电机(9)，所述第一转动轴(8)远离第一伺服电机(9)的一端安装有打磨片(10)，且第一防护箱(6)顶部内壁安装有等距离分布的喷淋头(11)；
所述第一防护箱(6)底部开有排水槽(12)，且排水槽(12)底部内壁连通有第二排水管(13)，所述第二排水管(13)连通有过滤箱(15)，且过滤箱(15)放置在集水箱(14)内部，所述集水箱(14)内部安装有抽水泵(16)，且抽水泵(16)顶部连通有进水管(17)，所述进水管(17)与喷淋头(11)相互连通；
所述第二防护箱(18)一侧内壁安装连有轴承的第二转动轴(23)，且第二转动轴(23)一侧连接有百叶轮(24)，所述第二转动轴(23)另一侧连接有第二伺服电机(25)，所述第一工作台(1)一侧外壁焊接有对称分布的固定板(28)，且固定板(28)上方安装有机械臂(29)，所述机械臂(29)上固定有连接板(30)，且连接板(30)上均安装有夹持机构(31)；
所述第一工作台(1)一侧设有送料机构(37)，且送料机构(37)包括第二工作台(38)，所述第二工作台(38)顶部外壁焊接有支撑块(39)，且支撑块(39)上固定连有轴承的传动辊(40)，所述传动辊(40)上固定有对称分布的皮带轮(41)，且皮带轮(41)一侧连接有驱动电机(42)，所述皮带轮(41)之间通过输送皮带(43)传动连接，且输送皮带(43)上安装有等距离分布的固定刀架(44)，所述固定刀架(44)底部固定有红外发射器(45)。
2.根据权利要求1所述的一种运用机器人技术对刀具自动开刃口的生产线，其特征在于，所述第一工作台(1)顶部四周外壁开有矩形凹槽(2)，且矩形凹槽(2)底部内壁为弧形结构，所述弧形结构的最低端连接有第一排水管(3)。
3.根据权利要求1所述的一种运用机器人技术对刀具自动开刃口的生产线，其特征在于，所述过滤箱(15)顶部外壁开有等距离分布的矩形插槽，且矩形插槽内部均插接有过滤网箱，所述过滤网箱为网孔状结构，且过滤网箱内部均填充有活性炭。
4.根据权利要求1所述的一种运用机器人技术对刀具自动开刃口的生产线，其特征在于，所述第二防护箱(18)一侧内壁开有矩形槽口(19)，且矩形槽口(19)一侧安装有安装板(20)，所述安装板(20)上安装有电动伸缩杆(21)，且电动伸缩杆(21)活塞杆处安装有打磨蜡(22)。
5.根据权利要求1所述的一种运用机器人技术对刀具自动开刃口的生产线，其特征在于，所述夹持机构(31)包括安装在连接板(30)上的导向轨(32)，且导向轨(32)内部固定连有轴承的双向螺纹杆(33)，所述双向螺纹杆(33)一端连接有第三伺服电机(34)，且双向螺纹杆(33)中部外壁螺接有导向块(35)。
6.根据权利要求1所述的一种运用机器人技术对刀具自动开刃口的生产线，其特征在于，两个所述导向块(35)上均焊接有夹持板(36)，且两个夹持板(36)相对一侧外壁均粘接有防滑垫，所述防滑垫外壁设有防滑螺纹。
7.根据权利要求1所述的一种运用机器人技术对刀具自动开刃口的生产线，其特征在于，所述支撑块(39)一侧外壁焊接有L型连接板(46)，且L型连接板(46)上安装有红外接收器(47)，所述红外接收器(47)和红外发射器(45)均通过信号线连接有PLC控制器(48)。
8.根据权利要求4所述的一种运用机器人技术对刀具自动开刃口的生产线，其特征在于，所述第一伺服电机(9)、抽水泵(16)、电动伸缩杆(21)、第二伺服电机(25)、机械臂(29)、第三伺服电机(34)、驱动电机(42)均通过导线连接有PLC控制器(48)，且PLC控制器(48)通过导线连接有外部电源。
9.根据权利要求1所述的一种运用机器人技术对刀具自动开刃口的生产线，其特征在于，所述第二防护箱(18)底部内壁开有矩形排料口(26)，且矩形排料口(26)底部设有废料箱(27)。
10.一种运用机器人技术对刀具自动开刃口的制造工艺，包括以下步骤：
步骤一：首先利用电脑将相应的程序输入进机械手臂内部，对其运动轨迹和路线角度进行调节规划，然后将设备连接外部电源并连通；
步骤二：将模具压出来的未开刃的刀具放置在送料机构的固定刀架上，并且启动驱动电机，带动固定刀架不断的移动，当红外发射器发射的信号被红外接收器接收时，发送信号给PLC控制器，切断驱动电机的电源进行停止，然后机械臂配合夹持机构将刀具进行夹紧固定；
步骤三：夹紧的刀具会被移动至粗磨机构内部，不断转动的打磨片对刀具进行打磨，而机械臂控制好打磨的角度，对刀具进行开刃处理，打磨期间喷淋头不断的喷洒水进行处理和冷却；
步骤四：粗磨完毕后的刀具会被防止在固定刀架上继续输送，而输送至细磨机构附近时，驱动电机切断电源，机械臂配合夹持机构对刀具进行加紧，然后输送至细磨机构内部，百叶轮配合打磨蜡会对刀具进行细磨处理，开刃完毕之后刀具防止在固定刀架上方，输送至后面进行收纳。
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