CN114406880A - 一种基于工业机器人刀柄打磨系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于工业机器人刀柄打磨系统，属于刀具加工设备技术领域。基于工业机器人刀柄打磨系统，包括：上、下料的工业机器人以及根据加工菜刀的工序依次设置的双工位上料系统、砂带砂轮打磨系统和双工位浮动抛光系统，所述工业机器人、所述砂带砂轮打磨系统和所述双工位浮动抛光系统均设置在支撑台上，所述双工位上料系统紧挨所述支撑台设置。有益效果：自动化对刀柄进行打磨抛光处理，提高工厂的自动化水平与生产效率。

Description

一种基于工业机器人刀柄打磨系统

技术领域

本发明属于刀具加工设备技术领域，具体涉及一种基于工业机器人刀柄打磨系统。

背景技术

菜刀是每个家庭的必需品，市场需求量大，并且更换也较为频繁。原始菜刀加工工艺都是靠人工打磨，一、加工环境恶劣，对员工身体伤害较大；二、所有工艺考人工经验判断，非常考验操作人员的经验水平；三、加工过程中无法稳定保证加工一致性。

因此，提出一种基于工业机器人刀柄打磨系统以解决现有技术的不足。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题提供一种基于工业机器人刀柄打磨系统，自动化对刀柄进行打磨抛光处理，提高工厂的自动化水平与生产效率。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：基于工业机器人刀柄打磨系统包括：上、下料的工业机器人以及根据加工菜刀的工序依次设置的双工位上料系统、砂带砂轮打磨系统和双工位浮动抛光系统，所述工业机器人、所述砂带砂轮打磨系统和所述双工位浮动抛光系统均设置在支撑台上，所述双工位上料系统紧挨所述支撑台设置。

有益效果：自动化对刀柄进行打磨抛光处理，提高工厂的自动化水平与生产效率。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述双工位上料系统包括框架和工作台，所述框架上水平固定设有所述工作台，所述工作台的两端上均设有上料固定机构。

采用上述进一步方案的有益效果是：框架上固定设置工作台，工作台上设置用于存放刀具的上料固定机构，能满足大批量存储，支撑稳定。

进一步，所述上料固定机构包括两个间隔且平行设置的直线滑轨、滑板、连接板、刀支撑板、刀背挡板、气缸、浮动接头、浮动接头安装板和调整安装板，所述直线滑轨固定在所述工作台，两个所述直线滑轨上方设有所述刀支撑板，所述气缸固定在所述工作台上，两个所述直线滑轨上均滑动设有所述滑板，所述滑板的上部固定连接所述连接板，所述气缸的输出端连接所述浮动接头安装板上的所述浮动接头，所述浮动接头安装板固定连接所述调整安装板，所述调整安装板固定连接一个所述连接板，所述刀支撑板上间隔且平行设置有多个用于安置菜刀的安置槽，每个所述安置槽的一端设有所述刀背挡板，相邻的两个所述安置槽之间均设有用于固定所述菜刀的固定机构。

采用上述进一步方案的有益效果是：气缸启动通过滑板与直线滑轨的滑动结构，带动整个刀支撑板来回移动，便于后续的工业机器人夹取，固定机构用于固定菜刀的位置，防止出现位置偏移，影响机器人夹取。

进一步，所述固定机构包括安装基础板、磁体安装板和磁铁，所述安装基础板固定在所述刀支撑板上，所述安装基础板的侧壁上固定设有所述磁体安装板，所述磁体安装板内嵌设所述磁铁。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过磁铁的磁力吸附菜刀，也便于机器人夹取。

进一步，所述砂带砂轮打磨系统包括安装箱座、第一磨砂轮、第二磨砂轮和打磨砂筒，所述安装箱座固定在所述支撑台上，所述安装箱座内设有磨砂电机，所述磨砂电机的输出端传动连接有第一转轴的一端，另一端伸出所述安装箱座与所述第一磨砂轮连接，所述第一磨砂轮与所述第二磨砂轮通过皮带连接，所述第二磨砂轮的中心水平固定设有第二转轴的一端，另一端连接所述打磨砂筒，所述第二转轴通过安装支架转动设置在所述安装箱座上。

采用上述进一步方案的有益效果是：磨砂电机电动第一磨砂轮和第二磨砂轮转动，刀具可以通过磨砂皮带进行磨砂，同时第二磨砂轮和第二转轴同步转动，第二转轴上的打磨砂筒可进行打磨。

进一步，所述双工位浮动抛光系统包括抛光机底座、抛光机、第一抛光轮和第二抛光轮，所述抛光机底座固定在所述支撑台上，所述抛光机底座上固定设有所述抛光机，所述抛光机有两个输出轴，两个所述输出轴分别传动连接所述第一抛光轮和所述第二抛光轮。

采用上述进一步方案的有益效果是：第一抛光机是双轴电机，可以通过两个抛光轮进行抛光。

进一步，所述抛光机底座与所述抛光机之间设有力控浮动装置。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过控制输入气压，最后完成对上方抛光机的一个受力补偿，以达到抛光过程中刀柄与抛光轮之间是一个恒力状态，更好的完成抛光工艺需求。

进一步，所述工业机器人包括机器人体和菜刀夹具，所述机器人体的输出端连接所述菜刀夹具。

采用上述进一步方案的有益效果是：自动化操作，代替人工，提高工作效率，降低风险。

进一步，还包括总控柜和工业机器人电控柜，所述总控柜上设置有所述工业机器人电控柜，所述总控柜分别电连接所述双工位上料系统、所述砂带砂轮打磨系统和所述双工位浮动抛光系统，所述工业机器人电控柜电连接所述工业机器人。

采用上述进一步方案的有益效果是：控制柜控制，操作方便，控制精度高。

进一步，所述双工位上料系统、所述砂带砂轮打磨系统和所述双工位浮动抛光系统和所述工业机器人组成的生产线外围设有护栏总成。

采用上述进一步方案的有益效果是：护栏总成能够将生产线与外部隔离成一个相对独立的生产区域，增强安全性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为双工位上料系统的结构示意图；

图3为砂带砂轮打磨系统的结构示意图；

图4为双工位浮动抛光系统的结构示意图；

图5为工业机器人的结构示意图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、双工位上料系统；101、框架；102、工作台；103、直线滑轨；104、滑板；105、连接板；106、刀支撑板；107、刀背挡板；108、安装基础板；109、磁铁安装板；110、磁铁；111、气缸；112、浮动接头；113、浮动接头安装板；114、调整安装板；2、砂带砂轮打磨系统；201、安装箱座；202、第一磨砂轮；203、第二磨砂轮；204、打磨砂筒；205、第一转轴；206、第二转轴；3、双工位浮动抛光系统；301、抛光机底座；302、力控浮动装置；303、抛光机；304、第一抛光轮；305、第二抛光轮；4、工业机器人；401、机器人体；402、菜刀夹具；5、支撑台；6、传输带；7、护栏总成；8、总控柜；9、工业机器人电控柜。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例

如图1-5所示，本实施例提供一种基于工业机器人刀柄打磨系统，包括：上、下料的工业机器人4以及根据加工菜刀117的工序依次设置的双工位上料系统1、砂带砂轮打磨系统2和双工位浮动抛光系统3，所述工业机器人4、所述砂带砂轮打磨系统2和所述双工位浮动抛光系统3均设置在支撑台5上，所述双工位上料系统1紧挨所述支撑台5设置，还包括设置在支撑台5旁边的总控柜8和工业机器人电控柜9，所述总控柜8上设置有所述工业机器人电控柜9，所述总控柜8分别电连接所述双工位上料系统1、所述砂带砂轮打磨系统2和所述双工位浮动抛光系统3，所述工业机器人电控柜9电连接所述工业机器人4，所述双工位上料系统1、所述砂带砂轮打磨系统2和所述双工位浮动抛光系统3和所述工业机器人4组成的生产线外围设有护栏总成7，在菜刀117通过打磨和抛光处理后，可通过工业机器人4夹具到传输带6上，运输到合适的工作位置。

需要说明的是，所述双工位上料系统1包括长方体的框架101和工作台102，所述框架101上通过螺栓固定设有所述工作台102，所述工作台102的两端上均设有上料固定机构；所述上料固定机构包括两个间隔且平行设置的直线滑轨103、滑板104、连接板105、刀支撑板106、刀背挡板107、气缸111、浮动接头112、浮动接头安装板113和调整安装板114，所述直线滑轨103通过螺栓固定在所述工作台102，两个所述直线滑轨103上方设有所述刀支撑板106，所述气缸111固定在所述工作台102上，两个所述直线滑轨103上均滑动设有所述滑板104，所述滑板104的上部固定连接所述连接板105，所述气缸111的输出端连接所述浮动接头安装板113上的所述浮动接头112，所述浮动接头安装板113固定连接所述调整安装板114，所述调整安装板114固定连接一个所述连接板105，所述刀支撑板106上间隔且平行设置有多个用于安置菜刀117的安置槽，每个所述安置槽的一端设有所述刀背挡板107，相邻的两个所述安置槽之间均设有用于固定所述菜刀117的固定机构；所述固定机构包括安装基础板108、磁体安装板109和磁铁110，所述安装基础板108固定在所述刀支撑板106上，所述安装基础板108的侧壁上固定设有所述磁体安装板109，所述磁体安装板109内嵌设所述磁铁110，采用双工位方式，一侧在人工上料的时候，另一侧上料完成的也可以进入工作区域进行机器人打磨操作。

进一步，工作台102的左、右两端均设有缓冲安装板115，缓冲安装板115上设有缓冲器，缓冲器的型号为ACA0806_1。

具体地，所述砂带砂轮打磨系统2包括安装箱座201、第一磨砂轮202、第二磨砂轮203和打磨砂筒204，所述安装箱座201固定在所述支撑台5上，所述安装箱座201内设有磨砂电机，所述磨砂电机的输出端传动连接有第一转轴205的一端，另一端伸出所述安装箱座201与所述第一磨砂轮202连接，所述第一磨砂轮202与所述第二磨砂轮203通过皮带连接，所述第二磨砂轮203的中心水平固定设有第二转轴206的一端，另一端连接所述打磨砂筒204，所述第二转轴206通过安装支架转动设置在所述安装箱座201上。

需要说明的是，第一磨砂轮202和第二磨砂轮203的直径不一样，可对于不同规格的刀具进行打磨。

具体地，所述双工位浮动抛光系统3包括抛光机底座301、抛光机303、第一抛光轮304和第二抛光轮305，所述抛光机底座301通过螺栓固定在所述支撑台5上，所述抛光机底座301上固定设有所述抛光机303，所述抛光机303有两个输出轴，两个所述输出轴分别传动连接所述第一抛光轮304和所述第二抛光轮305。

具体地，第一抛光轮304和所述第二抛光轮305的直径不一样，可对于不同规格的刀具进行抛光。

具体地，所述抛光机底座301与所述抛光机303之间设有力控浮动装置302，力控浮动装置302通过控制输入气压，最后完成对上方抛光机的一个受力补偿，以达到抛光过程中刀柄与抛光轮之间是一个恒力状态，更好的完成抛光工艺需求，力控浮动装置302的结构包括打磨活动端、固定座以及与机器人末端相连的固定端，固定座设置于打磨活动端和固定端之间，固定座与固定端的下端固定连接，固定座上设置有用于提供打磨力位补偿的动力组件、用于提供打磨重力补偿的重力平衡组件、用于测量与地面水平夹角的倾角测量组件以及用于测量是否相对地面位置变化的测距组件；动力组件设置有动力浮动接头，动力浮动接头的一端与动力组件的输出端连接，动力浮动接头的另一端与打磨活动端连接；重力平衡组件设置有平衡浮动接头，平衡浮动接头的一端与重力平衡组件的输出端连接，平衡浮动接头的另一端与打磨活动端连接；固定座与打磨活动端之间设置有导向模组，导向模组的一端与固定座固定连接，导向模组的另一端与打磨活动端连接；动力浮动接头的下端与打磨活动端之间设置有测力组件。

具体地，所述工业机器人4包括机器人体401和菜刀夹具402，所述机器人体401的输出端连接所述菜刀夹具402，工业机器人4的型号为HSR-JM6012。

工作原理：菜刀117通过双工位上料工作台进入工业机器人4打磨工作区；工业机器人4夹持菜刀117进行砂带打磨，打磨过程中机器人能够比员工更加精确稳定的完成打磨方向上的摆动，让打磨的刀柄更加平顺光滑；砂带打磨完成后进行砂筒打磨，进一步完善一些打磨位置的圆弧过渡；打磨完成后进行刀柄抛光，由于抛光机303上有力控浮动机构302，即保证抛光力度，又让机器人的运动轨迹能够更好的完成各个面的抛光，刀柄表面更加光滑；所有工艺完成后机器人夹持菜刀117到输送带6，最后完成整个工序。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“内”、“外”、“周侧”、“周向”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。

在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”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，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者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必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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 (10)

1.一种基于工业机器人刀柄打磨系统，其特征在于，包括：上、下料的工业机器人(4)以及根据加工菜刀(117)的工序依次设置的双工位上料系统(1)、砂带砂轮打磨系统(2)和双工位浮动抛光系统(3)，所述工业机器人(4)、所述砂带砂轮打磨系统(2)和所述双工位浮动抛光系统(3)均设置在支撑台(5)上，所述双工位上料系统(1)紧挨所述支撑台(5)设置。

2.根据权利要求1所述的基于工业机器人刀柄打磨系统，其特征在于，所述双工位上料系统(1)包括框架(101)和工作台(102)，所述框架(101)上水平固定设有所述工作台(102)，所述工作台(102)的两端上均设有上料固定机构。

3.根据权利要求2所述的基于工业机器人刀柄打磨系统，其特征在于，所述上料固定机构包括两个间隔且平行设置的直线滑轨(103)、滑板(104)、连接板(105)、刀支撑板(106)、刀背挡板(107)、气缸(111)、浮动接头(112)、浮动接头安装板(113)和调整安装板(114)，所述直线滑轨(103)固定在所述工作台(102)，两个所述直线滑轨(103)上方设有所述刀支撑板(106)，所述气缸(111)固定在所述工作台(102)上，两个所述直线滑轨(103)上均滑动设有所述滑板(104)，所述滑板(104)的上部固定连接所述连接板(105)，所述气缸(111)的输出端连接所述浮动接头安装板(113)上的所述浮动接头(112)，所述浮动接头安装板(113)固定连接所述调整安装板(114)，所述调整安装板(114)固定连接一个所述连接板(105)，所述刀支撑板(106)上间隔且平行设置有多个用于安置菜刀(117)的安置槽，每个所述安置槽的一端设有所述刀背挡板(107)，相邻的两个所述安置槽之间均设有用于固定所述菜刀(117)的固定机构。

4.根据权利要求3所述的基于工业机器人刀柄打磨系统，其特征在于，所述固定机构包括安装基础板(108)、磁体安装板(109)和磁铁(110)，所述安装基础板(108)固定在所述刀支撑板(106)上，所述安装基础板(108)的侧壁上固定设有所述磁体安装板(109)，所述磁体安装板(109)内嵌设所述磁铁(110)。

5.根据权利要求1所述的基于工业机器人刀柄打磨系统，其特征在于，所述砂带砂轮打磨系统(2)包括安装箱座(201)、第一磨砂轮(202)、第二磨砂轮(203)和打磨砂筒(204)，所述安装箱座(201)固定在所述支撑台(5)上，所述安装箱座(201)内设有磨砂电机，所述磨砂电机的输出端传动连接有第一转轴(205)的一端，另一端伸出所述安装箱座(201)与所述第一磨砂轮(202)连接，所述第一磨砂轮(202)与所述第二磨砂轮(203)通过皮带连接，所述第二磨砂轮(203)的中心水平固定设有第二转轴(206)的一端，另一端连接所述打磨砂筒(204)，所述第二转轴(206)通过安装支架转动设置在所述安装箱座(201)上。

6.根据权利要求1所述的基于工业机器人刀柄打磨系统，其特征在于，所述双工位浮动抛光系统(3)包括抛光机底座(301)、抛光机(303)、第一抛光轮(304)和第二抛光轮(305)，所述抛光机底座(301)固定在所述支撑台(5)上，所述抛光机底座(301)上固定设有所述抛光机(303)，所述抛光机(303)有两个输出轴，两个所述输出轴分别传动连接所述第一抛光轮(304)和所述第二抛光轮(305)。

7.根据权利要求6所述的基于工业机器人刀柄打磨系统，其特征在于，所述抛光机底座(301)与所述抛光机(303)之间设有力控浮动装置(302)。

8.根据权利要求1-7任一项所述的基于工业机器人刀柄打磨系统，其特征在于，所述工业机器人(4)包括机器人体(401)和菜刀夹具(402)，所述机器人体(401)的输出端连接所述菜刀夹具(402)。

9.根据权利要求8所述的基于工业机器人刀柄打磨系统，其特征在于，还包括总控柜(8)和工业机器人电控柜(9)，所述总控柜(8)上设置有所述工业机器人电控柜(9)，所述总控柜(8)分别电连接所述双工位上料系统(1)、所述砂带砂轮打磨系统(2)和所述双工位浮动抛光系统(3)，所述工业机器人电控柜(9)电连接所述工业机器人(4)。

10.根据权利要求8所述的基于工业机器人刀柄打磨系统，其特征在于，所述双工位上料系统(1)、所述砂带砂轮打磨系统(2)和所述双工位浮动抛光系统(3)和所述工业机器人(4)组成的生产线外围设有护栏总成(7)。

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