CN115139193A - 一种盘形件自动化打磨设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种盘形件自动化打磨设备。该设备主要包括机架、打磨头组件、打磨平台组件、定位检测组件、零件转接平台、废屑收集组件、防护罩。本发明所提供的打磨设备可实现一定尺寸范围内多规格、异形外轮廓产品的柔性、高效、自动化的打磨。产品通过高效的电磁吸盘固定装置及柔性可调节的定位装置实现不同规格尺寸的产品的自动定位功能，配合两个定位传感器，识别不同产品的结构特征，以保证产品准确的初始位置，伺服电机带动砂轮片做径向移动、回转电机带动待打磨零件做回转运动，通过控制系统将上述两个运动精确插补，实现待打磨零件异性外轮廓的高精度打磨。同时设备配备防护罩、安全光栅、安全互锁门等安全措施，以保证设备的安全性。

Description

一种盘形件自动化打磨设备
技术领域
本发明专利涉及产品、零部件打磨领域，具体涉及一种盘形件自动化打磨设备。
背景技术
现有的盘形件打磨主要针对确定形状尺寸的某一特定产品，通用性差。
现有的盘形件打磨设备对于外轮廓上设置有安装耳等结构的异形盘形件无法实现自适应的打磨，需多工位配合实现此类异形外轮廓的盘形件的打磨。
现有盘形件打磨设备产品的装夹方式多采用上下夹紧式，定位工装多根据产品特殊的外形特征而设计，通用性差。
现有部分打磨设备已开始采用真空吸盘的装夹结构，但由于待打磨的产品多为铸件，表面质量较差，不易形成真空吸附，而且金属制品打磨过程中的打磨力较大，故该种结构在中大型铸件上的适用性较差。
发明内容
本发明专利旨在提出一种盘形件自动化打磨设备，以解决一定尺寸范围内多规格、异形外轮廓产品的柔性、高效、自动化打磨。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种盘形件自动化打磨设备，主要包括：机架、打磨头组件、打磨平台组件、定位检测组件、零件转接平台、铁屑收集组件、防护罩。
所述及的机架主要用于固定打磨头组件、打磨平台组件、定位检测组件、铁屑收集组件、防护罩，并根据待打磨零件的材料、尺寸、打磨参数、打磨效率等因素选取铸造、焊接或者型材搭建等的方式加以制造，以保证为设备整体提供足够的刚性支撑。
所述及的打磨头组件采用双砂轮结构，两个砂轮通过砂轮片安装轴及两端的轴承座固定在砂轮安装座上，砂轮安装座与砂轮片安装轴之间采用快换结构，以便于实现砂轮的快速更换，两砂轮之间通过套筒隔开，套筒上设置有中心定位孔，可通过定位螺钉保证套筒相对于砂轮片安装轴的位置，套筒可根据产品尺寸定做及快速更换，以调节两砂轮片之间的距离，适应不同宽度待打磨部位的一次打磨成形；所述的砂轮两侧设置有砂轮防护罩，用于防止铁屑飞溅和用于铁屑收集。
所述及的打磨头组件上的砂轮通过电机驱动，电机及砂轮安装座安装在滑块安装板上，滑块安装板通过导轨滑块机构与打磨头安装板相连，打磨头安装板下方安装有伺服电机，并通过传动机构与滑块安装板相连，可实现砂轮沿导轨滑块的伺服运动。
所述及的打磨平台组件主要用于实现待打磨零件的固定、升降等功能，其中待打磨零件的固定装置采用电磁吸盘，电磁吸盘固定在由回转电机带动的传动机构上，可保证电磁吸盘绕其回转中心旋转；电机及传动机构安装在升降平台连接板上，通过由升降电机带动的升降机构实现升降平台连接板及其所连接机构沿导向柱的整体升降；升降机构安装在升降机安装板上，并通过支撑柱与支撑连接板相连，支撑连接板固定在机架上。
所述及的打磨平台组件还包括固定在升降平台连接板上的对中机构，对中机构包含两个圆形定位柱，可实现盘形件中心的定位，以保证盘形件回转中心与电磁吸盘中心的重合；圆形定位柱安装在定位柱安装板上并通过执行元器件使其沿导向柱前后移动；定位柱安装板通过可调节长条孔安装在定位柱安装底板上，以满足不同回转直径待打磨零件定位的需要，定位柱安装底板与前后移动的执行元器件相连，可实现圆形定位柱沿盘形件径向的移动；圆形定位柱及其附属机构与升降机构相连，可实现对中机构的整体升降；打磨平台组件包含两个位置传感器，安装在待打磨零件的边缘位置，以反馈待打磨产品位置是否准确。
所述及的定位检测组件包含定位传感器，定位传感器安装在位置可调节的传感器定位支架上，可根据待打磨零件的结构调节传感器的位置，通过检测待打磨零件上的两个特征结构来准确识别待打磨零件的当前位置，并通过与打磨平台组件上回转电机的联动确定待打磨零件的初始位置。
所述及的零件转接平台两侧安装有安全光栅，安全光栅与设备的急停功能关联，可保障加工过程中的人身安全。
所述及的铁屑收集组件包括砂轮片下方设置的铁屑集料口，铁屑集料口下方设置有铁屑收集盒，铁屑收集盒底部设置有轮子，方便铁屑收集盒的移动与铁屑的回收。
所述及的防护罩采用封闭式结构，上料位置设置有观察窗，观察窗采用高强度钢化玻璃，防止铁屑飞溅对人体造成的伤害；防护罩内部设置有辅助照明装置，防护罩两侧设置有安全互锁门，以便于设备的维护保养；安全互锁门设置有开门急停功能，可保证门开启时设备自动停机。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为盘形件自动化打磨设备外形图。
参见图1，1防护罩、2机架、3铁屑收集组件。
图2为盘形件自动化打磨设备结构图。
参见图2，301铁屑集料口、302铁屑收集盒、4打磨头组件、5定位检测组件、6打磨平台组件、7零件转接平台、701安全光栅。
图3、图4为打磨头组件结构图。
参见图3，401打磨头安装板、402电机、403砂轮防护罩、404砂轮、405伺服电机、406滑块安装板、407皮带防护罩。
参见图4，408导轨滑块机构、409传动机构、410套筒、411砂轮安装座。
图5为打磨平台组件的结构图。
参见图5，601电磁吸盘、602回转电机、603传动机构、604升降平台连接板、605导向柱、606升降机安装板、607支撑连接板、608定位柱、609定位柱安装板、610导向柱、611定位柱安装底板、612前后移动气缸、613位置传感器、614升降气缸、615升降电机。
图6为定位检测组件结构图。
参见图6，501定位传感器1、502定位传感器2、503传感器安装支架。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施方式进行说明，应当理解，此处所描述的实施方式仅用于说明和解释本发明，本发明并不限于此。
本发明专利旨在提出一种盘形件自动化打磨设备，以实现特定尺寸范围内多种盘形件的柔性、高效、自动化打磨，降低操作人员的劳动强度。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种盘形件自动化打磨设备。主要包括：1防护罩、2机架、3铁屑收集组件、301铁屑集料口、302铁屑收集盒、4打磨头组件、5定位检测组件、6打磨平台组件、7零件转接平台、701安全光栅、401打磨头安装板、402电机、403砂轮防护罩、404砂轮、405伺服电机、406滑块安装板、407皮带防护罩、408导轨滑块机构、409传动机构、410套筒、411砂轮安装座、601电磁吸盘、602回转电机、603传动机构、604升降平台连接板、605导向柱、606升降机安装板、607支撑连接板、608定位柱、609定位柱安装板、610导向柱、611定位柱安装底板、612前后移动气缸、613位置传感器、614升降气缸、615升降电机、501定位传感器1、502定位传感器2、503传感器安装支架。
为了保证盘形件自动化打磨设备的顺利运行，首先启动设备，615升降电机带动604升降平台连接板及其安装在其上的附属机构整体上升，升至与零件转接平台等高时升降电机自动停止运行。
将待打磨的盘形件放置在7零件转接平台上，701安全光栅检测到遮挡物后，设备处于停机状态。
将待打磨零件推送至601电磁吸盘上，612前后移动气缸带动608定位柱沿610导向柱向前移动，定位待打磨零件的圆心位置，保证待打磨零件的圆心位置与601电磁吸盘的回转中心重合，然后614升降气缸下降，带动611定位柱安装底板及其安装在其上的附属机构同时下降，实现待打磨零件与电磁吸盘间的一次粗定位。
615升降电机进一步上升，保证待打磨零件的打磨部位在404砂轮的打磨范围内，602回转电机带动电磁吸盘回转，配合501定位传感器1和502定位传感器2确定待打磨零件相对于404砂轮的相对位置，达到待打磨零件与砂轮之间二次精定位的目的。
待打磨零件精定位动作完成之后，405伺服电机通过409传动机构带动404砂轮沿408导轨滑块机构运动，通过控制系统控制602回转电机与405伺服电机的转速，实现砂轮外轮廓的精确插补运动，以达到待打磨零件外轮廓精确打磨的效果。
打磨完成后，4打磨头组件后移，615升降电机带动打磨完成的零件移动至与7零件转接平台等高后取出打磨完成的零件。
打磨后产生的铁屑通过301铁屑集料口收集后落入302铁屑收集盒中，定期对302铁屑收集盒进行清理回收铁屑。
打磨过程中1防护罩上的各个安全互锁门，观察窗等必须全部处于关闭状态，防止打磨过程中飞溅的铁屑伤人。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种盘形件自动化打磨设备，其特征在于，包括：
机架，为盘形件自动化打磨设备其他组件提供安装基体，并提供刚性支撑；
打磨头组件，安装在机架上，包含两片间距可调节的砂轮，砂轮通过电机带动，实现砂轮的转动，打磨头组件可通过安装在组件内部的伺服电机实现打磨头组件进给方向的伺服运动；
打磨平台组件，安装在机架上，所述的打磨平台组件包括：固定装置、对中机构；
所述的固定装置，采用电磁吸盘结构，电磁吸盘可实现绕其回转中心旋转和沿轴向升降两个方向的运动；
所述的对中机构，用于待打磨零件的定位，保证待打磨零件与固定装置之间的相对位置；
定位检测组件，用于检测待打磨零件的位置，通过与打磨平台固定装置的联动，实现待打磨零件的初始位置的定位；
零件转接平台，用于待打磨零件的转接，零件转接平台两侧设置有安全光栅，可保证上料过程中的人身安全；
铁屑收集组件，用于收集打磨过程中产生的铁屑，便于集中清理；
防护罩，用于保证设备运转过程中操作人员的人身安全，防止铁屑等飞溅对于人员造成的伤害。
2.根据权利要求1所述的一种盘形件自动化打磨设备，其特征在于，所述的机架用于固定打磨头组件、打磨平台组件、定位检测组件、铁屑收集组件、防护罩，并为设备整体提供足够的刚性支撑。
3.根据权利要求1所述的一种盘形件自动化打磨设备，其特征在于，所述打磨头组件的打磨头采用双砂轮结构，两个砂轮通过砂轮片安装轴及两端的轴承座固定在砂轮安装座上，砂轮安装座与砂轮片安装轴之间采用快换结构，以便于实现砂轮的快速更换，两砂轮之间通过套筒隔开，套筒上设置有中心定位孔，可通过定位螺钉保证套筒相对于砂轮片安装轴的位置，套筒可根据产品尺寸定做及快速更换，以便于调节两砂轮片之间的距离，适应不同宽度待打磨部位的一次打磨成形；所述的砂轮两侧设置有砂轮防护罩，用于防止铁屑飞溅及用于铁屑收集。
4.根据权利要求3所述的一种盘形件自动化打磨设备，其特征在于，所述的砂轮安装座通过电机驱动，电机及砂轮安装座安装在滑块安装板上，滑块安装板通过导轨滑块机构与打磨头安装板相连，打磨头安装板下方安装有伺服电机，并通过传动机构与滑块安装板相连，可实现砂轮沿导轨滑块做伺服运动。
5.根据权利要求1所述的一种盘形件自动化打磨设备，其特征在于，所述的打磨平台组件采用电磁吸盘固定待打磨零件，电磁吸盘固定在由回转电机带动的传动机构上，可保证电磁吸盘绕其回转中心旋转；电机及传动机构安装在升降平台连接板上，通过由升降电机带动的升降机构实现升降平台连接板及其所连接机构沿导向柱的整体升降；升降机构安装在升降机安装板上，并通过支撑柱与支撑连接板相连，支撑连接板固定在机架上。
6.根据权利要求1所述的一种盘形件自动化打磨设备，其特征在于，所述的打磨平台组件还包括固定在升降平台连接板上的对中机构，对中机构包含两个圆形定位柱，可实现盘形件中心的定位，以保证盘形件回转中心与电磁吸盘中心的重合；圆形定位柱安装在定位柱安装板上并通过执行元器件使其沿导向柱前后移动；定位柱安装板通过可调节长条孔安装在定位柱安装底板上，以满足不同回转直径待打磨零件定位的需要，定位柱安装底板与前后移动的执行元器件相连，可实现圆形定位柱沿盘形件径向的移动；圆形定位柱及其附属机构与升降机构相连，可实现对中机构的整体升降；打磨平台组件包含两个位置传感器，安装在待打磨零件的边缘位置，以反馈待打磨产品位置是否准确。
7.根据权利要求1所述的一种盘形件自动化打磨设备，其特征在于，所述的定位检测组件包含定位传感器，可根据待打磨零件的结构调节传感器的位置，通过检测待打磨零件上的两个特征结构来准确识别待打磨零件的当前位置，并通过与打磨平台组件上回转电机的联动确定待打磨零件相对于砂轮的初始位置。
8.根据权利要求1所述的一种盘形件自动化打磨设备，其特征在于，所述的零件转接平台两侧安装有安全光栅，可保障加工过程中的人身安全。
9.根据权利要求1所述的一种盘形件自动化打磨设备，其特征在于，所述的铁屑收集组件设置有铁屑集料口，铁屑集料口下方设置有铁屑收集盒，铁屑收集盒底部设置有轮子，方便铁屑收集盒的移动与铁屑的回收。
10.根据权利要求1所述的一种盘形件自动化打磨设备，其特征在于，所述的防护罩采用封闭式结构，上料位置设置有观察窗，观察窗采用高强度钢化玻璃，防止铁屑飞溅对人体造成的伤害；防护罩内部设置有辅助照明装置，防护罩两侧设置有安全互锁门，以便于设备的维护保养；安全互锁门设置有开门急停功能，可保证门开启时设备自动停机。
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