CN116638416A - 一种垂直针研磨加工设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种垂直针研磨加工设备，包括供料装置、抓握装置和研磨装置，所述抓握装置设于所述研磨装置上方，所述供料装置设于所述抓握装置的一侧；所述垂直针吞吐装置用于垂直针上下料，所述上料回收机械手装置将分离出来的待加工垂直针传送至所述抓握装置，同时将已加工完成的垂直针取回并放置于所述成品回收设备中；上下料时，所述夹针筒组件向上翻转，使所述夹针筒的末端向上，以便于取出和插入垂直针，研磨加工时，所述夹针筒组件向下翻转，使所述夹针筒的末端朝向所述研磨装置；所述研磨装置中的所述研磨轮对垂直件进行研磨加工；使整个生产过程无需人工参与，自动完成上下料和研磨加工，提高了垂直针的打磨精度和生产效率。

Description

一种垂直针研磨加工设备

技术领域

本发明涉及垂直碳探针加工设备技术领域，具体涉及一种垂直针研磨加工设备。

背景技术

磨针机又叫冲针研磨机、冲针成型机、冲针成型器等，磨针机是按照在磨床上利用简单的按压滚轮结构精密研磨冲针、顶针等的机床附件，磨针机包含有大型磨针机、常规磨针机、迷你型磨针机、电动磨针机。

已公开专利CN217493755U一种全自动磨针机中，工作台的顶部设置有上料盒，两个延展板的顶部均固定连接在上料盒的底部，上料盒的顶部开设有上料槽，上料槽的底端贯穿并延伸至上料盒的底部，置物座位于上料盒的底部，上料盒的顶部固定安装有两个电磁块，上料盒的顶部滑动连接有两个挡板，挡板远离电磁块的一侧贯穿上料盒并延伸至上料槽的内部。

当需要对金属针体进行打磨时，使用人员根据需要打磨的金属针体托举至上料盒的顶部，接着使用人员将金属针体放入上料槽的内部，待打磨针体进入上料槽内部受到重力作用向下移动，针体两端与上料槽内壁接触，随后针体接触到挡板停下，使用人员控制电动推杆通电工作，……，使用人员控制电磁环通电产生磁性对金属针体进行吸附，从而对针体进行限位，电动推杆带动置物座向下移动直至金属针体接触到打磨筒，此时传感器复位，单片机再次改变电磁块的电流方向，从而使得挡板复位，使用人员即可向上料槽内部添加待打磨的金属探针，以此来提高此装置的加工效率，使用人员控制驱动电机通电工作，驱动电机通电后带动与其固定连接的打磨筒同步转动，打磨筒对金属针体的两端进行同步打磨，当打磨完毕后使用人员控制电磁环断电将针体取出即可完成打磨。

现有设备在使用过程中，上下料、操作控制都由人工控制完成，人工操作步骤较多，研磨效率低，打磨精度不高，且需要依赖操作人员的操作经验，降低了生产效率。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种无需人工参与、能够自动完成上料和下料，且结构简单的垂直针研磨加工设备。

一种垂直针研磨加工设备，包括供料装置、抓握装置和研磨装置，所述抓握装置设于所述研磨装置上方，所述供料装置设于所述抓握装置的一侧；

所述供料装置包括垂直针吞吐装置和上料回收机械手装置，所述垂直针吞吐装置设于所述上料回收机械手装置的一侧，所述垂直针吞吐装置用于放置待加工的垂直针和已加工完成的垂直针，所述上料回收机械手装置用于从所述垂直针吞吐装置中抓取待加工的垂直针传送至所述抓握装置，并将已加工完成的垂直针由所述抓握装置传送至所述垂直针吞吐装置；

所述抓握装置包括夹针筒组件和限位组件，所述夹针筒组件用于握紧加工中的垂直针，所述限位组件设于所述夹针筒组件的下方，用于限制所述夹针筒组件的下降高度，使研磨后的垂直针具有预定的长度；

所述研磨装置包括研磨中心，所述研磨中心包括至少一个研磨轮，所述研磨轮用于垂直针的研磨加工。

优选地，所述垂直针吞吐装置包括上料架设备和成品回收设备；

所述上料架设备包括分料机构、移栽机构和落料机构，所述落料机构设于所述分料机构一侧，所述分料机构用于将一个垂直针从多个垂直针中分离出来，所述移栽机构用于将被分离的垂直针由所述分料机构移动至所述落料机构，所述落料机构用于放置被分离的垂直针，所述上料回收机械手装置用于抓取所述落料机构上放置的被分离的垂直针并传送至所述抓握装置；

所述成品回收设备设于所述上料架设备一侧，所述成品回收设备包括成品槽和倾斜组件，所述倾斜组件用于调整所述成品槽的倾斜角度，使所述成品槽内的垂直针汇聚于所述成品槽底部的一侧，便于收集所述成品槽内的垂直针。

优选地，所述分料机构包括储料槽、分料件和分料气缸，所述储料槽具有倾斜的内侧壁，所述分料件穿设于所述储料槽的底部，所述分料气缸设于所述分料件下方，所述分料气缸用于驱动所述分料件在所述储料槽内上下运动；所述分料件具有梯形的顶出部，所述顶出部具有相互垂直设置的第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽的长度方向与所述顶出部顶面的长度方向相同，所述第一凹槽的宽度与待分离的垂直针的直径相对应，所述顶出部的顶面宽度与所述第一凹槽的宽度相同；所述第二凹槽设于所述顶出部的腰部，所述第二凹槽横向贯穿所述顶出部，使所述第一凹槽内的垂直针在所述第二凹槽上方处于悬空状态；

所述移栽机构包括第一位移模组和取料机械手，所述第一位移模组用于带动所述取料机械手在所述分料机构与所述落料机构之间移动；所述取料机械手包括相对设置的两个气动手指，两个所述气动手指在第一手指驱动气缸的驱动下开合，两个所述气动手指的相对的侧壁上分别具有第三凹槽，所述第三凹槽的长度方向与垂直针的放置方向相对应，所述第三凹槽用于抓握被分离的垂直针；

所述落料机构包括落料槽和挡料件，所述落料槽采用单个V型槽或者多个连续设置的V型槽，所述挡料件设于所述落料槽的顶端一侧，且所述挡料件与所述落料槽的槽底相对应，所述挡料件用于调整垂直针放置位置；所述落料槽的长度小于垂直针的长度。

优选地，所述上料回收机械手装置包括第二位移模组、第一旋转机构、第二旋转机构和上料回收机械手机构，所述第二位移模组用于带动所述第一旋转机构、所述第二旋转机构和所述上料回收机械手机构移动，所述上料回收机械手机构设于所述第一旋转机构的输出端，所述上料回收机械手机构包括U型支撑件，所述U型支撑件的两个侧壁上分别设有上料夹具和回收夹具；

所述第一旋转机构包括第一旋转电机和第一角度限位机构，所述第一角度限位机构用于限制所述第一旋转机构的旋转输出角度，从而使所述上料回收机械手旋转预设角度；

所述第二旋转机构包括第二旋转电机和第二角度限位机构，所述第二角度限位机构设于所述第二旋转电机的输出端，所述第一旋转机构设于所述第二旋转机构的输出端，所述第二旋转机构用于使所述第一旋转机构和所述机械手旋转预定的角度，使所述上料回收机械手指向不同的方向。

优选地，所述第一角度限位机构包括定位块和角度限位件，所述角度限位件和所述上料回收机械手分别设于所述第一旋转电机的两个输出端，所述角度限位件呈圆盘形，所述角度限位件的外侧边缘具有预定角度的第四凹槽，所述定位块设于所述第四凹槽的两个侧壁之间，所述角度限位件转动时，通过所述定位块对所述第四凹槽的两个侧壁的阻挡作用，以对所述第一旋转电机的输出的旋转角度进行限定。

优选地，所述第二角度限位机构包括旋转轴和多个限位块，多个所述限位块设于所述旋转轴的外侧，所述旋转轴的外侧面设有阻挡臂，所述阻挡臂随所述旋转轴的转动而转动，并被多个所述限位块阻挡，以限制所述第二旋转电机的输出的旋转角度。

优选地，所述上料夹具和所述回收夹具分别具有一对相向设置的取料手指，一对所述取料手指在第二手指驱动气缸的驱动下相向移动，一对所述取料手指的相对的内侧壁具有第六凹槽，所述第六凹槽的长度方向与垂直针的长度方向相对应。

优选地，所述抓握装置还包括第三位移模组和夹持机构，所述夹持机构和所述夹针筒组件设于所述第三位移模组的输出端，所述第三位移模组用于带动所述夹持机构和所述夹针筒组件移动，所述夹持机构包括翻转气缸、旋转研磨气缸和上下研磨气缸，所述翻转气缸用于上下料时带动所述夹针筒组件上下翻转180度，所述旋转研磨气缸和所述上下研磨气缸分别用于驱动所述夹针筒组件旋转和上下移动，使所述夹针筒组件中夹持的垂直针由所述研磨装置进行研磨加工。

优选地，所述夹针筒组件包括夹针气缸和夹针筒，所述夹针气缸设于所述夹针筒外侧，用于使所述夹针筒夹紧待加工的垂直针；所述夹针筒包括针筒主体、第一活动件、第二活动件和针体固定件，所述针筒主体呈中空的圆柱体，所述针体固定件设于所述针筒主体的末端，待加工的垂直针穿设于所述针体固定件中；所述第一活动件设于所述针筒主体的顶端，所述针筒主体的腰部设有支撑环，所述支撑环穿设于所述第二活动件，所述第一活动件推动所述第二活动件以所述支撑环为支点转动，使所述第二活动件夹紧或者松开所述针体固定件内的垂直针。

优选地，所述研磨装置还包括第四位移模组，所述研磨中心设于所述第四位移模组的输出端，所述第四位移模组用于所述研磨中心的位置调整；

所述研磨中心还包括至少一组旋转电机和位移电机，所述研磨轮设于所述旋转电机的输出端，所述旋转电机用于驱动所述研磨轮转动，所述位移电机用于对所述研磨轮的进行水平位置调节，以调整所述研磨轮与垂直针之间的距离。

上述垂直针研磨加工设备中，所述垂直针吞吐装置用于垂直针上下料，分离待加工垂直针，所述上料回收机械手装置将分离出来的待加工垂直针传送至所述抓握装置，同时将已加工完成的垂直针取回并放置于所述成品回收设备中；上下料时，所述夹针筒组件向上翻转，使所述夹针筒的末端向上，以便于取出和插入垂直针，研磨加工时，所述夹针筒组件向下翻转，使所述夹针筒的末端朝向所述研磨装置；所述研磨装置中的所述研磨轮对垂直件进行研磨加工。所述垂直针研磨加工设备的整个生产过程无需人工参与，自动完成上下料和研磨加工，不仅提高了垂直针的打磨精度，还提高了生产效率。本发明的结构简单，易于实现，成本低廉，便于推广。

附图说明

图1是本发明实施例垂直针研磨加工设备的结构示意图。

图2是本发明实施例垂直针研磨加工设备的上料架设备的结构示意图。

图3是本发明实施例垂直针研磨加工设备的分料机构的结构放大图。

图4是本发明实施例垂直针研磨加工设备的落料机构的结构放大图。

图5是本发明实施例垂直针研磨加工设备的成品回收设备的结构示意图。

图6是本发明实施例垂直针研磨加工设备的上料回收机械手装置的结构示意图。

图7是本发明实施例垂直针研磨加工设备的第一旋转机构的结构示意图。

图8是本发明实施例垂直针研磨加工设备的第二旋转机构的结构示意图。

图9是本发明实施例垂直针研磨加工设备的抓握装置的结构示意图。

图10是本发明实施例垂直针研磨加工设备的夹持机构和夹针筒组件的结构示意图。

图11是本发明实施例垂直针研磨加工设备的夹针筒的结构示意图一。

图12是本发明实施例垂直针研磨加工设备的夹针筒的结构示意图二。

图13是本发明实施例垂直针研磨加工设备的对位机构的结构示意图。

图14是本发明实施例垂直针研磨加工设备的研磨装置的结构示意图一。

图15是本发明实施例垂直针研磨加工设备的研磨装置的结构示意图二（去除研磨中心壳体）。

具体实施方式

本实施例以垂直针研磨加工设备为例，以下将结合具体实施例和附图对本发明进行详细说明。

请参阅图1，示出本发明实施例提供的一种垂直针研磨加工设备100，包括供料装置10、抓握装置60和研磨装置70，所述抓握装置60设于所述研磨装置70上方，所述供料装置10设于所述抓握装置60的一侧；

所述供料装置10包括垂直针吞吐装置和上料回收机械手装置40，所述垂直针吞吐装置设于所述上料回收机械手装置40的一侧，所述垂直针吞吐装置用于放置待加工的垂直针和已加工完成的垂直针，所述上料回收机械手装置40用于从所述垂直针吞吐装置中抓取待加工的垂直针传送至所述抓握装置60，并将已加工完成的垂直针由所述抓握装置60传送至所述垂直针吞吐装置；

所述抓握装置60包括夹针筒64组件和限位组件，所述夹针筒64组件用于握紧加工中的垂直针，所述限位组件设于所述夹针筒组件的下方，用于限制所述夹针筒组件的下降高度，使研磨后的垂直针具有预定的长度；

所述研磨装置70包括研磨中心72，所述研磨中心72包括至少一个研磨轮721，所述研磨轮721用于垂直针的研磨加工。

优选地，所述垂直针吞吐装置包括上料架设备20和成品回收设备30；

请参阅图2，所述上料架设备20包括分料机构21、移栽机构22和落料机构23，所述落料机构23设于所述分料机构21一侧，所述分料机构21用于将一个垂直针从多个垂直针中分离出来，所述移栽机构22用于将被分离的垂直针由所述分料机构21移动至所述落料机构23，所述落料机构23用于放置被分离的垂直针，所述上料回收机械手装置40用于抓取所述落料机构23上放置的被分离的垂直针并传送至所述抓握装置60。

优选地，请参阅图3，所述分料机构21包括储料槽211、分料件212和分料气缸213，所述储料槽211具有倾斜的内侧壁，所述分料件212穿设于所述储料槽211的底部，所述分料气缸213设于所述分料件212下方，所述分料气缸213用于驱动所述分料件212在所述储料槽211内上下运动；所述分料件212具有梯形的顶出部，所述顶出部具有相互垂直设置的第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽的长度方向与所述顶出部顶面的长度方向相同，所述第一凹槽的宽度与待分离的垂直针的直径相对应，所述顶出部的顶面宽度与所述第一凹槽的宽度相同；所述第二凹槽设于所述顶出部的腰部，所述第二凹槽横向贯穿所述顶出部，使所述第一凹槽内的垂直针在所述第二凹槽上方处于悬空状态。

具体地，所述分料件212的长度方向与所述储料槽211内的垂直针的长度方向相对应，所述分料件212的宽度方向上的所述储料槽211的两侧壁具有预定角度的倾斜，使待分离的垂直针向所述分料件212聚拢。

具体地，所述顶出部的顶面宽度与待分离的垂直针的直径相对应，即，所述顶出部的顶面有且仅有一个所述第一凹槽，且所述第一凹槽内仅能容纳一个垂直针。

取料时，所述分料气缸213带动所述分料件212下移，使所述分料件212的顶出部的顶面下降至所述储料槽211的槽底，所述储料槽211内的垂直针下滑至所述分料件212上方，垂直针落入所述顶出部顶面的第一凹槽内，所述第一凹槽仅能容纳一个垂直针。所述分料气缸213驱动所述分料件212上移，使所述分料件212自所述储料槽211内伸出，所述分料件212的顶出部的顶面的第一凹槽内放置有被分离的垂直针。

优选地，所述移栽机构22包括第一位移模组221和取料机械手222，所述第一位移模组221用于带动所述取料机械手222在所述分料机构21与所述落料机构23之间移动；所述取料机械手222包括相对设置的两个气动手指，两个所述气动手指在第一手指驱动气缸的驱动下开合，两个所述气动手指的相对的侧壁上分别具有第三凹槽，所述第三凹槽的长度方向与垂直针的放置方向相对应，所述第三凹槽用于抓握被分离的垂直针。

具体地，所述第一位移模组221包括第一X轴模组和第一Z轴模组，所述第一Z轴模用于带动所述取料机械手222上下移动，所述第一X轴模组用于带动所述取料机械手222在所述分料机构21和所述落料机构23之间移动。

取料时，所述第一X轴模组将所述第一Z轴模组和所述取料机械手222移动至所述储料槽211上方，所述取料机械手222与所述分料件212的顶出部的第二凹槽对齐，所述手指驱动气缸驱动两个所述气动手指张开，所述第一Z轴模组驱动所述取料机械手222下移，两个所述气动手指分别从所述第一凹槽的两侧伸入所述第二凹槽内，所述手指驱动气缸驱动两个所述气动手指闭合，使垂直针卡设于所述第三凹槽内。

具体地，两个所述气动手指包括相对设置气动左手指和气动右手指，所述气动左手指与所述气动右手指的相对的侧壁上分别设有一个所述第三凹槽，所述第三凹槽的宽度与垂直针的直径相对应，两个所述第三凹槽的位置相对应。当所述气动左手指与所述气动右手指合拢时，两个所述第三凹槽合并为一个圆形通孔，被分离的垂直针卡设于圆形通孔内。

请参阅图4，所述落料机构23包括落料槽231和挡料件232，所述落料槽231采用单个V型槽或者多个连续设置的V型槽，所述挡料件232设于所述落料槽231的顶端一侧，且所述挡料件232与所述落料槽231的槽底相对应，所述挡料件232用于调整垂直针放置位置；所述落料槽231的长度小于垂直针的长度。

具体地，所述第二凹槽的宽度大于所述气动手指的宽度，所述第二凹槽的深度大于所述气动手指的长度。

具体地，在本实施例中，所述落料槽231的长度方向具有两个倾斜侧壁，两个所述倾斜侧壁具有预定的倾角，且两个所述倾斜侧壁相交形成所述落料槽231的槽底；所述落料槽231的横截面呈V字型，被分离的垂直针落入所述落料槽231后滑落至槽底。所述挡料件232的挡料面朝向所述落料槽231，所述挡料件232与所述落料槽231之间的距离可调节，当所述机械手机构抓取被分离的垂直针时，垂直针的一端与所述挡料件232接触，所述机械手机构抓取垂直针的另一端，使垂直针的位置固定，垂直针的待抓取端的位置和长度保持一致。

具体地，在另一实施例中，所述落料槽231采用多个连续设置的V型槽，即所述落料槽231具有一个波浪线型顶面，每一个下凹的槽底可放置一个垂直针。多个连续设置的V型槽可以提高所述分料机构21和所述移栽机构22的供料效率。

优选地，所述成品回收设备30设于所述上料架设备20一侧，请参阅图5，所述成品回收设备30包括成品槽31和倾斜组件32，所述倾斜组件32用于调整所述成品槽31的倾斜角度，使所述成品槽31内的垂直针汇聚于所述成品槽31底部的一侧，便于收集所述成品槽31内的垂直针。

优选地，请参阅图6，所述上料回收机械手装置40包括第二位移模组41、第一旋转机构、第二旋转机构45和上料回收机械手机构50，所述第二位移模组41用于带动所述第一旋转机构、所述第二旋转机构45和所述上料回收机械手机构50移动，所述上料回收机械手机构50设于所述第一旋转机构的输出端，所述上料回收机械手机构50包括U型支撑件51，所述U型支撑件51的两个侧壁上分别设有上料夹具52和回收夹具53；

请参阅图7，所述第一旋转机构包括第一旋转电机72242和第一角度限位机构，所述第一角度限位机构用于限制所述第一旋转机构的旋转输出角度，从而使所述上料回收机械手旋转预设角度；所述第一角度限位机构包括定位块43和角度限位件44，所述角度限位件44和所述上料回收机械手分别设于所述第一旋转电机72242的两个输出端，所述角度限位件44呈圆盘形，所述角度限位件44的外侧边缘具有预定角度的第四凹槽，所述定位块43设于所述第四凹槽的两个侧壁之间，所述角度限位件44转动时，通过所述定位块43对所述第四凹槽的两个侧壁的阻挡作用，以对所述第一旋转电机72242的输出的旋转角度进行限定。

具体地，在加工工位处，所述回收夹具53夹取已加工完成的工件后，所述上料回收机械手旋转预设角度，使所述上料夹具52朝向加工工位，所述上料夹具52将待加工工件放置于加工工位上。

具体地，所述角度限位件44的旋转角度取决于所述第四凹槽的两个侧壁之间的距离或者角度，进而决定了所述上料回收机械手机构50的旋转角度。

在本实施例中，所述第一角度限位机构和所述上料回收机械手机构50分别设于所述第一旋转电机72242的上下两端，所述角度限位件44上的所述第四凹槽的两个侧壁之间间隔180度，将所述第一旋转电机72242的输出角度限定为180度，使所述上料回收机械手机构50的旋转角度为180度。

请参阅图8，所述第二旋转机构45包括第二旋转电机72246和第二角度限位机构，所述第二角度限位机构设于所述第二旋转电机72246的输出端，所述第一旋转机构设于所述第二旋转机构45的输出端，所述第二旋转机构45用于使所述第一旋转机构和所述机械手旋转预定的角度，使所述上料回收机械手指向不同的方向。所述第二角度限位机构包括旋转轴47和多个限位块48，多个所述限位块48设于所述旋转轴47的外侧，所述旋转轴47的外侧面设有阻挡臂49，所述阻挡臂49随所述旋转轴47的转动而转动，并被多个所述限位块48阻挡，以限制所述第二旋转电机72246的输出的旋转角度。

具体地，多个所述限位块48包括至少一个所述限位块48，在本实施例中，多个所述限位块48包括第一限位块48和第二限位块48，所述第一限位块48和所述第二限位块48分别设于所述旋转轴47外侧以所述旋转轴47的轴心为圆心的同一圆周上，所述第一限位块48和所述第二限位块48与所述旋转轴47外侧壁之间的距离小于所述阻挡臂49的长度，使所述阻挡臂49旋转时，所述第一限位块48和所述第二限位块48起到限位作用；

所述旋转轴47的外侧壁具有至少一个第五凹槽，每个所述第五凹槽之间具有间隔，所述第五凹槽的槽底的宽度大于所述槽口的宽度，所述阻挡臂49的底端的形状与所述第五凹槽的横截面的形状相同，所述阻挡臂49的底端套设于所述第五凹槽内；所述旋转轴47的可旋转角度取决于所述第一限位块48和所述第二限位块48的设置位置、及安装的所述阻挡臂49的数目和位置。

具体地，在本实施例中，所述旋转轴47上设有一个所述阻挡臂49，所述第一限位块48和所述第二限位块48设于所述旋转轴47的两侧，间隔180度，因此，所述旋转轴47的可旋转角度为180度。

在另一实施例中，所述第一限位块48与所述第二限位块48之间的间隔为90度，所述旋转轴47上设有一个所述阻挡臂49，所述旋转轴47的可旋转角度为90度或者270度。或者，所述第一限位块48与所述第二限位块48之间的间隔为180度，所述旋转轴47上间隔为90度的两个所述第五凹槽内分别设有一个所述阻挡臂49，此时，所述旋转轴47的可旋转角度亦为90度。

优选地，所述上料夹具52和所述回收夹具53分别具有一对相向设置的取料手指，一对所述取料手指在第二手指驱动气缸的驱动下相向移动，一对所述取料手指的相对的内侧壁具有第六凹槽，所述第六凹槽的长度方向与垂直针的长度方向相对应。

具体地，所述U型支撑件51的底部与所述第一旋转机构的输出端连接，使所述U型支撑件51随所述第一旋转机构转动，从而带动所述上料夹具52和所述回收夹具53转动，使所述上料夹具52和所述回收夹具53依次到达加工工位。

具体地，依据加工前后工件的形状是否相同，所述上料夹具52和所述回收夹具53可以采用相同或者不同形状的夹具，以适应工件加工前后形状的变化。

优选地，请参阅图9和图10，所述抓握装置60还包括第三位移模组61和夹持机构62，所述夹持机构62和所述夹针筒64组件设于所述第三位移模组61的输出端，所述第三位移模组61用于带动所述夹持机构62和所述夹针筒64组件移动，所述夹持机构62包括翻转气缸、旋转研磨气缸和上下研磨气缸，所述翻转气缸用于上下料时带动所述夹针筒64组件上下翻转180度，所述旋转研磨气缸和所述上下研磨气缸分别用于驱动所述夹针筒64组件旋转和上下移动，使所述夹针筒64组件中夹持的垂直针由所述研磨装置70进行研磨加工。

优选地，请参阅图11和图12，所述夹针筒64组件包括夹针气缸63和夹针筒64，所述夹针气缸63设于所述夹针筒64外侧，用于使所述夹针筒64夹紧待加工的垂直针；所述夹针筒64包括针筒主体641、第一活动件642、第二活动件643和针体固定件644，所述针筒主体641呈中空的圆柱体，所述针体固定件644设于所述针筒主体641的末端，待加工的垂直针穿设于所述针体固定件644中；所述第一活动件642设于所述针筒主体641的顶端，所述针筒主体641的腰部设有支撑环645，所述支撑环645穿设于所述第二活动件643，所述第一活动件642推动所述第二活动件643以所述支撑环645为支点转动，使所述第二活动件643夹紧或者松开所述针体固定件644内的垂直针。

具体地，所述第二活动件643呈长条形，所述第二活动件643包括相对设置的两端，所述第二活动件643的两端分别与所述第一活动件642和所述针体固定件644接触；所述第二活动件643的腰部具有支撑通孔；

所述针筒主体641的轴向上自末端沿长度方向上具有圆形凹槽，所述圆形凹槽的深度小于垂直针的长度；所述针筒主体641的侧壁上具有一个沿长度方向延伸的条形凹槽，所述第二活动件643设于所述条形凹槽内，所述针筒主体641的腰部外侧设有支撑环645，所述支撑环645穿设于所述第二活动件643腰部的支撑通孔，所述第二活动件643以所述支撑环645为支点转动；

所述第一活动件642设于所述针筒主体641的顶端，所述第一活动件642包括按压部和第一钩挂部，所述第一钩挂部设于所述按压部的下方，所述按压部自所述针筒主体641两侧伸出，所述第一钩挂部的末端具有凸起，所述凸起具有倾角；

所述第二活动件643的两端包括第一端和第二端，所述第二活动件643的第一端具有指向内侧的第二钩挂部，所述第二钩挂部与所述第一钩挂部啮合，所述第二钩挂部在所述第一钩挂部的凸起的作用下上下移动；

所述针体固定件644的轴心具有针体通孔，所述针体固定件644的末端具有锥形下沉孔，所述锥形下沉孔的顶点连通所述针体通孔，所述针体通孔用于容纳待加工的垂直针；所述针体固定件644的腰部具有固定凹槽，所述固定凹槽的槽底与所述针体通孔贯通，所述第二活动件643的第二端伸入所述固定凹槽内，并用于压紧所述针体通孔内的垂直针。

具体地，所述第二活动件643的第一端设于所述第一活动件642侧，所述第二活动件643的第二端设于所述针体固定件644侧。

具体地，所述第二活动件643的第二端具有向内侧延伸的弯折，所述弯折的外侧套设有硅胶套，放置对垂直针造成损伤。

具体地，所述支撑环645箍设于所述针筒主体641的外侧，并穿设于所述第二活动件643的支撑通孔，所述第二活动件643以所述支撑环645为中心转动，所述第二活动件643的第一端和第二端能够上下运动。

具体地，上料时，需要将待加工的垂直针插入所述夹针筒64内，所述夹针气缸63下压所述第一活动件642，使所述第一活动件642向所述针筒主体641的末端移动，所述第二活动件643的第二钩挂部与所述第一活动件642的第一钩挂部的咬合放松，所述第二活动件643的第一端向下移动，所述第二活动件643的第二端向上移动，待加工的垂直针从所述针体通孔穿设入所述针体固定件644。所述夹针气缸63带动所述第一活动件642上移，所述第一钩挂固与所述第二钩挂部咬合，所述第二移动件的第一端沿着所述第一钩挂部的凸起的倾角向上移动，所述第二活动件643的第二端向下运动，使所述第二端夹紧所述针体固定件644中穿设的垂直针。

下料时，所述夹针筒64的各个部件的运动过程相同，当所述第二活动件643的第二端上移时，将加工完成的垂直针取出。

优选地，所述抓握装置60还包括对位机构65，请参阅图13，所述对位模组设于所述夹持机构62的上方，所述对位模组包括对位平台651、Y轴微调模组653和Z轴微调模组652，所述Z轴微调模组652设于所述对位平台651的上方，所述Y轴微调模组653设于所述对位平台651的下方。

具体地，所述对位机构65用于所述上料回收机械手装置将待加工的垂直针插入所述夹针筒64时的位置对准。所述Y轴微调模组653上设有对准臂，所述对准臂的末端具有对准孔。

上料时，所述夹持机构62驱动所述夹针筒64向上翻转，所述Y轴微调模组653带动所述对准臂向前方移动，使所述对准孔套设所述夹针筒64的针筒主体641的末端，所述对准臂用于所述夹针筒64的定位。当待加工的垂直针插入所述夹针筒64后，所述Z轴微调模组652和所述Y轴微调模组653分别带动所述对准臂上升并后退，所述夹持机构62驱动所述夹针筒64向下翻转，所述Z轴微调模组652带动所述对准臂复位。

优选地，请参阅图14和图15，所述研磨装置70还包括第四位移模组71，所述第四位移模组71采用XY交叉平台，所述研磨中心72设于所述第四位移模组71的输出端，所述第四位移模组71用于所述研磨中心72的位置调整；

所述研磨中心72还包括至少一组旋转电机722和位移电机723，所述研磨轮721设于所述旋转电机722的输出端，所述旋转电机722用于驱动所述研磨轮721转动，所述位移电机723用于对所述研磨轮721的进行水平位置调节，以调整所述研磨轮721与垂直针之间的距离。

具体地，在本实施例中，所述研磨中心72包括相对设置的两个所述研磨轮721，每个所述研磨轮721分别安装于所述旋转电机722和位移电机723的输出端，两个所述研磨轮721对称设置，并同时对垂直针进行研磨加工，以提高设备的工作效率。

所述研磨中心72还包括研磨中心72壳体和研磨定位件，所述研磨中心72壳体盖合于所述研磨轮721上，所述研磨定位件设于所述研磨中心72壳体的上方，所述研磨定位件具有定位通孔，所述针筒主体641的末端的待加工的垂直针通过所述定位通孔伸入于所述研磨中心72壳体内，由所述研磨轮721进行研磨。

具体地，所述研磨中心72包括研磨中心72壳体，所述研磨中心72壳体上方具有条形孔，所述研磨定位件上的定位通孔与条形孔的位置对应设置。

具体地，所述研磨中心72设于所述XY交叉平台上方，所述XY交叉平台带动所述研磨中心72在X轴和Y轴的水平方向上移动。

具体地，上料时，所述第三位移模组61将所述夹针筒64组件移动至上下料工位，所述翻转气缸将所述夹针筒64组件向上翻转180度，使所述夹针筒64的末端向上，所述夹针筒64在所述夹针气缸63的驱动下完成上料操作，所述夹针筒64内夹持有待加工的垂直针，所述翻转气缸将所述夹针筒64组件向下翻转180度，所述第三位移模组61将所述夹针筒64组件移动至研磨工位，所述研磨中心72对垂直针进行研磨加工。

研磨加工完成后，所述第三位移模组61将所述夹针筒64组件移动至上下料工位，所述翻转气缸将所述夹针筒64组件向上翻转180度，使所述夹针筒64的末端向上，所述夹针筒64在所述夹针气缸63的驱动下完成下料操作和上料操作后，所述夹针筒64组件在所述翻转气缸的驱动下向下翻转180度，并再次移动至研磨工位，进行下一次研磨操作。

研磨时，所述第四位移模组71带动所述研磨中心72移动至研磨工位，所述位移电机723调整所述研磨轮721与垂直针之间的距离，使所述研磨轮721与垂直针的表面贴合，所述旋转电机722带动所述研磨轮721旋转；所述旋转研磨气缸带动所述夹针筒64旋转，从而使垂直针旋转，并在所述研磨轮721上研磨；所述上下研磨气缸带动所述夹针筒64上下微调，从而控制垂直针与所述研磨轮721的接触面大小，使垂直针与所述研磨轮721之间的具有适当的研磨角度和研磨力度。研磨时，所述上下研磨气缸带动所述夹针筒64向下移动，使所述夹针筒64内夹持的垂直针与所述研磨轮721接触并研磨，当所述夹针筒64的下移至所述限位组件时，所述限位组件限制所述上下研磨气缸和所述夹针筒64的下移距离，使所述夹针筒64不再向下移动，使研磨后的垂直针具有预定的长度。

上述垂直针研磨加工设备中，所述垂直针吞吐装置用于垂直针上下料，分离待加工垂直针，所述上料回收机械手装置40将分离出来的待加工垂直针传送至所述抓握装置60，同时将已加工完成的垂直针取回并放置于所述成品回收设备30中；上下料时，所述夹针筒64组件向上翻转，使所述夹针筒64的末端向上，以便于取出和插入垂直针，研磨加工时，所述夹针筒64组件向下翻转，使所述夹针筒64的末端朝向所述研磨装置70；所述研磨装置70中的所述研磨轮721对垂直件进行研磨加工。所述垂直针研磨加工设备的整个生产过程无需人工参与，自动完成上下料和研磨加工，不仅提高了垂直针的打磨精度，还提高了生产效率。本发明的结构简单，易于实现，成本低廉，便于推广。

需要说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理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)

1.一种垂直针研磨加工设备，其特征在于，包括供料装置、抓握装置和研磨装置，所述抓握装置设于所述研磨装置上方，所述供料装置设于所述抓握装置的一侧；

所述供料装置包括垂直针吞吐装置和上料回收机械手装置，所述垂直针吞吐装置设于所述上料回收机械手装置的一侧，所述垂直针吞吐装置用于放置待加工的垂直针和已加工完成的垂直针，所述上料回收机械手装置用于从所述垂直针吞吐装置中抓取待加工的垂直针传送至所述抓握装置，并将已加工完成的垂直针由所述抓握装置传送至所述垂直针吞吐装置；

所述抓握装置包括夹针筒组件和限位组件，所述夹针筒组件用于握紧加工中的垂直针，所述限位组件设于所述夹针筒组件的下方，用于限制所述夹针筒组件的下降高度，使研磨后的垂直针具有预定的长度；

所述研磨装置包括研磨中心，所述研磨中心包括至少一个研磨轮，所述研磨轮用于垂直针的研磨加工。

2.如权利要求1所述的垂直针研磨加工设备，其特征在于，所述垂直针吞吐装置包括上料架设备和成品回收设备；

所述上料架设备包括分料机构、移栽机构和落料机构，所述落料机构设于所述分料机构一侧，所述分料机构用于将一个垂直针从多个垂直针中分离出来，所述移栽机构用于将被分离的垂直针由所述分料机构移动至所述落料机构，所述落料机构用于放置被分离的垂直针，所述上料回收机械手装置用于抓取所述落料机构上放置的被分离的垂直针并传送至所述抓握装置；

所述成品回收设备设于所述上料架设备一侧，所述成品回收设备包括成品槽和倾斜组件，所述倾斜组件用于调整所述成品槽的倾斜角度，使所述成品槽内的垂直针汇聚于所述成品槽底部的一侧，便于收集所述成品槽内的垂直针。

3.如权利要求2所述的垂直针研磨加工设备，其特征在于，所述分料机构包括储料槽、分料件和分料气缸，所述储料槽具有倾斜的内侧壁，所述分料件穿设于所述储料槽的底部，所述分料气缸设于所述分料件下方，所述分料气缸用于驱动所述分料件在所述储料槽内上下运动；所述分料件具有梯形的顶出部，所述顶出部具有相互垂直设置的第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽的长度方向与所述顶出部顶面的长度方向相同，所述第一凹槽的宽度与待分离的垂直针的直径相对应，所述顶出部的顶面宽度与所述第一凹槽的宽度相同；所述第二凹槽设于所述顶出部的腰部，所述第二凹槽横向贯穿所述顶出部，使所述第一凹槽内的垂直针在所述第二凹槽上方处于悬空状态；

所述移栽机构包括第一位移模组和取料机械手，所述第一位移模组用于带动所述取料机械手在所述分料机构与所述落料机构之间移动；所述取料机械手包括相对设置的两个气动手指，两个所述气动手指在第一手指驱动气缸的驱动下开合，两个所述气动手指的相对的侧壁上分别具有第三凹槽，所述第三凹槽的长度方向与垂直针的放置方向相对应，所述第三凹槽用于抓握被分离的垂直针；

所述落料机构包括落料槽和挡料件，所述落料槽采用单个V型槽或者多个连续设置的V型槽，所述挡料件设于所述落料槽的顶端一侧，且所述挡料件与所述落料槽的槽底相对应，所述挡料件用于调整垂直针放置位置；所述落料槽的长度小于垂直针的长度。

4.如权利要求1所述的垂直针研磨加工设备，其特征在于，所述上料回收机械手装置包括第二位移模组、第一旋转机构、第二旋转机构和上料回收机械手机构，所述第二位移模组用于带动所述第一旋转机构、所述第二旋转机构和所述上料回收机械手机构移动，所述上料回收机械手机构设于所述第一旋转机构的输出端，所述上料回收机械手机构包括U型支撑件，所述U型支撑件的两个侧壁上分别设有上料夹具和回收夹具；

所述第一旋转机构包括第一旋转电机和第一角度限位机构，所述第一角度限位机构用于限制所述第一旋转机构的旋转输出角度，从而使所述上料回收机械手旋转预设角度；

所述第二旋转机构包括第二旋转电机和第二角度限位机构，所述第二角度限位机构设于所述第二旋转电机的输出端，所述第一旋转机构设于所述第二旋转机构的输出端，所述第二旋转机构用于使所述第一旋转机构和所述机械手旋转预定的角度，使所述上料回收机械手指向不同的方向。

5.如权利要求4所述的垂直针研磨加工设备，其特征在于，所述第一角度限位机构包括定位块和角度限位件，所述角度限位件和所述上料回收机械手分别设于所述第一旋转电机的两个输出端，所述角度限位件呈圆盘形，所述角度限位件的外侧边缘具有预定角度的第四凹槽，所述定位块设于所述第四凹槽的两个侧壁之间，所述角度限位件转动时，通过所述定位块对所述第四凹槽的两个侧壁的阻挡作用，以对所述第一旋转电机的输出的旋转角度进行限定。

6.如权利要求4所述的垂直针研磨加工设备，其特征在于，所述第二角度限位机构包括旋转轴和多个限位块，多个所述限位块设于所述旋转轴的外侧，所述旋转轴的外侧面设有阻挡臂，所述阻挡臂随所述旋转轴的转动而转动，并被多个所述限位块阻挡，以限制所述第二旋转电机的输出的旋转角度。

7.如权利要求4所述的垂直针研磨加工设备，其特征在于，所述上料夹具和所述回收夹具分别具有一对相向设置的取料手指，一对所述取料手指在第二手指驱动气缸的驱动下相向移动，一对所述取料手指的相对的内侧壁具有第六凹槽，所述第六凹槽的长度方向与垂直针的长度方向相对应。

8.如权利要求1所述的垂直针研磨加工设备，其特征在于，所述抓握装置还包括第三位移模组和夹持机构，所述夹持机构和所述夹针筒组件设于所述第三位移模组的输出端，所述第三位移模组用于带动所述夹持机构和所述夹针筒组件移动，所述夹持机构包括翻转气缸、旋转研磨气缸和上下研磨气缸，所述翻转气缸用于上下料时带动所述夹针筒组件上下翻转180度，所述旋转研磨气缸和所述上下研磨气缸分别用于驱动所述夹针筒组件旋转和上下移动，使所述夹针筒组件中夹持的垂直针由所述研磨装置进行研磨加工。

9.如权利要求8所述的垂直针研磨加工设备，其特征在于，所述夹针筒组件包括夹针气缸和夹针筒，所述夹针气缸设于所述夹针筒外侧，用于使所述夹针筒夹紧待加工的垂直针；所述夹针筒包括针筒主体、第一活动件、第二活动件和针体固定件，所述针筒主体呈中空的圆柱体，所述针体固定件设于所述针筒主体的末端，待加工的垂直针穿设于所述针体固定件中；所述第一活动件设于所述针筒主体的顶端，所述针筒主体的腰部设有支撑环，所述支撑环穿设于所述第二活动件，所述第一活动件推动所述第二活动件以所述支撑环为支点转动，使所述第二活动件夹紧或者松开所述针体固定件内的垂直针。

10.如权利要求1所述的垂直针研磨加工设备，其特征在于，所述研磨装置还包括第四位移模组，所述研磨中心设于所述第四位移模组的输出端，所述第四位移模组用于所述研磨中心的位置调整；

所述研磨中心还包括至少一组旋转电机和位移电机，所述研磨轮设于所述旋转电机的输出端，所述旋转电机用于驱动所述研磨轮转动，所述位移电机用于对所述研磨轮的进行水平位置调节，以调整所述研磨轮与垂直针之间的距离。