CN117984206A - 磨抛一体式智能加工设备及加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及打磨技术领域，公开了一种磨抛一体式智能加工设备及加工方法。本发明的智能加工设备，包括：工作台、工件料仓、工具库、第一磨削机构、砂磨机、砂带、机械手、检测机构和控制器，机械手包括：夹具，第一磨削机构用于固定磨削刀具，砂磨机设有第二磨削机构，砂带设置在第二磨削机构上。本发明的磨抛一体式智能加工设备，由控制器控制，工件放置在料仓上，磨削刀具和夹具放置在工具库上。机械手抓取工件，在检测后，磨削刀具和砂带由粗到细依次的对工件进行打磨，直至工件达到需要的精度。加工设备集成了磨削、抛光和检测工序，形成闭环的加工形式，提高了加工精度和效率；且磨削刀具和夹具可以自动更换，保证磨削效率。

Description

磨抛一体式智能加工设备及加工方法

技术领域

本发明实施例涉及打磨技术领域，具体涉及一种磨抛一体式智能加工设备及加工方法。

背景技术

飞机发动机叶片、涡轮发电机叶片等工件，外轮廓形状复杂不规则，且加工精度要求高，在成型时一般通过打磨设备进行打磨抛光，使工件达到需要的精度。

叶片等工件在打磨抛光过程中，需进行多次检测，根据检测结果继续进行修正、打磨，保证工件达到合格的精度。

本申请的发明人发现，现有对工件(汽车发动机叶片等)打磨时，需通过多个不同设备依次的打磨抛光，效率低，设备投入成本较大；且检测时需将工件从夹具上取下，然后重新安装，效率低，也容易影响加工精度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种磨抛一体式智能加工设备及加工方法，以解决上述背景技术中的问题。

本发明实施例提供一种磨抛一体式智能加工设备，包括：工作台、工件料仓、工具库、第一磨削机构、砂磨机、砂带、机械手、检测机构和控制器；

所述工作台设有密封罩；

所述工件料仓、所述工具库、所述第一磨削机构、所述砂磨机和所述机械手设置在所述工作台上，位于所述密封罩内，所述检测机构设置在所述密封罩的顶部；

所述机械手包括：夹具；

所述工件料仓用于放置工件，所述工具库用于放置磨削刀具和夹具；

所述第一磨削机构用于固定所述磨削刀具，并用于带动所述磨削刀具转动；

所述砂磨机设有多个第二磨削机构，多根所述砂带分别设置在所述第二磨削机构上；

多个所述第一磨削机构的磨削刀具、以及多根所述砂带的粗细不同；

所述机械手用于抓取工件，使工件依次的经过所述第一磨削机构和所述第二磨削机构，实现对工件由粗到细的打磨，且所述机械手用于抓取磨削刀具，实现对所述磨削刀具的更换；

所述检测机构用于对工件进行检测；

所述第一磨削机构、所述砂磨机、所述第二磨削机构、所述机械手和所述检测机构分别与所述控制器电性连接。

基于上述方案可知，本发明的磨抛一体式智能加工设备，通过设置工作台、工件料仓、工具库、第一磨削机构、砂磨机、砂带、机械手、检测机构和控制器，机械手包括：夹具，工件料仓用于放置工件，工具库用于放置磨削刀具和夹具，第一磨削机构用于固定磨削刀具，砂磨机设有多个第二磨削机构，砂带设置在第二磨削机构上，磨削刀具、以及砂带的粗细各不相同。本发明的磨抛一体式智能加工设备，由PLC控制器控制，待加工工件放置在工件料仓上，磨削刀具和夹具放置在工具库上。机械手抓取工件料仓上的工件，并带动工件移动。检测机构对工件检测后，第一磨削机构的磨削刀具、第二磨削机构的砂带由粗到细依次的对工件进行打磨。然后，检测机构对工件再次检测，根据检测结果，由磨削刀具或砂带对工件整体、或工件的局部继续打磨、抛光；然后再次检测，不断重复检测和打磨修整，直至工件达到需要的精度。加工设备集成了磨削、抛光和检测，形成闭环结构，多个工件放入后，机械手依次的抓取工件，对工件打磨、抛光和检测，直至工件达到合格的精度，加工精度和效率高；且工具库上放置有磨削刀具和夹具，在第一磨削机构上的磨削刀具使用规定的时间后(钝化)，机械手将磨削刀具从第一磨削机构上取下放置到工具库上，并从工具库上抓取新的磨削刀具安装到第一磨削机构上，使磨削刀具保持锋利度，保证磨削效率；料仓上可放置不同工件，当更换工件时，机械手将夹具放置到工具库上，并抓取与工件对应的夹具，即可继续工作，直至工件全部加工完毕。

在一种可行的方案中，所述夹具包括：安装法兰、夹具气缸和夹爪；

所述安装法兰与所述机械手的转臂连接；

所述夹具气缸设置在所述安装法兰上，两个所述夹爪与所述夹紧气缸的活动端连接，所述夹紧气缸用于带动两个所述夹爪相互靠近和远离。

在一种可行的方案中，所述工具库包括：第一转盘、第一放置架、刀具座和夹具座；

所述第一转盘设置在所述工作台上，所述第一放置架设置在所述第一转盘上；

所述第一放置架呈空心三棱柱形，多个所述刀具座和多个所述夹具座分别设置在所述第一放置架的侧壁上；

所述刀具座包括：第一卡块和第二卡块，所述第一卡块和所述第二卡块均设有弧形卡槽，用于与磨削刀具卡接；

所述夹具座包括：支撑座和支撑块；

所述支撑块设置在所述支撑座上，设有U型槽，所述支撑块在所述U型槽的侧壁上设有凸出卡块，用于与所述安装法兰卡接。

在一种可行的方案中，所述第一磨削机构包括：底座、第一浮动力控机构、主轴、驱动电机和气动夹头；

所述第一浮动力控机构设置在所述底座上，所述主轴和所述驱动电机设置在所述第一浮动力控机构的滑板上，所述驱动电机与所述主轴连接，用于带动所述主轴转动；

所述气动夹头设置在所述主轴上；

所述磨削刀具包括：打磨杆和磨轮；

所述磨轮设置在所述打磨杆的一端，所述打磨杆的另一端用于与所述气动夹头连接；

所述打磨杆设有夹槽，用于供所述夹爪夹持。

在一种可行的方案中，所述砂磨机包括：第二转盘和支撑架；

所述第二转盘设置在所述工作台上，所述支撑架设置在所述第二转盘上；

所述支撑架呈空心三棱柱形；

所述第二磨削机构设有三个，分别设置在所述支撑架的三个侧壁上；

所述第二磨削机构包括：第二力控浮动机构、固定座、伺服电机、主动轮、从动轮和导向轮；

所述第二力控浮动机构设置在所述支撑架上，所述固定座设置在所述第二力控浮动机构的滑板上，多个所述导向轮设置在所述固定座上；

所述伺服电机、所述主动轮和多个所述从动轮布设在所述支撑架上，所述伺服电机通过同步带与所述主动轮传动连接，所述砂带绕设在所述主动轮、所述从动轮和所述导向轮上。

在一种可行的方案中，所述第二磨削机构还包括：涨紧机构；

所述涨紧机构包括：涨紧气缸和涨紧轮；

所述涨紧轮通过滑块设置在所述支撑架的滑轨上，且通过滑块与所述涨紧气缸连接，所述涨紧气缸与所述控制器电性连接；

所述砂带绕设在所述涨紧轮上。

在一种可行的方案中，所述检测机构包括：厚度检测传感器和摄像头；

所述厚度检测传感器和所述摄像头分别与所述控制器电性连接，所述厚度检测传感器用于检测工件厚度，所述摄像头用于给工件摄像。

在一种可行的方案中，所述工件料仓包括：第二放置架、定位气缸、止退气缸、感应器、止退挡块和定位块；

所述工作台设有滑轨，所述第二放置架可滑动的设置在所述工作台上；

多个所述定位块设置在所述第二放置架上，用于放置工件；

所述第二放置架设有定位孔和止退板，所述止退板设有斜滑槽；

所述感应器在感应到所述第二放置架到达预设位置时，所述定位气缸的活动杆用于伸入到所述定位孔内；

所述止退挡块通过转轴设置在所述止退气缸上，所述转轴套设有扭簧；

所述止退挡块用于在与所述止退板相抵持时限制所述第二放置架的滑动。

在一种可行的方案中，还包括：抽风机构；

所述抽风机构设置在所述工作台上，位于所述第一磨削机构和所述第二磨削机构处；

所述抽风机构包括：抽风机、抽风罩、挡板和连接管道；

所述挡板设置在所述抽风罩上，所述抽风机设置在所述抽风罩内，所述连接管道的一端与所述抽风机连接，另一端用于与废气处理机构连接。

本发明实施例还提供一种磨抛一体式智能加工设备的加工方法，包括以下步骤：

S1、待加工工件放置在工件料仓上，磨削刀具和夹具放置在工具库上；

S2、机械手抓取工件料仓上的工件；

S3、机械手带动工件至检测机构处，检测机构对工件进行检测；

S4、机械手带动工件依次的经过多个第一磨削机构和多个第二磨削机构，对工件由粗到细进行打磨抛光；

S5、机械手带动工件至检测机构处，检测机构再次对工件进行检测；

S6、机械手带动工件至第一磨削机构或第二磨削机构处，继续对工件打磨抛光；

S7、重复步骤S5和S6，直至工件达到要求的精度；

S8、机械手将加工好的工件放置到工件料仓上；

S9、重复步骤S2至S8，直至工件全部加工完毕；

S10、在磨削规定的时间后，机械手更换第一磨削机构上的磨削刀具。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

1、集成有磨削、抛光和检测机构，形成工件加工的闭环型式，提高了加工效率和加工精度。

2、工具库上放置有磨削刀具，自动对磨削机构的磨削刀具定时更换，保证磨削效率.

3、工具库放置有夹具，针对不同产品，机械手可自动更换夹具。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一中的磨抛一体式智能加工设备的示意图；

图2为本发明实施例一中的图1中的A处的放大图；

图3为本发明实施例一中的夹具的示意图；

图4为本发明实施例一中的工具库的示意图；

图5为本发明实施例一中的图4中的局部放大图；

图6为本发明实施例一中的第一磨削机构的示意图；

图7为本发明实施例一中的打磨机的示意图；

图8为本发明实施例一中的打磨机的另一角度示意图；

图9为本发明实施例一中的涨紧机构的示意图；

图10为本发明实施例一中的检测机构的示意图；

图11为本发明实施例一中的工件料仓的示意图；

图12为本发明实施例一中的工件料仓的另一角度示意图；

图13为本发明实施例一中的止退气缸的示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“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，也可以是成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，也可以是通讯连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介的间接连接，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。

下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

如本申请背景技术中的描述，叶片等工件在打磨抛光过程中，需进行多次检测，根据检测结果继续进行修正、打磨，保证工件达到合格的精度。

本申请的发明人发现，现有对工件(汽车发动机叶片等)打磨时，需通过多个不同设备依次的打磨抛光，效率低，设备投入成本较大；且检测时需将工件从夹具上取下，然后重新安装，效率低，也容易影响加工精度。

为了解决上述问题，本申请发明人提出了本申请的技术方案，具体实施例如下：

如图1至图13所示，本实施例的磨抛一体式智能加工设备，包括：工作台1、工件料仓2、工具库3、第一磨削机构4、砂磨机5、砂带61、机械手7、检测机构8和控制器。

工作台1的顶部设有密封罩11，密封罩11设有可启闭的门扇(图中未画出)。

工件料仓2、工具库3、第一磨削机构4、砂磨机5和机械手7分别设置在工作台1的台面上，位于工作台1的密封罩11内，检测机构8设置在密封罩11内，位于密封罩11的顶部。

机械手7的转臂上设有夹具71。

工件料仓2用于放置待加工的工件，工具库3用于放置磨削刀具62和夹具71，且多个工件、多个磨削刀具62、以及多个夹具71的规格可以不同。

第一磨削机构4设有多个，分别布设在工作台1的台面上。第一磨削机构4用于固定磨削刀具62，与磨削刀具62可拆卸连接，且第一磨削机构4用于带动磨削刀具62转动，磨削刀具62在转动时可对工件进行打磨。

砂带61设有多根。

砂磨机5设有多个第二磨削机构51，多根砂带61分别设置在第二磨削机构51上，第二磨削机构51带动砂带61转动，砂带61在转动时可对工件进行打磨抛光。

多个第一磨削机构4上的磨削刀具62、以及多个第二磨削机构51上的砂带61的粗细程度(磨粒的粒径)各不不同，且砂带61的磨粒相对于磨削刀具62的磨粒更细。

机械手7用于抓取夹持工件料仓2上的工件，并带动工件移动，使工件依次的经过多个第一磨削机构4和砂磨机5上的第二磨削机构51，通过磨削刀具62和砂带61实现对工件由粗到细的打磨抛光，且机械手7用于抓取磨削刀具62，实现对第一磨削机构4上的磨削刀具62进行更换；并且，机械手7根据工件规格，可更换转臂上的夹具71，以适应不同的工件。

在打磨过程中，机械手7还用于将工件移动到检测机构8处，通过检测机构8对工件进行检测，然后根据检测结果，继续对工件打磨或修整。

第一磨削机构4、砂磨机5、第二磨削机构51、机械手7和检测机构8分别与控制器电性连接，控制器按照预设程序控制各个部件执行相应的预设动作。

本实施例中，待加工工件放置在工件料仓上，磨削刀具和夹具放置在工具库上。设备工作时，由PLC控制器控制，机械手抓取工件料仓上的工件，检测机构对工件检测后，第一磨削机构的磨削刀具、第二磨削机构的砂带由粗到细依次的对工件进行打磨、抛光。然后，检测机构对工件再次检测，根据检测结果，由磨削刀具或砂带对工件整体、或工件的局部继续打磨、抛光、修整；然后再次检测，不断重复检测和打磨修整，直至工件达到需要的精度。

第一磨削机构的磨削刀具在使用规定的时间后，机械手将磨削刀具从第一磨削机构上取下放置到工具库上，并从工具库上抓取对应新的磨削刀具安装到第一磨削机构上，使磨削刀具保持锋利度，保证磨削效率。

当更换工件时，机械手将夹具放置到工具库上，并抓取与工件对应的夹具，即可继续工作，直至工件料仓上的工件全部加工完毕。

通过上述内容不难发现，本实施例的磨抛一体式智能加工设备，通过设置工作台、工件料仓、工具库、第一磨削机构、砂磨机、砂带、机械手、检测机构和控制器，机械手包括：夹具，工件料仓用于放置工件，工具库用于放置磨削刀具和夹具，第一磨削机构用于固定磨削刀具，砂磨机设有多个第二磨削机构，砂带设置在第二磨削机构上，磨削刀具、以及砂带的粗细各不相同。本发明的磨抛一体式智能加工设备，由PLC控制器控制，待加工工件放置在工件料仓上，磨削刀具和夹具放置在工具库上。机械手抓取工件料仓上的工件，并带动工件移动。检测机构对工件检测后，第一磨削机构的磨削刀具、第二磨削机构的砂带由粗到细依次的对工件进行打磨。然后，检测机构对工件再次检测，根据检测结果，由磨削刀具或砂带对工件整体、或工件的局部继续打磨、抛光；然后再次检测，不断重复检测和打磨修整，直至工件达到需要的精度。加工设备集成了磨削、抛光和检测，形成闭环结构，多个工件放入后，机械手依次的抓取工件，对工件打磨、抛光和检测，直至工件达到合格的精度，加工精度和效率高；且工具库上放置有磨削刀具和夹具，在第一磨削机构上的磨削刀具使用规定的时间后(钝化)，机械手将磨削刀具从第一磨削机构上取下放置到工具库上，并从工具库上抓取新的磨削刀具安装到第一磨削机构上，使磨削刀具保持锋利度，保证磨削效率；料仓上可放置不同工件，当更换工件时，机械手将夹具放置到工具库上，并抓取与工件对应的夹具，即可继续工作。

可选的，如图1、图3所示，本实施例中的磨抛一体式智能加工设备，机械手7包括：夹具71。

夹具71包括：安装法兰711、夹具气缸712和夹爪713。

安装法兰711与机械手7的转臂可拆卸的扣合连接。

夹具气缸712设置在安装法兰711上，与控制器电性连接。

两个夹爪713与夹紧气缸712的活动端连接，夹持气缸712的活动端的伸缩带动两个夹爪713相互靠近或相互远离，两个夹爪713在相互靠近时夹持工件或磨削刀具62，两个夹爪713在相互远离时将工件或磨削刀具62放下。

进一步的，如图4、图5所示，本实施例中的磨抛一体式智能加工设备，工具库3包括：第一转盘31、第一放置架32、刀具座33和夹具座34。

第一转盘31设置在工作台1的台面上，第一转盘31的驱动机构与控制器电性连接，第一放置架32设置在第一转盘31上。

第一放置架32整体呈空心三棱柱形。

多个刀具座33和多个夹具座34分别设置在第一放置架32的侧壁上，刀具座33和夹具座34分别用于放置磨削刀具62和夹具71。

刀具座33包括：第一卡块331和第二卡块332，第一卡块331和第二卡块332均设有弧形卡槽。磨削刀具62放置时，磨削刀具62的打磨杆611卡设在第一卡块331和第二卡块332的弧形卡槽内，供机械手7的夹爪713夹持抓取。

夹具座34包括：支撑座341和支撑块342。

支撑座341设置在第一放置架32的侧壁上，支撑块342设置在支撑座341上。支撑座341和支撑块342设有U型槽，支撑块342在U型槽的侧壁上设有凸出卡块。夹具71放置时，夹具71的安装法兰711通过凸环卡设在支撑块342的U型槽内，供机械手7抓取更换。

进一步的，如图6所示，本实施例中的磨抛一体式智能加工设备，第一磨削机构4包括：底座41、第一浮动力控机构42、主轴43、驱动电机44和气动夹头45。

底座41设置在工作台1的台面上，第一浮动力控机构42设置在底座41上，主轴43和驱动电机44设置在第一浮动力控机构42的滑板上，驱动电机44与主轴43的一端连接，驱动电机44用于带动主轴43转动。

气动夹头45设置在主轴43的另一端。

磨削刀具62包括：打磨杆621和磨轮622。

磨轮622设置在打磨杆621的一端，打磨杆621的另一端用于与气动夹头45可拆卸的快速连接。

打磨杆621的圆周侧壁设有夹槽，打磨杆621的夹槽用于供夹具71的夹爪713夹持，方便机械手7对磨削刀具62的抓取夹持。

本实施例中，磨削刀具的打磨杆伸入到气动夹头内，气动夹头在充气时将打磨杆夹持固定；气动夹头在放气时将打磨杆释放，机械手将磨削刀具夹持取出，实现对磨削刀具的更换。磨轮通过主轴设置在第一力控浮动机构的活动板上，第一力控浮动机构的活动板带动磨轮伸缩，使得对工件的打磨速度、打磨力量保持一致，提高对工件的打磨精度。

进一步的，如图7、图8和图9所示，本实施例中的磨抛一体式智能加工设备，砂磨机5包括：第二转盘501和支撑架502。

第二转盘501设置在工作台1上，支撑架502设置在第二转盘501上，第二转盘501的驱动机构与控制器电性连接。

支撑架502整体呈空心的三棱柱形。

第二磨削机构51设有三个，三个第二磨削机构51分别设置在支撑架502的三个侧壁上。

第二磨削机构51包括：第二力控浮动机构511、固定座512、伺服电机513、主动轮514、从动轮515和导向轮516。

第二力控浮动机构511设置在支撑架502的侧壁上，固定座512设置在第二力控浮动机构511的滑板上，固定座512的一侧伸出支撑架502的侧壁。

伺服电机513、主动轮514和多个从动轮515布设在支撑架502的侧壁上，三个导向轮516布设在固定座512上。伺服电机513的输出轴通过同步带与主动轮514传动连接，砂带61绕设在主动轮514、多个从动轮515和多个导向轮516上，伺服电机513带动主动轮514转动，主动轮514在转动时带动砂带61转动，处于固定座512凸出端处的砂带61对机械手7夹持的工件进行打磨抛光。

本实施例中，固定座设置在第二力控浮动机构的活动板上，第二力控浮动机构的活动板带动导向轮伸缩，使得对工件的打磨速度、打磨力量保持一致，提高对工件的打磨精度。

控制器控制第二转盘转动，使第二打磨机构的砂带由粗到细的朝向机械手，对机械手夹持的工件进行打磨(抛光)；多个从动轮分别设置在支撑架的侧壁上，砂带依次的绕设在多个从动轮上，以增加砂带的长度，延长砂带的使用时间。本实施例中，砂带的长度为3.5m左右。

进一步的，本实施例中的组合式砂带打磨设备，第二磨削机构51还包括：涨紧机构517。

涨紧机构517包括：涨紧气缸5171和涨紧轮5172。

涨紧气缸5171设置在支撑架502上，与控制器电性连接。

支撑架502的侧壁设有滑轨，涨紧轮5172通过滑块设置在支撑架502的滑轨上，且涨紧轮5172通过滑块与涨紧气缸5171连接，砂带61也绕设在涨紧轮5172上。涨紧气缸5171用于带动涨紧轮5172滑动，以调整砂带61的涨紧力。

可选的，如图10所示，本实施例中的磨抛一体式智能加工设备，检测机构8包括：厚度检测传感器81和摄像头82。

厚度检测传感器81和摄像头82分别设置在密封罩11的顶部，且分别与控制器电性连接。厚度检测传感器81用于检测工件厚度，并将检测数据传送给控制器，摄像头82用于给工件摄像，并将图像信息传送给控制器。控制器根据工件厚度数据和图像信息控制机械手7移动，对工件整体、或工件局部进行打磨抛光，并控制打磨抛光时的进给量，使工件达到需要的精度。

可选的，如图11、图12和图13所示，本实施例中的磨抛一体式智能加工设备，工件料仓2包括：第二放置架21、定位块22、定位气缸23、止退气缸24、感应器25和止退挡块26。

工作台1的台面设有滑轨，第二放置架21通过滑块可滑动的设置在工作台1的滑轨上。

多个定位块22布设在第二放置架21上，定位块22设有卡槽，工件放置时，卡接在定位块22的卡槽内。

第二放置架21在内侧端的底部设有定位孔和止退板211，止退板211设有斜滑槽。

定位气缸23、止退气缸24和感应器25设置在工作台1上，止退挡块26通过转轴27设置在止退气缸24的活动端上，转轴27上套设有扭簧。

定位气缸23和感应器25分别与控制器电性连接。

本实施例中，第二放置架可滑动的设置在工作台上，多个待加工工件卡接在第二放置架上的定位块上。

工件放置或取出时，将第二放置架从工作台的密封罩内抽出，方便工件的取放。

第二放置架在推入过程中，当止退板到达止退挡块处，止退挡块沿止退板的斜滑槽滑动，止退板将止退挡块下压使止退挡块转动。止退板越过止退挡块时，止退挡块在扭簧作用下向上弹起，与止退板的侧壁抵持，限制放置架向外滑动，防止第二放置架在误操作时滑动拉出。

同时，第二放置架在推入过程中，当感应器感应到第二放置架到达预设位置时，通过控制器使定位气缸的活动杆伸出，定位气缸的活动杆伸入到第二放置架的定位孔内，使第二放置架在工作台上固定并定位。

第二放置架需抽出时，手动按压止退气缸的控制按钮，使止退气缸的活动杆缩回。当定位气缸和止退气缸的活动杆均缩回时，第二放置架可从工作台的密封罩内抽出，防止第二放置架被误操作抽出。

进一步的，如图1和图2所示，本实施例中的磨抛一体式智能加工设备，还包括：抽风机构9。

抽风机构9设置在工作台1上。

抽风机构9包括：抽风机91、抽风罩92、挡板93和连接管道。

抽风罩92设置在第一磨削机构4、以及打磨机5上的第二磨削机构51的下方，圆弧形的挡板93设置在抽风罩92上，抽风机91设置在抽风罩92内，抽风机91的出口端与连接管道的一端连接，连接管道的另一端与废气处理机构连接。

本实施例中，第一磨削机构和第二磨削机构在工作打磨抛光时，通过抽风机构的抽风机将磨屑、灰尘等抽到废气处理机构集中处理，以保持密封罩内、及环境的干净卫生。

实施例二

本发明还提供一种磨抛一体式智能加工设备的加工方法。

本实施例的磨抛一体式智能加工设备的加工方法，包括以下步骤：

S1、待加工工件放置在工件料仓上，磨削刀具和夹具放置在工具库上。

具体的，多个待加工工件分别放置在工件料仓的定位块上，多个磨削工具和夹具分别放置在工具库的刀具座和夹具座上。

S2、机械手抓取工件料仓上的工件。

S3、机械手带动工件至检测机构处，检测机构对工件进行检测。

具体的，检测机构的厚度检测传感器检测工件厚度，摄像头拍摄工件图像，并将信号发送给控制器。

S4、机械手带动工件依次的经过多个第一磨削机构和多个第二磨削机构，对工件由粗到细进行打磨。

具体的，根据检测结果，控制器控制机械手带动工件依次的经过多个第一磨削机构和多个第二磨削机构，并控制第一磨削机构的磨削刀具和第二磨削机构上的砂带对工件由粗到细进行打磨，且控制器根据工件厚度数据和图像信息控制磨削刀具、以及砂带在磨削时的进给量。

S5、机械手带动工件至检测机构处，检测机构对工件进行检测。

具体的，在一次磨削完成后，检测机构的厚度检测传感器和摄像头再次对工件进行检查拍摄。

S6、机械手带动工件至第二磨削机构，继续对工件打磨。

具体的，控制器根据工件厚度数据和图像信息的结果，控制机械手移动，由磨削刀具、或砂带对工件的整体或局部继续打磨抛光。

S7、重复步骤S5和S6，直至工件达到要求的精度。

具体的，重复对工件进行检测和打磨抛光的过程，直至工件达到需要的精度要求。

S8、机械手将加工好的、精度合格的工件放置到工件料仓的定位块上，然后重新抓取夹持待加工工件。

S9、重复步骤S2至S8，对工件料仓上的工件依次打磨，直至全部工件加工完成。

S10、在磨削规定的时间后，机械手更换第一磨削机构上的磨削刀具。

具体的，工件加工过程中，第一磨削机构上的磨削刀具对工件进行打磨。当磨削刀具使用规定的时间后，机械手将磨削刀具从第一磨削机构上取下放置到工具库上，并从工具库上抓取对应新的磨削刀具安装到第一磨削机构上，磨削刀具按规定时间更换，使磨削刀具保持锋利度，保证磨削效率；且加工过程中，当更换工件时，机械手将夹具放置到工具库上，并抓取与工件对应的夹具，即可继续工作，直至工件料仓上的工件全部加工完毕。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一特征和第二特征直接接触，或第一特征和第二特征通过中间媒介间接接触。

而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

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意一个或者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。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种磨抛一体式智能加工设备，其特征在于，包括：工作台、工件料仓、工具库、第一磨削机构、砂磨机、砂带、机械手、检测机构和控制器；

所述工作台设有密封罩；

所述工件料仓、所述工具库、所述第一磨削机构、所述砂磨机和所述机械手设置在所述工作台上，位于所述密封罩内，所述检测机构设置在所述密封罩的顶部；

所述机械手包括：夹具；

所述工件料仓用于放置工件，所述工具库用于放置磨削刀具和夹具；

所述第一磨削机构用于固定所述磨削刀具，并用于带动所述磨削刀具转动；

所述砂磨机设有多个第二磨削机构，多根所述砂带分别设置在所述第二磨削机构上；

多个所述第一磨削机构的磨削刀具、以及多根所述砂带的粗细不同；

所述机械手用于抓取工件，使工件依次的经过所述第一磨削机构和所述第二磨削机构，实现对工件由粗到细的打磨，且所述机械手用于抓取磨削刀具，实现对所述磨削刀具的更换；

所述检测机构用于对工件进行检测；

所述第一磨削机构、所述砂磨机、所述第二磨削机构、所述机械手和所述检测机构分别与所述控制器电性连接。

2.根据权利要求1所述的磨抛一体式智能加工设备，其特征在于，所述夹具包括：安装法兰、夹具气缸和夹爪；

所述安装法兰与所述机械手的转臂连接；

所述夹具气缸设置在所述安装法兰上，两个所述夹爪与所述夹紧气缸的活动端连接，所述夹紧气缸用于带动两个所述夹爪相互靠近和远离。

3.根据权利要求2所述的磨抛一体式智能加工设备，其特征在于，所述工具库包括：第一转盘、第一放置架、刀具座和夹具座；

所述第一转盘设置在所述工作台上，所述第一放置架设置在所述第一转盘上；

所述第一放置架呈空心三棱柱形，多个所述刀具座和多个所述夹具座分别设置在所述第一放置架的侧壁上；

所述刀具座包括：第一卡块和第二卡块，所述第一卡块和所述第二卡块均设有弧形卡槽，用于与磨削刀具卡接；

所述夹具座包括：支撑座和支撑块；

所述支撑块设置在所述支撑座上，设有U型槽，所述支撑块在所述U型槽的侧壁上设有凸出卡块，用于与所述安装法兰卡接。

4.根据权利要求2所述的磨抛一体式智能加工设备，其特征在于，所述第一磨削机构包括：底座、第一浮动力控机构、主轴、驱动电机和气动夹头；

所述第一浮动力控机构设置在所述底座上，所述主轴和所述驱动电机设置在所述第一浮动力控机构的滑板上，所述驱动电机与所述主轴连接，用于带动所述主轴转动；

所述气动夹头设置在所述主轴上；

所述磨削刀具包括：打磨杆和磨轮；

所述磨轮设置在所述打磨杆的一端，所述打磨杆的另一端用于与所述气动夹头连接；

所述打磨杆设有夹槽，用于供所述夹爪夹持。

5.根据权利要求1所述的磨抛一体式智能加工设备，其特征在于，所述砂磨机包括：第二转盘和支撑架；

所述第二转盘设置在所述工作台上，所述支撑架设置在所述第二转盘上；

所述支撑架呈空心三棱柱形；

所述第二磨削机构设有三个，分别设置在所述支撑架的三个侧壁上；

所述第二磨削机构包括：第二力控浮动机构、固定座、伺服电机、主动轮、从动轮和导向轮；

所述第二力控浮动机构设置在所述支撑架上，所述固定座设置在所述第二力控浮动机构的滑板上，多个所述导向轮设置在所述固定座上；

所述伺服电机、所述主动轮和多个所述从动轮布设在所述支撑架上，所述伺服电机通过同步带与所述主动轮传动连接，所述砂带绕设在所述主动轮、所述从动轮和所述导向轮上。

6.根据权利要求5所述的组合式砂带打磨设备，其特征在于，所述第二磨削机构还包括：涨紧机构；

所述涨紧机构包括：涨紧气缸和涨紧轮；

所述涨紧轮通过滑块设置在所述支撑架的滑轨上，且通过滑块与所述涨紧气缸连接，所述涨紧气缸与所述控制器电性连接；

所述砂带绕设在所述涨紧轮上。

7.根据权利要求1所述的磨抛一体式智能加工设备，其特征在于，所述检测机构包括：厚度检测传感器和摄像头；

所述厚度检测传感器和所述摄像头分别与所述控制器电性连接，所述厚度检测传感器用于检测工件厚度，所述摄像头用于给工件摄像。

8.根据权利要求1所述的磨抛一体式智能加工设备，其特征在于，所述工件料仓包括：第二放置架、定位气缸、止退气缸、感应器、止退挡块和定位块；

所述工作台设有滑轨，所述第二放置架可滑动的设置在所述工作台上；

多个所述定位块设置在所述第二放置架上，用于放置工件；

所述第二放置架设有定位孔和止退板，所述止退板设有斜滑槽；

所述感应器在感应到所述第二放置架到达预设位置时，所述定位气缸的活动杆用于伸入到所述定位孔内；

所述止退挡块通过转轴设置在所述止退气缸上，所述转轴套设有扭簧；

所述止退挡块用于在与所述止退板相抵持时限制所述第二放置架的滑动。

9.根据权利要求1所述的磨抛一体式智能加工设备，其特征在于，还包括：抽风机构；

所述抽风机构设置在所述工作台上，位于所述第一磨削机构和所述第二磨削机构处；

所述抽风机构包括：抽风机、抽风罩、挡板和连接管道；

所述挡板设置在所述抽风罩上，所述抽风机设置在所述抽风罩内，所述连接管道的一端与所述抽风机连接，另一端用于与废气处理机构连接。

10.如权利要求1所述的磨抛一体式智能加工设备的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、待加工工件放置在工件料仓上，磨削刀具和夹具放置在工具库上；

S2、机械手抓取工件料仓上的工件；

S3、机械手带动工件至检测机构处，检测机构对工件进行检测；

S4、机械手带动工件依次的经过多个第一磨削机构和多个第二磨削机构，对工件由粗到细进行打磨抛光；

S5、机械手带动工件至检测机构处，检测机构再次对工件进行检测；

S6、机械手带动工件至第一磨削机构或第二磨削机构处，继续对工件打磨抛光；

S7、重复步骤S5和S6，直至工件达到要求的精度；

S8、机械手将加工好的工件放置到工件料仓上；

S9、重复步骤S2至S8，直至工件全部加工完毕；

S10、在磨削规定的时间后，机械手更换第一磨削机构上的磨削刀具。