CN203471507U - 一种水晶抛磨系统用自动上下铝排机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水晶抛磨系统用自动上下铝排机械手，旨在提供一种可配合现有的水晶抛磨设备实现对水晶毛坯进行自动抛磨加工，提高生产效率、降低劳动强度、人工成本的机械手。它包括基座，通过竖直转轴可转动的设置在基座上方的旋转板，设置在基座上用于驱动旋转板绕竖直转轴转动的第一旋转驱动装置，设置在旋转板上方的升降座台及设置在旋转板上用于驱动升降座台升降的升降装置；所述升降座台的一侧设有铝排取放部件，升降座台上设有用于驱动铝排取放部件沿竖直转轴径向移动的伸缩机构。

Description

一种水晶抛磨系统用自动上下铝排机械手

技术领域

本实用新型涉及水晶抛磨领域，具体涉及一种水晶抛磨系统用自动上下铝排机械手。

背景技术

水晶抛磨机是一种对水晶毛坯进行磨抛加工的设备。传统的水晶磨抛机通常采用人工上料和下料，其工作过程如下：首先将水晶毛坯人工粘接在铝排的铝排针管上；然后将铝排固定安装到水晶抛磨机的铝排安装座上对水晶毛坯进行磨抛；当水晶毛坯的半个表面加工完成后通过人工手动取出，并将铝排上已磨抛半个表面的水晶毛坯对接到另一铝排的铝排针管上（即将已磨抛的水晶毛坯表面粘接在另一铝排的铝排针管上），重新放回水晶磨抛机进行水晶毛坯另一半表面的磨抛加工；待水晶毛坯磨抛后将铝排取下，然后将磨抛水晶进行下料。传统的水晶磨抛机通常采用人工上料和下料，其不仅人工成本高、劳动强度大，而且生产效率低、存在操作安全隐患。

进一步的，为了解决传统的水晶磨抛机存在的不足，一些发明人对此进行了改进在水晶抛磨机上设置机械手，并由机械手代替一部分人工操作并实现水晶磨抛机的铝排（水晶毛坯固定在铝排上）上料和下料；但水晶毛坯磨抛系统的水晶毛坯磨抛工艺中包括毛坯上料工序，水晶毛坯上半球磨抛工序，对接工序（将打磨好上半球水晶对接到另一铝排上），水晶下半球磨抛工序及下料工序；简单的在水晶抛磨机上设置机械手虽然能够实现铝排上料和下料，但各工序之间的连接以及对接工序的对接还是需要人工辅助完成，因而无法实现对水晶抛磨系统的水晶毛坯进行自动抛磨加工。

例如，中国专利公开号CN202378056U，公开日2012年8月15日，发明创造的名称为用于水晶坯件磨抛系统的机械手和夹具，机械手，包括电磁吸盘，电磁吸盘固定在第一安装座上，第一安装座与第二安装座存在水平滑动、竖直滑动和转动三种连接方式。该水晶坯件磨抛系统的机械手同样只是简单的执行铝排的上料和下料，其同样存在无法实现对水晶抛磨系统的水晶毛坯进行自动抛磨加工的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术中的机械手无法配合现有的水晶抛磨设备实现对水晶毛坯进行自动抛磨加工，水晶毛坯抛磨加工的各工序之间需要人工辅助完成的问题，提供水晶抛磨系统用自动上下铝排机械手，其可配合现有的水晶抛磨设备形成水晶自动抛磨系统，实现对水晶毛坯进行自动抛磨加工，并有效降低水晶自动抛磨系统的制作周期、制作成本，提高生产效率。

本实用新型的技术方案是：

一种水晶抛磨系统用自动上下铝排机械手，包括基座，通过竖直转轴可转动的设置在基座上方的旋转板，设置在基座上用于驱动旋转板绕竖直转轴转动的第一旋转驱动装置，设置在旋转板上方的升降座台及设置在旋转板上用于驱动升降座台升降的升降装置；所述升降座台的一侧设有铝排取放部件，升降座台上设有用于驱动铝排取放部件沿竖直转轴径向移动的伸缩机构；所述铝排取放部件包括与伸缩机构连接的推板，设置在推板上与伸缩机构的伸缩方向相垂直的平移导轨，可沿平移导轨平移的滑动座，设置在推板上用于推移滑动座的推移装置，设置在滑动座一侧的电磁铁旋转座及设置在滑动座上用于驱动电磁铁旋转座绕水平旋转轴线转动的第二旋转驱动装置，并且该电磁铁旋转座的水平旋转轴线与伸缩机构的伸缩方向相平行；所述电磁铁旋转座外侧面上设有用于吸附铝排的电磁铁装置。

本方案的水晶抛磨系统用自动上下铝排机械手可配合现有的上下料机，上半球水晶抛磨机，对接机及下半球水晶抛磨机形成水晶自动抛磨系统；上下料机，上半球水晶抛磨机，对接机及下半球水晶抛磨机绕旋转平板的转轴依次周向均布，配合本方案的机械手实现水晶毛坯的自动上料工序，水晶毛坯上半球磨抛工序，对接工序，水晶下半球磨抛工序及下料工序；从而实现自动化生产，提高生产效率、降低劳动强度及人工成本。另一方面，由于本方案的水晶抛磨系统用自动上下铝排机械手可配合现有的上下料机，上半球水晶抛磨机，对接机及下半球水晶抛磨机形成水晶自动抛磨系统，其不需要对现有的上下料机，上半球水晶抛磨机，对接机及下半球水晶抛磨机进行改进设计，因而可有效降低水晶自动抛磨系统的作周期及制作成本。

作为优选，升降装置包括至少三根设置在旋转板上表面的竖直导杆，设置在竖直导杆上的固定安装平板，可沿竖直导杆升降并位于固定安装平板上方的活动安装平板，安装在固定安装平板上用于推动活动安装平板升降的主升降气缸及安装在活动安装平板上用于推动升降座台升降的副升降气缸；所述升降座台上设有与竖直导杆适配的竖直导向孔，并可沿竖直导杆升降。

本方案通过主升降气缸和副升降气缸实现机械手的升降，即实现对铝排取放部件的升降；由于普通气缸的通常只有一个升降行程，因而机械手在取放铝排时需要主升降气缸和副升降气缸配合将铝排安放到水晶抛磨设备中或由水晶抛磨设备中取出。

作为优选，主升降气缸固定安装在固定安装平板下方，所述副升降气缸固定安装在活动安装平板上方。本方案将主升降气缸固定安装在固定安装平板下方在保证主升降气缸安装稳定性的同时，保证主升降气缸具有足够的升降行程；而副升降气缸其在工作时的升降行程较小，因而将其安装在活动安装平板上方。

作为优选，伸缩机构包括设置在升降座台上的导杆座，设置在导杆座上的至少两个水平导向孔，对应设置在各水平导向孔内的水平导杆及设置在升降座台上的水平伸缩气缸；所述水平导向孔沿竖直转轴径向延伸，所述推板固定设置在水平导杆端部，所述水平伸缩气缸的活塞杆端部与推板相连接。本方案结构保证铝排取放部件能够平稳的移动。

作为优选，基座上、位于旋转板下方设有活塞杆朝上的竖直限位气缸，所述旋转板下表面上设有四个绕竖直转轴周向均布的限位块，限位块上设有竖直限位孔，且竖直限位孔与竖直转轴之间的间距与竖直限位气缸的活塞杆与竖直转轴之间的间距相同。当旋转板上的机械手装置旋转到位后，可以通过竖直限位气缸的活塞杆配合竖直限位孔对机械手装置进行定位；保证水晶毛坯的加工平稳、可靠。

作为优选，竖直转轴通过轴承座安装在基座上，且轴承座设置在基座顶面上；所述轴承座顶部、位于旋转板下方设有与旋转板平行的限位座板，所述旋转板下表面上设有四个绕竖直转轴周向均布的感应凸块，所述限位座板上、位于旋转板下方设有用于检测感应凸块的检测传感器。本方案通过检测传感器和感应凸块配合对旋转板的转动角度进行控制，当检测传感器检测到旋转板上的机械手装置旋转到位后，通过竖直限位气缸的活塞杆配合竖直限位孔对机械手装置进行定位。

作为优选，检测传感器为接近传感器，感应凸块为金属凸块；竖直限位气缸安装在限位座板上表面。

作为优选，第一旋转驱动装置由电机及减速器构成，所述第二旋转驱动装置由旋转气缸构成。

作为优选，电磁铁装置由两套处于同一高度的电磁铁构成。

本实用新型的有益效果是：可配合现有的水晶抛磨设备（上下料机，上半球水晶抛磨机，对接机及下半球水晶抛磨机）实现对水晶毛坯进行自动抛磨加工，提高生产效率、降低劳动强度、人工成本，并有效降低水晶自动抛磨系统的作周期、制作成本。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构示意图。

图2是本实用新型的一种水晶抛磨系统用自动上下铝排机械手在实际应用中的一种结构示意图。

图中：基座1；轴承座2；检测传感器3；旋转板4；升降装置5，竖直导杆51，主升降气缸52，固定安装平板53，活动安装平板54，副升降气缸55；升降座台6；伸缩机构7，水平伸缩气缸71，水平导杆72；铝排取放部件8，推板81，推移装置82，第二旋转驱动装置83，电磁铁旋转座84，电磁铁装置85，滑动座86；限位块9；限位气缸10；限位座板11；第一旋转驱动装置12；铝排13；燕尾块14；铝排针管15；上下料机16；上半球抛磨机17；对接机18；下半球抛磨机19。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

如图1所示，一种水晶抛磨系统用自动上下铝排机械手，包括基座1，通过竖直转轴可转动的设置在基座上方的旋转板4，设置在基座上用于驱动旋转板绕竖直转轴转动的第一旋转驱动装置12，设置在旋转板4上方的升降座台6及设置在旋转板4上用于驱动升降座台升降的升降装置5。升降座台6的一侧设有铝排取放部件8，且升降座台6上设有用于驱动铝排取放部件8沿竖直转轴径向移动的伸缩机构7。第一旋转驱动装置12由电机及减速器构成，且电机及减速器设置基座下方。

竖直转轴通过轴承座2安装在基座1上，且轴承座2设置在基座顶面上。轴承座2顶部、位于旋转板4下方设有与旋转板平行的限位座板11。限位座板11固定安装在轴承座2顶部。旋转板4下表面上设有四个绕竖直转轴周向均布的感应凸块。限位座板11上、位于旋转板4下方设有用于检测感应凸块的检测传感器3。检测传感器3为接近传感器，感应凸块为金属凸块。基座1上、位于旋转板下方设有活塞杆朝上的竖直限位气缸10，具体说是，竖直限位气缸10安装在限位座板11上表面。旋转板4下表面上设有四个绕竖直转轴周向均布的限位块9。限位块上设有竖直限位孔，且竖直限位孔与竖直转轴之间的间距与竖直限位气缸的活塞杆与竖直转轴之间的间距相同。

升降装置5包括四根设置在旋转板4上表面的竖直导杆51，设置在竖直导杆上的固定安装平板53，可沿竖直导杆升降并位于固定安装平板上方的活动安装平板54，安装在固定安装平板53上用于推动活动安装平板54升降的主升降气缸52及固定安装在活动安装平板54上用于推动升降座台6升降的副升降气缸55。主升降气缸52固定安装在固定安装平板下方。副升降气缸55固定安装在活动安装平板上方。升降座台6上设有与竖直导杆51适配的竖直导向孔，并可沿竖直导杆升降。副升降气缸的活塞杆与升降座台相连接。

伸缩机构7包括设置在升降座台9上的导杆座，设置在导杆座上的两个水平导向孔，对应设置在各水平导向孔内的水平导杆72及设置在升降座台6上的水平伸缩气缸71。水平导向孔沿竖直转轴径向延伸。铝排取放部件8包括与伸缩机构连接的推板81，设置在推板上与伸缩机构的伸缩方向相垂直的平移导轨（即平移导轨与水平导杆相垂直），可沿平移导轨平移的滑动座86，设置在推板上用于推移滑动座的推移装置82，设置在滑动座一侧的电磁铁旋转座84及设置在滑动座上用于驱动电磁铁旋转座绕水平旋转轴线转动的第二旋转驱动装置83，并且该电磁铁旋转座84的水平旋转轴线与伸缩机构7的伸缩方向相平行（即电磁铁旋转座84的水平旋转轴线与水平导杆72相平行）。推板81固定设置在水平导杆72端部，且水平伸缩气缸71的活塞杆端部与推板81相连接。第二旋转驱动装置83由旋转气缸构成。推移装置由推移气缸构成。电磁铁旋转座84外侧面上设有用于吸附铝排的电磁铁装置85。电磁铁装置由两套处于同一高度的电磁铁构成。

如图1所示，铝排13通常由本体，铝排针管15及本体一侧面上的燕尾块14构成。铝排针管用于固定水晶毛坯。燕尾块14与上下料机16，上半球抛磨机17，对接机18及下半球抛磨机19的安装工位配合对铝排13进行固定。铝排上设置铁片或铁块，并通过铁片或铁块与电磁铁装置85配合将铝排吸附在电磁铁装置上。

如图2所示，本实用新型的一种水晶抛磨系统用自动上下铝排机械手的实际应用如下：

将现有的上下料机16，上半球水晶抛磨机17，对接机18及下半球水晶抛磨机19绕旋转板4的竖直转轴顺时针依次周向均布；并且在实际生产过程中上下料机16，上半球水晶抛磨机17，对接机18及下半球水晶抛磨机19这四台设备中有三台处于工作状态，另外一台处于空置（即不工作）状态。

接下来以“上下料机16，对接机18及下半球水晶抛磨机19这三台设备处于工作状态，而上半球水晶抛磨机17处于空置状态”为例来描述具体的工作过程：

a，机械手将其上的铝排取放部件8移至上下料机14上，并通过电磁铁装置85将上料后的铝排取下；当铝排被取下后，上下料机14处于空置状态；（上下料机16执行对其工位上的抛磨好水晶的铝排进行下料，即将抛磨好的水晶由铝排上取下；并对下料后的铝排重新进行上料，即在铝排上粘附水晶毛坯）

b，第一旋转驱动装置12带动旋转板4顺时针旋转90度，从而带动铝排取放部件8及其上的上料好料的铝排顺时针旋转90度，使铝排与上半球水晶抛磨机17正对；

然后，机械手将上料的铝排移至上半球水晶抛磨机17上；上半球水晶抛磨机17开始对水晶毛坯的上半球进行抛磨；

c，第一旋转驱动装置12带动旋转板4逆时针旋转180度，使铝排取放部件8与下半球水晶抛磨机19正对；

然后，机械手将其上的铝排取放部件8移至下半球水晶抛磨机19上，并通过电磁铁装置85将打磨好下半球的铝排取下；当铝排被取下后，下半球水晶抛磨机19处于空置状态；

d，第一旋转驱动装置12带动旋转板4顺时针旋转90度，使打磨好水晶的铝排与上下料机14正对，并将该铝排放置到上下料机14的下料工位中；上下料机14接着执行以下工作：首先将铝排上打磨好的水晶取下；然后在对下料后的铝排重新进行上料（即在铝排上粘附水晶毛坯）；

e，第一旋转驱动装置12带动旋转板4顺时针旋转180度，使铝排取放部件8与对接机18正对；并通过电磁铁装置85将下工位中完成对接的下铝排取出；（对接机18的对接工位由上工位和下工位构成，且上工位中的上铝排的铝排针管朝下，下工位中的下铝排的铝排针管朝上。当对接机18的上工位放置打磨好上半球的铝排后，上工位的上铝排与下工位的空置下铝排进行对接，即将打磨好的水晶球面朝内粘接在下工位的下铝排的铝排针管上，使未打磨的水晶球面朝外）；

接着，第二旋转驱动装置83驱动电磁铁旋转座84及其上的铝排旋转180度，使铝排的铝排针管朝下；

同时，第一旋转驱动装置12带动旋转板4再次顺时针旋转90度，使对接后的铝排与下半球水晶抛磨机19正对；

再接着，机械手将对接后的铝排放置到下半球水晶抛磨机19中；下半球水晶抛磨机19对水晶下半球进行抛磨；

f，第一旋转驱动装置12带动旋转板4逆时针旋转90度，使空置的铝排取放部件8与对接机18正对；

接着，将对接机18的上工位中的对接后的铝排（即空置铝排）通过铝排取放部件8的电磁铁装置85取下（此时的铝排的铝排针管朝下）；并通过第二旋转驱动装置83驱动电磁铁旋转座84及其上铝排转动180度使铝排的铝排针管朝上；

再接着，机械手将铝排针管朝上的铝排放置到对接机18的下工位上（为下一次的铝排对接做准备）；

g，第一旋转驱动装置12带动旋转板4逆时针旋转90度，使空置的铝排取放部件8与上半球水晶抛磨机17正对；

接着，机械手将通过其上的电磁铁装置将上半球水晶抛磨机17中打磨好上半球的铝排取下；当铝排被取下后，上半球水晶抛磨机17处于空置状态；

h，第一旋转驱动装置12带动旋转板4再次顺时针旋转90度，使打磨好上半球的铝排与对接机18正对；

接着，机械手将打磨好上半球的铝排放置到对接机18的上工位中进行对接；

i，继续执行a步骤的操作，如此反复循环从而实现自动化生产。

Claims (9)

1.一种水晶抛磨系统用自动上下铝排机械手，其特征是，包括基座（1），通过竖直转轴可转动的设置在基座上方的旋转板（4），设置在基座上用于驱动旋转板绕竖直转轴转动的第一旋转驱动装置（12），设置在旋转板上方的升降座台（6）及设置在旋转板上用于驱动升降座台升降的升降装置（5）；所述升降座台的一侧设有铝排取放部件（8），升降座台上设有用于驱动铝排取放部件沿竖直转轴径向移动的伸缩机构（7）；

所述铝排取放部件包括与伸缩机构连接的推板（81），设置在推板上与伸缩机构的伸缩方向相垂直的平移导轨，可沿平移导轨平移的滑动座（86），设置在推板上用于推移滑动座的推移装置（82），设置在滑动座一侧的电磁铁旋转座（84）及设置在滑动座上用于驱动电磁铁旋转座绕水平旋转轴线转动的第二旋转驱动装置（83），并且该电磁铁旋转座的水平旋转轴线与伸缩机构的伸缩方向相平行；所述电磁铁安装座外侧面上设有用于吸附铝排的电磁铁装置（85）。

2.根据权利要求1所述的一种水晶抛磨系统用自动上下铝排机械手，其特征是，所述升降装置（5）包括至少三根设置在旋转板上表面的竖直导杆（51），设置在竖直导杆上的固定安装平板（53），可沿竖直导杆升降并位于固定安装平板上方的活动安装平板（54），安装在固定安装平板上用于推动活动安装平板升降的主升降气缸（52）及安装在活动安装平板上用于推动升降座台升降的副升降气缸（55）；所述升降座台上设有与竖直导杆适配的竖直导向孔，并可沿竖直导杆升降。

3.根据权利要求2所述的一种水晶抛磨系统用自动上下铝排机械手，其特征是，所述主升降气缸固定安装在固定安装平板下方，所述副升降气缸固定安装在活动安装平板上方。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种水晶抛磨系统用自动上下铝排机械手，其特征是，所述伸缩机构（7）包括设置在升降座台上的导杆座，设置在导杆座上的至少两个水平导向孔，对应设置在各水平导向孔内的水平导杆（72）及设置在升降座台上的水平伸缩气缸（71）；所述水平导向孔沿竖直转轴径向延伸，所述推板固定设置在水平导杆端部，所述水平伸缩气缸的活塞杆端部与推板相连接。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种水晶抛磨系统用自动上下铝排机械手，其特征是，所述基座（1）上、位于旋转板下方设有活塞杆朝上的竖直限位气缸（10），所述旋转板下表面上设有四个绕竖直转轴周向均布的限位块（9），限位块上设有竖直限位孔，且竖直限位孔与竖直转轴之间的间距与竖直限位气缸的活塞杆与竖直转轴之间的间距相同。

6. 根据权利要求5所述的一种水晶抛磨系统用自动上下铝排机械手，其特征是，竖直转轴通过轴承座（2）安装在基座上，且轴承座设置在基座顶面上；所述轴承座顶部、位于旋转板下方设有与旋转板平行的限位座板（11），所述旋转板下表面上设有四个绕竖直转轴周向均布的感应凸块，所述限位座板上、位于旋转板下方设有用于检测感应凸块的检测传感器（3）。

7.根据权利要求6所述的一种水晶抛磨系统用自动上下铝排机械手，其特征是，所述检测传感器为接近传感器，感应凸块为金属凸块；竖直限位气缸安装在限位座板上表面。

8.根据权利要求1或2或3所述的一种水晶抛磨系统用自动上下铝排机械手，其特征是，所述第一旋转驱动装置由电机及减速器构成，所述第二旋转驱动装置由旋转气缸构成。

9.根据权利要求1或2或3所述的一种水晶抛磨系统用自动上下铝排机械手，其特征是，所述电磁铁装置由两套处于同一高度的电磁铁构成。

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