CN207656500U - 打磨头更换系统及机器人打磨系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种打磨头更换系统及配备该打磨头更换系统的机器人打磨系统，该打磨头更换系统包括离线布置于打磨机器人旁的停放台，停放台具有两个打磨头停放位，其中一打磨头停放位用于承接待下线打磨头，另一打磨头停放位安设有待上线打磨头，两打磨头停放位均设有用于固定安设打磨头的安装机构；打磨头包括打磨机、用于安装在对应的打磨头停放位上的打磨头支架及用于与打磨机器人上的快换公盘配合的快换母盘，打磨机及快换母盘均安装于打磨头支架上。本实用新型能够实现待下线打磨头与待上线打磨头之间的切换工作，保证砂轮片的更换操作不会影响正常生产，避免因更换砂轮片而导致流水线停线等待的情况，可提高生产线效率及经济效益。

Description

打磨头更换系统及机器人打磨系统

技术领域

本实用新型涉及一种打磨头更换系统及配备该打磨头更换系统的机器人打磨系统，尤其涉及白车身机器人打磨加工生产中的打磨头更换技术。

背景技术

目前，在白车身打磨加工领域，如在主线白车身顶盖激光焊打磨工位，多采用人工在线更换砂轮片的方式，这种人工更换砂轮片的方式会导致流水线停线等待的经济损失。

实用新型内容

本实用新型实施例涉及一种打磨头更换系统及配备该打磨头更换系统的机器人打磨系统，至少可解决现有技术的部分缺陷。

本实用新型实施例涉及一种打磨头更换系统，包括离线布置于打磨机器人旁的停放台，所述停放台具有两个打磨头停放位，其中一所述打磨头停放位用于承接待下线打磨头，另一所述打磨头停放位安设有待上线打磨头，两所述打磨头停放位均设有用于固定安设所述打磨头的安装机构；所述打磨头包括打磨机、用于安装在对应的所述打磨头停放位上的打磨头支架及用于与所述打磨机器人上的快换公盘配合的快换母盘，所述打磨机及所述快换母盘均安装于所述打磨头支架上。

作为实施例之一，所述安装机构包括至少一组夹紧组件，所述夹紧组件包括夹紧支座、压臂及夹紧驱动单元，所述夹紧支座安装于所述停放台台架上，所述夹紧驱动单元安装于所述夹紧支座上，所述压臂与所述夹紧驱动单元连接且具有压紧在所述打磨头支架上的夹紧位和与所述打磨头支架分离的松脱位。

作为实施例之一，所述压臂底部安装有至少一个压紧块，所述打磨头支架上对应设有承压块，所述承压块与所述安装机构的所述压紧块的数量相同且一一对应配置，所述压紧块的底部设有第一限位部，所述承压块顶部设有与所述第一限位部配合从而限制所述打磨头支架水平位移的第二限位部。

作为实施例之一，所述安装机构包括至少一组定位组件，所述定位组件包括安装于所述停放台台架顶部且轴向为竖向的定位销，于所述打磨头支架上对应设有销套，所述销套与所述安装机构的所述定位销的数量相同且一一对应配置。

作为实施例之一，每一所述定位销安装于一销座上，所述销座可拆卸安装于所述停放台台架上且安装位置可调。

作为实施例之一，每一所述销座对应配置有一用于围挡其相邻两个侧边部的L型定位座以及多个用于调节该销座与该定位座水平间距的调节垫片；所述定位座安装于所述停放台台架顶部，所述定位座的两个边部上均螺接有轴向为水平向的水平锁紧螺栓且通过所述水平锁紧螺栓与对应的销座侧边部锁紧连接；所述销座上螺接有轴向为竖向的竖直锁紧螺栓且通过所述竖直锁紧螺栓与所述停放台台架锁紧连接。

作为实施例之一，所述打磨头支架和/或所述打磨头停放位上设有用于检测所述待下线打磨头是否到达对应的所述打磨头停放位上的第一检测单元。

作为实施例之一，所述打磨头停放位上设有用于检测砂轮片是否更换到位的第二检测单元。

作为实施例之一，两所述打磨头停放位处均设有防尘板，所述防尘板安装于所述停放台台架的靠近所述打磨机器人的一侧且连接有防尘板驱动机构，从而具有隔挡在所述打磨头停放位与打磨线之间的防尘位以及为所述打磨机器人活动让位的避让位。

本实用新型实施例涉及一种机器人打磨系统，包括打磨机器人和安装于所述打磨机器人自由端的在线打磨头，还配置有如上所述的打磨头更换系统，所述打磨机器人自由端安装有快换公盘，所述快换公盘与在线打磨头的快换母盘可拆卸连接。

本实用新型实施例至少具有如下有益效果：

本实用新型提供的打磨头更换系统，通过在打磨机器人与打磨头之间对应设置由快换公盘和快换母盘构成的快换组件，并在打磨线旁布置停放台实现待下线打磨头与待上线打磨头之间的切换工作，在对下线打磨头进行砂轮片离线更换时，有备用打磨头可以替换工作，从而保证砂轮片的更换操作不会影响正常生产，避免因更换砂轮片而导致流水线停线等待的情况，可有效提高生产线效率及经济效益。

本实用新型提供的机器人打磨系统，快换公盘与待下线打磨头的快换母盘的分离操作以及快换公盘与在线打磨头的快换母盘的装配操作均是由机器人给信号自动完成的，可有效地提高打磨头的更换效率，从而保证生产线的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型实施例提供的机器人打磨系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的打磨头的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的打磨头更换系统的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的停放台(局部)的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的打磨头停放位的结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的夹紧组件的结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的防尘板的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-图3，本实用新型实施例提供一种打磨头更换系统，包括离线布置于打磨机器人3旁的停放台1，所述停放台1具有两个打磨头停放位，其中一所述打磨头停放位用于承接待下线打磨头2，另一所述打磨头停放位安设有待上线打磨头2，两所述打磨头停放位均设有用于固定安设所述打磨头2的安装机构；所述打磨头2包括打磨机202、用于安装在对应的所述打磨头停放位上的打磨头支架201及用于与所述打磨机器人3上的快换公盘301配合的快换母盘203，所述打磨机202及所述快换母盘203均安装于所述打磨头支架201上。其中，打磨头支架201安装的快换母盘203与打磨机器人3上的快换公盘301为可拆卸连接结构，从而方便实现打磨头2的自动快速更换。

本实施例中，通过在打磨机器人3与打磨头2之间对应设置由快换公盘301和快换母盘203构成的快换组件，并在打磨线旁布置停放台1实现待下线打磨头2与待上线打磨头2之间的切换工作，在对下线打磨头2进行砂轮片离线更换时，有备用打磨头2可以替换工作，从而保证砂轮片的更换操作不会影响正常生产，避免因更换砂轮片而导致流水线停线等待的情况，可有效提高生产线效率及经济效益。

上述快换公盘301和快换母盘203均优选为采用长方体形空心框架结构，且在快换公盘301上设置第一法兰3011，快换母盘203上设置第二法兰2031，其中，该第二法兰2031与打磨机202的除尘管道208连接，第一法兰3011用于外接吸尘管道，该外接吸尘管道可在打磨机器人3上走管并与除尘器连接，通过第一法兰3011与第二法兰2031对接即可构成机器人打磨系统的除尘机构。

如图3和图4，上述停放台1优选为采用框架结构，可采用钢结构框架等；优选地，该停放台1包括两组龙门式支撑框架，每组龙门式支撑框架的顶部即对应构成一个所述的打磨头停放位，每一龙门式支撑框架的两根竖向支撑梁101之间可连接一根或多根辅助横梁103；上述两打磨头停放位优选为沿打磨线/生产线长度方向依次设置，两龙门式支撑框架的四根竖向支撑梁101即优选为在同一竖向平面内，两龙门式支撑框架之间也可连接一根或多根辅助横梁103，以提高停放台1的结构强度。本实施例采用龙门式框架/矩形框架以承载打磨头2，可以使得打磨头2上的打磨机202等部位为悬空状态，一方面便于打磨机202/砂轮片的更换操作，另一方面，可以避免平面承台式的停放台1对打磨机202、除尘设备等的撞击影响。

上述的安装机构宜能够保证打磨头2在对应的打磨头停放位上的停放稳定性，作为优选，如图3和图6，所述安装机构包括至少一组夹紧组件4，所述夹紧组件4包括夹紧支座404、压臂401及夹紧驱动单元402，所述夹紧支座404安装于所述停放台1台架上，所述夹紧驱动单元402安装于所述夹紧支座404上，所述压臂401与所述夹紧驱动单元402连接且具有压紧在所述打磨头支架201上的夹紧位和与所述打磨头支架201分离的松脱位。其中，上述的夹紧驱动单元402优选为是驱动压臂401摆动，以便于打磨头2的下线落位或离座上线；如图6，该夹紧驱动单元402可采用摆动气缸，其摆动轴为水平向，从而可以驱动压臂401对打磨头支架201施加竖向压紧力。优选地，采用两组上述夹紧组件4，可以提高对打磨头2的压紧固定效果；对于上述的龙门式框架结构的打磨头停放位，该两组夹紧组件4分别安装在对应的龙门式框架的两根竖向支撑梁101的顶部。

进一步地，如图6，所述压臂401底部安装有至少一个压紧块403，所述打磨头支架201上对应设有承压块205，所述承压块205与所述安装机构的所述压紧块403的数量相同且一一对应配置，所述压紧块403的底部设有第一限位部，所述承压块205顶部设有与所述第一限位部配合从而限制所述打磨头支架201水平位移的第二限位部。上述第一限位部与第二限位部优选为采用凸出部与凹槽配合的结构，当然也可以采用插销与插槽配合等方式；如图6，本实施例中，上述第一限位部为形成于压紧块403底部的弧形凸出部(可以为半球形)，上述第二限位部对应为形成于承压块205上的弧形凹槽。作为优选，如图6，每一压臂401上设置两个压紧块403，两个压紧块403分别安装于该压臂401的两端，对于上述的龙门式框架结构的打磨头停放位，该压臂401的长度方向为水平向且优选为垂直于龙门式框架顶部横梁102的长度方向，该压臂401上的两个压紧块403分列于对应的龙门式框架顶部横梁102的两侧，可以提高对打磨头支架201的压紧稳固效果。

相应地，如图5，可在龙门式框架的每根竖向支撑梁101顶部沿顶部横梁102宽度方向向两侧分别延伸出支撑板9并在支撑板9顶部安装支撑块10，在打磨头支架201底部可对应设置托放块206，在打磨头2安装在对应的打磨头停放位上时，其打磨头支架201上的托放块206承托于对应的龙门式框架上的支撑块10上，从而保证停放台1对打磨头2的托放结构稳定性。进一步优选地，如图2，打磨头支架201上的托放块206一一对应地设置于该支架上的两个承压块205的下方，保证上述压臂401施加的压紧力直接有效地传递给停放台1，可稳定可靠地压紧打磨头支架201。

在另外一个实施例中，如图3-图5，所述安装机构包括至少一组定位组件5，所述定位组件5包括安装于所述停放台1台架顶部且轴向为竖向的定位销501，于所述打磨头支架201上对应设有销套204，所述销套204与所述安装机构的所述定位销501的数量相同且一一对应配置。优选的结构是，该设置有定位组件5的实施例是对上述包括有夹紧组件4的安装机构的扩展，即该安装机构包括上述夹紧组件4以及该定位组件5。通过上述定位销501与打磨头支架201上的销套204配合，一方面在将打磨头2安置于打磨头停放位上时可以方便地完成对打磨头2的引导落位，另一方面，其可与上述夹紧组件4配合，更为稳定可靠地固定该打磨头2。如图4和图5，同样地，优选为采用两组定位组件5，可以准确地将打磨头2落位于预设的停放位置；进一步优选为两组定位组件5与两组夹紧组件4一一对应配置，每组夹紧组件4布置于对应的定位组件5旁。每组定位组件5的定位销501可安装于对应的龙门架竖向支撑梁101上；对于上述的延伸有支撑板9并设置有支撑块10的结构，两个支撑块10优选为分列于该定位销501的两侧。

接续上述定位组件5的结构，如图5，每一所述定位销501安装于一销座502上，所述销座502可拆卸安装于所述停放台1台架上且安装位置可调，设置销座502安装位置可调，便于打磨机器人3在自然伸展状态下或者说以舒服的姿态即可落位待下线打磨头2或抓取待上线打磨头2，避免打磨机器人3需要频繁调节自身自由度，以及，可使得该定位组件5适用于不同规格的打磨头2的安置。优选地，该销座502安装位置可调的方式如下：如图5，每一所述销座502对应配置有一用于围挡其相邻两个侧边部的L型定位座503以及多个用于调节该销座502与该定位座503水平间距的调节垫片504；所述定位座503安装于所述停放台1台架顶部，所述定位座503的两个边部上均螺接有轴向为水平向的水平锁紧螺栓且通过所述水平锁紧螺栓与对应的销座502侧边部锁紧连接；所述销座502上螺接有轴向为竖向的竖直锁紧螺栓且通过所述竖直锁紧螺栓与所述停放台1台架锁紧连接。其中，上述销座502优选为是方形板结构，则该L型定位座503的两个边部分别与该销座502的相邻两个边部平行，且与对应的销座边部相互靠近设置，通过在该L型定位座边部与销座边部之间加减垫片504即可实现该销座502在水平面内的位置可调。在销座502位置调节完成后，可通过上述的水平锁紧螺栓及竖直锁紧螺栓将该销座502锁紧固定在停放台1上；相应地，若以该L型定位座503的两个边部长度方向分别为X向和Y向，可在销座502的与定位座X向边部相邻平行的边部上开设长条形锁紧槽，该长条形锁紧槽可与上述的水平锁紧螺栓配合固定且其长度方向与X向平行，从而保证在调节该销座502与定位座503的X向间距时，该销座502可被定位座X向边部上的水平锁紧螺栓锁紧；同理在销座502的与定位座Y向边部相邻平行的边部上开设长条形锁紧槽。而上述的竖直锁紧螺栓则可与停放台1台架抵紧的方式对销座502进行限位。优选地，对于具有两组定位组件5的结构，两个定位座503的开口方向相背，以便调节两个定位销501之间的间距，从而适应不同的打磨头2/打磨头支架201。

进一步优选地，可采用加减垫片的方式调节上述的压紧块403与压臂401之间的间距；和/或，可采用加减垫片的方式调节上述的承压块205与打磨头支架201之间的间距；从而调节压臂401对打磨头支架201的压紧效果。和/或，可采用加减垫片的方式调节上述的托放块206与打磨头支架201之间的间距；和/或，可采用加减垫片的方式调节上述的支撑块10与支撑板9之间的间距，从而调节打磨头2在停放台1上的竖向安放位置。

作为本实施例提供的打磨头更换系统的优选实施方式，如图3-图5，所述打磨头支架201和/或所述打磨头停放位上设有用于检测所述待下线打磨头2是否到达对应的所述打磨头停放位上的第一检测单元。优选地，在打磨头支架201和打磨头停放位上均设置该第一检测单元；其中，在打磨头支架201上设置机械限位开关204，在打磨头停放位上设置竖向接近开关7，该竖向接近开关7优选为通过竖向开关支架安装于上述的龙门式框架的顶部横梁102上。通过上述第一检测单元检测待下线打磨头2停放到位，便于向系统反馈信息，使得打磨机器人3与该待下线打磨头2分离，从而完成下线操作。

作为本实施例提供的打磨头更换系统的优选实施方式，如图3-图5，所述打磨头停放位上设有用于检测砂轮片是否更换到位的第二检测单元8，该第二检测单元8优选为采用水平接近开关8，该水平接近开关8优选为通过水平开关支架安装于上述的龙门式框架的顶部横梁102上，其具体的设置位置是本领域技术人员根据实际情况易于设计的。通过该第二检测单元8检测打磨机202上是否有砂轮片，即可判断新砂轮片是否更换到位，便于向系统反馈信息，该砂轮片更换完成的打磨头2可等待上线使用。

进一步优化上述的打磨头更换系统的结构，如图3和图7，两所述打磨头停放位处均设有防尘板601，所述防尘板601安装于所述停放台1台架的靠近所述打磨机器人3的一侧且连接有防尘板驱动机构602，从而具有隔挡在所述打磨头停放位与打磨线之间的防尘位以及为所述打磨机器人3活动让位的避让位。其中，该防尘板驱动机构602优选为驱动防尘板601绕水平转轴摆动，可采用摆动气缸等。通过设置上述的防尘板601，在打磨线打磨工作时起到隔离粉尘的作用，从而保护打磨头更换系统的各部件，以及避免打磨头停放位积灰而造成打磨头2停放不稳等情况。

实施例二

本实用新型实施例涉及一种机器人打磨系统，包括打磨机器人3和安装于所述打磨机器人3自由端的在线打磨头2，其进一步配置有上述实施例一所提供的打磨头更换系统，所述打磨机器人3自由端安装有快换公盘301，所述快换公盘301与在线打磨头2的快换母盘203可拆卸连接。

其中，快换公盘301与待下线打磨头2的快换母盘203的分离操作以及快换公盘301与在线打磨头2的快换母盘203的装配操作均是由机器人3给信号自动完成的，因而能够有效地提高打磨头2的更换效率，从而保证生产线的效率。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种打磨头更换系统，其特征在于：包括离线布置于打磨机器人旁的停放台，所述停放台具有两个打磨头停放位，其中一所述打磨头停放位用于承接待下线打磨头，另一所述打磨头停放位安设有待上线打磨头，两所述打磨头停放位均设有用于固定安设所述打磨头的安装机构；

所述打磨头包括打磨机、用于安装在对应的所述打磨头停放位上的打磨头支架及用于与所述打磨机器人上的快换公盘配合的快换母盘，所述打磨机及所述快换母盘均安装于所述打磨头支架上。

2.如权利要求1所述的打磨头更换系统，其特征在于：所述安装机构包括至少一组夹紧组件，所述夹紧组件包括夹紧支座、压臂及夹紧驱动单元，所述夹紧支座安装于所述停放台台架上，所述夹紧驱动单元安装于所述夹紧支座上，所述压臂与所述夹紧驱动单元连接且具有压紧在所述打磨头支架上的夹紧位和与所述打磨头支架分离的松脱位。

3.如权利要求2所述的打磨头更换系统，其特征在于：所述压臂底部安装有至少一个压紧块，所述打磨头支架上对应设有承压块，所述承压块与所述安装机构的所述压紧块的数量相同且一一对应配置，所述压紧块的底部设有第一限位部，所述承压块顶部设有与所述第一限位部配合从而限制所述打磨头支架水平位移的第二限位部。

4.如权利要求1或2所述的打磨头更换系统，其特征在于：所述安装机构包括至少一组定位组件，所述定位组件包括安装于所述停放台台架顶部且轴向为竖向的定位销，于所述打磨头支架上对应设有销套，所述销套与所述安装机构的所述定位销的数量相同且一一对应配置。

5.如权利要求4所述的打磨头更换系统，其特征在于：每一所述定位销安装于一销座上，所述销座可拆卸安装于所述停放台台架上且安装位置可调。

6.如权利要求5所述的打磨头更换系统，其特征在于：每一所述销座对应配置有一用于围挡其相邻两个侧边部的L型定位座以及多个用于调节该销座与该定位座水平间距的调节垫片；

所述定位座安装于所述停放台台架顶部，所述定位座的两个边部上均螺接有轴向为水平向的水平锁紧螺栓且通过所述水平锁紧螺栓与对应的销座侧边部锁紧连接；

所述销座上螺接有轴向为竖向的竖直锁紧螺栓且通过所述竖直锁紧螺栓与所述停放台台架锁紧连接。

7.如权利要求4所述的打磨头更换系统，其特征在于：所述打磨头支架和/或所述打磨头停放位上设有用于检测所述待下线打磨头是否到达对应的所述打磨头停放位上的第一检测单元。

8.如权利要求1所述的打磨头更换系统，其特征在于：所述打磨头停放位上设有用于检测砂轮片是否更换到位的第二检测单元。

9.如权利要求1所述的打磨头更换系统，其特征在于：两所述打磨头停放位处均设有防尘板，所述防尘板安装于所述停放台台架的靠近所述打磨机器人的一侧且连接有防尘板驱动机构，从而具有隔挡在所述打磨头停放位与打磨线之间的防尘位以及为所述打磨机器人活动让位的避让位。

10.一种机器人打磨系统，包括打磨机器人和安装于所述打磨机器人自由端的在线打磨头，其特征在于：还配置有如权利要求1至9中任一项所述的打磨头更换系统，所述打磨机器人自由端安装有快换公盘，所述快换公盘与在线打磨头的快换母盘可拆卸连接。