CN207915213U - 一种工业机器人抛光工作站 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种工业机器人抛光工作站，包括外周侧的打磨安全房，打磨安全房内部安装工业机器人、抛光机、上料工作台和下料工作台，打磨安全房侧方安装有控制电脑，控制电脑设有控制系统，控制系统控制工业机器人、抛光机、上料工作台、下料工作台联动，工业机器人夹取上料工作台上工件靠近抛光机完成抛光加工后放置在下料工作台上，自动化程度高，劳动强度小，生产效率高，大幅度缩短作业员的操作时间，全过程在打磨安全房内进行，粉尘不会飞出，改善工作环境，而抛光机具有自动打蜡、粉尘蜡屑回收、缓冲调节接触力、抛光轮磨损实时检测等多种功能，实用性强，满足实际使用需要。

Description

一种工业机器人抛光工作站

技术领域

本实用新型涉及抛光设备领域，具体涉及一种工业机器人抛光工作站。

背景技术

当前，水龙头等卫浴行业的绝大多数产品仍然依赖人工进行打磨和抛光，工人劳动强度大，且污染严重，产生的粉尘对工人具有极大伤害，自动化程度低、生产速度慢，已经不能满足生产需要，另外，由于工人的熟练程度不同，导致产品一致性较差，不良率居高，随着工人数量的减少，用工成本的提高，企业迫切需要采用自动化设备代替人工作业，因此市面上一些自动打磨设备对水龙头进行抛光加工，这些自动抛光设备用机器人替代了人工进行抛光，虽然提高了生产效率，但采用的都是传统的机器人示教方法，针对表面非常复杂的卫浴产品编程时，作业员需要消耗大量的时间和精力来反复示教，修正运动轨迹，这样对作业员的要求大大提高，更换产品所需时间很长，导致设备稼动率低下，而且现有的自动抛光设备是单工位加工，效率有待提升，抛光过程中的粉尘和抛光蜡缺少回收，污染环境，抛光工件与抛光轮之间的接触力不能灵活调节，会出现过抛或接触力不够现象。

实用新型内容

针对现有技术所存在问题，本实用新型提供了一种工业机器人抛光工作站，具体技术方案如下：

一种工业机器人抛光工作站，包括外周侧的打磨安全房，打磨安全房内部安装工业机器人、抛光机、上料工作台和下料工作台，打磨安全房侧方安装有控制电脑，控制电脑设有控制系统，控制系统控制工业机器人、抛光机、上料工作台、下料工作台联动，工业机器人夹取上料工作台上工件靠近抛光机完成抛光加工后放置在下料工作台上。

作为本实用新型的一种优选方案，所述抛光机为双工位抛光机，抛光机包括底板、机架、旋转机构、抛光轮转动机构 、抛光轮、送蜡机构和抛光轮修正机构，底板上方安装机架，旋转机构驱动机架左右旋转到合适工作面，机架上方内部安装抛光轮转动机构，机架前方左右两侧分别安装有一送蜡机构，机架前方中部安装抛光轮修正机构，抛光轮转动机构驱动两个抛光轮转动，送蜡机构往对应的抛光轮外周侧输送抛光蜡，抛光轮修正机构整形抛光轮使抛光轮始终为圆形。

作为本实用新型的一种优选方案，所述旋转机构包括转轴座、旋转气缸、连接头、推动销、旋转座和回转轴承，转轴座固定安装于底板侧方，旋转气缸安装于转轴座, 旋转气缸活塞杆伸出固定连接连接头, 连接头固定连接推动销尾部, 推动销头部固定安装于旋转座, 旋转座上方中部固定安装机架, 旋转座转动安装于回转轴承, 回转轴承安装于底板中部。

作为本实用新型的一种优选方案，所述旋转机构还包括定位块、限位座、油压缓冲器、定位气缸、销套和定位销，定位块为弧形且安装在底板上方，定位块的头末两端上方安装一限位座，限位座相向内侧安装油压缓冲器，定位块设有等距离排列的定位孔，定位气缸安装在旋转座上方，销套安装在旋转座下方且与定位气缸位置相对应，定位气缸活塞杆向下伸入销套内部连接定位销，定位销与定位孔相配合，旋转座旋转±45°到极限位置时，销套与油压缓冲器相接触。

作为本实用新型的一种优选方案，所述抛光轮修正机构包括固定板、两个调节把手、两根调节牙杆、四根导向柱、四个带座轴承、两根连接杆和两个抛光轮刮子，固定板安装在机架前方，两根调节牙杆通过带座轴承转动安装于固定板左右两侧，调节牙杆头部安装调节把手，调节牙杆中部螺纹连接连接杆尾端，导向柱插装连接杆并相对调节牙杆对称设置，连接杆头端安装抛光轮刮子，抛光轮刮子位于抛光轮下方。

作为本实用新型的一种优选方案，所述抛光轮转动机构包括转动电机、转动电机安装板、第一同步轮、同步带、第二同步轮、传动轴、轴承座和基板，基板下方固定安装转动电机安装板，转动电机固定安装在转动电机安装板侧方，转动电机输出轴穿过转动电机安装板固定安装第一同步轮，第一同步轮通过同步带传动连接第二同步轮，第二同步轮固定安装传动轴中部，传动轴两端转动安装轴承座，轴承座安装于基板上方，传动轴左右两端穿过轴承座分别固定连接左右两个抛光轮。

作为本实用新型的一种优选方案，所述控制系统包括中央处理器、工件模型预存模块、设备模型预存模块、离线编程模块、机器人运动仿真模块、代码生成模块、工作原点校准模块、抛光报警模块，工件模型预存模块内预先存储有不同规格型号的工件模型，设备模型预存模块内预先存储有不同数量组合的抛光机模型，离线编程模块分别从工件模型预存模块、设备模型预存模块调入工件3D模型、设备3D模型，中央处理器根据调入的工件3D模型、设备3D模型生成机器人运动轨迹，机器人运动仿真模块根据运动轨迹虚拟模拟机器人运动，检查测试机器人运动过程中有无机械限位或碰撞产生，若机器人运动轨迹正常，则代码生成模块根据机器人运动轨迹生成后置代码直接输送到机器人控制柜，操作员通过工作原点校准模块校准机器人模拟运动轨迹的原点和抛光机的原点，进一步提高机器人运动轨迹的精确度，抛光报警模块通过传感器自动监测抛光蜡和抛光轮的损耗，当损耗殆尽时，抛光报警模块发出警报提示操作者更换。

作为本实用新型的一种优选方案，所述打磨安全房边侧设有可打开的安全门，安全门上安装有防止安全门误开的电子锁，打磨安全房内部安装人体传感器，人体传感器检测到打磨安全房内部有人时，控制系统的控制打磨抛光工作站不能启动。

作为本实用新型的一种优选方案，所述上料工作台和下料工作台结构相同，上料工作台包括料盘、无杆气缸、滑块和导向杆，料盘下方安装滑块，滑块滑动连接导向杆，无杆气缸驱动料盘沿导向杆前后移动。

作为本实用新型的一种优选方案，所述打磨安全房底部安装栅格玻璃钢，工业机器人、抛光机放置在栅格玻璃钢上，栅格玻璃钢下方安装集尘抽屉。

本实用新型的有益效果：工业机器人夹取工件移动到抛光机完成抛光加工，自动化程度高，劳动强度小，生产效率高，大幅度缩短作业员的操作时间，全过程在打磨安全房内进行，粉尘不会飞出，改善工作环境，而抛光机具有自动打蜡、粉尘蜡屑回收、缓冲调节接触力、抛光轮磨损实时检测等多种功能，实用性强，满足实际使用需要。

附图说明

图1是本实用新型的整体立体图；

图2是本实用新型隐藏打磨安全房顶壳的立体图；

图3是本实用新型的抛光机的外部立体图；

图4是本实用新型的抛光机的内部立体图；

图5是本实用新型的抛光机的另一方向的内部立体图；

图6是本实用新型的抛光机的机架与旋转机构的安装示意图；

图7是本实用新型的抛光机的旋转机构的立体图；

图8是本实用新型的抛光机的旋转机构的另一方向立体图；

图9是本实用新型的抛光机的旋转机构的分解图；

图10是本实用新型的抛光机的抛光轮修正机构的立体图；

图11是本实用新型的抛光机的抛光轮转动机构的立体图；

图12是本实用新型的抛光机的抛光轮转动机构的分解图；

图13是本实用新型的控制系统的方框图；

图14是实用新型的上、下料工作台的立体图；

图15是实用新型的栅格玻璃钢的位置示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式做进一步说明：

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的位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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1和2所示，一种工业机器人抛光工作站，包括外周侧的打磨安全房1，打磨安全房1内部安装工业机器人2、抛光机3、上料工作台4和下料工作台5，打磨安全房1侧方安装有控制电脑6，控制电脑6设有控制系统，控制系统控制工业机器人2、抛光机3、上料工作台4、下料工作台5联动，工业机器人2夹取上料工作台4上工件靠近抛光机3完成抛光加工后放置在下料工作台5上。

如图3～6所示，抛光机3为双工位抛光机，抛光机3包括底板31、机架32、旋转机构33、抛光轮转动机构34、抛光轮35、送蜡机构36和抛光轮修正机构37，底板31上方安装机架32，旋转机构33驱动机架32左右旋转到合适工作面，机架32上方内部安装抛光轮转动机构33，机架32前方左右两侧分别安装有一送蜡机构36，机架32前方中部安装抛光轮修正机构37，抛光轮转动机构34驱动两个抛光轮35转动，送蜡机构36往对应的抛光轮35外周侧输送抛光蜡，抛光轮修正机构37整形抛光轮35使抛光轮35始终保持为圆形，保证同心度，抛光轮33可根据不同抛光产品进行更换，如麻轮、布轮、尼龙轮、海绵轮等。

如图7～9所示，旋转机构33包括转轴座331、旋转气缸332、连接头333、推动销334、旋转座335和回转轴承336，转轴座331固定安装于底板1侧方，旋转气缸332安装于转轴座331，转轴座331为倒凵形，转轴座331中部穿插转轴，旋转气缸332通过转轴可相对转轴座331转动微调，旋转气缸活塞杆伸出固定连接连接头3333, 连接头333固定连接推动销334尾部, 推动销334头部固定安装于旋转座335, 旋转座335上方中部固定安装机架2, 旋转座335转动安装于回转轴承336, 回转轴承336安装于底板31中部，旋转气缸332活塞杆通过连接头333驱动推动销334移动，推动销334带动旋转座335旋转，旋转座335带动机架32旋转，机架带动旋转机构33、抛光轮转动机构34、抛光轮35、送蜡机构36和抛光轮修正机构37旋转到合适抛光工作面，实现抛光机旋转且可调节旋转角度范围。

为了更好的调节机架32的旋转角度，旋转机构33还包括定位块337、限位座338、油压缓冲器339、定位气缸3310、销套3311和定位销3312，定位块337为弧形且安装在底板1上方，定位块337的头末两端上方安装一限位座338，限位座338相向内侧安装油压缓冲器339，定位块337设有等距离排列的定位孔，定位气缸3310安装在旋转座335上方，销套3311安装在旋转座335下方且与定位气缸3310位置相对应，定位气缸活塞杆向下伸入销套3311内部连接定位销3312，定位销3312与定位孔337a相配合，当旋转座335旋转到指定位置时，定位气缸3310驱动定位销3312从销套3311中伸出插入定位孔中，限定旋转座335的位置保证抛光机抛光加工时机架2不旋转，而旋转座旋转±45°到极限位置时，销套3311与油压缓冲器339相接触，油压缓冲器339限制旋转座的旋转范围，防止旋转过位，油压缓冲器339缓冲保护销套3311。

如图10所示，抛光轮修正机构37包括固定板371、两个调节把手372、两根调节牙杆373、四根导向柱374、四个带座轴承375、两根连接杆376和两个抛光轮刮子377，固定板371安装在机架32前方，两根调节牙杆373通过带座轴承375转动安装于固定板371左右两侧，调节牙杆373头部安装调节把手372，调节牙杆373中部螺纹连接连接杆376尾端，导向柱374插装连接杆376并相对调节牙杆373对称设置，连接杆376头端安装抛光轮刮子377，抛光轮刮子377位于抛光轮33下方，抛光轮刮子377靠近抛光轮33一侧设有锯齿，分别转动左右两个调节把手372，调节把手372带动调节牙杆373转动，调节牙杆373驱动连接杆376沿导向柱374升降，连接杆376带动抛光轮刮子377与转动的抛光轮33相接触，抛光轮刮子377刮掉抛光轮33不规则部分，使抛光轮33保持圆形，保证同心度。

如图11和12所示，抛光轮转动机构34包括转动电机341、转动电机安装板342、第一同步轮343、同步带344、第二同步轮345、传动轴346、轴承座347和基板348，基板348下方固定安装转动电机安装板342，转动电机341固定安装在转动电机安装板342侧方，转动电机输出轴穿过转动电机安装板342固定安装第一同步轮343，第一同步轮343通过同步带344传动连接第二同步轮345，第二同步轮345固定安装传动轴346中部，传动轴346两端转动安装轴承座347，轴承座347安装于基板348上方，传动轴346左右两端穿过轴承座347分别固定连接左右两个抛光轮33，转动电机341驱动第一同步轮343转动，第一同步轮343通过同步带344驱动第二同步轮345转动，第二同步轮345带动传动轴346转动，传动轴336带动两端的抛光轮3转动。

如图13所示，控制系统包括中央处理器61、工件模型预存模块62、设备模型预存模块63、离线编程模块64、机器人运动仿真模块65、代码生成模块66、工作原点校准模块67、抛光报警模块68，工件模型预存模块62内预先存储有不同规格型号的工件模型，设备模型预存模块63内预先存储有不同数量组合的抛光机模型，离线编程模块64分别从工件模型预存模块62、设备模型预存模块63调入工件3D模型、设备3D模型，中央处理器61根据调入的工件3D模型、设备3D模型生成机器人运动轨迹，机器人运动仿真模块65根据运动轨迹虚拟模拟机器人运动，检查测试机器人运动过程中有无机械限位或碰撞产生，若机器人运动轨迹正常，则代码生成模块66根据机器人运动轨迹生成后置代码直接输送到机器人控制柜，操作员通过工作原点校准模块校准机器人模拟运动轨迹的原点和实际抛光机的原点，进一步提高机器人运动轨迹的精确度，抛光报警模块68通过传感器自动监测抛光蜡和抛光轮的损耗，当损耗殆尽时，抛光报警模块发出警报提示操作者更换，中央处理器61控制工业机器人2、抛光机3、上料工作台4、下料工作台5实现相继联动。

另外，打磨安全房1边侧设有可打开的安全门，安全门上安装有防止安全门误开的电子锁，保证机器运行时，人员误开造成安全隐患，打磨安全房1内部安装人体传感器，人体传感器检测到打磨安全房1内部有人时，控制系统的控制打磨抛光工作站不能启动，提高安全性，如图15所示，打磨安全房1底部安装栅格玻璃钢7，工业机器人2、抛光机3放置在栅格玻璃钢7上，栅格玻璃钢7下方安装集尘抽屉8，抛光加工过程中产生的粉尘经栅格玻璃钢7掉落到集尘抽屉8中实现收纳。

如图14所示，所述上料工作台4和下料工作台5结构相同，上料工作台4包括料盘41、无杆气缸42、滑块43和导向杆44，料盘41下方安装滑块43，滑块43滑动连接导向杆44，当上料工作台4的料盘41上的工件全部抛光完毕后，无杆气缸42驱动料盘41沿导向杆44前移从打磨安全房中移出重新加料，当下料工作台5的料盘41上的装满抛光后的工件，无杆气缸42驱动料盘41沿导向杆44前移从打磨安全房中移出卸料。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明，对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种工业机器人抛光工作站，其特征在于：包括外周侧的打磨安全房，打磨安全房内部安装工业机器人、抛光机、上料工作台和下料工作台，打磨安全房侧方安装有控制电脑，控制电脑设有控制系统，控制系统控制工业机器人、抛光机、上料工作台、下料工作台联动，工业机器人夹取上料工作台上工件靠近抛光机完成抛光加工后放置在下料工作台上。

2.根据权利要求1所述的一种工业机器人抛光工作站，其特征在于：所述抛光机为双工位抛光机，抛光机包括底板、机架、旋转机构、抛光轮转动机构 、抛光轮、送蜡机构和抛光轮修正机构，底板上方安装机架，旋转机构驱动机架左右旋转到合适工作面，机架上方内部安装抛光轮转动机构，机架前方左右两侧分别安装有一送蜡机构，机架前方中部安装抛光轮修正机构，抛光轮转动机构驱动两个抛光轮转动，送蜡机构往对应的抛光轮外周侧输送抛光蜡，抛光轮修正机构整形抛光轮使抛光轮始终为圆形。

3.根据权利要求2所述的一种工业机器人抛光工作站，其特征在于：所述旋转机构包括转轴座、旋转气缸、连接头、推动销、旋转座和回转轴承，转轴座固定安装于底板侧方，旋转气缸安装于转轴座, 旋转气缸活塞杆伸出固定连接连接头, 连接头固定连接推动销尾部,推动销头部固定安装于旋转座, 旋转座上方中部固定安装机架, 旋转座转动安装于回转轴承, 回转轴承安装于底板中部。

4.据权利要求3所述的一种工业机器人抛光工作站，其特征在于：所述旋转机构还包括定位块、限位座、油压缓冲器、定位气缸、销套和定位销，定位块为弧形且安装在底板上方，定位块的头末两端上方安装一限位座，限位座相向内侧安装油压缓冲器，定位块设有等距离排列的定位孔，定位气缸安装在旋转座上方，销套安装在旋转座下方且与定位气缸位置相对应，定位气缸活塞杆向下伸入销套内部连接定位销，定位销与定位孔相配合，旋转座旋转±45°到极限位置时，销套与油压缓冲器相接触。

5.根据权利要求2所述的一种工业机器人抛光工作站，其特征在于：所述抛光轮修正机构包括固定板、两个调节把手、两根调节牙杆、四根导向柱、四个带座轴承、两根连接杆和两个抛光轮刮子，固定板安装在机架前方，两根调节牙杆通过带座轴承转动安装于固定板左右两侧，调节牙杆头部安装调节把手，调节牙杆中部螺纹连接连接杆尾端，导向柱插装连接杆并相对调节牙杆对称设置，连接杆头端安装抛光轮刮子，抛光轮刮子位于抛光轮下方。

6.根据权利要求2所述的一种工业机器人抛光工作站，其特征在于：所述抛光轮转动机构包括转动电机、转动电机安装板、第一同步轮、同步带、第二同步轮、传动轴、轴承座和基板，基板下方固定安装转动电机安装板，转动电机固定安装在转动电机安装板侧方，转动电机输出轴穿过转动电机安装板固定安装第一同步轮，第一同步轮通过同步带传动连接第二同步轮，第二同步轮固定安装传动轴中部，传动轴两端转动安装轴承座，轴承座安装于基板上方，传动轴左右两端穿过轴承座分别固定连接左右两个抛光轮。

7.根据权利要求1所述的一种工业机器人抛光工作站，其特征在于：所述控制系统包括中央处理器、工件模型预存模块、设备模型预存模块、离线编程模块、机器人运动仿真模块、代码生成模块、工作原点校准模块、抛光报警模块，工件模型预存模块内预先存储有不同规格型号的工件模型，设备模型预存模块内预先存储有不同数量组合的抛光机模型，离线编程模块分别从工件模型预存模块、设备模型预存模块调入工件3D模型、设备3D模型，中央处理器根据调入的工件3D模型、设备3D模型生成机器人运动轨迹，机器人运动仿真模块根据运动轨迹虚拟模拟机器人运动，检查测试机器人运动过程中有无机械限位或碰撞产生，若机器人运动轨迹正常，则代码生成模块根据机器人运动轨迹生成后置代码直接输送到机器人控制柜，操作员通过工作原点校准模块校准机器人模拟运动轨迹的原点和抛光机的原点，进一步提高机器人运动轨迹的精确度，抛光报警模块通过传感器自动监测抛光蜡和抛光轮的损耗，当损耗殆尽时，抛光报警模块发出警报提示操作者更换。

8.根据权利要求1所述的一种工业机器人抛光工作站，其特征在于：所述打磨安全房边侧设有可打开的安全门，安全门上安装有防止安全门误开的电子锁，打磨安全房内部安装人体传感器，人体传感器检测到打磨安全房内部有人时，控制系统的控制打磨抛光工作站不能启动。

9.根据权利要求1所述的一种工业机器人抛光工作站，其特征在于：所述上料工作台和下料工作台结构相同，上料工作台包括料盘、无杆气缸、滑块和导向杆，料盘下方安装滑块，滑块滑动连接导向杆，无杆气缸驱动料盘沿导向杆前后移动。

10.根据权利要求1所述的一种工业机器人抛光工作站，其特征在于：所述打磨安全房底部安装栅格玻璃钢，工业机器人、抛光机放置在栅格玻璃钢上，栅格玻璃钢下方安装集尘抽屉。