CN208992410U - 一种机器人磨抛系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种机器人磨抛系统，涉及自动生产设备领域。其中，机器人磨抛系统包括：基座、料台、多自由度机器人、磨抛机构和控制柜。料台设置在所述基座的取料工位，用于放置工件。多自由度机器人设置在基座的操作工位上，具有能够在多个工位间进行移动的机械手臂以及设置在机械手臂上的夹具，夹具用于夹持和释放工件。磨抛机构包括设置在粗磨工位的第一砂带机、设置在精磨工位的第二砂带机和设置在抛光工位的抛光机。控制柜设置在基座上，且分别与料台、多自由度机器人和磨抛机构电性连接。整个过程中高度自动话，且制备得到的成品精度高，人工成本低，工作效率高，适合工业化生产。

Description

一种机器人磨抛系统

技术领域

本实用新型涉及自动生产设备领域，具体而言，涉及一种机器人磨抛系统。

背景技术

磨抛作业五金金属加工工序中的一个重要过程，但因其在磨抛过程中产生了大量的火花、粉尘及噪声对工人身心健康和环境危害严重，故促使打磨抛光机器人变的越来越受关注，成为了一种主要的打磨抛光设备趋势。

一般五金金属打磨抛光工序分为：粗砂，半精砂，精砂，粗抛，精抛五个步骤。目前市面上一般采用一道工序对应一台设备的方式进行加工，该加工方式需要大量操作人员，所需的设备成本高，人工成本大。而且待加工的工件被反复装夹，工作过程不连畅，工作效率低下，还可能因工件装夹位置不一导致加工精度差异不一，差异性大，产品质量参差不齐。

实用新型内容

本实用新型提供了一种机器人磨抛系统，旨在改善打磨抛光过程不够自动化，工序承接性差，导致工作效率低下的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种机器人磨抛系统，包括：

基座，具有操作工位、依次周设于所述操作工位一侧的取料工位、粗磨工位、精磨工位以及抛光工位；

料台，设置在所述基座的取料工位，用于放置工件；

多自由度机器人，设置在所述基座的操作工位上，具有能够在多个工位间进行移动的机械手臂以及设置在所述机械手臂上的夹具，所述夹具用于夹持和释放工件；

磨抛机构，包括设置在所述粗磨工位的第一砂带机、设置在所述精磨工位的第二砂带机和设置在所述抛光工位的抛光机7；

控制柜，设置在所述基座上，且分别与所述料台、所述多自由度机器人和所述磨抛机构电性连接。

进一步地，所述料台、所述第一砂带机、所述第二砂带机和所述抛光机形成半圆形的空间布局。

进一步地，所述基座上还设有放料工位，所述料台能够在移动机构的驱动下，从所述放料工位移动到所述取料工位，所述移动机构包括从所述放料工位延伸至所述取料工位的滑轨、支撑所述滑轨的支架以及驱动所述料台沿所述滑轨滑动的移动组件。

进一步地，所述取料工位上设有至少两组所述料台和与所述料台适配的所述移动机构。

进一步地，所述料台通过滑块与所述滑轨滑动连接，所述移动组件包括连杆、转轴和动力装置；所转轴转动连接在支架上，所述连杆的一端与所述转轴连接，另一端连接至所述料台，所述动力装置驱动所述连杆以所述转轴为中心摆动，带动所述料台在所述滑轨上滑动。

进一步地，所述动力装置包括推杆和驱动所述推杆伸缩的动力件，所述推杆的移动端与所述连杆滑动连接。

进一步地，所述滑轨上设两个有可伸缩的风琴防尘罩，每个所述防尘罩分别从所述料台的一端延伸至所述滑轨的端部。

进一步地，所述第一砂带机和所述第二砂带机构均包括上下设置的上砂带机构和下砂带机构，以及用以驱动所述上砂带机构和所述下砂带机构运转的第一驱动机构。

所述上砂带机构包含：第一主动轮、第一张紧组件、第一惰轮、第二惰轮、挂轮、第一接触轮和第一砂带，该第一砂带能够分别缠绕套置在所述第一主动轮、第一张紧组件、第一惰轮、第二惰轮、挂轮和第一接触轮上形成挂带方式，所述第一张紧组件用以保持所述第一砂带的张紧程度。

所述下砂带机构包含第二主动轮、第二张紧组件、第二接触轮和第二砂带，该第二砂带分别依次缠绕套置在所述第二主动轮、第二张紧组件和第二接触轮上，所述第二张紧组件用以保持所述第二砂带的张紧程度。

进一步地，所述第一张紧组件和第二紧张组件均包含蜗轮蜗杆减速机、电机、转杆和滚轮，所述滚轮抵在所述第一砂带或第二砂带的内表面，且所述滚轮铰接在所述转杆的一端，所述转杆的另一端配置于所述蜗轮蜗杆减速机的输出端，所述电机配置在所述蜗轮蜗杆减速机的输入端，用以驱动所述蜗轮蜗杆减速机的输出端带动所述转杆摆动，以拉紧所述第一砂带或第二砂带。

进一步地，所述抛光机包括第一抛光轮、第二抛光轮以及用以驱动所述第一抛光轮和所述第二抛光轮转动的第二驱动机构。

通过采用上述技术方案，本实用新型可以取得以下技术效果：

本实用新型采用高度自动化的机器人磨抛系统对待加工工件进行打磨抛光操作，在打磨抛光操作过程中，依靠多自由度机器人的机械手臂对待加工工件进行装夹。整个过程中，待加工的工件不需要被反复装夹，装夹位置一致，且多自由度机器人的机器手臂可灵活旋转，满足不同方向上工件的加工要求，制备得到的成品精度高，质量好。其次，本实用新型使用较少的打磨抛光设备就可完成一般五金金属打磨抛光工序的五个步骤，设备成本降低。且整个打磨抛光过程高度自动化，人工成本降低，工作效率增高，适合工业化生产。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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他相关的附图。

图1是本实用新型实施例的机器人磨抛系统的结构示意图；

图2是图1中的料台的结构示意图；

图3是图1中的第一砂带机在第一视角下的轴侧示意图(隐去外壳)；

图4是图1中的第一砂带机在第二视角下的轴侧示意图(隐去外壳)；

图5是图1中的第一砂带机在第三视角下的轴侧示意图(隐去外壳)；

图6是图1中的抛光机的结构示意图。

图标：1-基座；2-控制柜；3-多自由度机器人；4-料台；5-第一砂带机；6-第二砂带机；7-抛光机；41-滑轨；42-连杆；43-转轴；44-推杆；45-动力件；46-防尘罩；50-挂轮；51-第一惰轮；52-第二惰轮；53-第一砂带；54-第一张紧组件；55-第一主动轮；56-第一接触轮；57-第二接触轮；58-第二砂带；59-第二张紧组件；60-第二主动轮；61-滚轮；62-转杆；65-蜗轮蜗杆减速机；66-电机；67-第一驱动机构；71-第一抛光轮；72-第二抛光轮；73-第二驱动机构。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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设备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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，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，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，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”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例

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：

由图1所示，在本实施例中，一种机器人磨抛系统，包括基座1、料台4、多自由度机器人3、磨抛机构和控制柜2。

基座1，设置有操作工位、依次周设于所述操作工位一侧的取料工位、粗磨工位、精磨工位以及抛光工位。

料台4，设置在所述基座1的取料工位，用于放置工件。

多自由度机器人3，设置在所述基座1的操作工位上，具有能够在多个工位间进行移动的机械手臂以及设置在所述机械手臂上的夹具，所述夹具用于夹持和释放工件。多自由度机器人3为现有技术，已大量应用于工业生产中，这里就不在进行详细赘述。

磨抛机构，包括设置在所述粗磨工位的第一砂带机5、设置在所述精磨工位的第二砂带机6和设置在所述抛光工位的抛光机7。磨抛机构的砂带机和抛光机7可实现一般五金金属打磨抛光工序一般五金金属打磨抛光工序分为：粗砂，半精砂，精砂，粗抛，精抛的五个步骤。先用砂带机对待加工工件进行粗砂，半精砂，精砂三个打磨步骤，利用抛光机7进行粗抛，精抛两个步骤，减少了所需设备成本，提高效率。

控制柜2，设置在所述基座1上，且分别与所述料台4、所述多自由度机器人3和所述磨抛机构电性连接。操作人员通过控制柜2将相关操作指令转换成电信号，传送至所述料台4、所述多自由度机器人3和所述磨抛机构，使所述多自由度机器人3抓取料台4上的工件在磨抛机构进行打磨、抛光步骤。该过程高度自动化，人工成本降低，工作效率提高。

进一步地，所述料台4、所述第一砂带机5、所述第二砂带机6和所述抛光机7形成半圆形的空间布局。多自由度机器人3位于半圆形中心，节约机器人在工序转换之间的运动时间，提高生产效率。

本实用新型采用高度自动化的机器人磨抛系统对待加工工件进行打磨抛光操作，在打磨抛光操作过程中，依靠多自由度机器人3的机械手臂对待加工工件进行装夹。整个过程中，待加工的工件不需要被反复装夹，装夹位置一致，且多自由度机器人3的机器手臂可灵活旋转，满足不同方向上工件的加工要求，制备得到的成品精度高，质量好。其次，本实用新型使用较少的打磨抛光设备就可完成一般五金金属打磨抛光工序的五个步骤，设备成本降低。且整个打磨抛光过程高度自动化，人工成本降低，工作效率增高。

进一步地，如图2所示，所述基座1上还设有放料工位，所述放料工位与所述取料工位设置在同一台机子上，所述料台4能够在移动机构的驱动下，从所述放料工位移动到所述取料工位。所述移动机构包括从所述放料工位延伸至所述取料工位的滑轨41、支撑所述滑轨41的支架以及驱动所述料台4沿所述滑轨41滑动的移动组件。操作人员在放料工位的料台4上放置待加工的工件后，料台4通过移动机构移动到取料工位上，取料工位靠近多自由度机器人3，方便多自由度机器人3对待加工工件的装夹。

更进一步地，所述取料工位上设有至少两组所述料台4和与所述料台4适配的所述移动机构。在本实用新型的较佳实施例中，平行设置两组料台4和两组移动机构，一组料台4用于放置待加工产品，一组用于放置已加工的成品，如此设计就可以多自由度机器人3工作时可以不停止等人工送料，不间断工作，提高设备利用率和加工效率。

进一步地，所述料台4通过滑块与所述滑轨41滑动连接，所述移动组件包括连杆42、转轴43和动力装置。所转轴43转动连接在整机的支架上，所述连杆42的一端与所述转轴43连接，另一端连接至所述料台4，所述动力装置驱动所述连杆42以所述转轴43为中心摆动，带动所述料台4在所述滑轨41上滑动。更进一步地，所述动力装置包括推杆44和驱动所述推杆44伸缩的动力件45，所述推杆44的移动端与所述连杆42滑动连接。所述动力件45可以为气缸驱动推杆44伸缩，此动力件45为现有技术，在这里不进行详细赘述。

进一步地，所述滑轨41上设两个有可伸缩的风琴防尘罩46，每个所述防尘罩46分别从所述料台4的一端延伸至所述滑轨41的端部。设置风琴防尘罩46，保证料台4在移动过程中，避免打磨抛光作业产生的粉尘掉入移动机构内部，造成移动机构内部零件的损坏。

进一步地，由图3所示，所述第一砂带机5和所述第二砂带机6构均包括上下设置的上砂带机构和下砂带机构，以及用以驱动所述上砂带机构和所述下砂带机构运转的第一驱动机构67。两个砂带机的两个砂带机构均可实现不同程度的打磨操作。

更进一步地，由图3～图4所示，所述上砂带机构包含：第一主动轮55、第一张紧组件54、第一惰轮51、第二惰轮52、挂轮50、第一接触轮56和第一砂带53，该第一砂带53能够分别缠绕套置在所述第一主动轮55、第一张紧组件54、第一惰轮51、第二惰轮52、挂轮50和第一接触轮56上形成挂带方式，所述第一张紧组件54用以保持所述第一砂带53的张紧程度。所述下砂带机构包含第二主动轮60、第二张紧组件59、第二接触轮57和第二砂带58，该第二砂带58分别依次缠绕套置在所述第二主动轮60、第二张紧组件59和第二接触轮57上，所述第二张紧组件59用以保持所述第二砂带58的张紧程度。在实际操作过程中，上砂带机构和下砂带机构对工件进行抛光打磨时，会挤压第一砂带53和第二砂带58，进而影响第一砂带53和第二砂带58的松紧程度。但本实施例中的第一张紧组件54和第二张紧组件59能够在抛光打磨的过程中，保持第一砂带53和第二砂带58的张紧程度，以保持第一砂带53和第二砂带58的松紧程度，保证抛光打磨的顺利进行。

由图3～图5所示，在本实施例中，第一驱动机构67能够同步驱动第一主动轮55和第二主动轮60转动，以分别带动第一砂带53和第二砂带58活动。其中挂轮50、第一接触轮56和第二接触轮57位于同一侧。操作人员能够把工件能够抵在位于第一接触轮56上的第一砂带53，或者位于挂轮50和第一接触轮56之间的第一砂带53，或者位于挂轮50和第一惰轮51之间的第一砂带53，以对工件进行抛光打磨。操作人员还能够把工件能够抵在位于第二接触轮57的第二砂带58，以对工件进行抛光打磨。操作人员还能够把工件能够同时抵在位于第一接触轮56和第二接触轮57之间的第一砂带53和第二砂带58，以对工件进行抛光打磨。本实施例的砂带机，能够在不同的砂带位置进行抛光打磨，极大地提高了砂带机的通用性。

更进一步地，由图5所示，所述第一张紧组件54和第二紧张组件均包含蜗轮蜗杆减速机65、电机66、转杆62和滚轮61，所述滚轮61抵在所述第一砂带53或第二砂带58的内表面，且所述滚轮61铰接在所述转杆62的一端，所述转杆62的另一端配置于所述蜗轮蜗杆减速机65的输出端，所述电机66配置在所述蜗轮蜗杆减速机65的输入端，用以驱动所述蜗轮蜗杆减速机65的输出端带动所述转杆62摆动，以拉紧所述第一砂带53或第二砂带58。

在本实施例中，第一张紧组件54和第二张紧组件59均采用蜗轮蜗杆减速电机66组件，由于蜗轮和蜗杆之间具有自锁作用，即：在实际操作过程中，第一张紧组件54和第二张紧组件59可以作用在第一砂带53和第二砂带58上使之变紧，而张紧的第一砂带53和第二砂带58却不能让转杆62朝着第一砂带53和第二砂带58变松的方向旋转，相比现有技术中采用气动张紧的机构，本实施例的第一张紧组件54和第二张紧组件59大大提高了张紧的可靠性。在本实施例中，蜗轮蜗杆减速机65为现有技术的设备，在此不再赘述。

更进一步地，第一砂带机5和第二砂带机6的砂带可以采用同目数的布伦材质的砂带，进一步提高了砂带机抛光打磨不同材质产品的种类，提高了通用性。第一砂带机5的第一砂带53目数为40～180目，第二砂带58目数为100～320目。第二砂带机6的第一砂带53目数为300～500目，第二砂带58目数为600～1000目。通过砂带机目数的不同，达到打磨程度的不同。

进一步地，由图6所示，所述抛光机7包括第一抛光轮71、第二抛光轮72以及用以驱动所述第一抛光轮71和所述第二抛光轮72转动的第二驱动机构73。第二驱动机构73可以为双输出轴的电机66，同时驱动第一抛光轮71、第二抛光轮72转动。本实施例中，第一抛光轮71和第二抛光轮72可以选用不同的布轮材质，分别实现对工件的精抛和粗抛。

本实施例的工作过程：操作人员将待加工工件置于放料工位的其中一个料台4上，并在控制柜2输入操作指令，控制柜2将相关操作指令转换成电信号，传送至料台4、多自由度机器人3和磨抛机构。料台4接收到指令后，从放料工位移动到取料工位，多自由度机器人3抓取料台4上的工件在第一砂带53机5的上下砂带机构上进行粗磨操作，而后在第一砂带53机5上精磨操作。打磨操作结束后，多自由度机器人3将工件抵在抛光机7的第一抛光轮71和第二抛光轮72上进行最后的粗抛和精抛操作。待抛光步骤结束后，多自由度机器人3将成品放置于取料工位上的另一个料台4上，盛放成品的料台4在移动回放料工位，由操作人员进行成品工件的回收，而此时多自由度机器人3已经开始进行下一次的打磨抛光操作循环。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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)

1.一种机器人磨抛系统，其特征在于，包括：

基座，具有操作工位、依次周设于所述操作工位一侧的取料工位、粗磨工位、精磨工位以及抛光工位；

料台，设置在所述基座的取料工位，用于放置工件；

多自由度机器人，设置在所述基座的操作工位上，具有能够在多个工位间进行移动的机械手臂以及设置在所述机械手臂上的夹具，所述夹具用于夹持和释放工件；

磨抛机构，包括设置在所述粗磨工位的第一砂带机、设置在所述精磨工位的第二砂带机和设置在所述抛光工位的抛光机；

控制柜，设置在所述基座上，且分别与所述料台、所述多自由度机器人和所述磨抛机构电性连接。

2.根据权利要求1所述的机器人磨抛系统，其特征在于，所述料台、所述第一砂带机、所述第二砂带机和所述抛光机形成半圆形的空间布局。

3.根据权利要求1所述的机器人磨抛系统，其特征在于，所述基座上还设有放料工位，所述料台能够在移动机构的驱动下，从所述放料工位移动到所述取料工位，所述移动机构包括从所述放料工位延伸至所述取料工位的滑轨、支撑所述滑轨的支架以及驱动所述料台沿所述滑轨滑动的移动组件。

4.根据权利要求3所述的机器人磨抛系统，其特征在于，所述取料工位上设有至少两组所述料台和与所述料台适配的所述移动机构。

5.根据权利要求3所述的机器人磨抛系统，其特征在于，所述料台通过滑块与所述滑轨滑动连接，所述移动组件包括连杆、转轴和动力装置；所转轴转动连接在支架上，所述连杆的一端与所述转轴连接，另一端连接至所述料台，所述动力装置驱动所述连杆以所述转轴为中心摆动，带动所述料台在所述滑轨上滑动。

6.根据权利要求5所述的机器人磨抛系统，其特征在于，所述动力装置包括推杆和驱动所述推杆伸缩的动力件，所述推杆的移动端与所述连杆滑动连接。

7.根据权利要求5所述的机器人磨抛系统，其特征在于，所述滑轨上设两个有可伸缩的风琴防尘罩，每个所述防尘罩分别从所述料台的一端延伸至所述滑轨的端部。

8.根据权利要求1所述的机器人磨抛系统，其特征在于，所述第一砂带机和所述第二砂带机构均包括上下设置的上砂带机构和下砂带机构，以及用以驱动所述上砂带机构和所述下砂带机构运转的第一驱动机构；

所述上砂带机构包含：第一主动轮、第一张紧组件、第一惰轮、第二惰轮、挂轮、第一接触轮和第一砂带，该第一砂带能够分别缠绕套置在所述第一主动轮、第一张紧组件、第一惰轮、第二惰轮、挂轮和第一接触轮上形成挂带方式，所述第一张紧组件用以保持所述第一砂带的张紧程度；

所述下砂带机构包含第二主动轮、第二张紧组件、第二接触轮和第二砂带，该第二砂带分别依次缠绕套置在所述第二主动轮、第二张紧组件和第二接触轮上，所述第二张紧组件用以保持所述第二砂带的张紧程度。

9.根据权利要求8所述的机器人磨抛系统，其特征在于，所述第一张紧组件和第二紧张组件均包含蜗轮蜗杆减速机、电机、转杆和滚轮，所述滚轮抵在所述第一砂带或第二砂带的内表面，且所述滚轮铰接在所述转杆的一端，所述转杆的另一端配置于所述蜗轮蜗杆减速机的输出端，所述电机配置在所述蜗轮蜗杆减速机的输入端，用以驱动所述蜗轮蜗杆减速机的输出端带动所述转杆摆动，以拉紧所述第一砂带或第二砂带。

10.根据权利要求1所述的机器人磨抛系统，其特征在于，所述抛光机包括第一抛光轮、第二抛光轮以及用以驱动所述第一抛光轮和所述第二抛光轮转动的第二驱动机构。