CN210678280U - 一种实训用自动研磨装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种研磨装置，尤其是一种实训用自动研磨装置，研磨电机安装在工作台上，自动卡盘安装在研磨电机上；还包括阀套分料装置，阀套分料装置位于研磨电机的一侧；阀套抓取装置用于抓取阀套并将阀套插入到研磨棒上；研磨棒分料装置，研磨棒分料装置位于研磨电机的一端；及研磨棒送料装置，研磨棒送料装置位于自动卡盘与研磨棒分料装置之间，研磨棒送料装置用于抓取研磨棒分料装置上的研磨棒并将研磨棒插入到自动卡盘上。该装置结构简单、使用方便、自动化程度高、能够有效提高加工效率，并且涉及多种常用的气缸和机械结构，可以使学生掌握实际生产中所要牢记的知识点和相关技能，了解研磨系统中的零件上料方式，电气控制方式。

Description

一种实训用自动研磨装置

技术领域

本实用新型涉及一种研磨装置，尤其是一种实训用自动研磨装置。

背景技术

阀套的内圆面需要研磨，通常需要经粗研磨、半精研磨和精研磨，目前多是采用人工研磨，即分成三道工序，每道工序负责一种研磨，将阀套放到夹具上，启动研磨电机进行研磨，工序多，工作效率低，而研磨棒使用几次后需要更换，导致更换研磨棒和工件装夹占用时间长。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种工序少、研磨棒更换时间短、加工效率高的一种实训用自动研磨装置，具体技术方案为：

一种实训用自动研磨装置，包括工作台、研磨电机和自动卡盘，所述研磨电机安装在工作台上，所述自动卡盘安装在研磨电机上，所述研磨电机和自动卡盘均设有多个；还包括阀套分料装置，所述阀套分料装置位于研磨电机的一侧，所述阀套分料装置用于依次输送阀套，所述阀套分料装置设有多个；阀套抓取装置，所述阀套抓取装置用于抓取阀套并将阀套插入到研磨棒上；研磨棒分料装置，所述研磨棒分料装置位于研磨电机的一端，所述研磨棒分料装置设有多个，所述研磨棒分料装置用于依次输送研磨棒；及研磨棒送料装置，所述研磨棒送料装置位于自动卡盘与研磨棒分料装置之间，所述研磨棒送料装置用于抓取研磨棒分料装置上的研磨棒并将研磨棒插入到自动卡盘上。

通过采用上述技术方案，研磨电机、自动卡盘、阀套分料装置和研磨棒分料装置的数量均一致，且与研磨要求相关，通常均设有三个，分别对应粗研磨、半精研磨和精研磨。

阀套分料装置对阀套进行自动送料，然后阀套抓取装置抓住阀套，将阀套移动到自动研磨棒的端部，然后将阀套插入到研磨棒上进行研磨，并且依次进行粗研磨、半精研磨和精研磨。

优选的，所述阀套抓取装置包括三轴直线模组和/或机械手，所述三轴直线模组上装有阀套自动夹爪A，所述机械手上装有阀套自动夹爪B。

通过采用上述技术方案，三轴直线模组和机械手分别提供了两种控制方式，能够有效拓展学生的编程水平，使学生熟悉三轴直线模组和机械手的编程和操作。三轴直线模组价格便宜，较为常用。

优选的，所述研磨棒送料装置包括滑动底板，所述滑动底板滑动安装在工作台上；送料驱动装置，所述送料驱动装置与滑动底板连接；转动装置，所述转动装置安装在滑动底板上；及研磨棒自动夹爪，所述研磨棒自动夹爪安装在转动装置上，所述研磨棒自动夹爪用于夹持研磨棒。

优选的，所述滑动底板通过直线导轨副安装在工作台上；所述送料驱动装置包括送料气缸，所述送料气缸与滑动底板连接；所述转动装置包括转台气缸，所述转台气缸安装在滑动底板上，所述转台气缸的转动台上装有研磨棒自动夹爪；所述研磨棒自动夹爪为气动夹爪或电动夹爪。

优选的，所述阀套分料装置与研磨棒分料装置结构一致，所述研磨棒分料装置包括送料座，所述送料座用于放置研磨棒或阀套；送料台，所述送料台位于送料座的一端，所述送料台的顶面高于送料座的顶面，所述送料台与送料座成阶梯状；推料座，所述推料座活动位于送料座上，且位于送料座和送料台的下方，所述推料座的顶部设有推料台，所述推料台用于将研磨棒或阀套从送料座上推送到送料台的顶部；推料驱动装置，所述推料驱动装置与推料座连接，所述推料驱动装置用于推动推料座升降；及送料挡板，所述送料挡板安装在送料座的两侧。

通过采用上述技术方案，由于阀套和研磨棒均为圆柱形零件，因此可采用同样的结构进行分料和送料。

优选的，所述送料座的顶面、送料台的顶面和推料台的顶面均倾斜设置；所述送料台的侧面与推料台的侧面之间的距离大于研磨棒的半径，小于研磨棒的直径；所述推料驱动装置包括推料气缸，所述推料气缸上装有推料座。

优选的，还包括挡料杆，所述挡料杆固定在送料台的侧面，所述挡料杆用于限制研磨棒的在送料台顶面的位置。

优选的，还包括涂膏装置，所述涂膏装置位于研磨棒送料装置与自动卡盘之间，所述涂膏装置包括涂膏座，所述涂膏座滑动安装工作台上，且沿竖直方向滑动；涂膏升降驱动装置，所述涂膏升降驱动装置与涂膏座连接；涂膏管，所述涂膏管安装在涂膏座上，所述涂膏管内装有研磨膏；涂膏头，所述涂膏头安装在涂膏管的顶部，所述涂膏头上设有涂膏槽，所述涂膏槽与研磨棒相匹配，所述涂膏槽与涂膏管相通；涂膏活塞，所述涂膏活塞滑动安装在涂膏管内；及活塞驱动装置，所述活塞驱动装置与涂膏活塞连接，所述活塞驱动装置用于推动涂膏活塞。

优选的，所述活塞驱动装置包括丝杆电机，所述丝杆电机安装在涂膏座上，所述丝杆电机的丝杆与涂膏活塞连接。

优选的，所述涂膏座通过直线导轨副安装在工作台上；所述涂膏升降驱动装置包括涂膏升降气缸，所述涂膏升降气缸固定在工作台上，所述涂膏升降气缸的活塞杆与涂膏座连接。

优选的，还包括弹簧卡扣，所述弹簧卡扣安装在涂膏管上，所述弹簧卡扣用于将涂膏头固定在涂膏管上。

与现有技术相比本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供的一种实训用自动研磨装置结构简单、使用方便、自动化程度高、能够有效提高加工效率，并且涉及多种常用的气缸和机械结构，可以使学生掌握实际生产中所要牢记的知识点和相关技能，了解研磨系统中的零件上料方式，电气控制方式。

附图说明

图1是一种实训用自动研磨装置的正视图；

图2是一种实训用自动研磨装置的俯视图；

图3是一种实训用自动研磨装置的轴测图，隐藏了工作台；

图4是研磨棒分料装置的轴测结构示意图；

图5是研磨棒分料装置的俯视图；

图6是沿图5中A-A线的剖视图；

图7是推料座安装在推料驱动装置上的结构示意图；

图8是研磨棒送料装置的结构示意图；

图9是三轴直线模组的结构示意图；

图10是阀套自动夹爪A的结构示意图；

图11是研磨棒分料装置、研磨棒送料装置和涂膏装置的装配轴测结构示意图，且研磨棒自动夹爪位于送料台上

图12是图11的俯视图；

图13是是研磨棒分料装置、研磨棒送料装置和涂膏装置的装配结构示意图，且研磨棒位于涂膏槽中；

图14是涂膏装置的正视图；

图15是涂膏装置的轴测结构示意图。

具体实施方式

现结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1至图15所示，一种实训用自动研磨装置，包括工作台30、研磨电机 41和自动卡盘42，研磨电机41安装在工作台30上，自动卡盘42安装在研磨电机41上，研磨电机41和自动卡盘42均设有多个；还包括阀套分料装置71，阀套分料装置71位于研磨电机41的一侧，阀套分料装置71用于依次输送阀套，阀套分料装置71设有多个；阀套抓取装置，阀套抓取装置用于抓取阀套20并将阀套20插入到研磨棒10上；研磨棒分料装置，研磨棒分料装置位于研磨电机 41的一端，研磨棒分料装置设有多个，研磨棒分料装置用于依次输送研磨棒10；及研磨棒送料装置，研磨棒送料装置位于自动卡盘42与研磨棒分料装置之间，研磨棒送料装置用于抓取研磨棒分料装置上的研磨棒10并将研磨棒10插入到自动卡盘42上。

阀套抓取装置包括三轴直线模组和/或机械手61，三轴直线模组上装有阀套转台气缸54，阀套转台气缸54上装有阀套自动夹爪A55，机械手61上装有阀套自动夹爪B62。

如图9和图10所示，三轴直线模组包括横向直线模52、纵向直线模组51 和竖向直线模组53，横向直线模52组和纵向直线模组51均水平设置，纵向直线模组51安装在工作台30上，横向直线模52组安装在纵向直线模组51的滑台上，竖向直线模组53竖直设置，竖向直线模组53安装在横向直线模52组的滑台上，竖向直线模组53的滑台上装有阀套转台气缸54。

机械手61为六轴机械手61。

阀套自动夹爪A55和阀套自动夹爪B62均为气动夹爪。

如图8所示，研磨棒送料装置包括滑动底板21，滑动底板21通过直线导轨副滑动安装在工作台30上；送料驱动装置，送料驱动装置包括送料气缸22，送料气缸22固定在工作台30上，送料气缸22的活塞杆与滑动底板21连接；转动装置，转动装置包括转台气缸23，转台气缸23安装在滑动底板21上；及研磨棒自动夹爪24，研磨棒自动夹爪24为气动夹爪或电动夹爪，研磨棒自动夹爪24 安装在转台气缸23的转动台上，研磨棒自动夹爪24用于夹持研磨棒10。

滑动底板21带动研磨棒自动夹爪24在推料台121与自动卡盘42之间移动，当研磨棒自动夹爪24从推料台121上夹住研磨棒10后，送料气缸22带动滑动底板21离开推料台121，接着转台气缸23转动90°，使研磨棒10正对着自动卡盘42，送料气缸22再次启动，将研磨棒10插入到自动卡盘42中。送料气缸 22有三个工位，分别为夹紧研磨棒10、转动研磨棒10和插入研磨棒10，充分拓展了气缸的使用，提高了学生的编程和操作水平。

如图14和图15所示，还包括涂膏装置，涂膏装置位于研磨棒送料装置与自动卡盘42之间，涂膏装置包括涂膏座31，涂膏座31通过直线导轨副滑动安装工作台30上，且沿竖直方向滑动；涂膏升降驱动装置，涂膏升降驱动装置包括涂膏升降气缸37，涂膏升降气缸37固定在工作台30上，涂膏升降气缸37的活塞杆与涂膏座31连接；涂膏管32，涂膏管32安装在涂膏座31上，涂膏管32 内装有研磨膏；涂膏头33，涂膏头33安装在涂膏管32的顶部，涂膏头33上设有涂膏槽331，涂膏槽331与研磨棒10相匹配，涂膏槽331与涂膏管32相通；涂膏活塞36，涂膏活塞36滑动安装在涂膏管32内；及活塞驱动装置，活塞驱动装置包括丝杆电机35，丝杆电机35安装在涂膏座31上，丝杆电机35的丝杆与涂膏活塞36连接，丝杆电机35用于推动涂膏活塞36。

研磨膏能够提高研磨面的光洁度，提高研磨效率。丝杆电机35使用方便，结构简单，并且控制精度较高，能够节约研磨膏的使用量。当涂好研磨膏后涂膏头33下降，不影响研磨阀套。

还包括弹簧卡扣34，弹簧卡扣34安装在涂膏管32上，弹簧卡扣34用于将涂膏头33固定在涂膏管32上。

弹簧卡扣34方便涂膏头33的安装。

如图4至图7所示，阀套分料装置71与研磨棒分料装置结构一致，研磨棒分料装置包括送料座111，送料座111用于放置研磨棒10；送料台112，送料台112位于送料座111的一端，送料台112的顶面高于送料座111的顶面，送料台 112与送料座111成阶梯状；推料座12，推料座12活动位于送料座111上，且位于送料座111和送料台112的下方，推料座12的顶部设有推料台121，推料台121用于将研磨棒10从送料座111上推送到送料台112的顶部；推料驱动装置，推料驱动装置与推料座12连接，推料驱动装置用于推动推料座12升降；及送料挡板14，送料挡板14安装在送料座111的两侧。

推料驱动装置带动推料座12上升，推料座12的推料台121将研磨棒10推送到送料台112上，实现研磨棒10的自动送料。

送料座111和送料台112为整体结构，送料座111和送料台112均对称设置，送料挡板14位于送料座111和送料台112的最外侧，送料挡板14将研磨棒10 限制在送料座111和送料台112上。

推料座12位于送料座111和送料台112之间，送料座111的顶面、送料台 112的顶面和推料台121的顶面均倾斜设置。相对于水平面倾斜设置有利于研磨棒10依靠重力从推料台121的顶面滚动到送料台112的顶面，提高送料的可靠性。送料座111上研磨棒10在重力作用下滚动到送料台112处。

送料台112的侧面与推料台121的侧面之间的距M离大于研磨棒10的半径，小于研磨棒10的直径。有利于对研磨棒10进行分料，使每次送料仅输送一根研磨棒10。

还包括送料过渡台113，送料过渡台113位于送料台112与送料座111之间，送料过渡台113设有两个，两个送料过渡台113之间成阶梯状，送料过渡台113 与送料台112和送料座111之间也均成阶梯状，推料台121设有三个，三个推料台121成阶梯状，推料台121与送料台112和送料过渡台113相对应。通过多层输送能够有效保证研磨棒10依次输送到送料台112上。

还包括挡料杆15，挡料杆15固定在送料台112的侧面，挡料杆15用于限制研磨棒10的在送料台112顶面的位置。挡料杆15与送料台112倾斜的顶面可以调整研磨棒10在送料台112顶面的位置，从而保证研磨棒自动夹爪24能准确的抓取研磨棒10。

推料驱动装置包括推料气缸13，推料气缸13上装有推料座12。推料气缸 13使用方便，控制简单。

还包括推料传感器16，推料传感器16安装在推料台121的下方，推料传感器16用于检测送料台112的顶部是否有研磨棒10。推料传感器16为光电传感器，推料传感器16用于控制推料气缸13的启停，从而保证送料台112顶部始终有研磨棒10。

进一步的，送料台112或送料过渡台113的侧面设有分料斜面114，分料斜面114用于使推料台121每次仅推动一根研磨棒10上升。分料斜面114能够将多余的研磨棒10从推料台121的顶部挤出，分料斜面114能够有效防止推料台121将多根研磨棒10输送到送料台112或送料过渡台113上。

工作时，先将多个阀套20放置到阀套分料装置上，将多个研磨棒10放置到研磨棒分料装置上，研磨棒10的两端分别位于送料座111上，在重力的作用下研磨棒10自动滚到送料过渡台113的侧面，推料气缸13启动，推料台121升起，由于推料台121的侧面与送料过渡台113的侧面之间的距离小于研磨棒10的直径，因此推料台121只能推动一根研磨棒10升起，当升起的推料台121的顶面高出送料过渡台113的顶面时，研磨棒10在重力作用下滚到送料过渡台113的顶面，而送料过渡台113上的研磨棒10在推料台121的作用下滚到到送料台112 的顶部，然后挡料杆15挡住研磨棒10，防止研磨棒10滚出送料台112的顶面，同时对研磨棒10进行限位。阀套分料装置与研磨棒分料装置采用同样的方法对阀套20进行分离送料。

然后送料气缸22启动，送料气缸22将研磨棒自动夹爪24送到送料台112 上，当研磨棒自动夹爪24从推料台121上夹住研磨棒10后，送料气缸22带动滑动底板21离开推料台121，并停止在涂膏头33的正上方，接着转台气缸23 转动90°，使研磨棒10正对着自动卡盘42，然后涂膏升降气缸37启动，涂膏升降气缸37将涂膏头33升起，使研磨棒10插入到涂膏槽331中，丝杆电机35 启动，丝杆电机35的丝杆推动涂膏活塞36，涂膏活塞36将研磨膏挤入到涂膏槽331中，研磨膏粘着在研磨棒10上，然后涂膏升降气缸37带动涂膏头33下降，接着送料气缸22再次启动，送料气缸22带动研磨棒10插入到自动卡盘42 中，自动卡盘42启动夹紧研磨棒10，研磨棒自动夹爪24松开研磨棒10，送料气缸22伸出，研磨棒自动夹爪24远离研磨棒10，转台气缸23复位，准备进行下一次研磨棒10的抓取。

研磨棒10安装完成后，阀套抓取装置从阀套分料装置上抓取阀套20，然后将阀套20移动到粗研磨处的研磨棒10的端部，阀套抓取装置将阀套10的一端插入到研磨棒10中进行研磨，然后退出研磨棒10，接着将阀套20转动180°，将阀套20的另一端插入到研磨棒10上进行研磨，然后退出阀套10，再将阀套 20移动到半精研磨处，重复上述步骤进行半精研磨，最后移动到精研磨处重复上述步骤进行精研磨，完成阀套的研磨，研磨棒10研磨2～4个阀套20后进行更换。

一种实训用自动研磨装置包含典型的机械上料结构、电气、控制、传感器、气动等通用技术，覆盖知识面广，可从机器人的基础操作到机器人的全面应用以及机电一体化相关教学。

系统可以使学生开拓思维，锻炼动手能力，理论结合实际，从机械，电气控制两大方面来进行实训。

学生通过典型应用的实训可以掌握实际生产中所要牢记的知识点和相关技能，了解研磨系统中的零件上料方式，电气控制方式。

涉及普通气缸、双轴气缸、转台气缸和气动夹爪，气缸的种类较多，并且对普通气缸进行三工位控制，能够使学生熟悉气缸的使用和控制，进入社会工作后能够很快的应用在工作中，使学生能够胜任自动化机器人调试，辅助工具的设计的能力。

操作机器人来夹取零件按照研磨工艺进行模拟研磨，实现以最优轨迹来控制，为精密技工输送技术技能型人才。

学生经过对此系统的实训之后，不仅可以了解研磨的工艺，整个研磨工艺的流程，也可以在原来的基础上对流程进行优化，并保存先来。

学生通过实训可以掌握以下技能：

1.研磨工艺的了解；

2.机器人的使用以及示教；

3.研磨程序的编写以及优化；

4.根据研磨的工艺自行设计轨迹。

Claims (10)

1.一种实训用自动研磨装置，包括工作台、研磨电机和自动卡盘，所述研磨电机安装在工作台上，所述自动卡盘安装在研磨电机上，其特征在于，

所述研磨电机和自动卡盘均设有多个；

还包括

阀套分料装置，所述阀套分料装置位于研磨电机的一侧，所述阀套分料装置用于依次输送阀套，所述阀套分料装置设有多个；

阀套抓取装置，所述阀套抓取装置用于抓取阀套并将阀套插入到研磨棒上；

研磨棒分料装置，所述研磨棒分料装置位于研磨电机的一端，所述研磨棒分料装置设有多个，所述研磨棒分料装置用于依次输送研磨棒；及

研磨棒送料装置，所述研磨棒送料装置位于自动卡盘与研磨棒分料装置之间，所述研磨棒送料装置用于抓取研磨棒分料装置上的研磨棒并将研磨棒插入到自动卡盘上。

2.根据权利要求1所述的一种实训用自动研磨装置，其特征在于，

所述阀套抓取装置包括三轴直线模组和/或机械手，所述三轴直线模组上装有阀套转台气缸，阀套转台气缸上装有阀套自动夹爪A，所述机械手上装有阀套自动夹爪B。

3.根据权利要求1所述的一种实训用自动研磨装置，其特征在于，

所述研磨棒送料装置包括

滑动底板，所述滑动底板滑动安装在工作台上；

送料驱动装置，所述送料驱动装置与滑动底板连接；

转动装置，所述转动装置安装在滑动底板上；及

研磨棒自动夹爪，所述研磨棒自动夹爪安装在转动装置上，所述研磨棒自动夹爪用于夹持研磨棒。

4.根据权利要求3所述的一种实训用自动研磨装置，其特征在于，

所述滑动底板通过直线导轨副安装在工作台上；

所述送料驱动装置包括送料气缸，所述送料气缸与滑动底板连接；

所述转动装置包括转台气缸，所述转台气缸安装在滑动底板上，所述转台气缸的转动台上装有研磨棒自动夹爪；

所述研磨棒自动夹爪为气动夹爪或电动夹爪。

5.根据权利要求1所述的一种实训用自动研磨装置，其特征在于，

所述阀套分料装置与研磨棒分料装置结构一致，所述研磨棒分料装置包括

送料座，所述送料座用于放置研磨棒或阀套；

送料台，所述送料台位于送料座的一端，所述送料台的顶面高于送料座的顶面，所述送料台与送料座成阶梯状；

推料座，所述推料座活动位于送料座上，且位于送料座和送料台的下方，所述推料座的顶部设有推料台，所述推料台用于将研磨棒或阀套从送料座上推送到送料台的顶部；

推料驱动装置，所述推料驱动装置与推料座连接，所述推料驱动装置用于推动推料座升降；及

送料挡板，所述送料挡板安装在送料座的两侧。

6.根据权利要求5所述的一种实训用自动研磨装置，其特征在于，

所述送料座的顶面、送料台的顶面和推料台的顶面均倾斜设置；

所述送料台的侧面与推料台的侧面之间的距离大于研磨棒的半径，小于研磨棒的直径；

所述推料驱动装置包括推料气缸，所述推料气缸上装有推料座。

7.根据权利要求5所述的一种实训用自动研磨装置，其特征在于，

还包括挡料杆，所述挡料杆固定在送料台的侧面，所述挡料杆用于限制研磨棒的在送料台顶面的位置。

8.根据权利要求1所述的一种实训用自动研磨装置，其特征在于，

还包括涂膏装置，所述涂膏装置位于研磨棒送料装置与自动卡盘之间，所述涂膏装置包括

涂膏座，所述涂膏座滑动安装工作台上，且沿竖直方向滑动；

涂膏升降驱动装置，所述涂膏升降驱动装置与涂膏座连接；

涂膏管，所述涂膏管安装在涂膏座上，所述涂膏管内装有研磨膏；

涂膏头，所述涂膏头安装在涂膏管的顶部，所述涂膏头上设有涂膏槽，所述涂膏槽与研磨棒相匹配，所述涂膏槽与涂膏管相通；

涂膏活塞，所述涂膏活塞滑动安装在涂膏管内；及

活塞驱动装置，所述活塞驱动装置与涂膏活塞连接，所述活塞驱动装置用于推动涂膏活塞。

9.根据权利要求8所述的一种实训用自动研磨装置，其特征在于，

所述活塞驱动装置包括丝杆电机，所述丝杆电机安装在涂膏座上，所述丝杆电机的丝杆与涂膏活塞连接；

所述涂膏座通过直线导轨副安装在工作台上；

所述涂膏升降驱动装置包括涂膏升降气缸，所述涂膏升降气缸固定在工作台上，所述涂膏升降气缸的活塞杆与涂膏座连接。

10.根据权利要求8所述的一种实训用自动研磨装置，其特征在于，

还包括弹簧卡扣，所述弹簧卡扣安装在涂膏管上，所述弹簧卡扣用于将涂膏头固定在涂膏管上。

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