CN211305809U - 车顶焊缝自动打磨装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种车顶焊缝自动打磨装置，包括工业机器人、打磨单元和打磨片消耗监测单元，打磨单元安装在工业机器人上，打磨片消耗监测单元和工业机器人电连接；打磨单元包括静臂，静臂上安装有恒力浮动模块、打磨模块和除尘模块。本实用新型采用优化设计的恒力浮动装置，可以实现打磨单元的重力补偿、平衡重力，并且能施加恒定的打磨压力，较好的保证打磨质量。增设的打磨片检测装置可以测出砂轮的消耗量；除尘装置可以将打磨过程的粉尘采集并清除，从而避免散溢到空气中或者残留在焊缝上，既保证了焊缝的整洁美观，又避免了粉尘吸入对于人体的影响。
Description
技术领域
本实用新型涉及车顶打磨设备，尤其涉及一种车顶焊缝自动打磨装置。
背景技术
在白车身车顶用激光焊接后，由于焊接过程中会产生少量飞溅，从而引起焊缝凹凸不平及焊后焊缝稍有不均匀等现象，进而影响下一道程序的加工，导致焊缝成型不美观，所以焊后焊缝的打磨处理是必要的一道工序。目前，现有的打磨设备及打磨系统，其打磨力，打磨速度等工艺参数难以控制，则打磨质量难以保证；其次，在打磨过程中，不能实现打磨位置的实时补偿，对机器人的调试要求及工装夹具的装夹定位要求较高。另外，现有打磨系统中中除尘罩不能根据打磨片的损耗量而实现Z轴的自适应调整，不但影响打磨片的使用频率，增加成本，降低生产效率，而且难以控制粉尘弥散，对人体造成伤害。
实用新型内容
实用新型目的：为了解决现有技术存在的问题，本实用新型的目的是提供一种车顶焊缝自动打磨装置，装置结构紧凑，自动化程度高，能够保证设备的打磨状态和打磨质量。
技术方案：一种车顶焊缝自动打磨装置，包括工业机器人、打磨单元和打磨片消耗监测单元，打磨单元安装在工业机器人上，打磨片消耗监测单元和工业机器人电连接；所述打磨单元包括静臂，静臂上安装有恒力浮动模块、打磨模块和除尘模块；
所述打磨模块包括伺服电机，转化机构，自动夹头和打磨片，转化机构连接伺服电机与自动夹头，自动夹头自动加紧打磨片，伺服电机控制打磨片旋转；
所述恒力浮动模块包括设备壳体，设备壳体内部安装有压力传感器、气缸I、气缸II和垂直布置的直线滑轨；直线滑轨上设有滑块，滑块上安装有连接板，气缸I与该连接板连接，所述连接板通过连接部件和打磨模块固定连接；连接板由气缸I推动，沿直线导轨上下滑动，带动打磨模块上下移动；所述气缸II和打磨模块，压力传感器安装在气缸II一侧，用于检测打磨压力；优选的，所述直线滑轨的数量为两个，安装在设备壳体的两侧。所述气缸I的数量为两个，安装在设备壳体的底部两侧。
所述除尘模块包括除尘风罩和除尘设备，除尘风罩的罩壳架置于整个打磨片的上方，罩壳两侧设有除尘吸风口，所述除尘吸风口连接除尘设备，罩壳两侧的底部分别安装有毛刷，打磨片打磨后形成的粉尘经除尘吸风口排出。
进一步的，所述打磨片消耗监测单元包括设备支架，设备支架的顶端安装有光电传感器，光电传感器和工业机器人电连接。
进一步的，所述除尘模块包括风道切换模块，风道切换模块设有与除尘吸风口对应的风道，除尘吸风口通过管路与风道切换模块的风道连接，风道切换模块的另一端连接所述除尘设备。
进一步的，所述除尘模块还包括用于调整除尘风罩上下位置的罩壳调整模块，所述罩壳调整模块包括固定部件、滑动部件和罩壳连接部件，固定部件安装在打磨单元上，固定部件上设有导轨，滑动部件和该固定部件活动连接，可沿着导轨上下移动，除尘风罩通过罩壳连接部件安装在固定部件上，滑动部件上安装有电机模块，电机模块和工业机器人电连接。优选的，所述电机模块的外侧安装有接近开关。
进一步的，所述伺服电机和工业机器人电连接。
进一步的，所述恒力浮动模块上设有位置传感器，当连接板相对于壳体发生上下位移时，位置传感器用于检测连接板的位移，即打磨头的位移。
进一步的，所述设备壳体的侧边设有标尺，连接板的一侧设有与之对应的指针。
和现有技术相比，本实用新型具有如下优点：优化设计的恒力浮动装置，可以实现打磨单元的重力补偿、平衡重力；并且能施加恒定的打磨压力，较好的保证打磨质量。增设的打磨片检测装置可以测出砂轮的消耗量；除尘装置可以将打磨过程的粉尘采集并清除，从而避免散溢到空气中或者残留在焊缝上，既保证了焊缝的整洁美观，又避免了粉尘吸入对于人体的影响。
附图说明
图1为本实用新型的车顶焊缝自动打磨装置结构；
图2为打磨设备的结构示意图；
图3为恒力浮动模块的结构示意图；
图4为打磨模块的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型的技术方案做进一步详细说明。
如图1所示，一种车顶焊缝自动打磨装置，包括工业机器人1、打磨单元2和打磨片消耗监测单元3，打磨单元2包括“倒L”形的静臂201，静臂201上端通过机器人法兰盘101和工业机器人1连接，打磨片消耗监测单元3置于工业机器人1一侧的地面上，和工业机器人1电连接。具体的：
打磨片消耗监测单元3包括主体支架301，光电传感器302安装在主体支架301顶端，优选采用叉型光电传感器，光电传感器302和工业机器人电连接；打磨机器人每完成一道工序，将打磨砂轮靠近叉型光电传感器的中间缺口处进行打磨消耗量检测。
静臂201内侧，安装有恒力浮动模块6，恒力浮动模块6主要有两个功能：1、实现打磨模块的重力补偿、平衡重力；2、施加恒定的打磨压力。
如图2、图3所示，恒力浮动模块6包括设备壳体608，设备壳体608固定在静臂201上，设备壳体的一面为开口，壳体内设有直线滑轨601、压力传感器602、气缸I 603、气缸II604，气缸I 603用于平衡打磨模块重力，气缸II 604用于提供恒定打磨压力，气缸I 603的数量为两个，安装在设备壳体608的底部两侧，直线滑轨601的数量为两条，对称竖向铺设在设备壳体的两侧，直线滑轨601上设有滑块，连接板605固定在直线滑轨601的滑块上，一方面，作为盖板设于壳体开口的一侧，另一方面，连接板605的下端，通过连接部件606和打磨模块4的外壳固定连接，气缸I 603和连接板605连接，连接板605在气缸I 603的推动下，沿直线导轨601滑动，从而带动打磨模块4上下移动，与恒力浮动模块6的设备壳体608产生相对运动，保证了打磨模块4在Z方向的直线轨迹。安装在气缸连接座上的气缸II 604和打磨模块4连接，气缸II 604由比例阀控制供气，压力传感器602设于气缸II 604一侧，用于检测打磨压力。
进一步的，恒力浮动模块6还设有用于检测打磨模块的上下位移处于安全行程范围内的位置传感器607，由于打磨模块和连接板固定连接，当打磨模块在垂直方向产生位移时，连接板605相对于设备壳体产生位移，位置传感器可检测连接板的位移，即打磨头的位移。位置传感器至少包括上限位置传感器和下限位置传感器，上限位置传感器用于检测打磨模块的上限位置，下限位置传感器用于检测打磨模块的下限位置。当打磨模块超出上下位移极限，即上限、下限位置传感器检测到信号时，即会启动报警信号，设备工作停止。此外，还可以在上下限位置传感器中间设一安全位置传感器，用于表示打磨模块位于正常的行程范围内。具体的，传感器可采用接触式或者非接触式的。接触式：在设备壳体内安装行程开关，与其相对运动的固定点上安装极限位置的挡块，或者是相反安装位置。当行程开关的机械触头碰上挡块时，切断了(或改变了)控制电路，就停止运行。非接触式：可采用常见的干簧管、光电式、感应式等。
更进一步的，在设备壳体608的侧边刻有标尺，连接板605的一侧设有与标尺对应的指针，标尺的量程范围为正负10mm，标尺用于直观体现打磨模块的上下行程。
如图4所示，打磨模块4包括伺服电机401，转化机构402，自动夹头403和打磨片404，转化机构402连接伺服电机401与自动夹头403，自动夹头403自动加紧打磨片404，伺服电机401用于驱动打磨片404旋转。伺服电机401和工业机器人电连接。
除尘模块5包括除尘风罩501、风道切换模块502和除尘设备，除尘风罩501的罩壳架置于整个打磨片404的上方，罩壳两侧设有除尘吸风口504，罩壳两侧的底部分别安装有毛刷505，风道切换模块502有两个风道，除尘吸风口504通过管路与风道切换模块502的对应的风道连接(如图2曲线所指的连接关系)，风道切换模块502通过连接件503连接除尘设备。打磨片打磨后形成的粉尘经除尘吸风口504排出。此外，除尘模块5还包括罩壳调整模块，罩壳调整模块包括固定部件506、滑动部件507和罩壳连接部件508，固定部件安装在静臂201上，固定部件上设有导轨，滑动部件和该固定部件活动连接，可沿着导轨上下移动，除尘风罩通过罩壳连接部件安装在固定部件上，滑动部件上安装有电机模块，电机模块和工业机器人电连接。优选的，电机外侧安装有接近开关，用于检测电机的行程。进一步优选的，装置一侧还设有打磨片放置架7，安装有多个打磨片。
Claims (10)
1.一种车顶焊缝自动打磨装置，其特征在于：包括工业机器人、打磨单元和打磨片消耗监测单元，打磨单元安装在工业机器人上，打磨片消耗监测单元和工业机器人电连接；所述打磨单元包括静臂，静臂上安装有恒力浮动模块、打磨模块和除尘模块；
所述打磨模块包括伺服电机，转化机构，自动夹头和打磨片，转化机构连接伺服电机与自动夹头，自动夹头自动加紧打磨片，伺服电机驱动打磨片旋转；
所述恒力浮动模块包括设备壳体，设备壳体的一面开口，设备壳体内部安装有压力传感器、气缸I、气缸II和垂直布置的直线滑轨；直线滑轨上设有滑块，滑块上安装有连接板，该连接板垂直于地面布置，并设于设备壳体的开口一侧；气缸I与该连接板连接，连接板通过连接部件和打磨模块的外壳固定连接，连接板由气缸I推动，沿直线导轨上下滑动，带动打磨模块上下移动；所述气缸II和打磨模块连接，压力传感器安装在气缸II一侧；
所述除尘模块包括除尘风罩和除尘设备，除尘风罩的罩壳架置于整个打磨片的上方，罩壳两侧设有除尘吸风口，所述除尘吸风口连接除尘设备，罩壳两侧的底部分别安装有毛刷，打磨片打磨后形成的粉尘经除尘吸风口排出。
2.根据权利要求1所述的车顶焊缝自动打磨装置，其特征在于：所述直线滑轨的数量为两个，安装在设备壳体的两侧。
3.根据权利要求1所述的车顶焊缝自动打磨装置，其特征在于：所述气缸I的数量为两个，安装在设备壳体的底部两侧。
4.根据权利要求1所述的车顶焊缝自动打磨装置，其特征在于：所述打磨片消耗监测单元包括设备支架，设备支架的顶端安装有光电传感器，光电传感器和工业机器人电连接。
5.根据权利要求1所述的车顶焊缝自动打磨装置，其特征在于：所述除尘模块包括风道切换模块，风道切换模块设有与除尘吸风口对应的风道，除尘吸风口通过管路与风道切换模块的风道连接，风道切换模块的另一端连接所述除尘设备。
6.根据权利要求1所述的车顶焊缝自动打磨装置，其特征在于：所述除尘模块还包括用于调整除尘风罩上下位置的罩壳调整模块，所述罩壳调整模块包括固定部件、滑动部件和罩壳连接部件，固定部件安装在打磨单元上，固定部件上设有导轨，滑动部件和该固定部件活动连接，可沿着导轨上下移动，除尘风罩通过罩壳连接部件安装在固定部件上，滑动部件上安装有电机模块，电机模块和工业机器人电连接。
7.根据权利要求6所述的车顶焊缝自动打磨装置，其特征在于：所述电机模块的外侧安装有接近开关。
8.根据权利要求1所述的车顶焊缝自动打磨装置，其特征在于：所述伺服电机和工业机器人电连接。
9.根据权利要求1所述的车顶焊缝自动打磨装置，其特征在于：所述恒力浮动模块设有位置传感器，位置传感器和工业机器人电连接。
10.根据权利要求1所述的车顶焊缝自动打磨装置，其特征在于：所述设备壳体的侧边设有标尺，连接板的一侧设有与之对应的指针。
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|---|---|---|---|
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN110842688A (zh) * | 2019-12-20 | 2020-02-28 | 同高先进制造科技（太仓）有限公司 | 车顶焊缝自动打磨系统 |
| CN113649946A (zh) * | 2021-08-06 | 2021-11-16 | 重庆智能机器人研究院 | 一种主动力位补偿器及其控制方法 |
| CN114083375A (zh) * | 2021-11-23 | 2022-02-25 | 重庆凯宝机器人股份有限公司 | 机器人打磨系统 |
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