CN212794450U - 一种工件自动打磨装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种工件自动打磨装置，包括支撑组件，用于支撑工件，并能够带动工件旋转；打磨组件，用于对工件进行打磨；第一驱动组件，与打磨组件连接，用于带动打磨组件移动，以使打磨组件与工件的待打磨位置接触或分离；压紧组件，当打磨组件打磨工件时，压紧组件用于抵压工件以避免工件脱离支撑组件；控制单元，用于控制支撑组件、打磨组件、第一驱动组件和压紧组件执行相应动作。该装置取代了现有的人工打磨方式，实现了自动化打磨，提高了生产效率，节省了劳动力。同时，也降低了人工打磨所存在的打磨工件质量不稳定的问题。

Description

一种工件自动打磨装置

技术领域

本发明涉及自动化加工处理技术领域，更具体地，涉及一种工件自动打磨装置。

背景技术

在流水线生产中，一些工件在加工完成后，表面需要进行一定程度的打磨处理。比较常见的例如在水壶的发热管焊接过程中，焊料被加热后形成液态，并借助“毛细作用”被吸入或充满固态工件的间隙之间，液态钎料与工件金属相互扩散溶解，但仍无法避免焊料溢出，焊接完成后冷却溢出的液态焊料又固化形成焊瘤。为了避免水壶使用过程中焊瘤掉落，必须在焊接完成后进行打磨清理溢料工作。

目前清理溢料的方式主要为人工，清理人员使用锉刀对溢料进行打磨，工艺落后，生产效率低，远远无法满足生产需求。

发明内容

针对上述现有技术中的问题，本申请提出了一种工件自动打磨装置，用于解决上述技术问题。

本申请提出一种工件自动打磨装置，包括：支撑组件，其用于支撑工件，并能够带动所述工件旋转；打磨组件，其用于对所述工件进行打磨；第一驱动组件，其与所述打磨组件连接，用于带动所述打磨组件移动，以使所述打磨组件与所述工件的待打磨位置接触或分离；压紧组件，其设置在所述支撑组件的上方，当所述打磨组件对所述工件进行打磨时，所述压紧组件抵压在所述工件上以防止所述工件脱离所述支撑组件；控制单元，其分别与所述支撑组件、打磨组件、第一驱动组件和压紧组件电性连接，用于控制所述支撑组件、打磨组件、第一驱动组件和压紧组件执行相应动作。

本申请的工件自动打磨装置取代了现有的人工打磨方式，实现了自动化打磨，提高了生产效率，节省了劳动力。同时，也降低了人工打磨所存在的打磨工件质量不稳定的问题。

在一种实施方式中，所述压紧组件能够绕其自身中心轴线旋转。压紧组件抵压工件时，一方面要使工件克服离心力的作用，不至于脱离支撑组件，另一方面抵压力又不能太大，否则会限制工件的旋转，本申请通过将压紧组件设置为能够旋转，能够较佳的兼顾工件的旋转和稳定。

在一种实施方式中，所述压紧组件包括压紧气缸、压紧头和旋转驱动件，所述压紧头分别连接所述压紧气缸和所述旋转驱动件，所述压紧头能够在所述压紧气缸的带动下上下移动以抵压或释放所述工件，并能够在所述旋转驱动件的驱动下绕自身中心轴线转动。

在一种实施方式中，所述打磨组件包括中心轴、打磨头和弹性缓冲件，所述打磨头套设在所述中心轴的下端，且所述中心轴位于所述打磨头上方的位置设有第一凸台，所述弹性缓冲件套设在所述中心轴和所述第一凸台的外部，并对所述打磨头施加向下的作用力，以使所述打磨头的上表面与所述第一凸台的下表面具有一缓冲间隙。通过设置弹性缓冲件，既保证了打磨头对工件的压力，又避免了压紧组件压力过大对工件造成损伤，甚至出现抱死现象。

在一种实施方式中，还包括与所述控制单元电性连接的压力传感器，其设置在所述中心轴上，用于测量所述中心轴受到的压力。可以通过压力传感器调节打磨头与工件的相对位置，保证打磨的有效性。

在一种实施方式中，所述支撑组件包括支撑座以及与所述支撑座连接的第二驱动组件，所述第二驱动组件用于带动所述支撑座旋转，从而带动放置在所述支撑座上的工件旋转。工件旋转可以使打磨头高效的完成工件全周的打磨处理。

在一种实施方式中，所述支撑组件还包括刹车系统，其与所述支撑座连接，用于对所述支撑座进行制动。打磨完成后，刹车系统可以使支撑座及时停止运转，以便移出打磨完成的工件，并进行下一个循环。

在一种实施方式中，所述控制单元包括计数器，所述计数器用于对打磨过的工件进行计数。从而可以对生产流水线上当日班次的打磨产品进行统计。

在一种实施方式中，还包括与所述控制单元电性连接的双启动按钮，当所述双启动按钮同时按下时，所述控制单元开始工作。双启动按钮必须同时按下按钮，才能发出控制信号以控制装置的运行，从而防止误触导致的意外开机。

在一种实施方式中，所述支撑座采用尼龙材质制成，或者所述支撑座上设置由尼龙材质制成的垫，以避免划伤所述工件。

与现有技术相比，本申请具有以下优点：

1)取代了现有的人工打磨方式，实现了自动化打磨，提高了生产效率，节省了劳动力。同时，也降低了人工打磨所存在的打磨工件质量不稳定的问题。

2)通过设置弹性缓冲件，既保证了打磨头对工件的压力，保证了打磨的有效进行，同时又避免了压紧组件压力过大对工件造成损伤，甚至出现抱死现象。

3)通过设置压力传感器，可以调节打磨头与工件的相对位置，保证打磨的有效性。

4)通过设置双启动按钮，要求必须同时按下两个按钮，才能发出控制信号以控制装置的运行，从而防止误触导致的意外开机。

5)将支撑座设置为尼龙材质，可以避免划伤工件。

上述技术特征可以各种适合的方式组合或由等效的技术特征来替代，只要能够达到本发明的目的。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1是根据本申请的一种工件自动打磨装置的立体图。

图2是图1中A区域的放大结构图。

图3是图2中B区域的放大结构图(隐去弹性缓冲件)。

图4是图1的侧视图。

图5是图1的主视图。

图6是图1中工作室内部的结构示意图。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

图1、图4和图5显示了根据本申请的一种工件自动打磨装置，包括支撑组件1、打磨组件2、第一驱动组件3、压紧组件4和控制单元。

支撑组件1用于支撑工件100，并能够带动工件100旋转。打磨组件2用于对工件100进行打磨。第一驱动组件3与打磨组件2连接，用于带动打磨组件2 移动，以使打磨组件2移动至与工件100的待打磨位置相接触。压紧组件4设置在支撑组件1的上方，当打磨组件2对工件100进行打磨时，压紧组件4抵压在工件100上。控制单元分别与支撑组件1、打磨组件2、第一驱动组件3和压紧组件4电性连接，用于控制支撑组件1、打磨组件2、第一驱动组件3和压紧组件4执行相应动作。

本申请的工件自动打磨装置取代了现有的人工打磨方式，实现了自动化打磨，提高了生产效率，节省了劳动力。同时，也降低了人工打磨所存在的打磨工件质量不稳定的问题。

在一个实施例中，根据本申请的工件自动打磨装置还包括工作台101和机架 102，支撑组件1设置在工作台101上，打磨组件2、第一驱动组件3和压紧组件 4设置在机架102上。工作台101的下方是工作室103，工作室103内设有辅助台。

优选地，压紧组件4能够绕其自身中心轴线旋转。压紧组件4抵压工件时，一方面要使工件100克服离心力的作用，不至于脱离支撑组件1，另一方面抵压力又不能太大，否则会限制工件100的旋转，本申请通过将压紧组件4设置为能够旋转，能够较佳的兼顾工件100的旋转(绕自身中心轴线旋转)和稳定(在支撑组件1上旋转)。

在一具体的实施例中，压紧组件4包括压紧气缸(其设置在机架102内部)、压紧头41和旋转驱动件(图中未示出)，压紧头41分别连接压紧气缸和旋转驱动件，压紧头41能够在压紧气缸的带动下上下移动以抵压或释放工件100，并能够在旋转驱动件的驱动下绕自身中心轴线转动。优选地，压紧头41的旋转速度与工件100的旋转速度相同，从而最大程度的兼顾工件100的旋转和稳定。

优选地，如图2和图3所示，打磨组件2包括中心轴22、打磨头23和弹性缓冲件24(图3中未示出)，打磨头23套设在中心轴22的下端，且中心轴22 位于打磨头23上方的位置设有第一凸台25，弹性缓冲件24套设在中心22轴和第一凸台25的外部，并对打磨头23施加向下的作用力，以使打磨头23的上表面与第一凸台25的下表面具有一缓冲间隙(图3示出了打磨头3向上移动后抵触在第一凸台25的示意图，因此，该缓冲间隙在图3中不显示)。从而在打磨头23抵压到工件100上后，工件100对打磨头23施加向上的作用力，当向上的作用力大于弹性缓冲件24的向下的作用力时，打磨头23向上移动，但移动的范围被限制在上述缓冲间隙内。优选地，缓冲间隙的宽度为2mm，也就是说，打磨头23向上移动的范围最大为2mm。从而既保证了打磨头23对工件100的压力，又避免了第一驱动组件施加压力过大对工件100造成损伤，甚至出现抱死现象。

优选地，如图2所示，中心轴22的上部套设有套筒26，弹性缓冲件24的上端抵触在套筒的下端面上。套筒26固定穿设在连接板21的通孔中，连接板21 连接第一驱动组件3。从而第一驱动组件3能够带动打磨头23移动。

其中，第一驱动组件3优选为可以在X、Y和Z三个方向移动的三轴气缸。

在一个实施例中，弹性缓冲件24为弹簧，打磨头23为钢丝刷。

更加优选地，根据本申请的工件自动打磨装置还包括与控制单元电性连接的压力传感器(未示出)，其设置在中心轴22上，用于测量中心轴22受到的压力。可以通过压力传感器调节打磨头23与工件100的相对位置，保证打磨的有效性。

如图6所示，支撑组件1包括支撑座11以及与支撑座11连接的第二驱动组件12，第二驱动组件12用于带动支撑座11旋转，从而带动放置在支撑座11上的工件100旋转。该实施例中，第二驱动组件12设置在工作室103内部。在一实施例中，第二驱动组件12可以是三相异步电机，电机的电压为380V，功率为 4KW，转速为1420r/min。电机的输出轴121外套设主动轮(套设在皮带轮中)，主动轮外周套设皮带轮14。支撑座11连接传动轴15，传动轴15固定连接从动轮，从动轮套设在皮带轮14中(与主动轮相对的一端)，从而三相异步电机的输出轴带动主动轮转动，主动轮通过皮带轮14转动，皮带轮14又带动从动轮转动，从动轮带动与其固定连接的传动轴15转动，从而带动支撑座11转动。

优选地，支撑座11的中心位置设有第二凸台，第二凸台能够与工件100的中心孔相配合，从而提高工件100的稳定性。更加优选地，支撑座11选用尼龙材质制成，可以避免划伤工件。

优选地，支撑组件1还包括刹车系统，用于对支撑座11进行制动。打磨完成后，刹车系统可以使支撑座11及时停止运转，以便移出打磨完成的工件100，并尽快进行下一个循环。

具体地，如图6所示，在一种实施例中，刹车系统包括：套设在传动轴15 的外部并与其固定连接的刹车轮17，刹车轮17的上方和下方分别设有刹车片18 和19，刹车片18和19能够上下移动(其分别连接升降装置)以接触或远离刹车轮17的上表面和下表面，从而对刹车轮17进行制动或释放。当刹车片18和19 对刹车轮17进行制动时，刹车轮17进一步对传动轴15制动，传动轴15进一步对支撑座11制动，从而使支撑座11停止转动。

优选地，在传动轴15的外部还套设有第一轴承151(参见图3)和第二轴承 152，其中第一轴承151设置在工作台101上，第二轴承152设置在辅助台104 上，第一轴承151和第二轴承152可以对传动轴15起到扶正的作用，防止因传动轴15过长而导致的不稳定。

优选地，控制单元(可以为PLC)包括计数器，计数器用于对打磨过的工件进行计数。从而可以对生产流水线上当日班次的打磨产品进行统计。

可以理解地，控制单元包括时间继电器，时间继电器用于控制打磨时间。一般地，打磨时间设置为30-45s，待打磨时间结束后，控制单元控制压紧组件4向上移动以释放中心轴，然后第一驱动组件带动打磨组件2移动以远离工件100，同时，控制单元控制计数器加1。

更加优选地，根据本申请的工件自动打磨装置还包括与控制单元电性连接的双启动按钮5，只有当双启动按钮5同时按下时，控制单元才开始工作。双启动按钮5要求必须同时按下按钮，才能发出控制信号以控制装置的运行了，从而防止误触导致的意外开机。

可以理解地，根据本申请的工件自动打磨装置还包括急停按钮和复位按钮，在出现紧急故障时，操作人员可以按压急停按钮使装置紧急停机，待故障清楚后，操作人员可以按压复位按钮以清楚故障信息，然后重新操作双启动按钮5恢复装置的运动。

优选地，根据本申请的装置设有光电检测装置，当光电检测装置检测到有异物进入装置的工作区域时，控制单元控制装置立即停机，以最大程度保障现场的安全。如果判断该异物不妨碍装置正常运行，或者异物被清除后，操作人员可以按压复位按钮清除故障信息，并重新操作双启动按钮5恢复装置的运动。

下面具体描述一种根据本申请的工件自动打磨装置应用在水壶的溢料焊料的打磨过程中的一个完整工作流程：

1.水壶100被放置在支撑座11上；

2.双启动按钮5被同时按下，控制单元控制三轴气缸带动打磨组件2移动至靠近或接触水壶100待打磨区域的位置；

3.控制单元控制压紧气缸41带动压紧头42下移，压紧头42卡扣在中心轴 15的上端，使打磨头23抵压在水壶100待打磨区域；

4.控制单元控制支撑座11正向旋转(反向旋转)，同时控制压紧头42反向旋转(正向旋转)，逆向接触的打磨头23对水壶100进行打磨；

5.打磨时间结束后，控制单元控制压紧气缸42带动压紧头42上移，以释放打磨头23，并且控制三轴气缸带动打磨组件2上移至原点，同时计数器计数加 1；

6.水壶100从支撑座11上取出。

综上所述，本申请具有以下优点：

1)取代了现有的人工打磨方式，实现了自动化打磨，提高了生产效率，节省了劳动力。同时，也降低了人工打磨所存在的打磨工件质量不稳定的问题。

2)通过设置弹性缓冲件，既保证了打磨头对工件的压力，保证了打磨的有效进行，同时又避免了压紧组件压力过大对工件造成损伤，甚至出现抱死现象。

3)通过设置压力传感器，可以调节打磨头与工件的相对位置，保证打磨的有效性。

4)通过设置双启动按钮，要求必须同时按下两个按钮，才能发出控制信号以控制装置的运行，从而防止误触导致的意外开机。

5)将支撑座设置为尼龙材质，可以避免划伤工件。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“底”、“顶”、“前”、“后”、“内”、“外”、“左”、“右”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发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装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发明的限制。

虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。

Claims (10)

1.一种工件自动打磨装置，其特征在于，包括：

支撑组件，其用于支撑工件，并能够带动所述工件旋转；

打磨组件，其用于对所述工件进行打磨；

第一驱动组件，其与所述打磨组件连接，用于带动所述打磨组件移动，以使所述打磨组件与所述工件的待打磨位置接触或分离；

压紧组件，其设置在所述支撑组件的上方，当所述打磨组件对所述工件进行打磨时，所述压紧组件抵压在所述工件上以防止所述工件脱离所述支撑组件；

控制单元，其分别与所述支撑组件、所述打磨组件、所述第一驱动组件和所述压紧组件电性连接，用于控制所述支撑组件、所述打磨组件、所述第一驱动组件和所述压紧组件执行相应动作。

2.根据权利要求1所述的工件自动打磨装置，其特征在于，所述压紧组件能够绕其自身中心轴线旋转。

3.根据权利要求2所述的工件自动打磨装置，其特征在于，所述压紧组件包括压紧气缸、压紧头和旋转驱动件，所述压紧头分别连接所述压紧气缸和所述旋转驱动件，所述压紧头能够在所述压紧气缸的带动下上下移动以抵压或释放所述工件，并能够在所述旋转驱动件的驱动下绕自身中心轴线转动。

4.根据权利要求1-3任一项所述的工件自动打磨装置，其特征在于，所述打磨组件包括中心轴、打磨头和弹性缓冲件，

所述打磨头套设在所述中心轴的下端，且所述中心轴位于所述打磨头上方的位置设有第一凸台，所述弹性缓冲件套设在所述中心轴和所述第一凸台的外部，并对所述打磨头施加向下的作用力，以使所述打磨头的上表面与所述第一凸台的下表面具有一缓冲间隙。

5.根据权利要求4所述的工件自动打磨装置，其特征在于，还包括与所述控制单元电性连接的压力传感器，其设置在所述中心轴上，用于测量所述中心轴受到的压力。

6.根据权利要求1-3任一项所述的工件自动打磨装置，其特征在于，所述支撑组件包括支撑座以及与所述支撑座连接的第二驱动组件，所述第二驱动组件用于带动所述支撑座旋转，从而带动放置在所述支撑座上的工件旋转。

7.根据权利要求6所述的工件自动打磨装置，其特征在于，所述支撑组件还包括刹车系统，其与所述支撑座连接，用于对所述支撑座进行制动。

8.根据权利要求1-3任一项所述的工件自动打磨装置，其特征在于，所述控制单元包括计数器，所述计数器用于对打磨完成的工件进行计数。

9.根据权利要求1-3任一项所述的工件自动打磨装置，其特征在于，还包括与所述控制单元电性连接的双启动按钮，当所述双启动按钮同时按下时，所述控制单元开始工作。

10.根据权利要求6所述的工件自动打磨装置，其特征在于，所述支撑座采用尼龙材质制成，或者所述支撑座上设置由尼龙材质制成的垫，以避免划伤所述工件。

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