CN214770892U - 一种空心轴类铸件表面精整装置 - Google Patents

Abstract

一种空心轴类铸件表面精整装置，属于铸件打磨技术领域，解决了传统打磨自动化程度不高、并且人工打磨造成精度不高、成本增加等技术问题。解决方案为：一种空心轴类铸件表面精整装置，包括探伤检测装置、第一输送装置、第二输送装置、两组机器人装置和控制系统；机器人装置首端分别安装有抓取装置和打磨装置，抓取装置包括连接底板、两组连接侧板、固定内撑装置和移动内撑装置，打磨装置包括移动装置、气动夹爪和两组磨削块。本实用新型通过各个部件的配合，完成了一个铸件的打磨过程，实现铸件的探伤筛选、准确抓取、铸件旋转、根据表面精度要求进行打磨、准确归位的功能，自动化程度高，打磨精度高，均匀性好。

Description

一种空心轴类铸件表面精整装置

技术领域

本实用新型属于铸件打磨技术领域，具体涉及的是一种空心轴类铸件表面精整装置。

背景技术

随着现代工业的快速发展，各类铸件产品的生产厂的规模不断扩大，且生产模式逐渐的转变为智能化生产，大大解放人工。但是目前制约铸造厂转向智能化生产中存在关键的制约因素，即铸件表面精整过程中机械化程度低，难以实现铸件从浇注到表面精整的全自动化生产。在铸件凝固冷却打箱后，在砂箱结合面处容易出现毛刺、飞边等，在铸件表面还可能会出现粘砂等缺陷，在去掉冒口后还会存在冒口根。为了保证产品的出厂质量，铸件出厂时表面应该达到一定的表面粗糙度要求。因此，要对铸件进行表面精整工作，完成铸件的毛刺、飞边、粘砂、冒口根等缺陷的去除，使得表面粗糙程度达到出厂要求。

目前铸件在生产线上的打磨方式是人工打磨或半自动化打磨，打磨效率低，且由于工人的技术原因，打磨表面不均匀，使得表面精度难以达到要求，导致铸件误废率高，生产成本增加。同时，工作环境恶劣，打磨过程中存在较多的金属粉尘，对铸件打磨工人健康不利。

在机械加工和机械组装领域出现了许多机械抓手，但是现有的机械手多为外夹式，主要特点是从外部夹持工件，其只能抓取形状比较规整且零件外部表面容易夹持的工件，且无法对加持部分进行加工操作，而对于打磨用机械手来说想用外夹式机械手夹取来实现空心轴类铸件的一次打磨成型比较困难，现有机械手越来越难满足现代工业中零件抓取和加工的要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种空心轴类铸件表面精整装置，解决了传统打磨自动化程度不高、并且人工打磨造成精度不高、成本增加等技术问题。

为了解决上述问题，本实用新型的技术方案为：一种空心轴类铸件表面精整装置，其中：包括探伤检测装置、第一输送装置、第二输送装置、两组机器人装置和控制系统；所述探伤检测装置设置于第一输送装置前端，两组所述机器人装置相对设置于第一输送装置和第二输送装置之间；

所述机器人装置包括三自由度机械臂和安装于三自由度机械臂首端的三自由度机械手腕，两组所述三自由度机械手腕的首端分别安装有抓取装置和打磨装置，所述抓取装置将第一输送装置上的空心轴类铸件抓取并通过打磨装置打磨后放置于第二输送装置上；

所述抓取装置包括连接底板、两组连接侧板、固定内撑装置和移动内撑装置，所述连接底板的底面固定安装于一组机器人装置的三自由度机械手腕的首端上，两组所述连接侧板分别垂直设置于连接底板的顶面两侧，所述固定内撑装置和移动内撑装置分别相对固定设置于两组所述连接侧板上，所述固定内撑装置和移动内撑装置分别卡设于所述空心轴类铸件两端空心处对其进行内撑紧固；

所述打磨装置包括移动装置、气动夹爪和两组磨削块，所述移动装置固定安装于另一组机器人装置的三自由度机械手腕的首端上，所述移动装置驱动气动夹爪沿移动装置的轴线进行往复运动，两组所述磨削块分别相对平行设于气动夹爪的两个夹持面上；

所述第一输送装置前侧设置有废料箱，所述两组机器人装置之间底部设有打磨碎屑箱；

所述控制系统分别与探伤检测装置、第一输送装置、第二输送装置、两组机器人装置、抓取步进电机、移动装置和气动夹爪电气连接。

进一步，所述第一输送装置和第二输送装置均为带式输送机，所述第一输送装置和第二输送装置上两侧对称均设有若干组固定座，所述固定座上设置有V形槽，所述空心轴类铸件设于所述V形槽中。

进一步，所述移动内撑装置包括直线步进电机、推动杆、若干第一移动导杆和依次同轴设于直线步进电机前端的第一法兰盘、移动座和支撑固定装置，所述直线步进电机为贯穿轴式直线步进电机，所述第一法兰盘固定于直线步进电机的丝杆的端部，所述第一法兰盘中部设有第一过孔，所述第一过孔中安装有第一轴承，所述第一法兰盘上沿圆周方向均匀设有若干组与第一移动导杆相配合的第一移动导杆过孔，所述连接侧板上设有若干组与第一移动导杆相配合的第二移动导杆过孔；

所述移动座包括中部套筒、套设于中部套筒外侧后端的移动盘，若干第一移动导杆依次穿过第二移动导杆过孔和第一移动导杆过孔后分别与移动盘端面连接，所述中部套筒内同轴线设置有轴套，所述轴套与中部套筒之间通过第二轴承转动连接；

所述推动杆头部设置有外径尺寸大于推动杆外径尺寸的移动锥形头，所述推动杆杆部一端穿过轴套后通过第一轴承与第一过孔转动连接，所述推动杆头部一端伸入支撑固定装置中；所述移动盘和第一法兰盘之间的推动杆上套装有第一弹簧；

所述支撑固定装置为一侧开口的水平筒体结构，所述支撑固定装置外壁呈二阶阶梯状，所述开口侧为大端，所述支撑固定装置开口处套设于所述中部套筒前端外侧且通过第三轴承与中部套筒转动连接；

所述直线步进电机驱动第一法兰盘、移动座和支撑固定装置沿若干第一移动导杆往复运动；

所述支撑固定装置内安装有第一内撑块装置，所述第一内撑块装置包括在圆周方向上均布设置的若干组第一内撑块，所述第一内撑块包括第一底块和设置于第一底块外侧面中部的第一限位块，所述第一底块内侧面靠近支撑固定装置开口处一端设有与移动锥形头相配合的斜面，所述支撑固定装置侧壁上与所述第一限位块相对应位置处设有若干组第一限位块伸出孔，所述第一底块外侧面分别通过两组第二弹簧与支撑固定装置内壁连接。

进一步，所述固定内撑装置包括驱动电机、固定杆、若干组第二移动导杆、依次同轴设于驱动电机前端的第二法兰盘和支撑座，所述驱动电机为步进电机，所述第二法兰盘固定于驱动电机的输出轴端部，所述第二法兰盘上沿圆周方向均匀设有若干组与第二移动导杆相配合的若干组第三移动导杆过孔，所述第二法兰盘中部设有第一固定杆过孔；

所述支撑座包括依次设置的座体和支撑法兰，所述座体为一侧开口的水平筒体结构，所述座体开口端与支撑法兰连接，所述支撑法兰中部设有第二固定杆过孔，若干组所述第二移动导杆分别穿过若干组所述第三移动导杆过孔后与第二法兰盘的端面连接；

若干组第二移动导杆和所述支撑座沿若干组第二移动导杆往复运动；

所述固定杆头部设置有外径尺寸大于固定杆外径尺寸的固定锥形头，所述固定锥形头设于座体中，所述固定杆杆部一端穿过第二固定杆过孔后与第一固定杆过孔转动连接，所述第二法兰盘和支撑法兰之间的固定杆上套装有第三弹簧；

所述座体内安装有第二内撑块装置，所述第二内撑块装置包括在圆周方向上均布设置的若干组第二内撑块，所述第二内撑块包括第二底块和设置于第二底块外侧面中部的第二限位块，所述第二底块内侧面靠近座体开口处一端设有与固定锥形头相配合的斜面，所述座体侧壁上与所述第二限位块相对应位置处设有若干组第二限位块伸出孔，所述第二底块外侧面分别通过两组第四弹簧与座体内壁连接。

进一步，所述第一内撑块和第二内撑块均设有四组。

进一步，当若干组所述第一限位块处于初始位置时，若干组第一限位块的斜面形成与所述移动锥形头相对应的移动锥形头推动区，所述移动锥形头上设有与所述第一限位块的斜面相配合的若干组第一推动面。

进一步，当若干组所述第二限位块处于初始位置时，若干组第二限位块的斜面形成与所述固定锥形头相对应的固定锥形头推动区，所述固定锥形头上设有与所述第二限位块的斜面相配合的若干组第二推动面。

进一步，所述空心轴类铸件的外径尺寸小于支撑固定装置大端处外径尺寸，大于支撑固定装置小端处和座体的外径尺寸。

进一步，所述移动装置包括移动架、设于移动架一侧的移动电机、设于移动架内侧的丝杠和设于丝杠上的丝杠螺母，所述气动夹爪安装于丝杠螺母上，所述移动电机驱动丝杠转动进而带动气动夹爪沿丝杠往复运动，所述气动夹爪的夹持面与丝杠轴线平行。

进一步，所述移动电机为步进电机。

与现有技术相比本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型将探伤检测装置设于第一传输装置的一端，将检测不合格的产品送入废料箱，不进行后续的打磨工序，实现了铸件前期打磨的预见性，提高了打磨的工作效率；

2、第一输送装置和第二输送装置上均设有固定座，固定座上设置有V形槽，铸件设于所述V形槽中，在运输的过程中铸件的稳定性好，保证了过程中的平稳性；

3、三自由度机械臂和三自由度机械手腕的配合，通过抓取装置的移动内撑装置和固定内撑装置的配合，实现了对铸件的从内部的撑取过程，保证铸件打磨一次成型，然后在铸件的转动过程中看，打磨装置进行往复运动对铸件进行打磨，完成了铸件的精准打磨；

4、磨削块设于气动夹爪的夹持面上，夹住铸件上下面，受力均等，在移动电机的驱动下，气动夹爪沿丝杠往复运动，打磨均匀，实现了铸件的整体打磨。

本实用新型通过各个部件的配合，先由探伤检测装置对铸件进行检测，不合格品落入废料箱，再通过第一输送装置将铸件运输到机器人装置处，机器人装置驱动抓取装置将铸件进行抓取，达到位置后，由打磨装置对铸件进行打磨，打磨后将铸件放置第二输送装置上，进行后续工序，完成了一个铸件的打磨过程，实现铸件的探伤筛选、准确抓取、铸件旋转、根据表面精度要求进行打磨、准确归位的功能，自动化程度高，打磨精度高，均匀性好。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图;

图2为本实用新型中机器人装置的结构示意图；

图3为本实用新型中固定座的结构示意图；

图4为本实用新型中抓取装置的结构示意图；

图5为图4的A-A视图；

图6为本实用新型中第一法兰盘的结构示意图；

图7为本实用新型中第一内撑块的结构示意图；

图8为本实用新型中支撑固定装置的结构示意图；

图9为本实用新型中推动杆的结构示意图；

图10为图4的B-B视图；

图11为本实用新型中第二法兰盘的结构示意图；

图12为本实用新型中第二内撑块的结构示意图；

图13为本实用新型中第二移动导杆和支撑座的结构示意图；

图14为本实用新型中固定杆的结构示意图；

图15为本实用新型中固定内撑装置去掉支撑座的结构示意图；

图16为本实用新型中打磨装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

如图1至16所示的一种空心轴类铸件表面精整装置，其中：包括探伤检测装置1、第一输送装置2、第二输送装置3、两组机器人装置4和控制系统；所述探伤检测装置1设置于第一输送装置2前端，两组所述机器人装置4相对设置于第一输送装置2和第二输送装置3之间；

所述机器人装置4包括三自由度机械臂4-1和安装于三自由度机械臂4-1首端的三自由度机械手腕4-2，两组所述三自由度机械手腕4-2的首端分别安装有抓取装置5和打磨装置6，所述抓取装置5将第一输送装置2上的空心轴类铸件7抓取并通过打磨装置6打磨后放置于第二输送装置3上；三自由度机械手腕4-2具有翻转、俯仰、偏转三个自由度，机器人装置4通过引入视觉引导的位置测量研究方法，实现铸件在传送系统上位置信息的准确定位研究。

所述抓取装置5包括连接底板5-1、两组连接侧板5-2、固定内撑装置5-3和移动内撑装置5-4，所述连接底板5-1的底面固定安装于一组机器人装置4的三自由度机械手腕4-2的首端上，两组所述连接侧板5-2分别垂直设置于连接底板5-1的顶面两侧，所述固定内撑装置5-3和移动内撑装置5-4分别相对固定设置于两组所述连接侧板5-2上，所述固定内撑装置5-3和移动内撑装置5-4分别卡设于所述空心轴类铸件7两端空心处对其进行内撑紧固；

所述打磨装置6包括移动装置6-1、气动夹爪6-2和两组磨削块6-3，所述移动装置6-1固定安装于另一组机器人装置4的三自由度机械手腕4-2的首端上，所述移动装置6-1驱动气动夹爪6-2沿移动装置6-1的轴线进行往复运动，两组所述磨削块6-3分别相对平行设于气动夹爪6-2的两个夹持面上；

所述第一输送装置2前侧设置有废料箱8，所述两组机器人装置4之间底部设有打磨碎屑箱9；经过探伤检测装置1检测后不合格的产品送入废料箱8，不再进行打磨工序，节省工序，提高效率，对于探伤合格的铸件，送入后续打磨工序；打磨过程中产生的碎屑落入打磨碎屑箱9中，无需人工在旁边，有效降低对人体身体健康伤害。

所述控制系统分别与探伤检测装置1、第一输送装置2、第二输送装置3、两组机器人装置4、抓取步进电机、移动装置6-1和气动夹爪6-2电气连接。通过识别探伤检测装置1采集图像信号，利用计算机的高速数据处理能力进行数字处理。处理计算机器负责将扫描装置上传的信息计算处理，调度各个运动单元密切配合。

进一步，所述第一输送装置2和第二输送装置3均为带式输送机，所述第一输送装置2和第二输送装置3上两侧对称均设有若干组固定座2-1，所述固定座2-1上设置有V形槽2-1-1，所述空心轴类铸件7设于所述V形槽2-1-1中。在运输的过程中铸件的稳定性好，保证了过程中的平稳性。

进一步，所述移动内撑装置5-4包括直线步进电机5-4-1、推动杆5-4-2、若干第一移动导杆5-4-3和依次同轴设于直线步进电机5-4-1前端的第一法兰盘5-4-4、移动座5-4-5和支撑固定装置5-4-6，所述直线步进电机5-4-1为贯穿轴式直线步进电机，所述第一法兰盘5-4-4固定于直线步进电机5-4-1的丝杆5-4-7的端部，所述第一法兰盘5-4-4中部设有第一过孔5-4-8，所述第一过孔5-4-8中安装有第一轴承5-4-9，所述第一轴承5-4-9与第一过孔5-4-8之间是可转动的，但在轴向方向上通过轴肩进行限定，所述第一法兰盘5-4-4上沿圆周方向均匀设有若干组与第一移动导杆5-4-3相配合的第一移动导杆过孔5-4-10，所述连接侧板5-2上设有若干组与第一移动导杆5-4-3相配合的第二移动导杆过孔5-2-1；

所述移动座5-4-5包括中部套筒5-4-11、套设于中部套筒5-4-11外侧后端的移动盘5-4-12，若干第一移动导杆5-4-3依次穿过第二移动导杆过孔5-2-1和第一移动导杆过孔5-4-10后分别与移动盘5-4-12端面连接，所述中部套筒5-4-11内同轴线设置有轴套5-4-13，所述轴套5-4-13与中部套筒5-4-11之间通过第二轴承5-4-14转动连接；所述第二轴承5-4-14通过挡环和轴肩实现了相对于中部套筒5-4-11的轴向方向的定位，轴套5-4-13通过挡圈实现了相对于第二轴承5-4-14的轴向方向的定位。

所述推动杆5-4-2头部设置有外径尺寸大于推动杆5-4-2外径尺寸的移动锥形头5-4-15，所述推动杆5-4-2杆部一端穿过轴套5-4-13后通过第一轴承5-4-9与第一过孔5-4-8转动连接，所述推动杆5-4-2端部与第一轴承5-4-9过盈连接，所述推动杆5-4-2头部一端伸入支撑固定装置5-4-6中；所述移动盘5-4-12和第一法兰盘5-4-4之间的推动杆5-4-2上套装有第一弹簧5-4-16；

所述支撑固定装置5-4-6为一侧开口的水平筒体结构，所述支撑固定装置5-4-6外壁呈二阶阶梯状，所述开口侧为大端，所述支撑固定装置5-4-6开口处套设于所述中部套筒5-4-11前端外侧且通过第三轴承5-4-17与中部套筒5-4-11转动连接；所述第三轴承5-4-17通过挡圈限制其相对于中部套筒5-4-11在轴线方向的移动，所述支撑固定装置5-4-6开口端内壁与第三轴承5-4-17转动连接，其轴线方向上通过轴肩等进行限位。

所述直线步进电机5-4-1驱动第一法兰盘5-4-4、移动座5-4-5和支撑固定装置5-4-6沿若干第一移动导杆5-4-3往复运动；所述第一法兰盘5-4-4和推动杆5-4-2是同步前进的，所述移动座5-4-5和支撑固定装置5-4-6是同步前进的。

所述支撑固定装置5-4-6内安装有第一内撑块装置，所述第一内撑块装置包括在圆周方向上均布设置的若干组第一内撑块5-4-18，所述第一内撑块5-4-18包括第一底块5-4-19和设置于第一底块5-4-19外侧面中部的第一限位块5-4-20，所述第一底块5-4-19内侧面靠近支撑固定装置5-4-6开口处一端设有与移动锥形头5-4-15相配合的斜面，所述支撑固定装置5-4-6侧壁上与所述第一限位块5-4-20相对应位置处设有若干组第一限位块伸出孔5-4-21，所述第一底块5-4-19外侧面分别通过两组第二弹簧5-4-22与支撑固定装置5-4-6内壁连接。

进一步，所述固定内撑装置5-3包括驱动电机5-3-1、固定杆5-3-2、若干组第二移动导杆5-3-3、依次同轴设于驱动电机5-3-1前端的第二法兰盘5-3-4和支撑座5-3-5，所述驱动电机5-3-1为步进电机，所述第二法兰盘5-3-4固定于驱动电机5-3-1的输出轴端部，所述第二法兰盘5-3-4上沿圆周方向均匀设有若干组与第二移动导杆5-3-3相配合的若干组第三移动导杆过孔，所述第二法兰盘5-3-4中部设有第一固定杆过孔5-3-6；

所述支撑座5-3-5包括依次设置的座体5-3-7和支撑法兰5-3-8，所述座体5-3-7为一侧开口的水平筒体结构，所述座体5-3-7开口端与支撑法兰5-3-8连接，所述支撑法兰5-3-8中部设有第二固定杆过孔5-3-9，若干组所述第二移动导杆5-3-3分别穿过若干组所述第三移动导杆过孔后与第二法兰盘5-3-4的端面连接；

若干组第二移动导杆5-3-3和所述支撑座5-3-5沿若干组第二移动导杆5-3-3往复运动；

所述固定杆5-3-2头部设置有外径尺寸大于固定杆5-3-2外径尺寸的固定锥形头5-3-10，所述固定锥形头5-3-10设于座体5-3-7中，所述固定杆5-3-2杆部一端穿过第二固定杆过孔5-3-9后与第一固定杆过孔5-3-6转动连接，所述第二法兰盘5-3-4和支撑法兰5-3-8之间的固定杆5-3-2上套装有第三弹簧5-3-11；所述固定杆5-3-2与第一固定杆过孔5-3-6在轴向方向上无相对运动，支撑座5-3-5与第二法兰盘5-3-4在轴向方向上有相对运动。

所述座体5-3-7内安装有第二内撑块装置，所述第二内撑块装置包括在圆周方向上均布设置的若干组第二内撑块5-3-12，所述第二内撑块5-3-12包括第二底块5-3-13和设置于第二底块5-3-13外侧面中部的第二限位块5-3-14，所述第二底块5-3-13内侧面靠近座体5-3-7开口处一端设有与固定锥形头5-3-10相配合的斜面，所述座体5-3-7侧壁上与所述第二限位块5-3-14相对应位置处设有若干组第二限位块伸出孔5-3-15，所述第二底块5-3-13外侧面分别通过两组第四弹簧5-3-16与座体5-3-7内壁连接。

进一步，所述第一内撑块5-4-18和第二内撑块5-3-12均设有四组。

进一步，当若干组所述第一限位块5-4-20处于初始位置时，若干组第一限位块5-4-20的斜面形成与所述移动锥形头5-4-15相对应的移动锥形头推动区，所述移动锥形头5-4-15上设有与所述第一限位块5-4-20的斜面相配合的若干组第一推动面5-4-23。

进一步，当若干组所述第二限位块5-3-14处于初始位置时，若干组第二限位块5-3-14的斜面形成与所述固定锥形头5-3-10相对应的固定锥形头推动区，所述固定锥形头5-3-10上设有与所述第二限位块5-3-14的斜面相配合的若干组第二推动面5-3-17。第一推动面5-4-23和第二推动面5-3-17的设置使得通过完全接触的两个平面分别对第一限位块5-4-20和第二限位块5-3-14进行推动，而不是对圆锥平面上的母线进行推动，这样推动效果更好。

进一步，所述空心轴类铸件7的外径尺寸小于支撑固定装置5-4-6大端处外径尺寸，大于支撑固定装置5-4-6小端处和座体5-3-7的外径尺寸。

进一步，所述移动装置6-1包括移动架6-1-1、设于移动架6-1-1一侧的移动电机6-1-2、设于移动架6-1-1内侧的丝杠6-1-3和设于丝杠6-1-3上的丝杠螺母6-1-4，所述气动夹爪6-2安装于丝杠螺母6-1-4上，所述移动电机6-1-2驱动丝杠6-1-3转动进而带动气动夹爪6-2沿丝杠6-1-3往复运动，所述气动夹爪6-2的夹持面与丝杠6-1-3轴线平行。

进一步，所述移动电机6-1-2为步进电机。

本实用新型中的受力件通过受力分析做轻量化设计。

控制系统：处理探伤检测装置1探伤部分反馈的信息，分析铸件的内部结构是否满足出厂要求，满足要求进行下一步，不满足要求铸件将运输至废料箱8；处理机器人装置4上识别系统反馈的铸件的位置信息，调整抓取装置5的位置，对铸件实现准确抓取；控制动力系统，保证动力系统能够实现为各个系统提供充足的动力源；控制各个机构的运动频率，保证各部动频率能够实现相互配合；控制打磨装置6工作的稳定性，实现铸件打磨的质量的稳定性。

当对一批空心轴类铸件7需要进行打磨时，先将空心类铸件7放置于第一输送装置2上的固定座2-1上，合格品通过第一输送装置2送至待抓取工作位上，机器人装置4工作，识别待打磨空心轴类铸件7的位置，进行精准抓取内撑紧固，再通过打磨装置6进行打磨，最后将打磨完成的空心轴类铸件7送入第二输送装置3上。

对铸件进行抓取的工作过程：先将固定内撑装置5-3的座体5-3-7伸入待打磨空心轴类铸件7的一端空心处，此时固定内撑装置5-3和移动内撑装置5-4的轴线与待打磨空心轴类铸件7的轴线共线，直线步进电机5-4-1工作，其丝杆5-4-7向外移动，推动第一法兰盘5-4-4、推动杆5-4-2、移动座5-4-5和支撑固定装置5-4-6均向外移动，将支撑固定装置5-4-6的小端处伸入待打磨空心轴类铸件7另一端的空心处，当待打磨空心轴类铸件7卡设于支撑固定装置5-4-6的大端和小端之间时，直线步进电机5-4-1继续工作，移动锥形头5-4-15进入移动锥形头推动区，挤压第一内撑块5-4-18向外移动，第一限位块5-4-20伸出第一限位块伸出孔5-4-21对待打磨空心轴类铸件7这一端的内壁进行压紧；

将待打磨空心轴类铸件7继续向固定内撑装置5-3一侧挤压，在挤压过程中，推动支撑座5-3-5移动，而固定杆5-3-2在轴向方向上是不动的，进行固定锥形头5-3-10进入固定锥形头推动区，挤压第二内撑块5-3-12向外移动，第二限位块5-3-14伸出第二限位块伸出孔5-3-15对待打磨空心轴类铸件7内壁进行压紧；

通过两侧的移动内撑装置5-4和固定内撑装置5-3，将待打磨空心轴类铸件7从其空心处进行压紧，压紧后，驱动电机5-3-1工作，带动第二法兰盘5-3-4和支撑座5-3-5转动，在第二限位块5-3-14的压紧作用下，待打磨空心轴类铸件7也跟随其进行转动，而另一侧的第一轴承5-4-9、第二轴承5-4-14和第三轴承5-4-17的设置，使得在转动的过程中，这一侧并不会给转动带来阻力。

进行打磨的工作过程：将两组磨削块6-3夹与待打磨空心轴类铸件7的上下两侧，进行压紧，移动电机6-1-2驱动丝杠6-1-3转动进而带动气动夹爪6-2沿丝杠6-1-3往复运动，磨削块6-3在待打磨空心轴类铸件7转动的过程中，在其长度方向上运动，完成了整个待打磨空心轴类铸件7的打磨工作，在打磨过程中，丝杠6-1-3的轴线与待打磨空心轴类铸件7的轴线平行。

Claims (10)

1.一种空心轴类铸件表面精整装置，其特征在于：包括探伤检测装置（1）、第一输送装置（2）、第二输送装置（3）、两组机器人装置（4）和控制系统；所述探伤检测装置（1）设置于第一输送装置（2）前端，两组所述机器人装置（4）相对设置于第一输送装置（2）和第二输送装置（3）之间；

所述机器人装置（4）包括三自由度机械臂（4-1）和安装于三自由度机械臂（4-1）首端的三自由度机械手腕（4-2），两组所述三自由度机械手腕（4-2）的首端分别安装有抓取装置（5）和打磨装置（6），所述抓取装置（5）将第一输送装置（2）上的空心轴类铸件（7）抓取并通过打磨装置（6）打磨后放置于第二输送装置（3）上；

所述抓取装置（5）包括连接底板（5-1）、两组连接侧板（5-2）、固定内撑装置（5-3）和移动内撑装置（5-4），所述连接底板（5-1）的底面固定安装于一组机器人装置（4）的三自由度机械手腕（4-2）的首端上，两组所述连接侧板（5-2）分别垂直设置于连接底板（5-1）的顶面两侧，所述固定内撑装置（5-3）和移动内撑装置（5-4）分别相对固定设置于两组所述连接侧板（5-2）上，所述固定内撑装置（5-3）和移动内撑装置（5-4）分别卡设于所述空心轴类铸件（7）两端空心处对其进行内撑紧固；

所述打磨装置（6）包括移动装置（6-1）、气动夹爪（6-2）和两组磨削块（6-3），所述移动装置（6-1）固定安装于另一组机器人装置（4）的三自由度机械手腕（4-2）的首端上，所述移动装置（6-1）驱动气动夹爪（6-2）沿移动装置（6-1）的轴线进行往复运动，两组所述磨削块（6-3）分别相对平行设于气动夹爪（6-2）的两个夹持面上；

所述第一输送装置（2）前侧设置有废料箱（8），所述两组机器人装置（4）之间底部设有打磨碎屑箱（9）；

所述控制系统分别与探伤检测装置（1）、第一输送装置（2）、第二输送装置（3）、两组机器人装置（4）、抓取步进电机、移动装置（6-1）和气动夹爪（6-2）电气连接。

2.根据权利要求1所述的一种空心轴类铸件表面精整装置，其特征在于：所述第一输送装置（2）和第二输送装置（3）均为带式输送机，所述第一输送装置（2）和第二输送装置（3）上两侧对称均设有若干组固定座（2-1），所述固定座（2-1）上设置有V形槽（2-1-1），所述空心轴类铸件（7）设于所述V形槽（2-1-1）中。

3.根据权利要求1所述的一种空心轴类铸件表面精整装置，其特征在于：所述移动内撑装置（5-4）包括直线步进电机（5-4-1）、推动杆（5-4-2）、若干第一移动导杆（5-4-3）和依次同轴设于直线步进电机（5-4-1）前端的第一法兰盘（5-4-4）、移动座（5-4-5）和支撑固定装置（5-4-6），所述直线步进电机（5-4-1）为贯穿轴式直线步进电机，所述第一法兰盘（5-4-4）固定于直线步进电机（5-4-1）的丝杆（5-4-7）的端部，所述第一法兰盘（5-4-4）中部设有第一过孔（5-4-8），所述第一过孔（5-4-8）中安装有第一轴承（5-4-9），所述第一法兰盘（5-4-4）上沿圆周方向均匀设有若干组与第一移动导杆（5-4-3）相配合的第一移动导杆过孔（5-4-10），所述连接侧板（5-2）上设有若干组与第一移动导杆（5-4-3）相配合的第二移动导杆过孔（5-2-1）；

所述移动座（5-4-5）包括中部套筒（5-4-11）、套设于中部套筒（5-4-11）外侧后端的移动盘（5-4-12），若干第一移动导杆（5-4-3）依次穿过第二移动导杆过孔（5-2-1）和第一移动导杆过孔（5-4-10）后分别与移动盘（5-4-12）端面连接，所述中部套筒（5-4-11）内同轴线设置有轴套（5-4-13），所述轴套（5-4-13）与中部套筒（5-4-11）之间通过第二轴承（5-4-14）转动连接；

所述推动杆（5-4-2）头部设置有外径尺寸大于推动杆（5-4-2）外径尺寸的移动锥形头（5-4-15），所述推动杆（5-4-2）杆部一端穿过轴套（5-4-13）后通过第一轴承（5-4-9）与第一过孔（5-4-8）转动连接，所述推动杆（5-4-2）头部一端伸入支撑固定装置（5-4-6）中；所述移动盘（5-4-12）和第一法兰盘（5-4-4）之间的推动杆（5-4-2）上套装有第一弹簧（5-4-16）；

所述支撑固定装置（5-4-6）为一侧开口的水平筒体结构，所述支撑固定装置（5-4-6）外壁呈二阶阶梯状，所述开口侧为大端，所述支撑固定装置（5-4-6）开口处套设于所述中部套筒（5-4-11）前端外侧且通过第三轴承（5-4-17）与中部套筒（5-4-11）转动连接；

所述直线步进电机（5-4-1）驱动第一法兰盘（5-4-4）、移动座（5-4-5）和支撑固定装置（5-4-6）沿若干第一移动导杆（5-4-3）往复运动；

所述支撑固定装置（5-4-6）内安装有第一内撑块装置，所述第一内撑块装置包括在圆周方向上均布设置的若干组第一内撑块（5-4-18），所述第一内撑块（5-4-18）包括第一底块（5-4-19）和设置于第一底块（5-4-19）外侧面中部的第一限位块（5-4-20），所述第一底块（5-4-19）内侧面靠近支撑固定装置（5-4-6）开口处一端设有与移动锥形头（5-4-15）相配合的斜面，所述支撑固定装置（5-4-6）侧壁上与所述第一限位块（5-4-20）相对应位置处设有若干组第一限位块伸出孔（5-4-21），所述第一底块（5-4-19）外侧面分别通过两组第二弹簧（5-4-22）与支撑固定装置（5-4-6）内壁连接。

4.根据权利要求3所述的一种空心轴类铸件表面精整装置，其特征在于：所述固定内撑装置（5-3）包括驱动电机（5-3-1）、固定杆（5-3-2）、若干组第二移动导杆（5-3-3）、依次同轴设于驱动电机（5-3-1）前端的第二法兰盘（5-3-4）和支撑座（5-3-5），所述驱动电机（5-3-1）为步进电机，所述第二法兰盘（5-3-4）固定于驱动电机（5-3-1）的输出轴端部，所述第二法兰盘（5-3-4）上沿圆周方向均匀设有若干组与第二移动导杆（5-3-3）相配合的若干组第三移动导杆过孔，所述第二法兰盘（5-3-4）中部设有第一固定杆过孔（5-3-6）；

所述支撑座（5-3-5）包括依次设置的座体（5-3-7）和支撑法兰（5-3-8），所述座体（5-3-7）为一侧开口的水平筒体结构，所述座体（5-3-7）开口端与支撑法兰（5-3-8）连接，所述支撑法兰（5-3-8）中部设有第二固定杆过孔（5-3-9），若干组所述第二移动导杆（5-3-3）分别穿过若干组所述第三移动导杆过孔后与第二法兰盘（5-3-4）的端面连接；

若干组第二移动导杆（5-3-3）和所述支撑座（5-3-5）沿若干第二移动导杆（5-3-3）往复运动；

所述固定杆（5-3-2）头部设置有外径尺寸大于固定杆（5-3-2）外径尺寸的固定锥形头（5-3-10），所述固定锥形头（5-3-10）设于座体（5-3-7）中，所述固定杆（5-3-2）杆部一端穿过第二固定杆过孔（5-3-9）后与第一固定杆过孔（5-3-6）转动连接，所述第二法兰盘（5-3-4）和支撑法兰（5-3-8）之间的固定杆（5-3-2）上套装有第三弹簧（5-3-11）；

所述座体（5-3-7）内安装有第二内撑块装置，所述第二内撑块装置包括在圆周方向上均布设置的若干组第二内撑块（5-3-12），所述第二内撑块（5-3-12）包括第二底块（5-3-13）和设置于第二底块（5-3-13）外侧面中部的第二限位块（5-3-14），所述第二底块（5-3-13）内侧面靠近座体（5-3-7）开口处一端设有与固定锥形头（5-3-10）相配合的斜面，所述座体（5-3-7）侧壁上与所述第二限位块（5-3-14）相对应位置处设有若干组第二限位块伸出孔（5-3-15），所述第二底块（5-3-13）外侧面分别通过两组第四弹簧（5-3-16）与座体（5-3-7）内壁连接。

5.根据权利要求4所述的一种空心轴类铸件表面精整装置，其特征在于：所述第一内撑块（5-4-18）和第二内撑块（5-3-12）均设有四组。

6.根据权利要求4所述的一种空心轴类铸件表面精整装置，其特征在于：当若干组所述第一限位块（5-4-20）处于初始位置时，若干组第一限位块（5-4-20）的斜面形成与所述移动锥形头（5-4-15）相对应的移动锥形头推动区，所述移动锥形头（5-4-15）上设有与所述第一限位块（5-4-20）的斜面相配合的若干组第一推动面（5-4-23）。

7.根据权利要求4所述的一种空心轴类铸件表面精整装置，其特征在于：当若干组所述第二限位块（5-3-14）处于初始位置时，若干组第二限位块（5-3-14）的斜面形成与所述固定锥形头（5-3-10）相对应的固定锥形头推动区，所述固定锥形头（5-3-10）上设有与所述第二限位块（5-3-14）的斜面相配合的若干组第二推动面（5-3-17）。

8.根据权利要求4所述的一种空心轴类铸件表面精整装置，其特征在于：所述空心轴类铸件（7）的外径尺寸小于支撑固定装置（5-4-6）大端处外径尺寸，大于支撑固定装置（5-4-6）小端处和座体（5-3-7）的外径尺寸。

9.根据权利要求1所述的一种空心轴类铸件表面精整装置，其特征在于：所述移动装置（6-1）包括移动架（6-1-1）、设于移动架（6-1-1）一侧的移动电机（6-1-2）、设于移动架（6-1-1）内侧的丝杠（6-1-3）和设于丝杠（6-1-3）上的丝杠螺母（6-1-4），所述气动夹爪（6-2）安装于丝杠螺母（6-1-4）上，所述移动电机（6-1-2）驱动丝杠（6-1-3）转动进而带动气动夹爪（6-2）沿丝杠（6-1-3）往复运动，所述气动夹爪（6-2）的夹持面与丝杠（6-1-3）轴线平行。

10.根据权利要求9所述的一种空心轴类铸件表面精整装置，其特征在于：所述移动电机（6-1-2）为步进电机。

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