CN220427865U - 一种环状工件自动打磨设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种环状工件自动打磨设备，涉及自动化设备，旨在解决大型环状工件自动化打磨不便的问题，其技术方案要点是：一种环状工件自动打磨设备，包括打磨工作台，以及打磨机械臂，所述打磨机械臂固定安装于打磨工作台一侧；所述打磨工作台设置有多个下支撑辊，于俯视状态下多个所述下支撑辊呈等角度圆周布局，任意所述下支撑辊连接有驱动电机；所述打磨工作台设置有至少三个上压紧辊，多个所述上压紧辊与相应下支撑辊配合夹紧环状工件。本实用新型的一种环状工件自动打磨设备，在具备自动化打磨的前提下，通过对工件的旋转驱动实现其周长打磨，有效提高打磨机械臂的工作便捷性。

Description

一种环状工件自动打磨设备

技术领域

本实用新型涉及自动化设备，更具体地说，它涉及一种环状工件自动打磨设备。

背景技术

随着我国氢能源制备技术的突破，西北部光伏工程产生的电能，被更大程度的制备为氢气，并通过储存氢气的方式进行能源储备，受益于此，氢气的存储容器需求获得了大幅度提升。

如图7所示为储氢容器的环形密封座，由于氢气的密封要求较高，因此需要对其进行表面进行打磨处理以提高精度，但是，其直径远远大于传统的环形工件，因此无法采用常规的打磨设备进行打磨，因此当前储氢容器生产厂家普遍采用人工打磨，存在效率较低的问题。

经检索发现，公告号为CN216859231U的中国专利公告的一种水轮发电机组大电流铜母线接头熔覆打磨装置，能够满足大型环状工件的自动化打磨需求。

上述技术方案，是通过移动机器人实现大直径的圆周打磨，但是机器人需要连接多组电源、信号、气压管路，在运用于上述储氢容器的环形密封座时，仍旧存在一定的不便性；因此需要提出一种新的方案来解决这个问题。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种环状工件自动打磨设备，在具备自动化打磨的前提下，通过对工件的旋转驱动实现其周长打磨，有效提高打磨机械臂的工作便捷性。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种环状工件自动打磨设备，包括打磨工作台，以及打磨机械臂，所述打磨机械臂固定安装于打磨工作台一侧；所述打磨工作台设置有多个下支撑辊，于俯视状态下多个所述下支撑辊呈等角度圆周布局，任意所述下支撑辊连接有驱动电机；所述打磨工作台设置有至少三个上压紧辊，多个所述上压紧辊与相应下支撑辊配合夹紧环状工件。

通过采用上述技术方案，本申请在正常工作时，由多个下支撑辊支撑大直径环形工件，并由多个上压紧辊压紧限制大直径环形工件，由打磨机械臂对工件部分区域进行打磨，完成该区域的打磨后，由驱动电机控制相应下支撑辊旋转，该下支撑辊在旋转过程中通过滚动摩擦力带动大直径环形工件旋转一个角度，完成角度调整后，继续由打磨机械臂对工件的第二个区域进行打磨，重复上述过程，直至完成对工件的全周长打磨；综上所述，本申请在具备自动化打磨的前提下，通过对工件的旋转驱动实现其周长打磨，有效提高打磨机械臂的工作便捷性。

本实用新型进一步设置为：还包括分别位于打磨工作台两端的上料叉车板位和下料叉车板位，以及往复运动于上料叉车板位、打磨工作台以及下料叉车板位三者之间的装卸料机构。

本实用新型进一步设置为：所述装卸料机构包括梁柱架设的主横梁、安装于主横梁的水平齿轮齿条组件、由水平齿轮齿条组件驱动的竖直齿轮齿条组件，以及由竖直齿轮齿条组件驱动的抓取架，所述抓取架圆周布局至少三个爪件，所述爪件包括爪件座、转动安装于爪件座的L形勾，以及活塞杆端与L形勾轴销连接的爪件气缸。

本实用新型进一步设置为：所述抓取架对应每个爪件均设置有调节槽，所述爪件座设置有与调节槽滑移配合的调节块，所述抓取架安装有伺服电缸，所述伺服电缸的输出端与调节块固定连接。

本实用新型进一步设置为：所述打磨工作台设置有用于控制上压紧辊的压紧或者松开的控制组件，所述控制组件包括固定安装于打磨工作台的两个竖直臂、设置于竖直臂的竖直滑台气缸，以及由竖直滑台气缸驱动的水平滑台气缸，所述水平滑台气缸的滑台安装有压辊座，所述上压紧辊转动安装于压辊座。

本实用新型进一步设置为：所述打磨工作台于打磨机械臂的工作区域设置有废削接取斗。

本实用新型进一步设置为：还包括抛光刷更换机构，所述抛光刷更换机构包括与打磨机械臂并排放置的更换台、安装于更换台的排列轨、连接于排列轨一端的振动盘，以及连接于排列轨另一端的装夹组件，所述更换台安装有废弃组件，所述装夹组件和废弃组件均为三爪气动夹爪。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：在具备自动化打磨的前提下，通过对工件的旋转驱动实现其全周长打磨，有效提高打磨机械臂的工作便捷性；配合装卸料机构即可实现环状工件的自动上料和自动下料，进一步提高本申请的自动化程度；赋予抓取架于打磨工作台上方进行水平和竖直向位移的能力，从而满足自动装卸料的基本条件；抓取架采用多个L形勾实现对大直径环形工件的稳定抓取；赋予爪件水平位置调节的能力，进而适应不同直径的环形工件的抓取；通过竖直滑台气缸和水平滑台气缸控制上压紧辊的位置，从而避免装卸料机构的自动上下料受到干涉；由打磨机械臂打磨产生的废削可以直接坠入废削接取斗，进而由废削接取斗收集并导出废削；通过增设抛光刷更换机构，从而实现易损耗材的自动更换，有效提高本申请的运行连续性；增设定位组件实现对工件转动和打磨两种状态的定位，确保环状工件的全周长有序打磨。

附图说明

图1为本申请的整体结构示意图；

图2为本申请打磨工作台和打磨机械臂的结构示意图；

图3为图2所示内容另一视角的结构示意图；

图4为本申请装卸料机构的结构示意图，为便于表示该幅图进行有截取处理；

图5为本申请抓取架的结构示意图；

图6为本申请抛光刷更换机构的结构示意图；

图7为本申请待加工储氢容器的环形密封座的结构示意图。

附图说明：1、打磨工作台；2、打磨机械臂；3、下支撑辊；4、驱动电机；5、上压紧辊；6、上料叉车板位；7、下料叉车板位；8、主横梁；9、水平齿轮齿条组件；10、竖直齿轮齿条组件；11、抓取架；12、爪件座；13、L形勾；14、爪件气缸；15、调节槽；16、调节块；17、伺服电缸；18、竖直臂；19、竖直滑台气缸；20、水平滑台气缸；21、压辊座；22、废削接取斗；23、更换台；24、排列轨；25、振动盘；26、装夹组件；27、废弃组件；28、定位板；29、插板。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

一种环状工件自动打磨设备，如图1、图2、图3所示，包括打磨工作台1以及打磨机械臂2，打磨机械臂2固定安装于打磨工作台1一侧；打磨工作台1安装有八个下支撑辊3，于俯视状态下八个下支撑辊3呈等角度圆周布局，任意下支撑辊3齿轮箱连接有驱动电机4；打磨工作台1设置有四个上压紧辊5，四个上压紧辊5与相应下支撑辊3配合夹紧环状工件。

本申请在正常工作时，由多个下支撑辊3支撑大直径环形工件，并由多个上压紧辊5压紧限制大直径环形工件，由打磨机械臂2对工件部分区域进行打磨，完成该区域的打磨后，由驱动电机4控制相应下支撑辊3旋转，该下支撑辊3在旋转过程中通过滚动摩擦力带动大直径环形工件旋转一个角度，完成角度调整后，继续由打磨机械臂2对工件的第二个区域进行打磨，重复上述过程，直至完成对工件的全周长打磨；综上所述，本申请在具备自动化打磨的前提下，通过对工件的旋转驱动实现其全周长打磨，有效提高打磨机械臂2的工作便捷性。

为进一步提高本申请的自动化程度，如图1所示，一种环状工件自动打磨设备还包括分别位于打磨工作台1两端的上料叉车板位6和下料叉车板位7，以及往复运动于上料叉车板位6、打磨工作台1以及下料叉车板位7三者之间的装卸料机构；在车间化生产运用时，由工人驾驶叉车在上料叉车板位6放置一板堆叠放置有待打磨工件的叉车板，在下料叉车板位7放置一个空的叉车板，从而配合装卸料机构即可实现环状工件的自动上料和自动下料，进一步提高本申请的自动化程度。

装卸料机构的具体结构如下，如图1、图4所示，装卸料机构包括梁柱架设的主横梁8、安装于主横梁8的水平齿轮齿条组件9、由水平齿轮齿条组件9驱动的竖直齿轮齿条组件10，以及由竖直齿轮齿条组件10驱动的抓取架11，从而赋予抓取架11于打磨工作台1上方进行水平和竖直向位移的能力，从而满足自动装卸料的基本条件。

抓取架11的具体结构如下，如图4、图5所示，抓取架11圆周布局至少三个爪件，爪件包括爪件座12、转动安装于爪件座12的L形勾13，以及活塞杆端与L形勾13轴销连接的爪件气缸14；抓取架11在未抓取状态时，爪件气缸14推动L形勾13呈翘起状态，当需要抓取时，由水平齿轮齿条组件9和竖直齿轮齿条组件10驱动抓取架11，直至爪件座12底面抵接于工件，由爪件气缸14拉动L形勾13向内翻转，直至L形勾13的竖直段压住工件的外圆周面，L形勾13的水平段勾住工件的下表面；综上所述，抓取架11采用多个L形勾13实现对大直径环形工件的稳定抓取。

为适应不同直径的环形工件，如图4、图5所示，抓取架11对应每个爪件均开设有调节槽15，爪件座12加工成型有与调节槽15滑移配合的调节块16，抓取架11安装有伺服电缸17，伺服电缸17的输出端与调节块16固定连接；从而赋予爪件水平位置调节的能力，进而适应不同直径的环形工件的抓取；需要说明的是，当可能存在不同直径的环形工件掺杂时，可以配备CCD视觉系统，以实现自动适应同时工作时段的不同直径的环形工件的抓取需求。

为防止上压紧辊5干涉装卸料机构的自动上下料，如图2所示，打磨工作台1设置有用于控制上压紧辊5的压紧或者松开的控制组件，控制组件包括固定安装于打磨工作台1的两个竖直臂18、安装于竖直臂18的竖直滑台气缸19，以及由竖直滑台气缸19驱动的水平滑台气缸20，水平滑台气缸20的滑台安装有压辊座21，上压紧辊5转动安装于压辊座21；当装卸料机构需要放下或者取出工件时，由竖直滑台气缸19驱动上压紧辊5上移，再由水平滑台气缸20驱动上压紧辊5水平后退远离于相应下支撑辊3，从而避免发生干涉问题；当装卸料机构完成工件的放置后，由水平滑台气缸20和竖直滑台气缸19依次驱动上压紧辊5复位，接重新限制工件；综上所述，通过竖直滑台气缸19和水平滑台气缸20控制上压紧辊5的位置，从而避免装卸料机构的自动上下料受到干涉。

为收集打磨产生的废削，如图2所示，打磨工作台1于打磨机械臂2的工作区域安装有废削接取斗22，从而由打磨机械臂2打磨产生的废削可以直接坠入废削接取斗22，进而由废削接取斗22收集并导出废削。

在测试阶段发现，抛光刷为易损耗材，因此在完成一定批量的打磨之后需要更换抛光刷，为此如图1、图6所示，一种环状工件自动打磨设备还包括抛光刷更换机构，抛光刷更换机构包括与打磨机械臂2并排放置的更换台23、安装于更换台23的排列轨24、连接于排列轨24一端的振动盘25，以及连接于排列轨24另一端的装夹组件26，更换台23安装有废弃组件27，装夹组件26和废弃组件27均为三爪气动夹爪。

本申请在运行时，振动盘25内存储一定量的抛光刷，并由振动盘25通过振动力将抛光刷送入并逐一排列于排列轨24，处于排列轨24内的抛光刷在后方的推力下，进入到装夹组件26，从而实现抛光刷的时时供应；当需要更换抛光刷时，打磨机械臂2驱动待更换抛光刷至废弃组件27的夹扣之内，废弃组件27夹紧待更换抛光刷，打磨机械臂2松开待更换抛光刷，从而在废弃组件27的辅助下完成待更换抛光刷的卸离；打磨机械臂2完成抛光刷的卸离后，驱动至前端夹头套住处于装夹组件26的新抛光刷，待打磨机械臂2夹紧新抛光刷后，装夹组件26松开，即可完成抛光刷的整个更换过程，需要说明的是，装夹组件26采用三爪气动夹爪夹紧新抛光刷的目的在于，确保新抛光刷的位置，以满足自动抓夹的需求；综上所述，本申请通过增设抛光刷更换机构，从而实现易损耗材的自动更换，有效提高本申请的运行连续性。

为定位工件，一种环状工件自动打磨设备还包括定位组件，如图2所示，定位组件包括三个定位板28以及一个由气缸驱动的插板29，三个定位板28以打磨工作台1中心为圆心等角度固定安装；由三个定位板28限定环状工件仅具备以中轴线为旋转中心的旋转活动度，从而实现对工件旋转调整角度状态的定位，在完成角度调整后，由插板29插入于工件的相应位置，从而消除工件打磨过程中的活动度；综上所述，本申请增设定位组件，从而实现对工件转动和打磨两种状态的定位，确保环状工件的全周长有序打磨。

具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种环状工件自动打磨设备，包括打磨工作台(1)，以及打磨机械臂(2)，其特征在于：所述打磨机械臂(2)固定安装于打磨工作台(1)一侧；所述打磨工作台(1)设置有多个下支撑辊(3)，于俯视状态下多个所述下支撑辊(3)呈等角度圆周布局，任意所述下支撑辊(3)连接有驱动电机(4)；所述打磨工作台(1)设置有至少三个上压紧辊(5)，多个所述上压紧辊(5)与相应下支撑辊(3)配合夹紧环状工件。

2.根据权利要求1所述的一种环状工件自动打磨设备，其特征在于：还包括分别位于打磨工作台(1)两端的上料叉车板位(6)和下料叉车板位(7)，以及往复运动于上料叉车板位(6)、打磨工作台(1)以及下料叉车板位(7)三者之间的装卸料机构。

3.根据权利要求2所述的一种环状工件自动打磨设备，其特征在于：所述装卸料机构包括梁柱架设的主横梁(8)、安装于主横梁(8)的水平齿轮齿条组件(9)、由水平齿轮齿条组件(9)驱动的竖直齿轮齿条组件(10)，以及由竖直齿轮齿条组件(10)驱动的抓取架(11)，所述抓取架(11)圆周布局至少三个爪件，所述爪件包括爪件座(12)、转动安装于爪件座(12)的L形勾(13)，以及活塞杆端与L形勾(13)轴销连接的爪件气缸(14)。

4.根据权利要求3所述的一种环状工件自动打磨设备，其特征在于：所述抓取架(11)对应每个爪件均设置有调节槽(15)，所述爪件座(12)设置有与调节槽(15)滑移配合的调节块(16)，所述抓取架(11)安装有伺服电缸(17)，所述伺服电缸(17)的输出端与调节块(16)固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种环状工件自动打磨设备，其特征在于：所述打磨工作台(1)设置有用于控制上压紧辊(5)的压紧或者松开的控制组件，所述控制组件包括固定安装于打磨工作台(1)的两个竖直臂(18)、设置于竖直臂(18)的竖直滑台气缸(19)，以及由竖直滑台气缸(19)驱动的水平滑台气缸(20)，所述水平滑台气缸(20)的滑台安装有压辊座(21)，所述上压紧辊(5)转动安装于压辊座(21)。

6.根据权利要求1所述的一种环状工件自动打磨设备，其特征在于：所述打磨工作台(1)于打磨机械臂(2)的工作区域设置有废削接取斗(22)。

7.根据权利要求1所述的一种环状工件自动打磨设备，其特征在于：还包括抛光刷更换机构，所述抛光刷更换机构包括与打磨机械臂(2)并排放置的更换台(23)、安装于更换台(23)的排列轨(24)、连接于排列轨(24)一端的振动盘(25)，以及连接于排列轨(24)另一端的装夹组件(26)，所述更换台(23)安装有废弃组件(27)，所述装夹组件(26)和废弃组件(27)均为三爪气动夹爪。

8.根据权利要求1所述的一种环状工件自动打磨设备，其特征在于：还包括定位组件，所述定位组件包括三个定位板(28)以及一个由气缸驱动的插板(29)，三个所述定位板(28)以打磨工作台(1)中心为圆心等角度固定安装。