CN108393763A - 一种自动去毛刺设备及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于研磨技术相关领域，公开了一种自动去毛刺设备及其控制方法，该设备包括机架和固定在机架上且沿同一方向设置的至少一个研磨装置；研磨装置包括安装在机架上的定位夹具和第一升降气缸，与第一升降气缸输出端连接的第一驱动装置，以及与第一驱动装置的输出端连接的研磨刷，定位夹具用于固定工件，第一驱动装置能够驱动研磨刷转动，研磨刷用于对工件进行研磨。本发明将待研磨工件放置到定位夹具上后，控制第一升降装置下降到研磨刷与工件的研磨位置接触，控制第一驱动装置带动研磨刷转动，研磨刷对工件进行研磨，自动去除工件表面毛刺，解决了现有去毛刺技术存在的效率低，毛刺去除不彻底，毛刺去除工程中容易将产品的表面划伤等问题。
Description
技术领域
本发明涉及研磨技术领域，尤其涉及一种自动去毛刺设备及其控制方法。
背景技术
毛刺是金属铸造、锻造、电气焊、冲压、切削加工等机械加工过程中产生的各种尖角、毛边等不规则的金属部分。毛刺的存在造成多种危害，不仅影响零件的外观质量和尺寸精度，还会影响零件的加工效率和装配性能，并导致零件的整体性能和使用寿命下降，去除零件表面毛刺是精密零件机械加工中必不可少的一道工序，尤其是随着工业化技术的迅猛发展，机械产品的应用逐渐增多，精密度的要求也越来越高，需要去除毛刺提高机械产品的精密度。
现有技术中通常采用人工去毛刺工艺，作业人员使用钢挫、砂纸、打磨头等工具完成毛刺的去除，然而人工去毛刺存在效率低，毛刺去除不彻底，在毛刺去除工程中容易将产品的表面划伤等问题。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种自动去毛刺设备，以解决现有去毛刺技术存在的效率低，毛刺去除不彻底，在毛刺去除工程中容易将产品的表面划伤等问题。
本发明的另一目的在于提供一种自动去毛刺设备的控制方法，以解决现有去毛刺技术存在的效率低，毛刺去除不彻底，在毛刺去除工程中容易将产品的表面划伤等问题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一方面，提供一种自动去毛刺设备，包括机架和固定在所述机架上且沿同一方向设置的至少一个研磨装置；
所述研磨装置包括安装在所述机架上的定位夹具和第一升降气缸，与所述第一升降气缸输出端连接的第一驱动装置，以及与所述第一驱动装置的输出端连接的研磨刷，所述定位夹具用于固定工件，所述第一驱动装置能够驱动所述研磨刷转动，所述研磨刷用于对工件进行研磨。
具体的，本实施例中的第一升降气缸以及第一驱动装置均与控制装置连接，每一个研磨刷分别位于相应的定位夹具的正上方，当将待研磨工件放置到定位夹具上后，通过控制装置控制第一升降装置下降到研磨刷与待研磨工件的待研磨位置接触，通过控制装置控制第一驱动装置带动研磨刷转动，通过研磨刷对工件表面进行研磨，自动去除工件表面的毛刺，解决了现有去毛刺技术存在的效率低，毛刺去除不彻底，在毛刺去除工程中容易将产品的表面划伤等问题。
作为优选，还包括上料装置，下料装置，以及安装在所述机架上的夹取装置；
所述上料装置用于输送所述工件，所述夹取装置能够将所述上料装置上的所述工件夹取到任一所述定位夹具上，并能够将任一所述定位夹具上的工件夹取到其他任一所述定位夹具以及所述下料装置上。
具体的，上料装置、下料装置以及夹取装置均与控制装置连接，在控制装置的控制下，通过夹取装置取代人工实现自动上料、下料以及将工件从一个定位夹具上转移到另一个定位夹具上，节省了作业人力，提高了作业效率。
作为优选，所述上料装置包括第一皮带线，安装于所述第一皮带线上且位于所述第一皮带线上方的定位板，以及固定在所述第一皮带线上的感应器，所述感应器用监测所述定位板处是否有产品，所述定位板用于定位所述工件。
通过设置定位板，工件在随第一皮带线传送的过程中，能够被定位板阻挡，使工件不能随第一皮带线继续向下传送，从而控制装置能够控制夹取装置每次到固定的位置处夹取位于上料装置上的产品，为自动夹取提供位置基础。感应器与控制装置连接，通过感应器感应到产品，并将感应到产品的信号发送给控制器，控制器控制夹取装置夹取产品。
作为优选，所述定位板上设有和所述工件外周轮廓一致的定位凹槽，所述定位凹槽的开口方向与所述第一皮带线的传送方向相反，所述第一皮带线能够将所述工件传送至所述定位凹槽中，所述夹取装置能够将所述定位凹槽中的所述工件夹取到任一所述定位夹具上。
具体的，通过设置定位凹槽，产品被定位凹槽的槽壁限制在三个方向上的移动，因而可以精确定位工件，能够保证当夹取装置夹取产品时，位置不会出现偏差，使产品能够被夹取装置夹取。
作为优选，所述夹取装置包括安装在所述机架上的第二驱动装置，安装在所述第二驱动装置上的支撑部，以及安装在所述支撑部上且用于夹取所述工件的夹取部，所述夹取部的数量比所述定位夹具的数量多一个；
所述第二驱动装置能够驱动所述支撑部在第一方向、第二方向以及第三方向上运动，所述第一方向为竖直方向，所述第二方向为与所述上料装置的传输方向一致的方向，所述第三方向为与所述第一方向以及第二方向均垂直的方向。
具体的，第二驱动装置以及夹取部均与控制装置连接，在控制装置的控制下第二驱动装置驱动夹取部到达合适的位置，然后控制装置控制夹取部夹取或者放下工件，实现工件的自动取放。
作为优选，所述第二驱动装置包括与所述机架固定连接的第一方向驱动部，与所述第二方向驱动部连接的第二方向驱动部，以及与所述第二方向驱动部连接的第三方向驱动部，所述支撑部均安装在所述第三方向驱动部上。
具体的，第一方向驱动部、第二方向驱动部和第三方向驱动部均与控制装置连接，通过上述设置，可以实现夹取部在相互垂直的三个方向上运动，从而夹取部可以在第一方向驱动部、第二方向驱动部以及第三方向驱动部的运行空间内的任一位置进行夹取工件。
作为优选，所述研磨刷用于研磨的一面为圆形，所述第一驱动装置能够驱动所述研磨刷正转和反转。
将研磨面设置为圆形，提高研磨效率，通过所述第一驱动装置驱动所述研磨刷先顺时针转动或逆时针转动，然后逆时针转动或者顺时针转动能够保证无死角的去除产品上毛刺。
作为优选，所述研磨刷可拆卸的连接于所述第一驱动装置。
通过使研磨刷可拆卸的与第一驱动装置连接，从而当工件需要去毛刺的位置在不同位置上时，或者需要去毛刺的面积不同时，可以通过更换相匹配的研磨刷，实现对待加工产品每一个需要无毛刺的位置进行自动研磨去毛刺作业。
作为优选，邻两个所述夹取部之间的距离与相邻两个所述定位夹具之间的距离相等，并且所述上料装置和邻近所述上料装置的所述定位夹具之间的距离以及所述下料装置和邻近所述下料装置的所述定位夹具之间的距离均与相邻两个所述定位夹具之间的距离相等。
通过上述设置，可以实现同步作业，提高工作效率。即：通过夹取装置可以同时将所有定位夹具上的工件以及上料装置上的工件同时夹取上，然后向下料装置的方向移动相邻两个夹取部之间的距离，并将产品放下，从而，上料装置上的产品被移动到其邻近的定位夹具上，下料装置邻近的定位夹具上的产品被放置到下料装置上，其他定位夹具上的产品均被移动到邻近的，靠近下料装置一侧的定位夹具上。
另一方面，提供一种自动去毛刺设备的控制方法，适用于上述任一方案中的自动去毛刺设备，包括：
将工件放置到定位夹具上；
控制第一升降气缸下降，使研磨刷和工件待研磨的表面接触；
控制第一驱动装置旋转，研磨刷对工件进行研磨。
本发明的有益效果：当将待研磨工件放置到定位夹具上后，通过控制第一升降装置下降到研磨刷与待研磨工件的待研磨位置接触，通过控制第一驱动装置带动研磨刷转动，通过研磨刷对工件表面进行研磨，自动去除工件表面的毛刺，解决了现有去毛刺技术存在的效率低，毛刺去除不彻底，在毛刺去除工程中容易将产品的表面划伤等问题。
附图说明
图1是本发明实施例中自动去毛刺设备的示意图；
图2是图1所示自动去毛刺设备包括上料装置、下料装置以及第二驱动装置的示意图；
图3是图2所示自动去毛刺设备A处的放大示意图；
图4是图2所示自动去毛刺设备B处的放大示意图；
图5是本发明实施例中一种自动去毛刺设备控制方法的步骤流程图。
图中：
1、机架；
2、研磨装置；21、定位夹具；211、凸台；212、圆台；22；第一升降气缸；23、第一驱动装置；24、研磨刷；
4、上料装置；41、第一皮带线；42、定位板；421、定位凹槽；422、导向斜面；43、感应器；
5、下料装置；51、第二皮带线；
6、夹取装置；61、第二驱动装置；611、第一方向驱动部；612、第二方向驱动部；613、第三方向驱动部；62、夹取部；63、支撑部。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
本实施例提供一种自动去毛刺设备，如图1-4所示，一种自动去毛刺设备，包括机架1、研磨装置2、上料装置4、下料装置5、夹取装置6以及控制装置，控制装置分别与研磨装置2、上料装置4、下料装置5以及夹取装置6连接。研磨装置2安装在机架1上，并且用于对待研磨工件进行研磨；研磨装置2的数量至少为一个，本实施例中设置了两个；上料装置4用于输送待研磨工件；夹取装置6用于夹取工件，具体的，夹取部62能够从上料装置4上将工件夹取到研磨装置2上，也能够将工件从研磨装置2上夹取到下料装置5上，还能够将工件在不同的研磨装置2之间进行移动；下料装置5用于输送已经研磨后的工件。需要注意的是，机架1上设置的多个研磨装置2沿同一直线方向设置，并且相邻的两个研磨装置2之间的距离相等。
研磨装置2包括定位夹具21、第一升降气缸22、第一驱动装置23以及研磨刷24，定位夹具21和第一升降气缸22均安装在机架1上且与控制装置连接，第一驱动装置23与控制装置以及第一升降气缸22输出端连接，研磨刷24与第一驱动装置23的输出端连接，并且研磨刷24位于定位夹具21的正上方。第一升降气缸22用于驱动第一驱动装置23以及研磨刷24在竖直方向上运动，第一升降气缸22还可以替换为液压缸或者伺服马达带动的滚珠丝杠；第一驱动装置23用于驱动研磨刷24旋转，可以正转并且可以反转，可以为直流步进电机；研磨刷24与第一驱动装置23可拆卸的连接。需要注意的是，定位夹具21可以根据待研磨工件的具体形状而定，本实施例中待研磨的工件为一环形的工件，因而定位夹具21的具体形状为，中间为一圆形的凸台211可以卡入环形工件中间的孔中，凸台211的下方为一圆台212，并且圆台212的外径大于工件的孔径，通过平台支撑工件。
优选的，本实施例中，定位夹具21相对机架1的位置可以调节，从而当工件不同的位置需要研磨时，可以调节定位夹具21和机架1之间的位置，使工件待研磨的位置位于研磨刷24的正下方位置。
需要注意的是，研磨刷24的靠近定位夹具21一侧的表面面积大于工件的待研磨位置的表面面积，并且还能够完全覆盖工件待研磨的位置。可以有效提高研磨效率，当然，在其他实施例中，研磨刷24靠近定位夹具21一侧的表面面积也可以小于工件待研磨位置的面积。
上料装置4包括第一皮带线41、定位板42以及感应器43，第一皮带线41位于机架1的一侧，并且第一皮带线41的传送方向朝向机架1的一侧，定位板42以及感应器43均安装在第一皮带线41上，且均与控制装置连接，本实施例中，定位板42安装在第一皮带线41的正上方，并且位于上料装置4靠近机架1的一端。定位板42上设有与工件外周轮廓相同的定位凹槽421，定位凹槽421的开口方向与第一皮带线41的传送方向相反，并且定位凹槽421稍低于工件位于第一皮带线41上时的高度，工件在第一皮带线41上传送时，能够被传送到定位凹槽421中，通过定位凹槽421限制工件继续向前以及向两侧移动；定位凹槽421相对的两侧边均设置有导向斜面422，两个导向斜面422位于槽口的一端之间的距离大于两个导向斜面422靠近槽底的一端之间的距离，本实施例中，两个导向斜面422位于槽口的一端分别位于第一皮带线41的传送区域之外且分别位于第一皮带线41的两侧，从而第一皮带线41上传动的待研磨工件均能通过导向斜面422进入到定位凹槽421中。感应器43的感应方向朝向定位凹槽421的方向，用于监测定位板42的定位凹槽421中是否有产品，并将是否有产品的信息发送给控制装置。
需要注意的是，当工件位于定位凹槽421中时，该工件与和定位板42邻近的定位夹具21上的工件之间的距离等于任意相邻两个研磨装置2之间的距离，或者说等于任意两个定位夹具21之间的距离。
下料装置5和上料装置4分别位于机架1的两侧，并且两者的传送方向一致，本实施中下料装置5为第二皮带线51，用于传送已经经研磨装置2研磨完成后的工件。
夹取装置6包括安装在机架1上的第二驱动装置61，安装在第二驱动装置61上的支撑部63，安装在支撑部63上且用于夹取工件的夹取部62，夹取部62的数量比研磨装置2的数量多一个。第二驱动装置61包括第一方向驱动部611、第二方向驱动部612以及第三方向驱动部613，本实施例中，第一方向驱动部611固定在机架1上，第二方向驱动部612安装在第一方向驱动部611上，第一方向驱动部611能够驱动第二方向驱动部612在第一方向上，也就是竖直方向上运动，第三方向驱动部613安装在第二方向驱动部612上，第二方向驱动部612能够驱动第三方向驱动部613在第二方向上，也就是沿第一皮带线41的传动方向运动，支撑部63均安装在第三方向驱动部613上，第三方向驱动部613能够驱动夹取部62在第三方向上，也就是同时与第一方向和第二方向垂直的方向上运动，通过第一方向驱动部611、第二方向驱动部612以及第三方向驱动部613驱动夹取部62在相互垂直的三个方向上运动，便于实现工件在任意位置的取放。
需要注意的是，本实施例中，第二驱动装置61采用两个第一方向驱动部611共同对第二方向驱动部612进行支撑和驱动，从而可以使第二方向驱动部612受力更加均衡，不会因为多个夹取部62同时夹取工件造成重量太重，而导致第二方向驱动部612发生断裂或者受损。本实施例中，相邻两个夹取部62之间的距离，即相邻两个研磨装置2之间的距离与相邻两个定位夹具21之间的距离相等，并且上料装置4和邻近上料装置4的定位夹具21之间的距离以及下料装置5和邻近下料装置5的定位夹具21之间的距离均与相邻两个夹取部62之间的距离相等。
如图5所示，本实施例还提供一种自动去毛刺设备的控制方法，包括：
将工件放置到定位夹具上；
控制第一升降气缸22下降，使研磨刷和工件待研磨的表面接触；
控制第一驱动装置23旋转，研磨刷对工件进行研磨。
以自动去毛刺设备具有两个研磨装置2时为例，自动去毛刺设备的具体控制方法如下：
S10：开启自动去毛刺设备。
S20：感应器43判断定位板42处是否有待研磨工件。
如果时间T内感应器43均未检测到工件，则感应器43继续检测。
如果感应器43检测到定位板42处有工件，则进入下一步操作。
S30：控制第二驱动装置61使靠近定位板42一侧的夹取部62移动到定位板42处，控制装置控制该夹取部62将位于定位板42处的工件夹取。
需要注意的是，当控制第二驱动装置61使靠近定位板42一侧的夹取部62移动到定位板42处时，另外两个夹取部62分别对应的移动到两个定位夹具21上方；当控制装置控制该夹取部62将位于定位板42处的工件夹取时，如果两个定位夹具21上有工件，则相应的两个夹取部62会将两个定位夹具21上的工件同时夹取。
S40：控制第二驱动装置61使靠近定位板42一侧的夹取部62移动到与定位板42邻近的定位夹具21的正上方；
控制夹取部62松开，靠近定位板42一侧的夹取部62将工件放置到位于其下方的定位夹具21上。
需要注意的是，当控制第二驱动装置61使靠近定位板42一侧的夹取部62移动到与定位板42邻近的定位夹具21的正上方时，远离定位板42一侧的夹取部62移动到下料装置5上方，位于中间的夹取部62移动到位于靠近下料装置5一侧的定位夹具21的上方；当控制夹取部62松开，靠近定位板42一侧的夹取部62将工件放置到位于其下方的定位夹具21上时，如果位于中间的夹取部62以及靠近下料装置一侧的夹取部62上均有工件，那么位于中间的夹取部62将工件移动到靠近下料装置5一侧的定位夹具21上，靠近下料装置5一侧的夹取部62将工件放置到下料装置5上。
S50：控制第一升降气缸22下降到研磨刷24触碰到工件的高度。
S60：控制第一驱动装置23启动，第一驱动装置23带动研磨刷24旋转，研磨刷24对工件表面进行研磨。
需要注意的是，根据工件表面的毛刺的多少，以及毛刺的大小，第一驱动装置23带动研磨刷24按照顺时针以及逆时针的方向分别转一圈或者分别转多圈。
S70：控制第一驱动装置23停止旋转，然后控制第一驱动装置23上升，使研磨刷24脱离工件表面。
S80：感应器43检测定位板42处是否有工件。
若连续时间T内感应器43均未感应到工件，则控制装置记录一次未检测到工件的次数，若控制装置连续记录未检测到工件的次数大于等于3次时，进行步骤S20，若控制装置连续记录未检测到工件的次数小于3次时，进行步骤S30。
需要注意的是，时间T是指，当工件无间断的被连续投递到上料装置4上时，相邻两个工件投放的时间间隔，即工件的投放周期。当研磨装置2的数量为n个时，n为大于等于1的正整数，相应的步骤S80中，控制装置连续记录未检测到工件的次数大于等于n+1时，进行步骤S10，小于n+1时，进行步骤S20。
通过上述控制原理可以实现对待研磨工件的自动上料、自动研磨以及自动下料。
需要注意的是，本实施例中每一个研磨装置2中的研磨刷24可以相同，也可以不同，当不相同的时候，不同的研磨刷24可以对工件不同的位置进行研磨。
本实施例当将待研磨工件放置到定位夹具21上后，通过控制装置控制第一升降装置下降到研磨刷24与待研磨工件的待研磨位置接触，通过控制装置控制第一驱动装置23带动研磨刷24转动，通过研磨刷24对工件表面进行研磨，自动去除工件表面的毛刺，解决了现有去毛刺技术存在的效率低，毛刺去除不彻底，在毛刺去除工程中容易将产品的表面划伤等问题。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种自动去毛刺设备，其特征在于，包括机架(1)和固定在所述机架(1)上且沿同一方向设置的至少一个研磨装置(2)；
所述研磨装置(2)包括安装在所述机架(1)上的定位夹具(21)和第一升降气缸(22)，与所述第一升降气缸(22)输出端连接的第一驱动装置(23)，以及与所述第一驱动装置(23)的输出端连接的研磨刷(24)，所述定位夹具(21)用于固定工件，所述第一驱动装置(23)能够驱动所述研磨刷(24)转动，所述研磨刷(24)用于对工件进行研磨。
2.根据权利要求1所述的一种自动去毛刺设备，其特征在于，还包括上料装置(4)，下料装置(5)，以及安装在所述机架(1)上的夹取装置(6)；
所述上料装置(4)用于输送所述工件，所述夹取装置(6)能够将所述上料装置(4)上的所述工件夹取到任一所述定位夹具(21)上，并能够将任一所述定位夹具(21)上的工件夹取到其他任一所述定位夹具(21)以及所述下料装置(5)上。
3.根据权利要求2所述的一种自动去毛刺设备，其特征在于，所述上料装置(4)包括第一皮带线(41)，安装于所述第一皮带线(41)上且位于所述第一皮带线(41)上方的定位板(42)，以及固定在所述第一皮带线(41)上的感应器(43)，所述感应器(43)用监测所述定位板(42)处是否有产品，所述定位板(42)用于定位所述工件。
4.根据权利要求3所述的一种自动去毛刺设备，其特征在于，所述定位板(42)上设有和所述工件外周轮廓一致的定位凹槽(421)，所述定位凹槽(421)的开口方向与所述第一皮带线(41)的传送方向相反，所述第一皮带线(41)能够将所述工件传送至所述定位凹槽(421)中，所述夹取装置(6)能够将所述定位凹槽(421)中的所述工件夹取到任一所述定位夹具(21)上。
5.根据权利要求2所述的一种自动去毛刺设备，其特征在于，所述夹取装置(6)包括安装在所述机架(1)上的第二驱动装置(61)，安装在所述第二驱动装置(61)上的支撑部(63)，以及安装在所述支撑部(63)上且用于夹取所述工件的夹取部(62)，所述夹取部(62)的数量比所述定位夹具(21)的数量多一个；
所述第二驱动装置(61)能够驱动所述夹取部(62)在第一方向、第二方向以及第三方向上运动，所述第一方向为竖直方向，所述第二方向为与所述上料装置(4)的传输方向一致的方向，所述第三方向为与所述第一方向以及第二方向均垂直的方向。
6.根据权利要求5所述的一种自动去毛刺设备，其特征在于，所述第二驱动装置(61)包括与所述机架(1)固定连接的第一方向驱动部(611)，与所述第一方向驱动部(611)连接的第二方向驱动部(612)，以及与所述第二方向驱动部(612)连接的第三方向驱动部(613)，所述支撑部(63)安装在所述第三方向驱动部(613)上。
7.根据权利要求6所述的一种自动去毛刺设备，其特征在于，所述研磨刷(24)用于研磨的一面为圆形，所述第一驱动装置(23)能够驱动所述研磨刷(24)正转和反转。
8.根据权利要求7所述的一种自动去毛刺设备，其特征在于，所述研磨刷(24)可拆卸的连接于所述第一驱动装置(23)。
9.根据权利要求5-8任一项所述的一种自动去毛刺设备，其特征在于，相邻两个所述夹取部(62)之间的距离与相邻两个所述定位夹具(21)之间的距离相等，并且所述上料装置(4)和邻近所述上料装置(4)的所述定位夹具(21)之间的距离以及所述下料装置(5)和邻近所述下料装置(5)的所述定位夹具(21)之间的距离均与相邻两个所述定位夹具(21)之间的距离相等。
10.一种自动去毛刺设备的控制方法，其特征在于，适用于权利要求1-9任一项所述的一种自动去毛刺设备，包括：
将工件放置到定位夹具(21)上；
控制第一升降气缸(22)下降，使研磨刷(24)和工件待研磨的表面接触；
控制第一驱动装置(23)旋转，研磨刷(24)对工件进行研磨。
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