CN108620976A - 一种精确定位浮动去披锋打磨设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种精确定位浮动去披锋打磨设备，其特征在于：包括承载装置、去披锋打磨装置、机器人机构、出件传送装置和吸尘装置；机器人机构抓取置于承载装置上的待去披锋打磨压铸件，移动至去披锋打磨装置上进行打磨，随后将打磨好的压铸件送到出件传送装置上进行输出。本发明的机器人机构的机械爪末端设置的压平装置，配合承载装置上设置的二次定位夹具，保证机器人机构抓取压铸件时抓取位置统一；同时，去披锋打磨装置设置有浮动组件，实现压铸件与打磨电机的柔性接触，避免因打磨电机的无退让特性导致断刀甚至造成压铸件损伤，而又不会遗漏披锋，从而实现精确定位浮动去披锋打磨效果。本发明可全自动连续去披锋打磨作业，自动化程度高，一人可操作多台设备。

Description

一种精确定位浮动去披锋打磨设备

技术领域

本发明涉及机械制造加工领域，具体是一种精确定位浮动去披锋打磨设备。

背景技术

据统计，全球工业产品中70%的铸件是通过压力铸造的方法来生产，压铸产品已是现在生活中必不可少的一部分。压铸过程是一个高速高压的铸造过程，不可避免地会在铸件周边，尤其是铸件分模线附近，产生一定高度的披锋，且各工件披锋形状不一，边缘难以确定；同时，随着模具的老化，模具出现龟裂，对应的压铸件会出现“多肉”现象，这不仅降低了装配精度，而且对于再加工定位和操作安全都有很大影响，去除这些披锋及“多肉”成为制约压铸生产的瓶颈之一。

目前，国内大部分压铸企业都是采用人工手持气动、电动工具进行打磨、研磨、锉等方式，不仅工作效率低，且打磨质量因人而异，有时甚至会发生漏打磨现象，导致大量的返工甚至不良品产生，极大地影响生产，造成不必要的浪费。同时，近年来，我国的“人口红利”逐渐消退，“用人紧张”、“人本高涨”情况日渐凸显。因此，这就需要设计一种快速去披锋设备，实现自动化作业，提升去披锋打磨效率。

中国专利CN202984829U公布了一种去除披锋的设备，包括机座以及相邻于机座的液压装置，还包括安装在机座上的拖板和油缸，拖板与油缸连接，机座上方设有动力装置，动力装置下端安装有刀具，拖板上设有夹具装置，前侧设有感应开关，刀具形状与工件相吻合，通过这样的设计，可以轻松将工件上的披锋去除，具有结构简单、成本低廉、方便快速、並能使原打磨形成的粉尘改变为片状铝屑的形式並可回收的特点。但是这种去除披锋的设备，需要刀具形状与工件结构吻合，刀具尺寸要求较高，且产品被装夹在夹具上，去披锋区域及产品类型均被大大地限制，灵活性较差。

中国专利CN105108600A公布了一种紧凑型机器人自动化打磨装置，包括机器人机构、上料装置、下料装置和打磨装置，被打磨工件置于上料装置上，且上料装置将被打磨工件送至机器人机构工作区域内；机器人机构抓取工件在打磨装置上打磨，并将打磨好的工件送到下料装置上，下料装置将打磨好的工件输出。该发明采用机器人机构抓取工件直接在打磨装置上进行打磨；采用标准化制作的机器人，有效降低了整机的制造难度。但是这种自动化打磨装置由于机器人臂刚性、定位误差等因素及打磨电机无退让性，对于不规则毛刺的打磨处理容易出现断刀，甚至对工件造成损坏等情况时有发生，因而应用得到限制。

因此，提供一种精准定位、浮动去披锋打磨的设备显得尤为必要，尤其是在压铸行业更为迫切。

发明内容

要解决的技术问题

为了解决上述背景技术中存在的缺点和问题，本发明提供了一种精准定位浮动去披锋打磨设备，可实现精准定位抓取，多向浮动打磨，且全自动连续作业，提高了去披锋打磨效率，压铸件质量的得到了稳定，操作简单自动化程度高，一人可操作多台设备，提高生产加工效率。

本发明的技术方案为：

所述的一种精准定位浮动去披锋打磨设备，其特征在于：包括底座、承载装置、去披锋打磨装置、机器人机构、出件传送装置和吸尘装置。所述的承载装置、去披锋打磨装置、机器人机构、出件传送装置和吸尘装置均按装在底座上，均密封在底座和防护外罩之内，所述的承载装置和出件传送装置的一端伸出所述防护外罩。

本发明进一步的优选方案：所述的承载装置、去披锋打磨装置和出件传送装置均围绕在机器人机构的***，所述的机器人机构末端设置有机械爪，所述的机械爪一端为圆台结构气缸，所述的圆台结构气缸前端设置有三片爪片和与三片爪片同一侧的压平装置，所述的三片爪片开合且围成的结构与压铸件结构相适应，所述的压平装置包括压平板和固定连接在压平板一侧的导向杆、校正弹簧和限位套管以及固定连接在圆台结构气缸的导向槽，所述的固定连接在压平板一侧的导向杆、校正弹簧和限位套管圆心同轴，所述的压平板结构与压铸件结构相适应，所述的校正弹簧嵌套在导向杆外侧，所述的限位套管嵌套在校正弹簧外侧。

本发明进一步的优选方案：所述的承载装置包括承载平台，所述的承载平台可做轴向旋转，所述的承载平台顶部设置有多个沿径向等角度规则排列的承载夹具，所述的承载夹具与压铸件结构相适应，待去披锋压铸件置于上述承载夹具上，所述的承载夹具内侧设置有用于判断压铸件是否存在的光电开关。

本发明进一步的优选方案：所述的承载装置上设置有二次定位夹具，位于承载平台一侧且在机器人机构工作区域内，所述的二次定位夹具与承载夹具相同，与压铸件结构相适应。

本发明进一步的优选方案：所述的去披锋打磨装置包括呈T型结构的底架，所述的底架一端固定连接在地面上，另一端安装有横置的圆柱形支架，所述的圆柱形支架的两端安装有去披锋打磨设备，所述的去披锋打磨设备包括矩形状支杆，所述的矩形状支杆长度方向一端与圆柱形支架固定连接，矩形状支杆与圆柱形支架之间可任意角度旋转固定，所述矩形状支杆表面固定连接有浮动组件，所述的浮动组件包括下基板、万向球、复位弹簧和上基板，所述的下基板的顶端中心和上基板的底部中心嵌入式安装有万向球，下基板的顶端和上基板的底端四角固定连接有复位弹簧，所述的下基板的底端固定连接在矩形状支杆表面，所述的上基板的顶端固定连接有锁死机构，所述的锁死机构上固定连接有打磨电机，所述的打磨电机上装有打磨刀具。

本发明进一步的优选方案：所述的吸尘装置位于去披锋打磨装置的打磨电机的正下方。

本发明进一步的优选方案：所述的出件传送装置一端在防护罩内且位于机器人机构的工作区域内，另一端伸出所述防护外罩。

本发明进一步的优选方案：所述的出件传送装置上装有用于判断压铸件是否存在的光电开关。

本发明进一步的优选方案：所述的防护外罩采用防火隔板制作，所述防护外罩四壁开有观察窗口。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明公开的一种精准定位浮动去披锋打磨设备利用机器人机构及周边辅助设备实现取件、自动定位、去披锋打磨、放件及收集打磨金属屑等一系列动作，实现连续自动化作业，提高生产效率降低加工成本；

2、机器人机构的机械爪上设置压平装置，设计与压铸件结构相匹配的压平装置，实现机械爪抓取产品前预压平压铸件的效果，再配合二次定位夹具的设计，保证所有压铸件在机械爪进行抓取动作时的状态统一；

3、去披锋打磨装置配置有浮动组件，实现压铸件与打磨电机的柔性接触，避免因打磨电机的无退让特性导致断刀甚至造成压铸件损伤；

4、本设备操作简单，在需要更换加工产品时，仅需更换产品夹具及打磨程序即可。

附图说明

图1是本发明一种精准定位浮动去披锋打磨设备的结构示意图。

图2是本发明一种精准定位浮动去披锋打磨设备去除防护罩的结构示意图。

图3是本发明一种精准定位浮动去披锋打磨设备的机械爪的结构示意图。

图4是本发明一种精准定位浮动去披锋打磨设备的承载装置俯视图。

图5是本发明一种精准定位浮动去披锋打磨设备的去披锋打磨装置结构示意图。

图6是本发明一种精准定位浮动去披锋打磨设备的去披锋打磨设备的结构示意图。

附图标识说明：

（1）底座1 （2）承载装置 （3）去披锋打磨装置 （4）机器人机构

（5）出件传送装置 （6）吸尘装置 （7）防护外罩 （8）观察窗口

（9）机械爪 （10）气缸 （11）三片爪片 （12）压平装置 （13）压平板

（14）导向杆 （15）校正弹簧 （16）限位套管16 （17）导向槽 （18）承载平台

（19）承载夹具 （20）二次定位夹具 （21）光电开关 （21.1）光电开关

（21.2）光电开关 （22）底架 （23）圆柱形支架 （24）去披锋打磨设备

（25）矩形状支杆 （26）浮动组件 （27）锁死机构27 （28）打磨电机28

（29）打磨刀具 （30）下基板 （31）万向球 （32）复位弹簧 （33）上基板

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本法明的保护范围。

如图1至图4所示，本发明提供了一种精准定位浮动去披锋打磨设备，适用于各类金属压铸件的去披锋打磨作业，实现精确定位多向浮动打磨，且自动化程度高，一人可操作多台设备，加工效率高。

具体的，一种精准定位浮动去披锋打磨设备，包括底座1、承载装置2、去披锋打磨装置3、机器人机构4、出件传送装置5、吸尘装置6和防护外罩7组成。承载装置2、去披锋打磨装置3、机器人机构4、出件传送装置5和吸尘装置6均按装在底座1上，底座1采用高强钢制成具有较高的强度，保证安装在上面的设备的位置精度和相互的位置关系。

本实施例中，底座1上设置有防护罩7，去披锋打磨装置3、机器人机构4和吸尘装置6均在防护罩7内，承载装置2和出件传送装置5的一端设置在防护罩7内，但另一端设置在防护罩7之外，用于压铸件的输入和输出。防护外罩7采用防火隔板制作，四壁开有观察窗口8，观察窗口8安装有防爆玻璃，利于人员观察设备运行情况，同时将人与设备隔离，有效防护了设备和人员安全，也防止了合金屑的四处飞溢，提高吸尘装置6吸收效率。

本实施例中，承载装置2、去披锋打磨装置3和出件传送装置5均围绕在机器人机构4的***。机器人机构4采用标准工业制作的机器人，降低了整机的制造难度和制造费用。机器人机构4的底部固定在底座1上，机器人机构4的末端设置有机械爪9，机械爪9包括圆台结构的气缸10和气缸10前端的三片爪片11，三片爪片11开合且围成的结构与压铸件结构相适应，三片爪片11的同一侧还设置有压平装置12，压平装置12包括压平板13、导向杆14、校正弹簧15和限位套管16以及固定连接在气缸10的导向槽17组成。压平板13的结构与压铸件结构相适应。导向杆14的一端使用螺栓固定连接在压平板13上，另一端穿过导向槽17装配有螺栓防止导向杆14脱落。校正弹簧15嵌套在导向杆14外侧，直径大于导向杆14，处于微压缩状态。限位套管16的一端固定在压平板13上，嵌套在校正弹簧15外侧，直径大于校正弹簧15，长度小于微压缩时校正弹簧15的长度。导向杆14、校正弹簧15和限位套管16圆心同轴。

进一步说，机械爪9的设计，保证了在抓取压铸产品时，首先与压铸件接触的是压平装置12的压平板13，此时随着机械爪9继续向下移动，导向杆14在导向槽17的引导下向上移动，校正弹簧15将被压缩。压缩后的校正弹簧15将产生相应的反作用力，将通过压平板13施加于压铸件，使压铸件与夹具紧密相贴，保证机器人机构4每次抓取压铸件时，压铸件均处于同一状态。而限位套管16则可有效地防止了机械爪9移动距离过大，导致损坏压平装置12甚至损坏机械爪9。三片爪片11和压平板13均与被打磨压铸件结构相关，其具体结构形式，此处不做限制。

本实施例中，承载装置2包括承载平台18，承载平台18为环形结构，可沿圆心轴向旋转，其顶部固定连接有沿径向等角度规则排列的承载夹具19，承载夹具19与压铸件结构相适应。承载平台18的一侧且位于机器人机构4的工作区域内设置有二次定位夹具20，二次定位夹具20与承载夹具19相同，与压铸件结构相适应。

进一步说，承载平台18的一端位于防护罩7的外侧，以便于工作人员或其他自动化设备将待去披锋打磨压铸件放置到承载夹具19上。承载平台18的另一端位于防护罩7的内侧，机器人机构4将从承载夹具19上抓取压铸件移送至二次定位夹具20上进行第二次定位和重新抓取，这样结合上述压平装置12，保证所有压铸件在打磨之前均处于同一状态，增强机器人机构4抓取压铸产品的定位功能。

进一步说，承载装置2上还设置有用于判断压铸件是否存在的光电开关21。当本发明开始工作时，首先光电开关21.1检测判断对应承载夹具19上是否放置有压铸件，若无，光电开关21.2检测对应承载夹具19上是否有压铸件，若也无，设备报警提醒；若光电开关21.2检测到有压铸件，承载平台将轴向旋转直至光电开关21.1检测到有压铸件出现，随后机器人机构4抓取压铸产品抓取压铸件进行去披锋打磨作业。

本实施例中，去披锋打磨装置3包括呈T型结构的底架22，底架22的一端安装有横置的圆柱形支架23，圆柱形支架23的两端各安装有去披锋打磨设备24，打磨设备24包括矩形状支杆25，所述的矩形状支杆25长度方向一端与圆柱形支架23固定连接，矩形状支杆25与圆柱形支架23之间可任意角度旋转固定，矩形状支杆25固定连接有浮动组件26，浮动组件26顶部固定连接有锁死机构27，锁死机构27上固定连接有打磨电机28，打磨电机28上装有打磨刀具29，打磨刀具29安装有粗刀具和细刀具两种，粗刀具用于去除大尺寸厚披锋，细刀具用于去除打磨小尺寸披锋。

进一步说，浮动组件26包括下基板30、万向球31、复位弹簧32和上基板33，下基板30的顶端中心和上基板33的底部中心均有凹槽，凹槽内嵌入式安装有万向球31，万向球31直径大于凹槽直径，下基板30的顶端和上基板33的底端四角固定连接有复位弹簧32。这样在压铸件打磨过程中，压铸件无论以任何角度与打磨刀具29接触时，其接触作用力均将通过打磨电机28和锁死机构27传递给浮动组件26的上基板33，上基板33通过作为支点的万向球34将接触力转化为上基板33对复位弹簧32的压力或剪切力，从而实现真正意义上的多向浮动。

本实施例中，出件传送装置5的一端位于机器人机构4的工作区域内，用于将打磨好的产品输出。吸尘装置6位于去披锋打磨刀具33的正下方，吸尘装置6的底部连接在工厂的除尘***中，利于工厂的金属屑的统一处理。

综上所述，本发明提供的一种精准定位浮动去披锋打磨设备，包括底座、承载装置、去披锋打磨装置、机器人机构、出件传送装置、吸尘装置和防护外罩组成。工作时，首先承载装置的光电开关检测判断压铸件是否存在，若无，设备报警提醒，若有，则机器人机构移动至产品上方，抓取压铸件，并放置在二次定位夹具上，重新定位，随后机器人机构重新抓取压铸件并移动至打磨电机处进行去披锋打磨，最后将打磨后的压铸件放置在出件传送装置，完成一个去披锋打磨作业过程。与此同时，压铸件承载平台旋转至下一承载夹具，去披锋打磨动作循环进行，实现自动化无人值守去披锋打磨作业。机器人机构的机械爪上设置的压平装置配合二次定位夹具的设计，保证所有压铸件在机械爪进行抓取动作时的状态统一，实现了精准定位功能。而去披锋打磨装置的浮动组件，则实现了压铸件与打磨电机的柔性接触，避免因打磨电机的无退让特性导致断刀甚至造成压铸件损伤，从而实现精准定位浮动打磨的功效。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡是本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.所述的一种精准定位浮动去披锋打磨设备，其特征在于：包括底座、承载装置、去披锋打磨装置、机器人机构、出件传送装置和吸尘装置。

2.根据权利要求1所述的一种精准定位浮动去披锋打磨设备，其特征在于所述的承载装置、去披锋打磨装置和出件传送装置均围绕在机器人机构的***。

3.根据权利要求2所述的一种精准定位浮动去披锋打磨设备，其特征在于所述的机器人机构的末端设置有机械爪，所述的机械爪一端为圆台结构气缸，所述的圆台结构气缸前端设置有三片爪片和与三片爪片同一侧的压平装置，所述的三片爪片开合且围成的结构与压铸件结构相适应，所述的压平装置包括压平板和固定连接在压平板一侧的导向杆、校正弹簧和限位套管以及固定连接在圆台结构气缸的导向槽，所述的固定连接在压平板一侧的导向杆、校正弹簧和限位套管圆心同轴，所述的压平板结构与压铸件结构相适应，所述的校正弹簧嵌套在导向杆外侧，所述的限位套管嵌套在校正弹簧外侧。

4.根据权利要求1所述的一种精准定位浮动去披锋打磨设备，其特征在于所述的承载装置包括承载平台，所述的承载平台可做轴向旋转，所述的承载平台顶部设置有多个沿径向等角度规则排列的承载夹具，所述的承载夹具与压铸件结构相适应，待去披锋压铸件置于上述承载夹具上，所述的承载夹具内侧设置有用于判断压铸件是否存在的光电开关。

5.根据权利要求4所述的一种精准定位浮动去披锋打磨设备，其特征在于所述的承载装置上设置有二次定位夹具，位于承载平台一侧且在机器人机构工作区域内，所述的二次定位夹具与承载夹具相同，与压铸件结构相适应。

6.根据权利要求1所述的一种精准定位浮动去披锋打磨设备，其特征在于所述的去披锋打磨装置包括呈T型结构的底架，所述的底架一端固定连接在地面上，另一端安装有横置的圆柱形支架，所述的圆柱形支架的两端安装有去披锋打磨设备，所述的去披锋打磨设备包括矩形状支杆，所述的矩形状支杆长度方向一端与圆柱形支架固定连接，矩形状支杆与圆柱形支架之间可任意角度旋转固定，所述矩形状支杆表面固定连接有浮动组件，所述的浮动组件包括下基板、万向球、复位弹簧和上基板，所述的下基板的顶端中心和上基板的底部中心嵌入式安装有万向球，下基板的顶端和上基板的底端四角固定连接有复位弹簧，所述的下基板的底端固定连接在矩形状支杆表面，所述的上基板的顶端固定连接有锁死机构，所述的锁死机构上固定连接有打磨电机，所述的打磨电机上装有打磨刀具。

7.根据权利要求1所述的一种精准定位浮动去披锋打磨设备，其特征在于所述的吸尘装置位于去披锋打磨装置的打磨电机的正下方。

8.根据权利要求1所述的一种精准定位浮动去披锋打磨设备，其特征在于所述的防护外罩采用防火隔板制作，所述防护外罩四壁开有观察窗口。