CN108857861B - 双平面研磨自动化设备及其操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种双平面研磨自动化设备及其操作方法，该设备包括上料输送模组、抓取模组、分割旋转模组、横移模组、检测模组、下料输送模组、产品研磨模组以及下机架体，上料输送模组的输出端以及下料输送模组的输入端均固定在下机架体上，抓取模组、分割旋转模组、横移模组以及检测模组均固定在下机架体上，抓取模组设置在上料输送模组与下料输送模组之间，横移模组设置在分割旋转模组与产品研磨模组之间；横移模组将研磨好的产品载具移回分割旋转模组，旋转分割旋转模组，分割旋转模组上的待研磨产品移至产品研磨模组，同时研磨好的产品载具产品有抓取模组抓取到检测模组检测，检测高度无误从下料输送模组输出。

Description

双平面研磨自动化设备及其操作方法

技术领域

本发明涉及研磨机的技术领域，尤其涉及一种双平面研磨自动化设备及其操作方法。

背景技术

研磨机(lapping machine)是用涂上或嵌入磨料的研具对工件表面进行研磨的磨床。主要用于研磨工件中的高精度平面、内外圆柱面、圆锥面、球面、螺纹面和其他型面。研磨机的主要类型有圆盘式研磨机、转轴式研磨机和各种专用研磨机。研磨机控制***以PLC为控制核心，文本显示器为人机对话界面的控制方式。人机对话界面可以就设备维护、运行、故障等信息与人对话；操作界面直观方便、程序控制、操作简单。全方位安全考虑，非正常状态的误操作无效。实时监控，故障、错误报警，维护方便。

目前业界使用的研磨机比较传统，都是需要手动上下料，且每次上下产品数量大、效率低，浪费人工成本。

发明内容

针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供一种结构简单、操作方便的双平面研磨自动化设备及其操作方法。

为了达到上述目的，本发明一种双平面研磨自动化设备，包括上料输送模组、抓取模组、分割旋转模组、横移模组、检测模组、下料输送模组、产品研磨模组以及下机架体，所述上料输送模组的输出端以及下料输送模组的输入端均固定在下机架体上，所述抓取模组、分割旋转模组、横移模组以及检测模组均固定在下机架体上，所述抓取模组设置在上料输送模组与下料输送模组之间，所述横移模组设置在分割旋转模组与产品研磨模组之间；上料输送模组输送的产品有抓取模组抓取进入分割旋转模组的产品载具上，横移模组将分割旋转模组上的待研磨产品移至产品研磨模组研磨并将研磨好的产品载具移回分割旋转模组，旋转分割旋转模组，下一组待研磨产品载具被移至产品研磨模组，同时研磨好的产品载具产品有抓取模组抓取到检测模组检测，检测高度无误从下料输送模组输出。

其中，所述分割旋转模组还包括转盘、转盘马达以及分割器，所述转盘马达与转盘可旋转连接，所述转盘上等分设有八组上下料机位，每两组上下料机位形成一组操作工位，所述分割器分别设置在八组上下料机位的相交位置，所述产品载具放置在六组上下料机位上，所述横移机组设置在转盘与研磨机组之间，所述转盘每旋转90度，所述转盘上两组上下料机位与产品研磨模组相对。

其中，所述产品研磨模组包括六组研磨机位，所述研磨机每旋转120度，所述研磨机上的两组研磨机位与转盘上的两组上下料机位水平相对，所述横移模组对两组研磨机位或两组上下料机位上的产品载具进行移动。

其中，所述横移模组包括X轴移动组件、Y轴移动组件、摆臂气缸以及载盘推动臂，所述载盘推动臂包括两组，且所述载盘推动臂的推动位置设置有与载盘相适配的弧形槽部，所述Y轴移动组件一端与X轴移动组件可滑动连接，所述Y轴移动组件的另一端与载盘推动臂相连，所述摆臂气缸固定在Y轴移动组件与载盘推动臂之间。

其中，所述抓取模组包括相机、CCD镜头、环形光源、四轴机器人以及抓取夹头，所述抓取夹头固定在四轴机器人的端部，所述相机固定在抓取夹头的侧面，所述CCD镜头夹持在相机与环形光源之间，且所述相机的镜头、CCD镜头以及环形光源的中心处于同一直线上，且该直线与抓取夹头的延伸线相互平行。

其中，所述检测模组包括测试台、高度检测仪表、水平移动单元、上下移动单元、基准块以及尺寸调整块，所述测试台与水平移动单元可移动连接，所述高度检测仪表与上下移动单元可移动连接，所述基准块以及尺寸调整块均固定在测试台上，所述高度检测仪表的测试触板处于基准块或尺寸调整块上方，已研磨产品容置在尺寸调整块内。

其中，所述上料输送模组包括上料支撑架、上料马达、上料塑料链条以及入料光电检测器，所述上料塑料链条固定在上料支撑架上，所述上料马达与上料塑料链条机械连接，所述入料光电检测器设置在上料支撑架与下机架体的连接处；所述下料输送模组包括下料支撑架、下料马达、下料塑料链条以及出料光电检测器，所述下料塑料链条固定在下料支撑架上，所述下料马达与下料塑料链条机械连接，所述出料光电检测器设置在下料支撑架与下机架体的连接处。

其中，该自动化设备还包括高度补偿模组，所述高度补偿模组包括托板、调节板、固定柱、稳定柱、底座、伺服电机以及滚珠丝杆，所述托板通过固定柱固定在调节板的上表面，所述底座固定在调节板的下表面，所述滚珠丝杆一端与伺服电机可旋转连接，所述滚珠丝杆的另一端穿过底座以及调节板，且所述滚珠丝杆上设有与调节板固定连接的卡接结构，所述固定柱沿调节板的四角位置固定在托板与调节板之间，所述稳定柱沿底座的四角位置固定在底座上，且所述稳定柱竖直穿过调节板。

其中，该自动化设备还包括上机架体，所述上机架体上设有触摸屏、显示器、三色灯以及开合窗，所述触摸屏以及显示器均固定在上机架体表面，所述三色灯固定在上机架体顶部，所述开合窗可旋转固定在上机架体表面。

本发明一种双平面研磨自动化设备的操作方法，包括以下控制步骤：

开启电源；

上料输送模组向下机架体输送待研磨产品；

产品在上料输送模组的输出端由抓取模组抓取到分割旋转模组的产品载具中，分割旋转模组上的六组产品载具均填满产品，两组上下料机位空置；

产品研磨模组上的六组研磨机位均放有产品载具，并进行研磨；

横移模组将产品研磨模组中两组已研磨好的产品载具推至两组空置的上下料机位；

分割旋转模组旋转90度，两组填满产品的上下料机位与两组空置的研磨机位相对，横移模组将两组填满产品的产品载具推入空置的研磨机位；

产品研磨模组旋转120度，两组待研磨产品进入研磨工位，两组已研磨产品进入待推出工位；

循环使用横移模组推入推出产品，使产品进入产品研磨模组研磨；

研磨完成的产品在上下料机位中被抓取模组抓取进入检测模组进行高度质量检测；

检测完毕，抓取模组将产品抓入下料输送模组输出。

本发明的有益效果是：

与现有技术相比，本发明通过上料输送模组、抓取模组、分割旋转模组、横移模组、检测模组、下料输送模组以及产品研磨模组的设置，实现了产品研磨过程的自动化处理。上料输送模组输送的产品有抓取模组抓取进入分割旋转模组的产品载具上，横移模组将分割旋转模组上的待研磨产品移至产品研磨模组研磨并将研磨好的产品载具移回分割旋转模组，旋转分割旋转模组，下一组待研磨产品载具被移至产品研磨模组，同时研磨好的产品载具产品有抓取模组抓取到检测模组检测，检测高度无误从下料输送模组输出。本发明减少人工干预，配合流水线实现自动上料、自动检测、自动出料，节约人工成本，能够为实际工业生产带来很大的方便。

附图说明

图1为本发明双平面研磨自动化设备的结构图；

图2为本发明双平面研磨自动化设备带上机架体的结构图；

图3为本发明分割旋转模组的结构图；

图4为本发明横移模组的结构图；

图5为本发明抓取模组的结构图；

图6为本发明检测模组的结构图；

图7为本发明上料输送模组的结构图；

图8为本发明下料输送模组的结构图；

图9为本发明高度补偿模组的结构图。

主要元件符号说明如下：

1、上料输送模组 2、抓取模组

3、分割旋转模组 4、横移模组

5、检测模组 6、下料输送模组

7、产品研磨模组 8、高度补偿模组

91、下机架体 92、上机架体

11、上料支撑架 12、上料马达

13、上料塑料链条 14、入料光电检测器

21、相机 22、CCD镜头

23、环形光源 24、四轴机器人

25、抓取夹头

31、转盘 32、转盘马达

33、分割器 34、产品载具

41、X轴移动组件 42、Y轴移动组件

43、摆臂气缸 44、载盘推动臂

51、测试台 52、高度检测仪表

53、水平移动单元 54、上下移动单元

55、基准块 56、尺寸调整块

61、下料支撑架 62、下料马达

63、下料塑料链条 64、出料光电检测器

81、托板 82、调节板

83、固定柱 84、稳定柱

85、底座 86、伺服电机

87、滚珠丝杆

921、触摸屏 922、显示器

923、三色灯 924、开合窗。

具体实施方式

为了更清楚地表述本发明，下面结合附图对本发明作进一步地描述。

参阅图1-2，本发明一种双平面研磨自动化设，包括上料输送模组1、抓取模组2、分割旋转模组3、横移模组4、检测模组5、下料输送模组6、产品研磨模组7以及下机架体91，上料输送模组1的输出端以及下料输送模组6的输入端均固定在下机架体91上，抓取模组2、分割旋转模组3、横移模组4以及检测模组5均固定在下机架体91上，抓取模组2设置在上料输送模组1与下料输送模组6之间，横移模组4设置在分割旋转模组3与产品研磨模组7之间；上料输送模组1输送的产品有抓取模组2抓取进入分割旋转模组3的产品载具34上，横移模组4将分割旋转模组3上的待研磨产品移至产品研磨模组7研磨并将研磨好的产品载具34移回分割旋转模组3，旋转分割旋转模组3，下一组待研磨产品载具34被移至产品研磨模组7，同时研磨好的产品载具34产品有抓取模组2抓取到检测模组5检测，检测高度无误从下料输送模组6输出。

相较于现有技术，本发明通过上料输送模组1、抓取模组2、分割旋转模组3、横移模组4、检测模组5、下料输送模组6以及产品研磨模组7的设置，实现了产品研磨过程的自动化处理。上料输送模组1输送的产品有抓取模组2抓取进入分割旋转模组3的产品载具34上，横移模组4将分割旋转模组3上的待研磨产品移至产品研磨模组7研磨并将研磨好的产品载具34移回分割旋转模组3，旋转分割旋转模组3，下一组待研磨产品载具34被移至产品研磨模组7，同时研磨好的产品载具34产品有抓取模组2抓取到检测模组5检测，检测高度无误从下料输送模组6输出。本发明减少人工干预，配合流水线实现自动上料、自动检测、自动出料，节约人工成本，能够为实际工业生产带来很大的方便。

进一步参阅图3，分割旋转模组3还包括转盘31、转盘马达32以及分割器33，转盘马达32与转盘31可旋转连接，转盘31上等分设有八组上下料机位，每两组上下料机位形成一组操作工位，分割器33分别设置在八组上下料机位的相交位置，产品载具34放置在六组上下料机位上，横移机组设置在转盘31与研磨机组之间，转盘31每旋转90度，转盘31上两组上下料机位与产品研磨模组7相对。

分割器33还包括包括第一分割器33以及第二分割器33，第一分割器33以及第二分割器33间隔开设，且第一分割器33靠近圆心部分为宽度逐渐变窄的弧形结构，第一分割器33靠近边缘部分为细直条形结构，第二分割器33靠近圆心部分为细直条形结构，第二分割器33靠近边缘位置为逐渐变宽的弧形结构。该分割旋转模组3还包括工位判断光电感应器，工位判断光电感应器间隔设置在第一分割器33的外边缘位置，两组相邻的第二分割器33围合形成一组操作工位。

在本实施例中，产品研磨模组7包括六组研磨机位，研磨机每旋转120度，研磨机上的两组研磨机位与转盘31上的两组上下料机位水平相对，横移模组4对两组研磨机位或两组上下料机位上的产品载具34进行移动。

进一步参阅图4，横移模组4包括X轴移动组件41、Y轴移动组件42、摆臂气缸43以及载盘推动臂44，载盘推动臂44包括两组，且载盘推动臂44的推动位置设置有与载盘相适配的弧形槽部，Y轴移动组件42一端与X轴移动组件41可滑动连接，Y轴移动组件42的另一端与载盘推动臂44相连，摆臂气缸43固定在Y轴移动组件42与载盘推动臂44之间。

需推动的载盘的边缘位置均设有齿轮结构，载盘推动臂44上设有与齿轮结构相配合的矫正柱，矫正柱包括多个，且多个矫正柱在弧形槽部的底部均匀分布。

进一步参阅图5，抓取模组2包括相机21、CCD镜头22、环形光源23、四轴机器人24以及抓取夹头25，抓取夹头25固定在四轴机器人24的端部，相机21固定在抓取夹头25的侧面，CCD镜头22夹持在相机21与环形光源23之间，且相机21的镜头、CCD镜头22以及环形光源23的中心处于同一直线上，且该直线与抓取夹头25的延伸线相互平行。

抓取夹头25包括抓取杆部、驱动电机以及夹片部，抓取杆部的一端固定在四轴机器人24的端部，抓取杆部的另一端与夹片部相连，驱动电机固定在抓取杆部内，且驱动电机与夹片部机械连接。夹片部包括三组夹片，三组夹片以抓取杆部的中心为中心轴均匀分布在抓取杆部的另一端，且三组夹片为外张式夹取片，驱动电机启动，三组夹片分别向中心轴反方向移动并抵持在产品的内表面。

进一步参阅图6，检测模组5包括测试台51、高度检测仪表52、水平移动单元53、上下移动单元54、基准块55以及尺寸调整块56，测试台51与水平移动单元53可移动连接，高度检测仪表52与上下移动单元54可移动连接，基准块55以及尺寸调整块56均固定在测试台51上，高度检测仪表52的测试触板处于基准块55或尺寸调整块56上方，已研磨产品容置在尺寸调整块56内。

该高度检测模组5还包括产品擦拭板，产品擦拭板设置在测试台51旁边，产品擦拭板下设有可调节产品擦拭板高度的滚丝杆。

进一步参阅图7-8，上料输送模组1包括上料支撑架11、上料马达12、上料塑料链条13以及入料光电检测器14，上料塑料链条13固定在上料支撑架11上，上料马达12与上料塑料链条13机械连接，入料光电检测器14设置在上料支撑架11与下机架体91的连接处；下料输送模组6包括下料支撑架61、下料马达62、下料塑料链条63以及出料光电检测器64，下料塑料链条63固定在下料支撑架61上，下料马达62与下料塑料链条63机械连接，出料光电检测器64设置在下料支撑架61与下机架体91的连接处。

进一步参阅图9，该自动化设备还包括高度补偿模组8，高度补偿模组8包括托板81、调节板82、固定柱83、稳定柱84、底座85、伺服电机86以及滚珠丝杆87，托板81通过固定柱83固定在调节板82的上表面，底座85固定在调节板82的下表面，滚珠丝杆87一端与伺服电机86可旋转连接，滚珠丝杆87的另一端穿过底座85以及调节板82，且滚珠丝杆87上设有与调节板82固定连接的卡接结构，固定柱83沿调节板82的四角位置固定在托板81与调节板82之间，稳定柱84沿底座85的四角位置固定在底座85上，且稳定柱84竖直穿过调节板82。

在本实施例中，该自动化设备还包括上机架体92，上机架体92上设有触摸屏921、显示器922、三色灯923以及开合窗924，触摸屏921以及显示器922均固定在上机架体92表面，三色灯923固定在上机架体92顶部，开合窗924可旋转固定在上机架体92表面。

本发明一种双平面研磨自动化设备的操作方法，包括以下控制步骤：

开启电源；

上料输送模组1向下机架体91输送待研磨产品；

产品在上料输送模组1的输出端由抓取模组2抓取到分割旋转模组3的产品载具34中，分割旋转模组3上的六组产品载具34均填满产品，两组上下料机位空置；

产品研磨模组7上的六组研磨机位均放有产品载具34，并进行研磨；

横移模组4将产品研磨模组7中两组已研磨好的产品载具34推至两组空置的上下料机位；

分割旋转模组3旋转90度，两组填满产品的上下料机位与两组空置的研磨机位相对，横移模组4将两组填满产品的产品载具34推入空置的研磨机位；

产品研磨模组7旋转120度，两组待研磨产品进入研磨工位，两组已研磨产品进入待推出工位；

循环使用横移模组4推入推出产品，使产品进入产品研磨模组7研磨；

研磨完成的产品在上下料机位中被抓取模组2抓取进入检测模组5进行高度质量检测；

检测完毕，抓取模组2将产品抓入下料输送模组6输出。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种双平面研磨自动化设备，其特征在于，包括上料输送模组、抓取模组、分割旋转模组、横移模组、检测模组、下料输送模组、产品研磨模组以及下机架体，所述上料输送模组的输出端以及下料输送模组的输入端均固定在下机架体上，所述抓取模组、分割旋转模组、横移模组以及检测模组均固定在下机架体上，所述抓取模组设置在上料输送模组与下料输送模组之间，所述横移模组设置在分割旋转模组与产品研磨模组之间；上料输送模组输送的产品由抓取模组抓取进入分割旋转模组的产品载具上，横移模组将分割旋转模组上的待研磨产品移至产品研磨模组研磨并将研磨好的产品载具移回分割旋转模组，旋转分割旋转模组，下一组待研磨产品载具被移至产品研磨模组，同时研磨好的产品载具产品由抓取模组抓取到检测模组检测，检测高度无误从下料输送模组输出，所述分割旋转模组还包括转盘、转盘马达以及分割器，所述转盘马达与转盘可旋转连接，所述转盘上等分设有八组上下料机位，每两组上下料机位形成一组操作工位，所述分割器分别设置在八组上下料机位的相交位置，所述产品载具放置在六组上下料机位上，所述横移模组设置在转盘与所述产品研磨模组之间，所述转盘每旋转90度，所述转盘上两组上下料机位与所述产品研磨模组相对。

2.根据权利要求1所述的双平面研磨自动化设备，其特征在于，所述产品研磨模组包括六组研磨机位，所述研磨机位每旋转120度，所述产品研磨模组上的两组研磨机位与转盘上的两组上下料机位水平相对，所述横移模组对两组研磨机位或两组上下料机位上的产品载具进行移动。

3.根据权利要求1所述的双平面研磨自动化设备，其特征在于，所述横移模组包括X轴移动组件、Y轴移动组件、摆臂气缸以及载盘推动臂，所述载盘推动臂包括两组，且所述载盘推动臂的推动位置设置有与载盘相适配的弧形槽部，所述Y轴移动组件一端与X轴移动组件可滑动连接，所述Y轴移动组件的另一端与载盘推动臂相连，所述摆臂气缸固定在Y轴移动组件与载盘推动臂之间。

4.根据权利要求1所述的双平面研磨自动化设备，其特征在于，所述抓取模组包括相机、CCD镜头、环形光源、四轴机器人以及抓取夹头，所述抓取夹头固定在四轴机器人的端部，所述相机固定在抓取夹头的侧面，所述CCD镜头夹持在相机与环形光源之间，且所述相机的镜头、CCD镜头以及环形光源的中心处于同一直线上，且该直线与抓取夹头的延伸线相互平行。

5.根据权利要求1所述的双平面研磨自动化设备，其特征在于，所述检测模组包括测试台、高度检测仪表、水平移动单元、上下移动单元、基准块以及尺寸调整块，所述测试台与水平移动单元可移动连接，所述高度检测仪表与上下移动单元可移动连接，所述基准块以及尺寸调整块均固定在测试台上，所述高度检测仪表的测试触板处于基准块或尺寸调整块上方，已研磨产品容置在尺寸调整块内。

6.根据权利要求1所述的双平面研磨自动化设备，其特征在于，所述上料输送模组包括上料支撑架、上料马达、上料塑料链条以及入料光电检测器，所述上料塑料链条固定在上料支撑架上，所述上料马达与上料塑料链条机械连接，所述入料光电检测器设置在上料支撑架与下机架体的连接处；所述下料输送模组包括下料支撑架、下料马达、下料塑料链条以及出料光电检测器，所述下料塑料链条固定在下料支撑架上，所述下料马达与下料塑料链条机械连接，所述出料光电检测器设置在下料支撑架与下机架体的连接处。

7.根据权利要求1所述的双平面研磨自动化设备，其特征在于，该自动化设备还包括高度补偿模组，所述高度补偿模组包括托板、调节板、固定柱、稳定柱、底座、伺服电机以及滚珠丝杆，所述托板通过固定柱固定在调节板的上表面，所述底座固定在调节板的下表面，所述滚珠丝杆一端与伺服电机可旋转连接，所述滚珠丝杆的另一端穿过底座以及调节板，且所述滚珠丝杆上设有与调节板固定连接的卡接结构，所述固定柱沿调节板的四角位置固定在托板与调节板之间，所述稳定柱沿底座的四角位置固定在底座上，且所述稳定柱竖直穿过调节板。

8.根据权利要求1所述的双平面研磨自动化设备，其特征在于，该自动化设备还包括上机架体，所述上机架体上设有触摸屏、显示器、三色灯以及开合窗，所述触摸屏以及显示器均固定在上机架体表面，所述三色灯固定在上机架体顶部，所述开合窗可旋转固定在上机架体表面。

9.根据权利要求1-8中任一项所述一种双平面研磨自动化设备的操作方法，其特征在于，包括以下控制步骤：

开启电源；

上料输送模组向下机架体输送待研磨产品；

产品在上料输送模组的输出端由抓取模组抓取到分割旋转模组的产品载具中，分割旋转模组上的六组产品载具均填满产品，两组上下料机位空置；

产品研磨模组上的六组研磨机位均放有产品载具，并进行研磨；

横移模组将产品研磨模组中两组已研磨好的产品载具推至两组空置的上下料机位；

分割旋转模组旋转90度，两组填满产品的上下料机位与两组空置的研磨机位相对，横移模组将两组填满产品的产品载具推入空置的研磨机位；

产品研磨模组旋转120度，两组待研磨产品进入研磨工位，两组已研磨产品进入待推出工位；

循环使用横移模组推入推出产品，使产品进入产品研磨模组研磨；

研磨完成的产品在上下料机位中被抓取模组抓取进入检测模组进行高度质量检测；

检测完毕，抓取模组将产品抓入下料输送模组输出。

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