CN212218096U - 座椅自动化打磨抛光工作站 - Google Patents
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Abstract
一种属于机器人工业自动化应用技术领域的座椅自动化打磨抛光工作站，包括磨抛工作房、除尘***、蓄水***、自动换砂纸总成、工件放置台、集排水***、工具库、机器人、浮动机构、快换盘、曲面贴合装置、吸尘机构、喷水机构、工具、风干集成***、第一电控柜、第二电控柜。本实用新型通过对座椅打磨和抛光工位的合理布置，通过工件放置台实现工件的安装工位和磨抛工位的切换，通过机器人末端的浮动机构、表面贴合装置实现座椅打磨和抛光时恒力的控制和较高的工具工件表面贴合度，保证座椅磨抛表面质量；同时，工具库和自动换砂纸总成设计，解决了机器人自动化作业中砂纸和工具的更换和检测的难题，极大的提升了作业效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种机器人工业自动化应用技术领域的工作站，特别是一种通过机器人末端的浮动机构、表面贴合装置实现座椅打磨和抛光时恒力的控制的座椅自动化打磨抛光工作站。
背景技术
座椅打磨和抛光是一种表面削减材料的表面处理工艺，通过对座椅表面的打磨、抛光，并添加相应的冷却水、抛光液，可以降低座椅表面粗糙度和提高座椅表面的光泽度，以满足人们使用的要求。由于座椅表面曲率变化大，导致磨抛工具与座椅的贴合性差，座椅表面材质为树酯，硬度低不耐磨等原因，导致长久以来一直采用人工作业的方式，生产效率低，工作周期长，而且精度低，打磨、抛光后产品一致性差，而且打磨抛光现场的粉尘和抛光浆的化学物质对人的皮肤和呼吸道危害巨大。
发明内容
本实用新型针对现有技术的不足，提供一种座椅自动化打磨抛光工作站，通过浮动机构、曲面贴合等高精度装置，完成了对座椅的打磨、抛光的完全自动化。该方案具备磨抛精度高、效率高且环保的特点。
本实用新型是通过以下技术来实现的，本实用新型包括磨抛工作房、除尘***、蓄水***、第一自动换砂纸总成、工件放置台、集排水***、第二自动换砂纸总成、工具库、机器人、浮动机构、快换盘、曲面贴合装置、吸尘机构、喷水机构、工具、风干集成***、第一电控柜、第二电控柜、喷浆***、座椅；磨抛工作房为一整体封闭机室，固定在地面上；除尘***和蓄水***均安装在磨抛工作房中靠内的位置，***下面均装有锁紧轱辘；第一自动换砂纸总成和第二自动换砂纸总成分别安装在磨抛工作房的左右两侧，用于放置不同规格的打磨砂纸；工件放置台安装在地面上，用于座椅的放置；集排水***安装在工件放置台上，用于水磨时废水的收集；工具库安装在磨抛工作房上，用于存放不同的打磨抛光工具头；机器人安装在磨抛工作房中靠近中间位置，其六轴法兰上安装浮动机构，浮动机构的末端联接快换盘、曲面贴合装置、吸尘机构和喷水机构；曲面贴合装置另一端联接工具；风干集成***安装在磨抛工作房中，用于座椅湿磨的吹干；第一电控柜和第二电控柜均安装在磨抛工作房的后侧。
进一步地，在本实用新型中，磨抛工作房中地板材料为Q235，力学性能应符合GB/T700-2006的相关要求，钢板尺寸应符合GB/T709-2006的规定，钢板下方的支撑方管尺寸应符合GB/T3094-2000的规定。
更进一步地，在本实用新型中，本工作站除尘对象为树脂打磨微粒，粒径≤40μm，为满足此要求，除尘***真空度大于245mBar，风量＞370m3/h，同时配置双旋风离心***，可有效避免过滤器堵塞，使设备提供持续的正常吸力，设有施耐德热保护独立控制开关，配合气压监测计，保证除尘***稳定安全工作，可高效隔离粉尘；排气口安***器，降低噪音污染；除尘***底部安装万向轮，可自由移动和固定。
更进一步地，在本实用新型中，蓄水***设计有液位检测装置、单向电磁阀和水泵，***接入外部的水源接头工作，液位检测装置用于检测储水箱内水位，当水位达到储水箱的安全水位时，单向电磁阀控制进水口关停，水泵为喷水机构提供喷水动力，以实现水磨时持续的供水；蓄水***底部安装有万向轮，可自由移动和固定。
更进一步地，在本实用新型中，两个自动换砂纸总成均安装在磨抛工作房的左右两侧靠近开窗的位置，方便作业人员更换砂笼；此总成包含撕砂纸机构、装砂纸机构和砂纸检测机构，可以实现砂纸的自动更换和安装，提高作业效率。
更进一步地，在本实用新型中，工件放置台包含A\B两个工位，工作台通过伺服电机和限位开关可±180°旋转，可实现座椅安装工位和机器人磨抛工位的快速切换，同时工作台台面设计水槽结构，用于将水磨时的污水收集到下部的污水池中集中处理，避免污水对环境的影响；工作台两侧设计光栅，当有人靠近作业区域，挡住光栅信号时，状态将停止转动，起到安全防护作用。
更进一步地，在本实用新型中，工具库中设计两个工具库位，用于存放打磨工具和抛光工具，通过快换盘和设定的程序，通过机器人实现磨、抛工具的精准和高效切换。
在本实用新型中，整个工作站为一可移动式的整体，磨抛工作房中安装除尘***、蓄水***、自动换砂纸总成、工具库风干集成***及机器人等部件，可以实现整体移动，避免二次安装定位带来的工艺调试等，可以实现一次调试即可满足多地点使用。
在本实用新型中，机器人六轴末端安装有浮动机构、曲面贴合装置等力控制机构和曲面适应机构，可以高效精确的控制打磨、抛光力的恒定输出，同时保证工具与工件表面良好贴合性。
在本实用新型中，浮动机构的末端安装有快换盘，工作站中设计有工具库，工作中需要使用的工具均放置于工具库中，实现机器人根据工艺需求自动更换工具，高效便捷。
在本实用新型中，工作站设计有自动换砂纸部件，其中包括撕砂纸机构、装砂纸机构和砂纸检测机构，完全实现自动化更换砂纸和废旧砂纸的收集。
在本实用新型中，磨抛工作房采用封闭式结构设计，在可视窗口、钣金连接处采用密封设计，避免外界噪音污染。
在本实用新型中，工件放置台采用中心对称结构设计，合理利用空间和实现取、放座椅和磨抛座椅同时进行的高效工作模式；其中通过伺服电机和限位开关控制工作台面的±180°角度旋转，接近开关检测工作台面位置信号反馈给控制器，座椅重复定位精度高。
本实用新型的有益效果是：
第一，本实用新型通过采用整体式、封闭式工作站的设计方式，整体式设计可以实现整体移动，避免设备在二次安装定位带来的工艺调试浪费等，可以实现一次调试即可满足多地点使用，稳定高效；封闭式的设计能够有效隔绝打磨和抛光产生的噪音对外界的干扰，减少噪音污染。
第二，本实用新型通过采用浮动机构、曲面贴合装置的设计方式，浮动机构通过力传感器和相应算法实现在打磨和抛光时恒力输出，曲面贴合装置灵活，可以在打磨抛光时为工具与工件的表面提供良好的贴合性能，综合可以实现高效高质量的座椅产品磨抛，同时减少粉尘、抛光浆等对人体的伤害。
附图说明
图1是本实用新型实施例中整体结构的示意图；
图2是本实用新型实施例中机器人六轴末端安装部件示意图；
图3是本实用新型实施例中工件放置台示意图；
图4是本实用新型实施例中自动换砂纸总成的示意图；
图5是本实用新型实施例中工具库的示意图；
附图中的标号分别为：1、包括磨抛工作房，2、除尘***，3、蓄水***，4、第一自动换砂纸总成，5、工件放置台，6、集排水***，7、第二自动换砂纸总成，8、工具库，9、机器人，10、浮动机构，11、快换盘，12、曲面贴合装置，13、吸尘机构，14、喷水机构，15、工具、16、风干集成***，17、第一电控柜，18、第二电控柜、19、喷浆***，20、座椅，21、伺服电机，22、限位开关，23、撕砂纸机构，24、砂纸收集器，25、检测装置，26、装砂纸机构，27、砂纸笼，28、防护罩，29、台架，30、打磨工具库位，31、抛光工具库位。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例以本实用新型技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
实施例
本实用新型的实施例如图1至图5所示，本实用新型包括磨抛工作房1、除尘***2、蓄水***3、第一自动换砂纸总成4、工件放置台5、集排水***6、第二自动换砂纸总成7、工具库8、机器人9、浮动机构10、快换盘11、曲面贴合装置12、吸尘机构13、喷水机构14、工具15、风干集成***16、第一电控柜17、第二电控柜18、喷浆***19、座椅20；磨抛工作房1为一整体封闭机室，固定在地面上；除尘***2和蓄水***3均安装在磨抛工作房1中靠内的位置，***下面均装有锁紧轱辘；第一自动换砂纸总成4和第二自动换砂纸总成7分别安装在磨抛工作房1的左右两侧，用于放置不同规格的打磨砂纸；工件放置台5安装在地面上，用于座椅20的放置；集排水***6安装在工件放置台5上，用于水磨时废水的收集；工具库8安装在磨抛工作房1上，用于存放不同的打磨抛光工具头；机器人9安装在磨抛工作房1中靠近中间位置，其六轴法兰上安装浮动机构10，浮动机构10的末端联接快换盘11、曲面贴合装置12、吸尘机构13和喷水机构14；曲面贴合装置(12)另一端联接工具15；风干集成***16安装在磨抛工作房1中，用于座椅20湿磨的吹干；第一电控柜17和第二电控柜18均安装在磨抛工作房1的后侧；除尘***2真空度大于245mBar，风量＞370m3/h，配置双旋风离心***，排气口安***器，底部安装万向轮；蓄水***3带有液位检测装置、单向电磁阀和水泵，水泵为喷水机构14提供喷水动力，蓄水***3底部安装有万向轮；第一自动换砂纸总成4、第二自动换砂纸总成7均安装在磨抛工作房1的左右两侧靠近开窗的位置；第一自动换砂纸总成4、第二自动换砂纸总成7均包括撕砂纸机构23、砂纸收集器24、检测装置25、装砂纸机构26、砂纸笼27；工件放置台5包含A\B两个工位，工作台通过伺服电机21和限位开关22可±180°旋转，实现座椅安装工位和机器人磨抛工位的快速切换；同时工件放置台5的工作台台面设计水槽结构，用于将水磨时的污水收集到下部的集排水***6中集中处理；工件放置台5的工作台两侧设计光栅，当有人靠近作业区域，挡住光栅信号时，状态将停止转动；工具库8由防护罩28和台架29构成，内设打磨工具库位30和抛光工具库位31。
在本实用新型实施的过程中，在工件放置台5上预装好座椅20后，按下启动开关，工件放置台5接收到启动信号，带着座椅20做180°旋转，将工件旋转进工作站中，限位开关22接收到旋转到位信号，反馈信号给伺服电机21停止旋转。
同时机器人9接收到限位开关22的旋转到位信号，开始运动，携带其六轴末端的浮动机构10、曲面贴合装置12、吸尘机构13、喷水机构14和工具15靠近座椅20开始打磨作业，当工具15接近座椅20时，给除尘***2、吸尘机构13、蓄水***3和喷水结构14发送作业信号，除尘***2接收到作业信号启动离心机，开始通过吸尘机构13对磨抛过程中的粉尘进行收集处理，蓄水***3接收到工作信号后打开电磁阀，开始给工具端供水。
打磨过程中，砂纸使用失效后，机器人9携带工具15至第一自动换砂纸总成和第二自动换砂纸总成处更换砂纸，通过撕砂纸结构23撕下废旧砂纸，并在检测装置25上检测确认废旧砂纸撕下，之后到装砂纸机构26处安装新的砂纸，装完砂纸的工具仍需到检测装置25上检测确认新砂纸装填完毕；完成打磨工序后，机器人9携带工具15至工具库8处，通过信号控制快换盘11的夹紧、松开，以完成打磨和抛光工具的切换。
抛光前，机器人9携带其六轴末端安装的风干集成***的热出风口在座椅20表面移动，由上至下，由左至右，对座椅20表面吹干，热风提高吹干效率，座椅20吹干后，机器人9携带其末端的抛光工具对座椅20进行抛光，同时喷浆***19接收到相关信号开始均匀、定量的喷浆工作。
抛光结束，机器人回home点，工件放置台5接收到工作完成信号后，控制伺服电机21旋转-180°将磨抛好的座椅20旋转至工作站外，完成座椅20的磨抛工作。
以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。
Claims (7)
1.一种座椅自动化打磨抛光工作站，其特征在于，包括磨抛工作房(1)、除尘***(2)、蓄水***(3)、第一自动换砂纸总成(4)、工件放置台(5)、集排水***(6)、第二自动换砂纸总成(7)、工具库(8)、机器人(9)、浮动机构(10)、快换盘(11)、曲面贴合装置(12)、吸尘机构(13)、喷水机构(14)、工具(15)、风干集成***(16)、第一电控柜(17)、第二电控柜(18)、喷浆***(19)、座椅(20)；磨抛工作房(1)为一整体封闭机室，固定在地面上；除尘***(2)和蓄水***(3)均安装在磨抛工作房(1)中靠内的位置，***下面均装有锁紧轱辘；第一自动换砂纸总成(4)和第二自动换砂纸总成(7)分别安装在磨抛工作房(1)的左右两侧，用于放置不同规格的打磨砂纸；工件放置台(5)安装在地面上，用于座椅(20)的放置；集排水***(6)安装在工件放置台(5)上，用于水磨时废水的收集；工具库(8)安装在磨抛工作房(1)上，用于存放不同的打磨抛光工具头；机器人(9)安装在磨抛工作房(1)中靠近中间位置，其六轴法兰上安装浮动机构(10)，浮动机构(10)的末端联接快换盘(11)、曲面贴合装置(12)、吸尘机构(13)和喷水机构(14)；曲面贴合装置(12)另一端联接工具(15)；风干集成***(16)安装在磨抛工作房(1)中，用于座椅(20)湿磨的吹干；第一电控柜(17)和第二电控柜(18)均安装在磨抛工作房(1)的后侧。
2.根据权利要求1所述的座椅自动化打磨抛光工作站，其特征在于所述磨抛工作房(1)中地板材料为Q235，力学性能符合GB/T700-2006的相关要求，钢板尺寸符合GB/T709-2006的规定，钢板下方的支撑方管尺寸符合GB/T3094-2000的规定。
3.根据权利要求1所述的座椅自动化打磨抛光工作站，其特征在于所述除尘***(2)真空度大于245mBar，风量＞370m3/h，配置双旋风离心***，排气口安***器，底部安装万向轮。
4.根据权利要求1所述的座椅自动化打磨抛光工作站，其特征在于蓄水***(3)带有液位检测装置、单向电磁阀和水泵，***接入外部的水源接头工作，液位检测装置用于检测储水箱内水位，当水位达到储水箱的安全水位时，单向电磁阀控制进水口关停，水泵为喷水机构(14)提供喷水动力；蓄水***(3)底部安装有万向轮。
5.根据权利要求1所述的座椅自动化打磨抛光工作站，其特征在于所述第一自动换砂纸总成(4)、第二自动换砂纸总成(7)均安装在磨抛工作房(1)的左右两侧靠近开窗的位置；第一自动换砂纸总成(4)、第二自动换砂纸总成(7)均包括撕砂纸机构(23)、砂纸收集器(24)、检测装置(25)、装砂纸机构(26)、砂纸笼(27)。
6.根据权利要求1所述的座椅自动化打磨抛光工作站，其特征在于所述工件放置台(5)包含A\B两个工位，工作台通过伺服电机(21)和限位开关(22)可±180°旋转，实现座椅安装工位和机器人磨抛工位的快速切换；同时工件放置台(5)的工作台台面设计水槽结构，用于将水磨时的污水收集到下部的集排水***(6)中集中处理；工件放置台(5)的工作台两侧设计光栅，当有人靠近作业区域，挡住光栅信号时，状态将停止转动。
7.根据权利要求1所述的座椅自动化打磨抛光工作站，其特征在于所述工具库(8)由防护罩(28)和台架(29)构成，内设打磨工具库位(30)和抛光工具库位(31)。
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