本發(fā)明涉及零件自動(dòng)化打磨技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種壓鑄件多機(jī)器人協(xié)同打磨裝置及方法。

背景技術(shù)：

在傳統(tǒng)制造行業(yè)，拋光打磨是最基礎(chǔ)的一道工序，相當(dāng)一部分打磨作業(yè)是由熟練的工人手工完成，其成本占到總成本的30％，隨著五金衛(wèi)浴行業(yè)、IT行業(yè)、汽車零部件、工業(yè)零件等行業(yè)打磨的需求量日增，勞動(dòng)力成本越來越高，人工打磨不僅工作條件不佳，容易受傷，打磨過程中產(chǎn)生的粉塵嚴(yán)重影響工人的身體健康，而且人工打磨效率比較低，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，精度也難以控制。目前工業(yè)機(jī)器人已廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域，逐漸開始利用機(jī)器人對工件進(jìn)行打磨。常規(guī)的如機(jī)械臂夾持工件運(yùn)動(dòng)到位置固定的高速旋轉(zhuǎn)的砂輪進(jìn)行打磨，即砂輪固定，工件隨著機(jī)器人運(yùn)動(dòng)，此種打磨方式對于體積大、工藝復(fù)雜的工件打磨不太理想。

為了解決上述打磨領(lǐng)域的各種問題，需要研究出一種新的打磨方式，以適用于智能化、自動(dòng)化生產(chǎn)線加工技術(shù)的發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)合理、適用面廣、生產(chǎn)效率高、自動(dòng)化程度高的壓鑄件多機(jī)器人協(xié)同打磨裝置及方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種壓鑄件多機(jī)器人協(xié)同打磨裝置，包括安裝平臺，設(shè)置于所述安裝平臺上的打磨平臺，位于所述打磨平臺兩側(cè)的打磨機(jī)械手，以及位于所述打磨平臺上方的自動(dòng)上下料機(jī)械手，所述自動(dòng)上下料機(jī)械手用于將壓鑄件移動(dòng)到所述打磨平臺上，所述打磨平臺上固定有并排設(shè)置的第一夾具和第二夾具，分別用于夾緊壓鑄件，所述打磨機(jī)械手的一端固定于所述安裝平臺，另一端延伸至所述打磨平臺上，每個(gè)所述打磨機(jī)械手的端部安裝有打磨工具，兩側(cè)的所述打磨工具用于同時(shí)打磨所述第一夾具或所述第二夾具夾持的壓鑄件的相對兩側(cè)。

進(jìn)一步，所述兩個(gè)打磨機(jī)械手分別布置在所述打磨平臺的兩側(cè)，與所述第一夾具或所述第二夾具所在平面垂直且對稱布置。

進(jìn)一步，所述打磨機(jī)械手具有固定于所述安裝平臺的底座，所述底座上設(shè)有支撐座，所述支撐座上固定安裝有手臂底座，所述手臂底座上活動(dòng)安裝有旋轉(zhuǎn)軸臂，所述旋轉(zhuǎn)軸臂包括依次連接的第一軸臂、第二軸臂及第三軸臂，所述第一軸臂通過周向旋轉(zhuǎn)軸連接于所述手臂底座，可相對所述手臂底座360°旋轉(zhuǎn)，所述第二軸臂活動(dòng)連接于所述第一軸臂的伸出端，所述第三軸臂的一端通過活動(dòng)關(guān)節(jié)連接于所述第二軸臂的伸出端，另一端通過活動(dòng)關(guān)節(jié)連接于所述打磨工具，所述打磨工具可繞垂直于所述第三軸臂軸線的方向180°旋轉(zhuǎn)。

進(jìn)一步，所述打磨工具通過打磨主軸安裝于所述第三軸臂的末端，所述打磨主軸為電動(dòng)主軸或氣動(dòng)主軸，以調(diào)節(jié)所述打磨工具與所述壓鑄件之間的距離。

進(jìn)一步，所述打磨平臺的下方設(shè)有中空槽，所述中空槽內(nèi)布置有傳送帶，用于將所述壓鑄件傳送到所述打磨平臺處。

進(jìn)一步，所述第一夾具和所述第二夾具在豎直方向并排設(shè)置。

進(jìn)一步，所述第一夾具包括固定于所述打磨平臺的底板，所述底板上豎向安裝有第一側(cè)板和第二側(cè)板，所述第一側(cè)板上凸設(shè)有多個(gè)第一圓柱銷與所述壓鑄件一端的圓孔配合，所述第二側(cè)板上固定曲柄連桿滑塊機(jī)構(gòu)，所述曲柄連桿滑塊機(jī)構(gòu)朝向所述第一側(cè)板的方向固定有夾緊板，所述夾緊板上設(shè)有第二圓柱銷及夾緊塊，通過驅(qū)動(dòng)所述曲柄連桿滑塊機(jī)構(gòu)推動(dòng)所述夾緊板朝向所述第一側(cè)板移動(dòng)，所述第二圓柱銷插入壓鑄件端面的圓孔內(nèi)，所述夾緊塊夾緊壓鑄件端面的凸臺，以夾緊定位壓鑄件。

進(jìn)一步，所述第二夾具包括夾具體，用于安裝壓鑄件，所述夾具體的一側(cè)設(shè)有夾緊裝置，所述夾緊裝置具有推桿，所述推桿朝向所述夾具體的一端設(shè)有夾塊，另一端設(shè)有手柄，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)所述手柄時(shí)，所述推桿推動(dòng)所述夾塊朝向所述夾具體移動(dòng)，以夾緊壓鑄件。

進(jìn)一步，所述自動(dòng)上下料機(jī)械手設(shè)置于位于所述打磨平臺上方的安裝板上，所述安裝板的底部四周通過立柱安裝于所述安裝平臺，所述四個(gè)立柱兩兩分布于所述打磨平臺的兩側(cè)，所述安裝板上設(shè)有電機(jī)及被所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)的鏈條，通過所述電機(jī)及所述鏈條驅(qū)動(dòng)所述自動(dòng)上下料機(jī)械手移動(dòng)上料或下料。

一種基于上述壓鑄件多機(jī)器人協(xié)同打磨裝置的打磨方法，包括：先開啟所述自動(dòng)上下料機(jī)械手依次將兩個(gè)壓鑄件送至所述打磨平臺上，并分別通過所述第一夾具和所述第二夾具將壓鑄件定位夾緊，然后開啟所述打磨機(jī)械手，所述兩個(gè)打磨機(jī)械手從工件的兩側(cè)按照規(guī)劃好的路徑運(yùn)動(dòng)到打磨區(qū)域，其末端的打磨工具同時(shí)對所述第一夾具夾持的壓鑄件進(jìn)行打磨，打磨完成后，將打磨完成的壓鑄件從所述第一夾具上取下，所述打磨機(jī)械手移動(dòng)到第二夾具夾持的壓鑄件處，對另一個(gè)壓鑄件進(jìn)行打磨，同時(shí)通過所述自動(dòng)上下料機(jī)械手抓取下一個(gè)壓鑄件安裝于所述第一夾具上，當(dāng)所述第二夾具夾持的壓鑄件打磨完成后，所述打磨機(jī)械手再次移動(dòng)到所述第一夾具夾持的壓鑄件處打磨，循環(huán)進(jìn)行。

本發(fā)明的有益效果：

兩個(gè)打磨機(jī)械手在工件兩側(cè)協(xié)同打磨壓鑄件，使得打磨工作能夠有序高效地進(jìn)行，兩個(gè)打磨機(jī)械手可同時(shí)安裝兩種不同的打磨工具，使得打磨工序更為緊湊，節(jié)省時(shí)間成本，且在打磨平臺上設(shè)置第一夾具和第二夾具，用于裝夾兩種不同的工件，再結(jié)合兩側(cè)的打磨機(jī)械手在每個(gè)工件的兩側(cè)同時(shí)進(jìn)行打磨，充分利用機(jī)械手臂能夠到達(dá)的工作空間，顯著提高了打磨效率，同時(shí)自動(dòng)上下料機(jī)械手使得上述打磨裝置及方法更適用于自動(dòng)化生產(chǎn)線流水作業(yè)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明壓鑄件多機(jī)器人協(xié)同打磨裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明壓鑄件多機(jī)器人協(xié)同打磨裝置中打磨平臺的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖2中第一夾具的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖2中第二夾具的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明壓鑄件多機(jī)器人協(xié)同打磨裝置中打磨機(jī)械手的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明壓鑄件多機(jī)器人協(xié)同打磨裝置中自動(dòng)上下料機(jī)械手的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中，1—安裝平臺、2—打磨平臺、20—第一夾具、201—底板、202—第一側(cè)板、203—第一圓柱銷、204—第二側(cè)板、205—支撐塊、206—第一螺釘、207—第一連接板、208—第二連接板、209—活動(dòng)螺釘、2010—第二螺釘、2011—推板、2012—滑塊、2013—導(dǎo)軌、2014—夾緊板、2015—第二圓柱銷、2016-夾緊塊、2017—直角支撐板、21—第二夾具、211—夾具體、212-推桿、213—夾塊、214—手柄、22-中空槽、23-傳送帶、3-打磨機(jī)械手、30—底座、31-支撐座、32-手臂底座、33-第一軸臂、34-第二軸臂、35-第三軸臂、36-打磨主軸、37-打磨工具、4-自動(dòng)上下料機(jī)械手、40-安裝板、41-立柱、42—橫梁、43—電機(jī)、44—鏈條。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

需要說明，本發(fā)明實(shí)施例中所有方向性指示(諸如上、下、左、右、前、后……)僅用于解釋在某一特定姿態(tài)(如附圖所示)下各部件之間的相對位置關(guān)系、運(yùn)動(dòng)情況等，如果該特定姿態(tài)發(fā)生改變時(shí)，則該方向性指示也相應(yīng)地隨之改變。另外，在本發(fā)明中涉及“第一”、“第二”等的描述僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示其相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個(gè)該特征。

如圖1，本發(fā)明提供一種壓鑄件多機(jī)器人協(xié)同打磨裝置，包括安裝平臺1，設(shè)置于安裝平臺1上的打磨平臺2，位于打磨平臺2兩側(cè)的打磨機(jī)械手3，以及位于打磨平臺2上方的自動(dòng)上下料機(jī)械手4。

如圖1及圖2，打磨平臺2上固定有并排設(shè)置的第一夾具20和第二夾具21，分別用于夾緊壓鑄件，在本實(shí)施例中，第一夾具20和第二夾具21在豎直方向上并排設(shè)置，在其它實(shí)施例中，第一夾具20和第二夾具21也可以是水平并排設(shè)置。打磨平臺2的下方設(shè)有中空槽22，中空槽22內(nèi)布置有傳送帶23，用于將壓鑄件從上一工序輸送到打磨平臺2處，供自動(dòng)上下料機(jī)械手4抓取，適用于生產(chǎn)線流水作業(yè)。

如圖1至圖3，第一夾具20包括固定于打磨平臺2的底板201，底板201固定到中空槽22的正上方，底板201的四個(gè)角分別由螺栓固定安裝到打磨平臺2上。底板201上豎向安裝有第一側(cè)板202和第二側(cè)板204，第一側(cè)板202和第二側(cè)板204均通過螺栓固定安裝于底板201，第一側(cè)板202與第二側(cè)板204之間的空間用于容納壓鑄件，第一側(cè)板202與底板201之間的角落設(shè)有直角支撐板2017，用于對第一側(cè)板202起到加強(qiáng)支撐的作用。第二側(cè)板204為L形，其底部的水平部分固定安裝于底板201，豎直部分與第一側(cè)板202相對，且豎直部分的板面方向與第一側(cè)板202的板面方向相垂直。

第一側(cè)板202朝向第二側(cè)板204橫向凸設(shè)有三個(gè)第一圓柱銷203，與壓鑄件左側(cè)端面的三個(gè)圓孔一一對應(yīng)。第二側(cè)板204上設(shè)有第一連接板207、第二連接板208、推板2011及夾緊板2014，第一連接板207、第二連接板208及推板2011構(gòu)成曲柄連桿滑塊機(jī)構(gòu)，利用死點(diǎn)原理實(shí)現(xiàn)鎖緊。第一連接板208的一端通過第一螺釘206連接于第二側(cè)板204，另一端通過活動(dòng)螺釘209連接于第二連接板208的一端，在本實(shí)施例中，第二側(cè)板204與第一螺釘206連接的位置處設(shè)有支撐塊205，第一螺釘206的一端穿過支撐塊205固定于第二側(cè)板204，另一端供第一連接板207套接，通過支撐塊205可對第一螺釘206進(jìn)行支撐，可提高強(qiáng)度，保證連接可靠性。第一連接板207與第二連接板208相連端部的活動(dòng)螺釘209較長，活動(dòng)螺釘209遠(yuǎn)離第二側(cè)板204的一端伸出第一連接板207或/和第二連接板208一段長度以供操作。第二連接板208遠(yuǎn)離第一連接板207的另一端通過第二螺釘2010連接于推板2011，第二螺釘2010的一端固定于推板2011，另一端供第二連接板208套接。推板2011靠近第二側(cè)板204的表面固定有滑塊2012，第二側(cè)板204上橫向設(shè)有導(dǎo)軌2013，滑塊2012裝設(shè)于導(dǎo)軌2013上。在本實(shí)施例中，第二側(cè)板204上沿豎向排布有兩條橫向延伸的導(dǎo)軌2013，推板2011上固定有兩個(gè)滑塊2012分別與導(dǎo)軌2013對應(yīng)安裝，以保證推板2011的移動(dòng)是沿橫向的，而不會(huì)偏斜。夾緊板2014通過螺栓固定于推板2011的左側(cè)，夾緊板2014朝向第一側(cè)板202橫向凸設(shè)有第二圓柱銷2015及夾緊塊2016，第二圓柱銷2015的位置與壓鑄件右端面的圓孔位置相對應(yīng)，兩者相配合。夾緊塊2016與壓鑄件右側(cè)端面的凸臺位置相對應(yīng)，且兩者形狀一致，優(yōu)選的，夾緊塊2016朝向壓鑄件的端部設(shè)有圓弧形的凹槽，與圓弧形的凸臺相對應(yīng)。

當(dāng)?shù)谝粖A具20對壓鑄件進(jìn)行夾緊時(shí)，手動(dòng)或自動(dòng)驅(qū)動(dòng)活動(dòng)螺釘209逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，第二連接板208與第一連接板207相連的端部順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，第二連接板208左側(cè)通過第二螺釘2010帶動(dòng)推板2011沿導(dǎo)軌2013向左橫向移動(dòng)，而夾緊板2014與推板2011固定連接，因此夾緊板2014隨著推板2011一起向左橫向移動(dòng)，當(dāng)?shù)竭_(dá)死點(diǎn)位置，即第一螺釘206、活動(dòng)螺釘209及第二螺釘2010三者位于同一條直線時(shí)，第一夾具20處于鎖死狀態(tài)，此時(shí)，夾緊板2014端部的夾緊塊2016與壓鑄件右端面的凸臺接觸，第二圓柱銷2015插入到壓鑄件右端面對應(yīng)位置的圓孔內(nèi)，再配合第一圓柱銷203插入壓鑄件左端面的圓孔，實(shí)現(xiàn)壓鑄件定位及夾緊。

本發(fā)明第一夾具20通過第一側(cè)板202的三個(gè)第一定位銷203限制壓鑄件左側(cè)端面的旋轉(zhuǎn)和上下平動(dòng)，通過第二圓柱銷2015與第一圓柱銷203的組合限制了壓鑄件的左右平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了完全定位，且通過夾緊塊2016圓弧夾緊支撐，提高了壓鑄件的定位精度。

如圖1、圖2及圖4，第二夾具21設(shè)置在第一夾具20下方的空間內(nèi)，其底部固定于底板201，第二夾具21包括夾具體211，用于安裝壓鑄件，夾具體211的一側(cè)設(shè)有夾緊裝置，夾緊裝置具有推桿212，推桿212朝向夾具體211的一端設(shè)有夾塊213，另一端設(shè)有手柄214，手柄214鉸接于推桿212的端部，當(dāng)需要夾緊壓鑄件時(shí)，在水平方向順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄214，手柄214會(huì)驅(qū)動(dòng)推桿212向左移動(dòng)，推桿212推動(dòng)夾塊213朝向夾具體211移動(dòng)，以夾緊安裝在夾具體211上的壓鑄件。第二夾具21和第一夾具20分別用于夾持不同種類的壓鑄件。

如圖1及圖5，打磨機(jī)械手3的一端固定于安裝平臺1，另一端延伸至打磨平臺2上。兩個(gè)打磨機(jī)械手3分別布置在打磨平臺2的兩側(cè)，與第一夾具20或第二夾具21所在平面垂直且對稱布置。每個(gè)打磨機(jī)械手3具有固定于安裝平臺1的底座30，底座30上設(shè)有支撐座31，支撐座31的高度設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)是保證打磨工具37能夠達(dá)到壓鑄件的打磨區(qū)域內(nèi)。支撐座31上固定安裝有手臂底座32，手臂底座32上活動(dòng)安裝有旋轉(zhuǎn)軸臂，旋轉(zhuǎn)軸臂包括依次連接的第一軸臂33、第二軸臂34及第三軸臂35，第一軸臂33從手臂底座32向上延伸，通過周向旋轉(zhuǎn)軸連接于所述手臂底座32，可相對手臂底座32做360°旋轉(zhuǎn)，第二軸臂34活動(dòng)連接于第一軸臂33的伸出端，第三軸臂35的一端通過活動(dòng)關(guān)節(jié)連接于第二軸臂34的伸出端，另一端通過活動(dòng)關(guān)節(jié)連接于打磨工具37，打磨工具37可繞垂直于第三軸臂35軸線的方向180°旋轉(zhuǎn)。優(yōu)選的，打磨工具37通過打磨主軸36安裝于第三軸臂35的末端，打磨主軸36為電動(dòng)主軸或氣動(dòng)主軸，以調(diào)節(jié)打磨工具37與壓鑄件之間的距離。兩側(cè)的打磨機(jī)械手3末端安裝的打磨工具37種類不限，根據(jù)工件需求選用，可選擇相同或不同的打磨工具37。使用時(shí)，兩側(cè)的打磨工具37同時(shí)打磨第一夾具20或第二夾具21夾持的壓鑄件的相對兩側(cè)。

如圖1及圖6，自動(dòng)上下料機(jī)械手4用于將壓鑄件移動(dòng)到打磨平臺2上，自動(dòng)上下料機(jī)械手4的橫梁42固定在位于打磨平臺2上方的安裝板40上，安裝板40的底部四周通過立柱41安裝于安裝平臺1，四個(gè)立柱41兩兩分布于打磨平臺2的兩側(cè)，安裝板40上設(shè)有電機(jī)43及被電機(jī)43驅(qū)動(dòng)的鏈條44，通過電機(jī)43及鏈條44驅(qū)動(dòng)自動(dòng)上下料機(jī)械手4移動(dòng)以抓取或取下壓鑄件。

本發(fā)明通過兩個(gè)打磨機(jī)械手3在工件兩側(cè)協(xié)同打磨壓鑄件，使得打磨工作能夠有序高效地進(jìn)行，兩個(gè)打磨機(jī)械手3可同時(shí)安裝兩種不同的打磨工具37，使得打磨工序更為緊湊，節(jié)省時(shí)間成本，且在打磨平臺2上設(shè)置第一夾具20和第二夾具21，用于裝夾兩種不同的工件，再結(jié)合兩側(cè)的打磨機(jī)械手3在每個(gè)工件的兩側(cè)同時(shí)進(jìn)行打磨，充分利用機(jī)械手臂能夠到達(dá)的工作空間，顯著提高了打磨效率，使用自動(dòng)上下料機(jī)械手4使得上述打磨裝置及方法更適用于自動(dòng)化生產(chǎn)線流水作業(yè)。

本發(fā)明還提供一種基于上述壓鑄件多機(jī)器人協(xié)同打磨裝置的打磨方法，包括：先開啟自動(dòng)上下料機(jī)械手4依次將兩個(gè)壓鑄件送至打磨平臺2上，手動(dòng)或自動(dòng)驅(qū)動(dòng)第一夾具20夾緊定位一種壓鑄件，第二夾具21夾緊定位另一種壓鑄件。然后開啟打磨機(jī)械手3，兩個(gè)打磨機(jī)械手3從工件的兩側(cè)按照規(guī)劃好的路徑運(yùn)動(dòng)到打磨區(qū)域，第三軸臂35末端的打磨工具37同時(shí)對第一夾具20夾持的壓鑄件進(jìn)行打磨，打磨完成后，將打磨完成的壓鑄件從第一夾具20上取下，打磨機(jī)械手3移動(dòng)到第二夾具21夾持的壓鑄件處，對另一個(gè)壓鑄件進(jìn)行打磨，同時(shí)通過自動(dòng)上下料機(jī)械手4抓取下一個(gè)壓鑄件安裝于第一夾具20上，當(dāng)?shù)诙A具21夾持的壓鑄件打磨完成后，打磨機(jī)械手3再次移動(dòng)到第一夾具20夾持的壓鑄件處打磨，循環(huán)進(jìn)行。因此打磨機(jī)械手3可以持續(xù)循環(huán)對壓鑄件進(jìn)行打磨，配合多機(jī)器人協(xié)同打磨，大幅提高了打磨效率。本發(fā)明打磨裝置結(jié)構(gòu)合理、適用面廣、生產(chǎn)效率高、自動(dòng)化程度高，適用于大批量壓鑄件的自動(dòng)化生產(chǎn)線流水作業(yè)。

以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。