一种全自动抛光设备的制作方法

本发明涉及抛光设备领域，主要涉及一种全自动抛光设备。

背景技术：

现有的带有圆柱面的金属工件，如锅盖、电热水壶壶身等，其抛光主要为机械抛光，即在一定的机械装置上，以相应的接触方式，并在一定的压力作用下，使高速运转着的抛光轮与金属工件表面接触产生摩擦，将金属工件加工表面的余量逐渐磨除或抛磨光滑的工艺。现有的机械化带有圆柱面的金属工件的抛光设备目前尚未成型，带有圆柱面的金属工件的抛光工序仍处于人工抛光阶段，存在人工成本高、劳动强度大、生产时间长、生产质量不稳定性，因此现有技术还有待于改进和发展。

技术实现要素：

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种机械化、自动化程度高的全自动抛光机，可以用于带有圆柱面的金属工件的抛光工序，如锅盖、浅底锅的锅身、煎锅、餐具碟、电热水壶壶身等等，采用该全自动抛光机可以大大降低劳动强度、节省生产时间，提高生产质量，旨在解决现有带有圆柱面的金属工件的抛光工序人工成本高、劳动强度大、生产时间长的问题。同时，本发明全自动抛光机，也可适用于不同材质的工件的抛光工件，如木质、塑料等，根据工件的材质，更换抛光磨头即可。

本发明的技术方案如下：

一种全自动抛光设备，其中，包括上料输送线、对中机构、上料翻转机构、工件承送机构、抛光机构、下料翻转机构和下料输送线；对中机构和上料翻转机构设置在上料输送线的输出端上，上料翻转机构的上料工位与对中机构配合设置；下料翻转机构设置在下料输送线的输入端上；工件承送机构配合设置在抛光机构、上料输送线和下料输送线之间；工件承送机构将工件从上料输送线上的上料翻转机构取下，送至抛光机构进行抛光，再送至下料输送线被下料翻转机构取下。

所述的全自动抛光设备，其中，所述上料翻转机构包括第一上料手爪、第一升降轴、第一旋转轴、第一固定座；第一上料手爪、第一升降轴、第一旋转轴配合安装在所述第一固定座上，所述第一固定座设置在上料输送线上；第一上料手爪设置在第一升降轴上，第一升降轴可带动第一上料手爪进行垂直于第一旋转轴的往复位移运动；第一升降轴固定设置在第一旋转轴上，第一旋转轴可带动第一升降轴和第一上料手爪进行垂直转动。

所述的全自动抛光设备，其中，所述下料翻转机构包括第三上料手爪、第三升降轴、第三旋转轴、第二固定座；所述第三上料手爪、第三升降轴、第三旋转轴配合安装在所述第二固定座上，所述第二固定座设置在下料输送线上；所述第三上料手爪设置在第三升降轴上，第三升降轴可带动第三上料手爪进行垂直于第三旋转轴的往复位移运动；所述第三升降轴固定设置在第三旋转轴上，第三旋转轴可带动第三升降轴和第三上料手爪进行垂直转动。

所述的全自动抛光设备，其中，所述上料翻转机构还包括第二升降轴，所述第一旋转轴与第二升降轴相连，第二升降轴带动第一旋转轴进行垂直转动；所述下料翻转机构还包括第四升降轴，所述第三旋转轴与第四升降轴相连，第四升降轴带动第三旋转轴进行垂直转动。

所述的全自动抛光设备，其中，所述第一升降轴两侧配合设置有第一导向轴和第一线性轴承，第一线性轴承固定设置在第一升降轴的两侧，第一导向轴通过第一线性轴承滑动设置在第一升降轴的两侧，第一导向轴的一端固定设置在第一上料手爪上；

所述第三升降轴两侧配合设置有第二导向轴和第二线性轴承；第二线性轴承固定设置在第三升降轴的两侧，第二导向轴通过第二线性轴承滑动设置在第三升降轴的两侧，第二导向轴的一端固定设置在第三上料手爪上。

所述的全自动抛光设备，其中，所述工件承送机构包括第二上料手爪、第二旋转轴、成十字交叉设置的送料机械手横轴和送料机械手竖轴；第二上料手爪设置在第二旋转轴上，可随第二旋转轴进行转动；第二旋转轴滑动设置在送料机械手竖轴上，送料机械手竖轴滑动设置在送料机械手横轴上；所述第二旋转轴设置为水平转动或垂直转动。

所述的全自动抛光设备，其中，送料机械手横轴由传动机构和伺服电机驱动；该传动机构为丝杆传动机构，包括第一传动丝杆和第一丝杆轴承，第一丝杆轴承滑动设置在第一传动丝杆上，送料机械手竖轴与第一丝杆轴承固定连接；

送料机械手竖轴由传动机构和伺服电机驱动；该传动机构为丝杆传动机构，包括第二传动丝杆和丝杆轴承，丝杆轴承滑动设置在第二传动丝杆上，第二旋转轴与丝杆轴承固定连接。

所述的全自动抛光设备，其中，第一传动丝杆的两侧设置有第一导轨和第一滑块，第一滑块的一面滑动设置在第一导轨上，第一滑块的另一面与送料机械手竖轴固定连接；第二传动丝杆的两侧设置有第二导轨和第二滑块，第二滑块的一面滑动设置在第二导轨上，第二滑块的另一面与第二旋转轴固定连接。

所述的全自动抛光设备，其中，所述工件承送机构还包括第四旋转轴，所述第四旋转轴设置在第二旋转轴上，所述第二上料手爪设置在第四旋转轴的一端；所述第四旋转轴随第二旋转轴旋转，第二上料手爪可随所述第四旋转轴旋转。

所述的全自动抛光设备，其中，所述送料机械手竖轴、送料机械手横轴、第二旋转轴和第四旋转轴上均设置有刹车电机；所述全自动抛光设备还包括自动化控制器，自动化控制器与上述各个机构电连接，用于控制上述各个机构的协调运转。

有益效果：本发明提供的全自动抛光设备，通过各机构的配合设置，实现了五金加工生产线的全自动抛光工序，提高生产效率、减少成本、减少人工参与，很好的解决了现有的五金加工生产过程中，传统人工中转方式由于人工参与度过高，自动化程度低而导致的生产成本高、效率低下、人员劳动强度过大、工伤事故频发以及产品合格率低等技术问题。而且，本发明全自动抛光设备，适用于不同材质的工件的抛光工件，如木质、塑料等，根据工件的材质，更换抛光磨头即可。另外，也能够避免操作人员由于职业导致的尘肺和矽肺。

附图说明

图1为本发明全自动抛光设备的整体结构示意图。

图2为本发明全自动抛光设备的侧面结构示意图。

具体实施方式

本发明提供一种全自动抛光设备，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明所提供的一种全自动抛光设备，该全自动抛光设备可以用于带有圆柱面的金属工件的抛光工序，金属工件可以为锅盖、浅底锅的锅身、煎锅、电热水壶等等。所述全自动抛光设备也可以适用于不同材质的工件的抛光工件，如木质、塑料等，根据工件的材质，更换抛光磨头即可。具体地，结合图1和图2所示，所述全自动抛光设备包括上料输送线1、对中机构3、上料翻转机构2、工件承送机构4、抛光机构5、下料翻转机构6和下料输送线7；对中机构3和上料翻转机构2设置在上料输送线1的输出端上，上料翻转机构2的上料工位与对中机构3配合设置；下料翻转机构6设置在下料输送线7的输入端上；工件承送机构4配合设置在抛光机构5、上料输送线1和下料输送线7之间；工件承送机构4将工件从上料输送线1上的上料翻转机构2取下，送至抛光机构5进行抛光，再送至下料输送线7被下料翻转机构6取下。本发明还包括一个自动化控制器(图中未示出)，自动化控制器与上述各个机构电连接，用于控制上述各个机构的协调运转。

具体地，所述上料翻转机构2包括第一上料手爪201、第一升降轴202、第一旋转轴203、第二升降轴204、第一固定座205；所述第一上料手爪201、第一升降轴202、第一旋转轴203、第二升降轴204配合安装在所述第一固定座205上，所述第一固定座205设置在上料输送线1上；所述第一上料手爪201设置在第一升降轴202上，第一升降轴202可带动第一上料手爪201进行垂直于第一旋转轴203的往复位移运动；所述第一升降轴202固定设置在第一旋转轴203上，第一旋转轴203与第二升降轴204相连，第二升降轴204通过第一旋转轴203带动第一升降轴202和第一上料手爪201进行垂直转动。所述上料翻转机构2的工作过程为，当第一上料手爪201需要抓取上料输送线1上的工件时，第一上料手爪201与上料输送线1相对，上料输送线1上的对中机构3对工件进行对中定位，第一升降轴202带动第一上料手爪201向下运动，抓取工件；抓取工件后，第一升降轴202带动第一上料手爪201向上运动，回到原位；第二升降轴204带动第一旋转轴203进行旋转，使第一升降轴202平行于上料输送线1，第一上料手爪201与工件承送机构4的上料工位相对；第一升降轴202带动第一上料手爪201向前运动，将工件送至工件承送机构4，第一升降轴202带动第一上料手爪201向后运动，回到原位；第二升降轴204带动第一旋转轴203进行回转，使第一升降轴202垂直于上料输送线1，回到原位。这样，上料翻转机构2就实现了工件90°翻转，并将工件送至工件承送机构4上。

另外，所述第一上料手爪201是可拆卸地设置在第一升降轴202上，上料手爪的形式和结构并没有限定，可以根据不同的工件需要，替换与工件相适配的上料手爪，如上料手爪的形式可以为吸盘，根据工件的大小不同，更换不同大小的吸盘。后文中的第二上料手爪、第三上料手爪也是可以根据工件进行更换，在此不赘述。

为了使第一上料手爪201的升降平稳，不晃动，优选地，所述第一升降轴202两侧配合设置有第一导向轴206和第一线性轴承207，第一线性轴承207固定设置在第一升降轴202的两侧，第一导向轴206通过第一线性轴承207滑动设置在第一升降轴202的两侧，第一导向轴206的一端固定设置在第一上料手爪201上。这样，三个着力点驱动第一上料手爪201的上下升降运动，从而使第一上料手爪201的升降平稳，不晃动。

具体地，所述对中机构3包括一对用于将工件的中心定位于固定点的推料机构，对称设置在上料输送线1的两侧；每个推料机构与工件相接触的部位，至少设置一个有用于与工件形成闭合检测回路电极触头。在本发明实施例方案中，工件为金属工件，如高压锅盖等。所述对中定位机构工作原理为，对金属料件进行对中定位时，金属工件进入对称设置的推料机构之间，控制单元接收到有金属工件进入的信号后，控制两侧的推料机构相向同速运动，推料机构在运动的过程中将金属工件向固定点推送，当金属工件两边的推料机构均接触到金属工件时，电极触头与金属工件接触并构成闭合检测回路，控制单元接收到检测信号后，控制推料机构退回原位，完成金属工件的对中定位。

具体地，所述工件承送机构4包括第二上料手爪401、第二旋转轴402、成十字交叉设置的送料机械手横轴404和送料机械手竖轴403；第二上料手爪401设置在第二旋转轴402上，可随第二旋转轴402进行转动；第二旋转轴402滑动设置在送料机械手竖轴403上，送料机械手竖轴403滑动设置在送料机械手横轴404上。通过控制工件在送料机械手竖轴404上的位置，可以根据工件的形状调节与抛光机构的进给度；可通过控制工件在送料机械手横轴404上的位置，可以根据工件的大小调节工件与抛光机构的距离；通过控制第二旋转轴402的旋转角度，可以根据工件的曲面变化调节工件与抛光机构的角度。在本发明中对传动机构和驱动方式不做限定，第二旋转轴402、送料机械手横轴404和送料机械手竖轴403可以由传动机构和伺服电机驱动，伺服电机可以精确地控制第二旋转轴402、送料机械手横轴404和送料机械手竖轴403的运动。

在本发明中，是采用送料机械手横轴404固定不动，送料机械手竖轴403沿送料机械手横轴404方向运动的同时第二旋转轴402能水平转动的组合方式，该组合方式大大降低了机械手本身的生产成本，并提高了稳定性。其中，所述第二旋转轴402可以设置为水平转动或垂直转动。以所述第二旋转轴402设置为水平转动为例，所述工件承送机构4的工作过程为，第二上料手爪401从上料翻转机构2的第一上料手爪201上抓取工件，第二上料手爪401和第二旋转轴402沿送料机械手竖轴403方向运动，离开工件承送机构4的上料工位；第二上料手爪401随第二旋转轴402进行水平旋转，将工件与抛光机构5相对；第二上料手爪401和第二旋转轴402随送料机械手竖轴403沿送料机械手横轴404方向运动，将工件送到抛光工位，抛光机构5启动，对工件进行抛光处理；抛光机构5对工件完成抛光处理后，抛光机构5关闭，第二上料手爪401和第二旋转轴402沿送料机械手竖轴403方向运动，离开抛光工位；第二上料手爪401随第二旋转轴402进行水平旋转，将工件与下料输送线7相对；第二上料手爪401和第二旋转轴402随送料机械手竖轴403沿送料机械手横轴404方向运动，将工件送到下料工位，被下料翻转机构6取下。这样，工件承送机构4就完成了在上料输送线1、抛光机构5、和下料输送线7之间的转运，并将抛光工件送至下料翻转机构6上。第一升降轴202和第二升降轴204可以采用气缸驱动、伺服电机驱动等，驱动结构和传动方式在本方案中不作限制。优选地，本发明实施例方案中以气缸驱动为例，对本发明进行说明。

进一步地，所述工件承送机构4还包括第四旋转轴409，所述第四旋转轴409设置在第二旋转轴402上，所述第二上料手爪401设置在第四旋转轴409的一端；所述第四旋转轴409随第二旋转轴402旋转，所述第四旋转轴409带动第二上料手爪401进行自旋转。这样，在进行抛光工序时，第四旋转轴409启动带动第二上料手爪401进行自旋转，可以使工件表面形成太阳纹，满足工件的需要，如高压锅锅盖表面需要形成太阳纹，如果表面需要形成拉丝纹，则第四旋转轴409不启动。这样，该工件承送机构4中的送料机械手竖轴403、送料机械手横轴404、第二旋转轴402和第四旋转轴409可以为工件提供4个调节自由度，能完全满足工件的抛光工序的需求。更进一步地，所述送料机械手竖轴403、送料机械手横轴404、第二旋转轴402和第四旋转轴409上均设置有刹车电机，能有力地抱住工件，在进行抛光工序时不往回走。

由于该全自动抛光设备适用于所有带有圆柱圆柱面的金属工件的抛光工序，如锅盖、煎锅、电热水壶等等，同时该全自动抛光设备还适用于其他材质的工件的抛光工序，如木质、塑料等，当需要对不同的工件进行抛光时，只需要更换工件承送机构4上的第二上料手爪401，使第二上料手爪401与工件相适配，同时，根据实际情况，对应更换抛光机构5上的磨刀，使之与工件相适配。

进一步地，所述送料机械手横轴404上的传动机构为丝杆传动机构，包括第一传动丝杆405和第一丝杆轴承，第一丝杆轴承滑动设置在第一传动丝杆405上，送料机械手竖轴403与第一丝杆轴承固定连接。伺服电机驱动第一传动丝杆405转动，进而实现送料机械手竖轴403的在送料机械手横轴404上的移动。为了使送料机械手竖轴403在送料机械手横轴404上移动平稳，第一传动丝杆405的两侧设置有第一导轨406和第一滑块，第一滑块的一面滑动设置在第一导轨406上，第一滑块的另一面与送料机械手竖轴403固定连接。这样，三个支撑点支撑送料机械手竖轴403的在送料机械手横轴404上位移运动，从而使送料机械手横轴404的移动平稳，不晃动。所述送料机械手横轴404上的传动机构也可以采用现有的其他传动机构进行传动(如皮带传动等)，也可以采用除伺服电机以外的驱动机构(如气缸等)，本发明中仅以丝杆传动机构和伺服电机进行说明，对传动机构和驱动机构并不进行限制。

所述送料机械手竖轴403上的传动机构也设置为丝杆传动机构，包括第二传动丝杆407和第二丝杆轴承，丝杆轴承滑动设置在第二传动丝杆407上，第二旋转轴402与第二丝杆轴承固定连接。伺服电机驱动第二传动丝杆407转动，进而实现第二旋转轴402的在送料机械手竖轴403上的移动。为了使第二旋转轴402在送料机械手竖轴403上移动平稳，第二传动丝杆407的两侧也设置有第二导轨408和第二滑块，第二滑块的一面滑动设置在第二导轨408上，第二滑块的另一面与第二旋转轴402固定连接。这样，三个支撑点支撑第二旋转轴402在送料机械手竖轴403上位移运动，从而使第二旋转轴402的移动平稳，不晃动。所述送料机械手竖轴403的传动机构也可以采用现有的其他传动机构进行传动(如皮带传动等)，也可以采用除伺服电机以外的驱动机构(如气缸等)，本发明中仅以丝杆传动机构和伺服电机进行说明，对传动机构和驱动机构并不进行限制。

具体地，所述下料翻转机构6的结构与上料翻转机构2相同，包括第三上料手爪601、第三升降轴602、第三旋转轴603、第四升降轴604、第二固定座605；所述第三上料手爪601、第三升降轴602、第三旋转轴603、第四升降轴604配合安装在所述第二固定座605上，所述第二固定座605设置在下料输送线7上；所述第三上料手爪601设置在第三升降轴602上，第三升降轴602可带动第三上料手爪601进行垂直于第三旋转轴603的往复位移运动；所述第三升降轴602固定设置在第三旋转轴603上，第三旋转轴603与第四升降轴604相连，第四升降轴604通过第三旋转轴603带动第三升降轴602和第三上料手爪601进行垂直转动。所述下料翻转机构6的工作过程为，当工件承送机构4将工件送至下料工位时，第四升降轴604带动第三旋转轴603进行旋转，使第三升降轴602平行于下料输送线7，第三上料手爪601与工件承送机构4的下料工位相对；第三升降轴602带动第三上料手爪601向前运动，抓取工件承送机构4上的工件，第三升降轴602带动第三上料手爪601向后运动，回到原位；第四升降轴604带动第三旋转轴603进行回转，使第三升降轴602垂直于下料输送线7；第三升降轴602带动第三上料手爪601向下运动，将工件放于下料输送线7上，第三升降轴602带动第三上料手爪601回升。这样，下料翻转机构6就从工件承送机构4接过工件，并将工件送至下料输送线7上。第三升降轴602和第四升降轴604可以采用气缸驱动、伺服电机驱动等，驱动结构和方式在本方案中不作限制，本发明实施例方案中以气缸驱动为例，对本发明进行说明。

为了使第三上料手爪601的升降平稳，不晃动，优选地，所述第三升降轴602两侧也配合设置有第二导向轴606和第二线性轴承607。第二线性轴承607固定设置在第三升降轴602的两侧，第二导向轴606通过第二线性轴承607滑动设置在第三升降轴602的两侧，第二导向轴606的一端固定设置在第三上料手爪601上。

所述全自动抛光设备还包括喷蜡机构(图中未示出)，用于对抛光后的工件进行喷蜡。所述喷蜡机构与自动化控制器电连接。

以下通过实施例中，以不锈钢高压锅的锅盖为抛光工件，对本发明作进一步地说明。

如图1所示，锅盖是盖面朝上地被放置在上料输送线1上，向对中机构3方向进行输送；当锅盖到达上料翻转机构2下方的预定位置时，上料输送线1停止运动，对中机构3进行动作，对锅盖进行对中定位，调整锅盖在上料输送线1上的位置，使锅盖的中心点与第一上料手爪201的抓取工位相适配。第一气缸驱动第一升降轴202带动第一上料手爪201向下运动，第一上料手爪201通过锅盖的盖面抓取锅盖；第一上料手爪201抓取锅盖后，第一气缸驱动第一升降轴202带动第一上料手爪201向上运动，回到原位。第二气缸驱动第二升降轴204带动第一旋转轴203进行旋转，使第一升降轴202平行于上料输送线1，第一上料手爪201上的锅盖的内表面与承送机构4的上料工位相对；第一升降轴202带动第一上料手爪201向前运动，将锅盖送至工件承送机构4，第二上料手爪401从上料翻转机构2的第一上料手爪201上抓取锅盖；第一升降轴202带动第一上料手爪201向后运动，回到原位；第二升降轴204带动第一旋转轴203进行回转，使第一升降轴202垂直于上料输送线1，回到原位。这样，上料翻转机构2就实现了工件90°翻转，并将工件送至工件承送机构4上。

第二上料手爪401抓取锅盖的内表面后，第二上料手爪401带着锅盖和第二旋转轴402沿送料机械手竖轴403方向运动，离开工件承送机构4的上料工位；第二上料手爪401随第二旋转轴402进行水平旋转，将锅盖的外表面与抛光机构5相对；带着锅盖的第二上料手爪401和第二旋转轴402随送料机械手竖轴403沿送料机械手横轴404方向运动，将锅盖送到抛光工位，抛光机构5启动，对锅盖进行抛光处理；抛光机构5对锅盖完成抛光处理后，抛光机构5关闭，带着锅盖的第二上料手爪401和第二旋转轴402沿送料机械手竖轴403方向运动，离开抛光工位；带着锅盖的第二上料手爪401随第二旋转轴402进行旋转，将锅盖的盖面与下料输送线7相对；第二上料手爪401和第二旋转轴402随送料机械手竖轴403沿送料机械手横轴404方向运动，将锅盖送到下料工位，被下料翻转机构6取下。

当工件承送机构4将锅盖送至下料工位时，第四升降轴604带动第三旋转轴603进行旋转，使第三升降轴602平行于下料输送线7，第三上料手爪601与工件承送机构4的下料工位相对；第三升降轴602带动第三上料手爪601向前运动，抓取工件承送机构4上的锅盖，第三升降轴602带动第三上料手爪601向后运动，回到原位；第四升降轴604带动第三旋转轴603进行回转，使第三升降轴602垂直于下料输送线7；第三升降轴602带动第三上料手爪601向下运动，将锅盖放于下料输送线7上，第三升降轴602带动第三上料手爪601回升。

本发明所提供的全自动抛光设备不仅适用于锅盖的抛光，也适用于其他用于带有圆柱面的金属工件的抛光工序，只需要更换与工件相适应的手爪，同时，根据实际情况，对应更换抛光机构5上的磨刀，使之与工件相适配，即可用于其他工件的抛光。

综上所述，本发明提供的全自动抛光设备，通过各机构的配合设置，实现了五金加工生产线的全自动抛光工序，提高生产效率、减少成本、减少人工参与，很好的解决了现有的五金加工生产过程中，传统人工中转方式由于人工参与度过高，自动化程度低而导致的生产成本高、效率低下、人员劳动强度过大、工伤事故频发以及产品合格率低等技术问题。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。