一种机器人打磨系统的制作方法

本实用新型涉及工业打磨技术领域，尤其涉及一种机器人打磨系统。

背景技术：

打磨装置是现代工件加工过程中重要的加工设备之一，其功能主要是工件修边或表面打磨，使工件更光滑、流线性更好，提高工件质量。

在打磨技术领域，由于客户要求的打磨效率以及打磨精度越来越高，设备的打磨精度越来越好，设备的后续可使用价值越来越高，而现有的设备的单一性不能满足市场的要求，现有的打磨设备有的还需要人工上下料，有的设备只能处理单个工件，而且打磨设备仅用于对特定形状及要求的工件进行打磨加工，无法兼顾不同形状尺寸的工件，影响生产效率低。另外，现有的打磨设备中的机器人手爪占据的体积较大，不利于打磨设备的小型化设计。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种机器人打磨系统，其不仅能够实现打磨以及上下料操作，而且其能够适于不同形状或尺寸的工件。

本实用新型的目的采用如下技术方案实现：

一种机器人打磨系统，包括：机架；机器人，所述机器人安装在所述机架上；所述机器人的手臂的末端安装有机器人手爪，所述机器人手爪配置有用于工件上下料的抓取机构以及至少一个打磨机，各所述打磨机上适于安装耗材；用于放置被加工工件的加工槽，所述加工槽安装在所述机架上并靠近所述机器人设置，所述加工槽内设置有用于固定被加工工件的模具；物料架，所述物料架安装在所述机架上并靠近所述加工槽设置。

进一步地，所述机器人手爪包括：用于和所述机器人的手臂连接的连接轴；与所述连接轴连接的支撑架；可拆卸地安装于所述支撑架上的至少一个打磨机固定机构，各所述打磨机分别由所述打磨机固定机构固定；所述抓取机构安装在所述支撑架上。

进一步地，所述支撑架上配置有至少一个安装板；各所述安装板上分别安装有所述打磨机固定机构；各所述打磨机固定机构包括：可拆卸地安装于所述安装板上的一对支板，所述一对支板相对设置且二者之间间隔预定距离；可拆卸地安装于所述一对支板上的一对夹板，所述一对夹板与所述安装板相对设置，所述一对夹板之间形成适于夹持所述打磨机的夹持口。

进一步地，所述支撑架包括：相对设置的一对板材，所述连接轴与其中一个所述板材连接；连接在所述一对板材之间的连接柱；各所述安装板连接在所述一对板材的边沿处；所述一对板材的边沿处还连接有抓取连接板，所述抓取机构的抓取头部安装在所述抓取连接板上。

进一步地，所述抓取机构为吸盘式抓取机构，所述吸盘式抓取机构包括相连接的吸盘和气管，所述吸盘形成所述抓取机构的抓取头部，所述气管依次穿设过所述支撑架的内腔和所述连接轴的中心孔以与负压系统连通。

进一步地，所述耗材与各所述打磨机粘接，所述机架上还通过框架支撑有支撑板，所述支撑板上设置有用于去除所述打磨机上的耗材的去除机构，以及用于将耗材固定至所述打磨机上的至少一个更换机构，所述支撑板上还形成有用于承接被去除耗材的容纳槽，所述容纳槽靠近所述去除机构设置。

进一步地，所述去除机构包括：支柱，所述支柱安装在所述支撑板上；安装在所述支柱上的第一夹片以及第二夹片；用于驱动所述第一夹片和所述第二夹片做相对运动的开合驱动机构，以使所述第一夹片和所述第二夹片适于夹持或者松开所述耗材。

进一步地，各所述更换机构包括：由所述支撑板支撑的固定板；位于所述固定板上方并适于安装耗材的耗材放置板，与所述耗材放置板滑动配合的多个导向杆，以及驱动所述耗材放置板沿所述导向杆移动的伸缩动力机构。

进一步地，所述固定板上开设有若干设定预定槽口长度的槽口，各所述导向杆与各所述槽口配合，各所述导向杆的顶端均配置有限位片。

进一步地，还包括：安装于机架内的控制器，所述控制器用于控制所述机器人的手臂、所述抓取机构、所述开合驱动机构和所述伸缩动力机构的动作；所述机架上配置有操控面板，所述操控面板与所述控制器电连接。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

1、通过机器人的手臂的翻转，机器人手爪可以抓取物料，再翻转，可以打磨物料；可拆卸的耗材可以根据不同工件的需要更换不同的耗材，可适于不同形状或尺寸的工件，适用范围广。

2、通过将耗材与打磨机粘接，可根据不同形状或尺寸的工件更换不同的耗材，可适于加工不同形状或尺寸的工件，适用范围广。

附图说明

图1为本实用新型实施例的一种机器人打磨系统的立体图；

图2为图1所示的机器人打磨系统的分解图；

图3为图1所示的机器人打磨系统中的机器人手爪的立体图；

图4为图1所示的机器人打磨系统中的物料架、去除机构以及更换机构的立体图。

图中：1、机架；11、框架；2、机器人；3、机器人手爪；31、支撑架；32、打磨机固定机构；33、打磨机；34、连接轴；35、吸盘式抓取机构；351、吸盘； 4、加工槽；41、模具；5、物料架；6、去除机构；61、支撑板；62、支柱；63、第一夹片；64、第二夹片；65、开合驱动机构；66、夹持位置；7、更换机构； 71、固定板；72、耗材放置板；73、导向杆；74、限位片；75、伸缩动力机构； 8、容纳槽；9、操控面板。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

参见图1-图2，示出了本实用新型实施例提供的机器人打磨系统，该机器人打磨系统包括机架1、机器人2、用于放置被加工工件的加工槽4以及用于放置已加工工件或者待加工工件的物料架5。其中，机器人2安装在机架1上，机器人2的手臂的末端安装有机器人手爪3，该机器人手爪3配置有用于工件上下料的抓取机构以及至少一个打磨机33，各打磨机33上安装有可被去除的耗材。加工槽4安装在机架1上并靠近机器人2设置，加工槽4内设置有用于固定被加工工件的模具41，该模具41的形状与被加工工件的形状相适应。

本实用新型实施例提供的机器人打磨系统，在打磨工作过程中，根据具体的加工工艺需求选择相应的面朝向工件。具体如下，由机器人2的手臂移动或旋转带动机器人手爪3，使机器人手爪3其中装有打磨机33的一面靠近加工槽 4内的被加工工件，使打磨机33接触被加工工件并打磨抛光被加工工件，实现打磨操作。在自动上下料过程中，通过机器人2的手臂带动机器人手爪3翻转至安装有抓取机构的一面并靠近工件，对准工件进行抓取动作，实现上下料操作。另外，通过在各打磨机33上可拆卸地安装有耗材，可根据不同形状或尺寸的工件更换不同的耗材，可适于加工不同形状或尺寸的工件，适用范围广。

参见图3，优选地，机器人手爪3包括连接轴34、支撑架31、至少一个打磨机固定机构32以及抓取机构。其中，连接轴34用于和机器人2的手臂连接，支撑架31与连接轴34连接，各打磨机固定机构32可拆卸地安装于支撑架31 上，各打磨机固定机构32内均安装有打磨机33。抓取机构安装在支撑架31上并用于产品上下料。

优选地，支撑架31上配置有至少一个安装板，各安装板上分别安装有打磨机固定机构32。可以理解，安装板的个数优选地与打磨机固定机构32的个数相适应。各打磨机固定机构32包括一对支板以及一对夹板，其中，一对支板通过第一螺栓可拆卸地安装于各安装板上，该一对支板相对设置且二者之间间隔预定距离，以实现从侧面限定打磨机33的安装位置，并与安装板之间留出打磨机 33的容置空间，还能够防止打磨机33在打磨过程中发生不期望的侧向窜动，影响打磨效果。另外，一对夹板通过第二螺栓可拆卸地安装于一对支板上，该一对夹板与安装板相对设置，该一对夹板之间形成适于夹持打磨机33的夹持口，以实现限制打磨机33的径向位置，防止打磨机33在打磨过程中发生不期望的自转，影响打磨效果。优选地，各安装板上均设置有适于顶紧各打磨机33的紧固件，实现限制打磨机33的轴向移动，避免打磨机33发生不期望的轴向移动，影响打磨效果。紧固件优选地为紧固螺栓。通过在侧向、径向以及轴向限位打磨机33，使打磨机33能够稳固地固定在打磨机固定机构32上，避免了打磨机 33在打磨过程中发生不期望的偏转或者偏移，打磨效果好。

优选地，一对夹板包括第一夹持板以及第二夹持板。其中，第一夹持板通过第二螺栓可拆卸地与一对支板连接，该第一夹持板形成有第一弧形夹持面，第二夹持板通过第三螺栓可拆卸地与第一夹持板连接，该第二夹持板形成有第二弧形夹持面，第一弧形夹持面与第二弧形夹持面围成夹持口。通过将第一夹持板可拆卸地与一对支板连接，再将第二夹持板通过第三螺栓与第一夹持板可拆卸连接，这样设置，在需要更换打磨机33时，只需拆下第二夹持板即可实现打磨机33的更换，方便快捷，可提高生产效率。另外，通过第一弧形夹持面与第二弧形夹持面围成夹持口，也即，该夹持口的形状与打磨机33相适应，可实现打磨机33的更稳固的径向固定。

优选地，支撑架31包括相对设置的一对板材、连接轴34以及抓取连接板。其中，连接轴34与其中一个板材连接，一对板材通过连接柱连接在一起。另外，各安装板以及抓取连接板分别连接在一对板材的不同边沿处，抓取机构的抓取头部安装在抓取连接板上。

优选地，抓取机构为吸盘式抓取机构35，该吸盘式抓取机构35包括相连接的吸盘351和气管，吸盘351形成抓取机构的抓取头部，气管依次穿设过支撑架31的内腔和连接轴34的中心孔以与负压系统连通。可以理解，吸盘351的数量可根据实际需求而设定。当然，抓取机构也可以为夹具或者是磁吸式抓取机构。

优选地，为使打磨机33上的耗材容易更换，耗材例如可通过魔术贴的方式与各打磨机33粘接。机架1上还通过框架11支撑有支撑板61，该支撑板61上设置有用于去除打磨机33上的耗材的去除机构6以及用于将耗材固定至打磨机 33上的至少一个更换机构7，这些更换机构7用于将耗材固定至打磨机33上。通过设置去除机构6以及更换机构7，实现打磨机33上的耗材的更换。另外，支撑板61上形成有用于承接被去除耗材的容纳槽8，该容纳槽8靠近去除机构 6设置，这样，当去除耗材时耗材可直接掉落至容纳槽8内。

参见图4，优选地，去除机构6包括支柱62、第一夹片63、第二夹片64以及开合驱动机构65。其中，支柱62安装在支撑板61上，第一夹片63以及第二夹片64均安装于支柱62上，从图4中可以看出，第一夹片63位于第二夹片64 的下方。开合驱动机构65由支柱62支撑并用于驱动第一夹片63和第二夹片64 做相对运动。本实施例中优选地，第一夹片63为动夹片，第二夹片64为定夹片，第一夹片63与支柱62滑动配合，以使第一夹片63与第二夹片64之间形成适于夹持耗材的夹持位置66。具体地，开合驱动机构65用于驱动第一夹片 63沿靠近或远离第二夹片64的方向运动，以使第一夹片63和第二夹片64适于夹持或者松开耗材。当需要更换耗材时，机器人2的手臂移动并带动机器人手爪3翻转，直至将需要更换耗材的打磨机33翻转至合适的位置，此时机器人2 的手臂往靠近去除机构6的位置处移动并带动机器人手爪3移动至去除机构6 上的夹持位置66上，此时驱动开合驱动机构65，开合驱动机构65促使第一夹片63往靠近第二夹片64的方向运动直至夹紧耗材的至少部分，此时机器人2 的手臂可来回移动直至将耗材从打磨机33上撕除，最后，机器人2的手臂往远离去除机构6的方向移动，同时，开合驱动机构65促使第一夹片63往远离第二夹片64的方向运动，被去除的耗材可掉落至容纳槽8内。优选地，开合驱动机构65为气缸。

优选地，各更换机构7包括固定板71、位于固定板71上方并适于安装耗材的耗材放置板72、与耗材放置板72滑动配合的多个导向杆73以及伸缩动力机构75。其中，固定板71由支撑板61支撑，伸缩动力机构75的活塞杆与耗材放置板72连接，伸缩动力机构75安装于支撑板61上并用于驱动耗材放置板72 沿导向杆73移动，也即，伸缩动力机构75驱动耗材放置板72沿远离或靠近固定板71的方向运动。当打磨机33上的耗材被去除时，机器人2的手臂带动机器人手爪3往靠近更换机构7的方向运动，到位时，驱动伸缩动力机构75，伸缩动力机构75促使放置有耗材的耗材放置板72往远离固定板71的方向运动直至耗材贴合至打磨机33上，此时机器人2的手臂往远离更换机构7的方向运动，同时，伸缩动力机构75促使耗材放置板72沿靠近固定板71的方向运动直至到位。为避免耗材放置板72在运动的过程中耗材会发生不期望的偏移，在固定板 71上安装有多个导向杆73，各导向杆73之间围合形成耗材放置区，耗材放置于耗材放置区内，导向杆73至少设置有三个，并且各导向杆73均匀分布在固定板71上，也即，各导向杆73均匀围绕耗材放置板72设置，这样，在各导向杆73的导向作用下，可避免耗材偏离耗材放置区，保证耗材准确地贴合到打磨机33上。优选地，伸缩动力机构75为气缸，气缸的缸筒例如安装在固定板71 上。

优选地，耗材放置板72的形状与耗材的形状相对应，耗材放置板72例如可呈圆形或者方形等。这样设置，可根据实际需要放置不同形状的耗材，使打磨机33可更换不同形状的耗材，从而使得打磨机33适用于打磨不同形状的工件，适用范围广。

优选地，固定板71上开设有若干设定预定槽口长度的槽口，各导向杆73 分别与各槽口配合。在使用过程中，可根据耗材的尺寸来灵活调整各导向杆73 在固定板71上的位置，便于放置不同尺寸的耗材，灵活方便。优选地，各导向杆73的顶端均配置有限位片74，这样设置，当将耗材放置板72上的耗材往远离固定板71的方向移动到位时，各限位片74抵顶处于最顶端的耗材，同时，机器人2的手臂移动并带动机器人手爪3靠近最顶端的耗材处直至将处于最顶端的一片耗材贴合至打磨机33上，此时由于限位片74的抵顶作用，可避免其他的耗材被带走。

优选地，本机器人2打磨系统还包括安装于机架1内的控制器，该控制器用于控制机器人2的手臂、抓取机构、开合驱动机构65以及伸缩动力机构75 的动作。另外，机架1上配置有与控制器电连接的操控面板9。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。