适用于机器人磨抛磨具存储库及更换系统的制作方法

本实用新型涉及磨抛技术领域，具体地，涉及一种适用于机器人磨抛磨具存储库及更换系统。

背景技术：

当前对于复杂高精度要求零部件(例如冲压模具)的磨抛，因为复杂高精度要求零部件对表面磨抛质量要求高，从而导致磨抛工艺复杂，当前主要依靠人工进行磨抛，人工磨抛存在磨抛质量一致性差和效率低的问题。

为了满足表面质量要求越来越高的技术要求，实现复杂高精度要求零部件机器人磨抛，实现磨具磨料的自动更换就必不可少。目前虽然已有部分零部件实现机器人自动磨抛，但磨具磨料更换主要依靠手工进行。人工手工更换存在更换周期长，更换时整个工位或流水线需停机的问题，这都严重制约机器人磨抛工位或流水线的自动化与智能化。

公开号为cn106625137a的专利文献公开了一种自动抛光线中砂带抛光机的砂带自动更换装置，主要用于含有砂带抛光机的自动抛光线。该砂带抛光机自动换砂带装置由焊接机架、换带模块、砂带抛光机模块、储带模块和电控模块组成。焊接机架顶部安装有一条水平导轨，导轨上有在电机驱动下左右移动的滑台，其上安装换带模块，左下后方焊出的空箱作为控制柜用于安装电控模块，左下前方用于安装储带模块，右下方安装砂带抛光机模块。通过电控箱中控制单元对该装置各部件的运动控制，实现将废旧砂带从砂带抛光机上取下，并快速装上新砂带的目的，此方案结构复杂，部件繁多，装置庞大，总体上不够简便。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种适用于机器人磨抛磨具存储库及更换系统。

根据本实用新型的一个方面，提供一种适用于机器人磨抛磨具存储库，包括卷帘门、护罩、磨具库框架、刀具座、支架、底板、磨抛磨具，所述护罩安装在磨具库框架周围，所述底板安装在磨具库框架底部，所述卷帘门安装在磨具库框架上，卷帘门、护罩、磨具库框架、底板共同限定了一个容纳空间，所述支架设置在磨具库框架上并位于所述容纳空间内，刀具座设置在支架上，磨抛磨具放置在刀具座上，所述卷帘门具有打开和关闭两个状态，打开状态下，容纳空间与外部空间相互连通；所述关闭状态下，容纳空间与外部空间相互隔离；

所述磨抛磨具包括抛光装置和/或磨抛砂带更换装置。

优选地，所述刀具座上设置有刀柄传感器。

优选地，所述卷帘门包括卷帘门横梁、卷帘门传感器，所述卷帘门滑行固定横梁设置在磨具库框架上端，所述卷帘门传感器包括上端传感器、下端传感器，所述卷帘门横梁连接电动机，通过电动机转动带动卷帘门横梁转动控制卷帘门的开合。

优选地，所述抛光装置包括抛光轮系统、抛光罩壳组件，所述抛光轮系统包括柔性力控制组件、抛光组件，所述抛光罩壳组件包括罩壳支架、罩壳、气缸组件、抛光辅助件，所述柔性力控组件分别连接抛光组件、罩壳支架，所述抛光辅助件连接气缸组件，抛光辅助件设置在罩壳内部，所述罩壳、气缸组件安装在罩壳支架上；所述抛光辅助件辅助抛光组件对待抛光工件进行抛光；所述抛光罩壳组件安装在抛光组件的一侧形成半封闭空间。

优选地，所述柔性力控制组件包括主动接触法兰安装板、主动接触法兰，所述主动接触法兰一端安装在主动接触法兰安装板上，所述主动接触法兰安装板连接罩壳支架，所述主动接触法兰另一端连接机器人末端；

所述抛光组件包括抛光轮、电机、抛光机刀柄，所述电机通过抛光机刀柄连接抛光轮，所述电机连接柔性力控组件的主动接触法兰安装板和/或罩壳支架，所述抛光轮位于罩壳内；

所述罩壳包括抛光轮罩壳主体、罩壳挡板，所述罩壳挡板活动连接抛光轮罩壳主体；所述抛光轮罩壳主体内安装抛光组件的抛光轮，抛光轮罩壳主体至少遮盖半个抛光轮；

所述气缸组件包括气缸支架、气缸安装板、气缸罩壳、气缸，所述气缸安装在气缸安装板上并位于气缸罩壳的内部，所述气缸安装板通过气缸支架连接罩壳支架，所述气缸分别连接抛光辅助件、罩壳；

所述抛光辅助件包括抛光膏、抛光膏夹块，所述抛光膏通过抛光膏夹块连接气缸组件的气缸，所述抛光膏通过抛光膏夹块连接罩壳的罩壳主体。

优选地，所述磨抛砂带更换装置包括支撑装置、升降装置、套接装置、调节装置、砂带，所述支撑装置包括上板、底板、支架，上板设置在支架上方，底板设置在支架下方，所述升降装置安装在底板上，所述套接装置连接升降装置，所述调节装置安装在上板上，所述砂带通过调节装置、套接装置张紧支撑，所述升降装置、套接装置相对于支撑装置在垂直于砂带长度延伸方向上能够相对运动或者在垂直于上板的方向上能够相对运动，所述调节装置能够相对于上板滑动以调节砂带张紧程度；所述套接装置、调节装置将砂带张紧支撑后的形状与待更换砂带的砂带磨抛装置上砂带的形状相匹配。

优选地，所述升降装置包括承压板、升降板、移动导杆、弹簧底座，所述弹簧底座分别安装在底板上、上板上，移动导杆的两端分别通过弹簧底座连接底板和上板，升降板位于底板和上板之间，升降板连接移动导杆并能够相对于移动导杆上下滑移，升降板连接承压板，承压板位于升降板上方；

所述移动导杆与弹簧底座连接处之间、弹簧底座与上板连接处之间、弹簧底座与底板连接处之间均设置有弹簧垫圈；

所述套接装置包括一根或多根套接调节柱杆，所述套接调节柱杆的一端安装在升降装置的升降板上，能够随着升降板一起运动，所述套接调节柱杆的另一端连接砂带并与协同调节装置对砂带进行张紧或松弛；

所述套接装置包括第一套接调节柱杆、第二套接调节柱杆、第三套接调节柱杆、第四套接调节柱杆，所述第一套接调节柱杆、第二套接调节柱杆、第四套接调节柱杆位于承压板的周向上且围成的形状与砂带磨抛装置的一端形状相匹配；

所述调节装置包括滑动调节组件、弯头、滑槽导杆、滑槽件、弯板，所述滑动调节组件的一端连接弯头的一端，弯头的另一端连接滑槽导杆的一端，滑槽导杆的另一端连接滑槽件，滑槽件连接弯板的一侧，弯板的另一侧连接上板，所述滑槽件内置弹簧，滑槽件通过弹簧连接滑槽导杆，通过调节弹簧能够使滑槽导杆带着滑动调节组件在滑槽导杆延伸的方向上往复运动，所述滑动调节组件的另一端连接砂带并协同套接装置对砂带进行张紧或松弛；

所述滑动调节组件包括一根或多根滑动调节柱杆；所述滑槽件通过调整环连接弯板的一侧。

根据本实用新型的另一个方面，提供一种适用于机器人磨抛磨具更换系统，包括机器人、磨抛磨具、磨抛磨具存储库、控制系统，所述磨抛磨具安装在机器人的末端，机器人、磨抛磨具、磨抛磨具存储库均信号连接至控制系统，所述磨抛磨具存储库采用所述的适用于机器人磨抛磨具存储库。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：

1、本实用新型的结构简单紧凑，使用方便，能够显著提高磨抛系统的磨抛效率。

基于本实用新型的进一步改进，还具有如下有益效果：

2、实现磨具自动更换，减少人为对机器人磨抛工位或流水线的干预，提升整个机器人磨抛工位或流水线的自动化与智能化水平。

3、节省更换时间，人工更换需机器人磨抛工位或流水线停机且人工更换周期长，机器人自动更换无需机器人磨抛工位或流水线停机，更换周期短，人工只需在交接班或检修时补充磨具库磨具即可。

4、降低企业成本，一方面自动更换无需人工参与节省企业人工成本，另一方面因为自动更换周期短，可以有效提高机器人磨抛工位或流水线效率，从而节省企业生产制造成本。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型适用于机器人磨抛磨具存储库的示意图。

图2为本实用新型抛光装置的立体示意图。

图3为本实用新型抛光装置的左视示意图。

图4为本实用新型磨抛砂带更换装置的立体示意图。

图5为本实用新型磨抛砂带更换装置的正视示意图。

图6为本实用新型磨抛砂带更换装置的调节装置的结构示意图。

图7为本实用新型适用于机器人磨抛磨具更换系统的示意图。

图中示出：

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

根据本实用新型提供的一种适用于机器人磨抛磨具存储库，如图1所示，包括卷帘门1、护罩2、磨具库框架3、刀具座5、支架件6、底板件9、磨抛磨具11，所述护罩2安装在磨具库框架3周围，所述底板件9安装在磨具库框架3底部，所述卷帘门1安装在磨具库框架3上，卷帘门1、护罩2、磨具库框架3、底板件9共同限定了一个容纳空间，所述支架件6设置在磨具库框架3上并位于所述容纳空间内，刀具座5设置在支架件6上，磨抛磨具11放置在刀具座5上，所述卷帘门1具有打开和关闭两个状态，打开状态下，容纳空间与外部空间相互连通；所述关闭状态下，容纳空间与外部空间相互隔离；所述磨抛磨具11包括抛光装置4和/或磨抛砂带更换装置8。优选地，适用于机器人磨抛磨具存储库的外层支撑为碳钢型材组合搭建的长方体型磨具库框架3，在磨具库框架3的上下，后，左右侧均安置护罩2；在磨具库框架3的前侧安装卷帘门1，所述卷帘门1，护罩2，磨具库框架3组成一个密封空间，在机器人打磨正常工作时卷帘门1处于关闭状态，做到密封除尘的效果，当机器人需更换磨具时卷帘门1开启，实现磨具的自动更换；磨具库框架3内部，用一层工型碳钢型材支架件6和一层底板件9分隔，形成三层储存结构，工型碳钢型材支架件6的第一层梁上，用螺钉连接，等距放置二个刀具座5，二个刀具座5上分别放置有两个抛光装置4，底板件9上并排放置三个磨抛砂带更换装置8。

所述刀具座5上设置有刀柄传感器，所述刀柄传感器能够检测磨抛磨具11的状态信息。所述卷帘门1包括卷帘门横梁、卷帘门传感器7，所述卷帘门滑行固定横梁设置在磨具库框架3上端，所述卷帘门传感器7包括上端传感器、下端传感器，所述卷帘门横梁连接电动机，通过电动机转动带动卷帘门横梁转动控制卷帘门1的开合。优选地，所述卷帘门1包括卷帘门滑行固定横梁，上端卷帘门传感器，下端卷帘门传感器；通过卷帘门滑行固定横梁保证卷帘门1在竖直方向上升与下降，通过上端卷帘门传感器和下端卷帘门传感器保证卷帘门1开合到位，防止卷帘门1关闭不严导致粉尘进入和卷帘门1开合不到位机器人自动更换磨具时发生撞击事件；当卷帘门需要开合时，电动机转动带动电动机皮带轮的转动，电动机皮带轮通过传动皮带带动卷帘门横梁转动，卷帘门横梁带动转轮盘转动从而带动卷帘门的上升与下降，实现磨具库库的开合，通过电动机的正反转可以实现磨具库的开合，通过上端卷帘门传感器和下端卷帘门传感器控制电动机的启停时间。

如图2-3所示，所述抛光装置4包括抛光轮系统、抛光罩壳组件，所述抛光轮系统包括柔性力控制组件、抛光组件，所述抛光罩壳组件包括罩壳支架1011、罩壳、气缸组件、抛光辅助件，所述柔性力控组件分别连接抛光组件、罩壳支架1011，所述抛光辅助件连接气缸组件，抛光辅助件设置在罩壳内部，所述罩壳、气缸组件安装在罩壳支架1011上；所述抛光辅助件辅助抛光组件对待抛光工件进行抛光；所述抛光罩壳组件安装在抛光组件的一侧形成半封闭空间。

所述柔性力控制组件包括主动接触法兰安装板101、主动接触法兰108，所述主动接触法兰108一端安装在主动接触法兰安装板101上，所述主动接触法兰安装板101连接罩壳支架1011，所述主动接触法兰108另一端连接机器人末端；所述抛光组件包括抛光轮107、电机109、抛光机刀柄1010，所述电机109通过抛光机刀柄1010连接抛光轮107，所述电机109连接柔性力控组件的主动接触法兰安装板101和/或罩壳支架1011，所述抛光轮107位于罩壳内；所述罩壳包括抛光轮罩壳主体105、罩壳挡板106，所述罩壳挡板106活动连接抛光轮罩壳主体105；所述抛光轮罩壳主体105内安装抛光组件的抛光轮107，抛光轮罩壳主体105至少遮盖半个抛光轮107；所述气缸组件包括气缸支架102、气缸安装板103、气缸罩壳104、气缸，所述气缸安装在气缸安装板103上并位于气缸罩壳104的内部，所述气缸安装板103通过气缸支架102连接罩壳支架1011，所述气缸分别连接抛光辅助件、罩壳；所述抛光辅助件包括抛光膏、抛光膏夹块，所述抛光膏通过抛光膏夹块连接气缸组件的气缸，所述抛光膏通过抛光膏夹块连接罩壳的罩壳主体。

如图4-6所示，所述磨抛砂带更换装置8包括支撑装置、升降装置、套接装置、调节装置、砂带201，所述支撑装置包括上板204、底板2011、支架2012，上板204设置在支架2012上方，底板2011设置在支架2012下方，所述升降装置安装在底板2011上，所述套接装置连接升降装置，所述调节装置安装在上板204上，所述砂带201通过调节装置、套接装置张紧支撑，所述升降装置、套接装置相对于支撑装置在垂直于砂带201长度延伸方向上能够相对运动或者在垂直于上板204的方向上能够相对运动，所述调节装置能够相对于上板204滑动以调节砂带201张紧程度；所述套接装置、调节装置将砂带201张紧支撑后的形状与待更换砂带的砂带磨抛装置上砂带的形状相匹配。

所述升降装置包括承压板209、升降板2010、移动导杆2014、弹簧底座2015，所述弹簧底座2015分别安装在底板2011上、上板204上，移动导杆2014的两端分别通过弹簧底座2015连接底板2011和上板204，升降板2010位于底板2011和上板204之间，升降板2010连接移动导杆2014并能够相对于移动导杆2014上下滑移，升降板2010连接承压板209，承压板209位于升降板2010上方；所述移动导杆2014与弹簧底座2015连接处之间、弹簧底座2015与上板204连接处之间、弹簧底座2015与底板2011连接处之间均设置有弹簧垫圈；所述套接装置包括一根或多根套接调节柱杆，所述套接调节柱杆的一端安装在升降装置的升降板2010上，能够随着升降板2010一起运动，所述套接调节柱杆的另一端连接砂带201并与协同调节装置对砂带201进行张紧或松弛；所述套接装置包括第一套接调节柱杆205、第二套接调节柱杆206、第三套接调节柱杆207、第四套接调节柱杆208，所述第一套接调节柱杆205、第二套接调节柱杆206、第四套接调节柱杆208位于承压板209的周向上且围成的形状与砂带磨抛装置的一端形状相匹配所述调节装置包括滑动调节组件、弯头2016、滑槽导杆2017、滑槽件2018、弯板2020，所述滑动调节组件的一端连接弯头2016的一端，弯头2016的另一端连接滑槽导杆2017的一端，滑槽导杆2017的另一端连接滑槽件2018，滑槽件2018连接弯板2020的一侧，弯板2020的另一侧连接上板204，所述滑槽件2018内置弹簧，滑槽件2018通过弹簧连接滑槽导杆2017，通过调节弹簧能够使滑槽导杆2017带着滑动调节组件在滑槽导杆2017延伸的方向上往复运动，所述滑动调节组件的另一端连接砂带201并协同套接装置对砂带201进行张紧或松弛；所述滑动调节组件包括一根或多根滑动调节柱杆；所述滑槽件2018通过调整环2019连接弯板2020的一侧。

本实用新型的目的在于提供一种硬件结构，基于本实用新型的进一步改进，具有如下功能：

根据本实用新型提供的一种适用于机器人磨抛磨具更换系统，如图7所示，包括机器人10、磨抛磨具11、磨抛磨具存储库12、控制系统13，所述磨抛磨具11安装在机器人10的末端，机器人10、磨抛磨具11、磨抛磨具存储库12均信号连接至控制系统13，所述磨抛磨具存储库12采用所述的适用于机器人磨抛磨具存储库。所述控制系统13包括机器人控制柜、磨抛磨具控制柜、磨抛磨具存储库控制柜，所述机器人控制柜、磨抛磨具控制柜、磨抛磨具存储库控制柜之间能够相互通讯，所述机器人控制柜控制机器人10行进速度，进行磨抛节拍控制，同时机器人控制柜还与磨抛磨具控制柜、磨抛磨具存储库控制柜相互通讯；所述磨抛磨具控制柜包含以下任一个或任多个模块：主动接触法兰输出力控制模块、电机控制模块、气缸控制模块；磨抛磨具控制柜控制磨抛磨具11对待加工工件进行磨抛加工；所述磨抛磨具存储库控制柜连接磨抛磨具存储库12，控制并检测卷帘门1开合，同时对存储的磨抛磨具11的状态信息进行检测。所述控制系统13能够接收并处理机器人控制柜、磨抛磨具控制柜、磨抛磨具存储库控制柜传递的信息，根据实际加工需要控制机器人10到磨抛磨具存储库12进行磨抛磨具11的更换。

优选地，一种适用于机器人磨抛磨具更换系统包括机器人10、磨抛磨具11、磨抛磨具存储库12、控制系统13四大部分；通过机器人10与磨抛磨具存储库12联动，实现机器人磨抛磨具自动更换，通过控制系统13实现磨抛磨具11、机器人磨抛磨具存储库12与机器人10之间的通讯，通过机器人实时控制动力工具与机器人磨抛磨具存储库11，实现更换磨抛磨具的机器人控制。

控制系统13主要由机器人控制柜、磨抛磨具控制柜、磨抛磨具存储库控制柜组成。机器人控制柜控制机器人行进速度等参数，进行磨抛节拍控制，同时机器人控制柜还与磨抛磨具控制柜、磨抛磨具存储库相互通讯，控制其运作。磨抛磨具控制柜主要包括主动接触法兰输出力控制，电机控制，气缸控制等，可以控制磨抛磨具对待加工工件进行磨抛加工。磨抛磨具存储库可以控制并检测卷帘门开合，同时对存储的磨抛磨具11是否在位进行检测。

当机器人控制柜接收到磨抛磨具控制柜传来的更换磨抛磨具命令信号时，机器人控制柜控制机器人靠近磨抛磨具存储库，同时，机器人控制柜控制磨抛磨具存储库控制柜，进而控制卷帘门打开，卷帘门传感器7检测卷帘门开合情况，并将检测反馈信号反馈给磨抛磨具存储库控制柜进而传送给机器人控制柜，当卷帘门1开合到位后才可进行磨抛磨具的自动更换。

当机器人六轴末端所夹持的是抛光磨抛磨具时，需更换抛光装置4。此时，磨抛磨具存储库通过刀具座5上的刀柄传感器检测当前刀位是否有抛光装置4和当前抛光装置4是否满足打磨要求，进而传递给机器人控制柜作出判定，从而决定是否能正常进行抛光装置4的自动更换。当磨抛磨具存储库12上无可使用抛光装置4进行自动更换时，刀柄传感器将信息反馈给机器人控制柜，机器人控制柜控制机器人10停止工作并发出警报，提示进行抛光装置4的人工更换。

当机器人的第六轴末端的磨抛磨抛磨具为柔性砂带磨抛装置时，机器人在底板件9上固定的磨抛砂带更换装置8上自动更换砂带。此时，机器人控制柔性砂带磨抛装置靠近磨抛砂带更换装置8。磨抛砂带更换装置8的承压板受到柔性砂带磨抛装置的张紧轮的压力，带动升降板2010向下移动，使第一套接调节柱杆205、第二套接调节柱杆206、第三套接调节柱杆207、第四套接调节柱杆208向下压缩并与其接触的砂带201分离，分离后砂带201与套接调节柱杆连接部分套接在柔性砂带磨抛装装置上；再通过第一滑动调节柱杆202，第二滑动调节柱杆203调节砂带201的张紧形状，使得砂带201与滑动调节柱杆连接的部分套接在柔性砂带磨抛装置上，随后，柔性磨抛装置上侧气缸带动张紧轮张紧，将砂带201与滑动调节柱杆分离，从而实现砂带201自动更换。

通过机器人10、磨抛磨具11、磨抛磨具存储库12、控制系统13组成一个机器人磨抛磨具更换系统，控制系统13保证了所有的控制都由机器人来控制，从而保证整个机器人磨抛磨具更换系统参数可控可调整，提升整个系统的自动化与智能化。

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化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。