中部件智能化打磨工作站的制作方法

文档序号:42133092发布日期:2025-06-13 15:41阅读:50来源:国知局

本发明涉及工业自动化设备,具体为中部件智能化打磨工作站。


背景技术:

1、中部件打磨工作站是现代工业生产中常见的设备,主要用于对各种工件进行坡口、表面抛光、打磨等加工处理。通过自动化打磨工作站,可以提高生产效率,减少人工操作,提高工件的表面质量和一致性。随着工业自动化需求的不断增长,打磨工作站正逐步向高精度、高效率的方向发展,以满足不同类型工件的加工需求。

2、现有的中部件打磨工作站通常由抓取机构、打磨机构和控制系统组成。抓取机构负责将工件从上料区搬运至打磨区,打磨机构则通过固定的打磨工具对工件进行表面处理。该设备的工作原理是通过预设的程序控制抓取和打磨操作,实现工件的自动化搬运和加工。

3、现有的中部件打磨工作站在工件的识别与定位、抓取的稳定性以及设备的灵活适应性方面存在不足,首先,由于缺乏精确的视觉扫描和实时控制,设备在处理不同形状和位置的工件时常出现识别不准确的问题;其次,抓取机构的单一吸附方式导致工件在搬运过程中容易出现偏移或不稳固的情况,影响了打磨精度;此外,传统的抓取和打磨设备在面对不同规格工件时缺乏灵活性,难以自动调整以适应多样化的生产需求。


技术实现思路

1、针对现有技术的不足,本发明提供了中部件智能化打磨工作站,解决了现有设备的识别不准、抓取不稳和适应性差的问题。

2、为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:中部件智能化打磨工作站,包括:

3、工件,为装置中需要进行加工处理的目标部件;

4、抓取机构,其设置在所述工件的外侧,用于提供工件放置的区域,并实现对工件的自动化搬运,无需员工手动操作,所述抓取机构包括可移动的z轴模组和磁吸组件,所述磁吸组件位于所述z轴模组的底部,所述磁吸组件用于将工件吸附,z轴模组用于将工件提升或下降,配合动作下能够在加工过程中保持工件的平稳;

5、视觉扫描系统,其固定连接在所述抓取机构的横梁底部,用于实现对工件的自动识别和姿态分析,以辅助运输机构抓取机构的抓取和搬运,同时避免无效加工;

6、打磨机构,其设置在所述抓取机构的中部,用于对运输的工件进行自动化的坡口和表面打磨操作。

7、优选的,所述抓取机构包括两个导轨,两个所述导轨的上侧滑动连接有一个抓取桁架,所述抓取桁架的横梁上滑动连接有z轴模组,所述z轴模组的输出端固定连接有连接板,所述连接板的底部固定连接有多个伸缩气缸,所述伸缩气缸的输出端滑动连接有气缸柱塞,磁吸组件固定连接在所述气缸柱塞远离所述伸缩气缸的一端,所述磁吸组件包括多个隔板,所述隔板固定连接在所述伸缩气缸的外侧,所述隔板的中部滑动连接有多个滑杆,所述滑杆的底端固定连接有电磁铁,所述滑杆的外周螺纹连接有锁止螺母,所述滑杆的外周套设有复位弹簧,所述复位弹簧固定连接在所述隔板和所述电磁铁之间。

8、优选的,所述上料位远离所述视觉扫描系统的一侧设置有下料位。

9、优选的,所述打磨机构包括两个支撑板,两个所述支撑板均位于所述抓取机构的中部,两个所述支撑板的上侧均固定连接有齿条,所述支撑板上通过滑轨滑动连接有打磨桁架,所述打磨桁架的外侧固定连接有两个驱动电机一,两个所述驱动电机一的输出端均固定连接有齿轮,所述齿轮和所述齿条相啮合,所述打磨桁架的横梁上滑动连接有z轴模组二,z轴模组二的移动端上固定连接有驱动电机二,所述驱动电机二的输出端固定连接有打磨头,所述打磨头和所述工件相接触。

10、优选的,所述上料位和所述下料位的上侧设置有皮带运输机构,其用于将工件运输,从而实现上料和下料操作。

11、优选的,所述打磨头包括可替换的多种打磨工具,能够根据加工需求自动选择合适的打磨工具进行作业,所述打磨头与驱动电机二之间通过螺栓连接。

12、优选的,所述视觉扫描系统包括图像处理模块,所述图像处理模块通过对图像数据的分析,生成工件的位置信息和姿态参数,并将所述信息传输至抓取机构和打磨机构的控制系统。

13、优选的,所述图像处理模块通过内置的图像分析算法,对工件的几何特征进行分析,以确定工件的边缘、轮廓、形状、尺寸及空间姿态。

14、优选的,所述视觉扫描系统还包括控制单元,所述控制单元连接于图像处理模块和抓取机构的控制系统之间,用于接收工件的位置信息和姿态参数,并通过分析这些数据生成控制指令,以指导抓取机构进行准确的抓取和搬运操作。

15、优选的,所述视觉扫描系统的图像处理模块配备有可编程接口,所述可编程接口能够根据生产需求调整摄像头的分辨率、扫描范围和图像处理参数,以适应不同规格和形状的工件。

16、工作原理:使用时,在工件被送至上料区后,视觉扫描系统通过高分辨率摄像头捕捉工件的图像,并利用图像处理模块分析工件的位置信息和姿态参数,并传递给抓取机构和打磨机构的控制系统中,此时通过导轨和抓取桁架的作用下使抓取机构带动磁吸组件移动至工件上方,并通过驱动z轴模组一使磁吸组件向下移动,优先使电磁铁与工件接触,从而对工件进行抓取,在针对不同形状的工件加工时,通过驱动伸缩气缸收缩,使电磁铁将复位弹簧压缩,从而使电磁铁抬起不与工件接触,此时能够避免在对工件抓取时多余的电磁铁将放置工件的台架抓取;

17、同时通过支撑板和打磨桁架的配合下能够使z轴模组二进行平行移动,z轴模组二能够使驱动电机二进行升降移动,同时在驱动电机二的作用下能够使打磨头旋转,从而配合抓取机构将工件移动至打磨头的上方后进行位置的调整,从而能够完成工件的加工操作;

18、加工完成后,通过将工件放入下料位的上侧,并进行下料工作,上料与下料操作均为皮带运输机构,且皮带运输机构为现有技术,文中不再过多赘述。

19、本发明提供了中部件智能化打磨工作站。具备以下有益效果:

20、1、本发明通过视觉扫描系统与控制单元的协调,实现了工件的精准识别和实时定位,配合抓取机构和打磨机构的高效联动,使工件搬运与加工流程自动化、一体化,提升了生产效率和加工精度。

21、2、本发明通过结合磁吸组件和气缸升降,实现了对工件的稳定抓取与搬运,无论工件形状和重量如何变化,都能确保其在操作中的位置稳定性,从而提高了设备的操作可靠性。



技术特征:

1.中部件智能化打磨工作站,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的中部件智能化打磨工作站,其特征在于,所述抓取机构(10)包括两个导轨(101),两个所述导轨(101)的上侧滑动连接有一个抓取桁架(102),所述抓取桁架(102)的横梁上滑动连接有z轴模组(103),所述z轴模组(103)的输出端固定连接有连接板(104),所述连接板(104)的底部固定连接有多个伸缩气缸(105),所述伸缩气缸(105)的输出端滑动连接有气缸柱塞(106),磁吸组件固定连接在所述气缸柱塞(106)远离所述伸缩气缸(105)的一端,所述磁吸组件包括多个隔板(113),所述隔板(113)固定连接在所述伸缩气缸(105)的外侧,所述隔板(113)的中部滑动连接有多个滑杆(108),所述滑杆(108)的底端固定连接有电磁铁(107),所述滑杆(108)的外周螺纹连接有锁止螺母,所述滑杆(108)的外周套设有复位弹簧(109),所述复位弹簧(109)固定连接在所述隔板(113)和所述电磁铁(107)之间。

3.所述视觉扫描系统(30)的底部设置有上料位(111),所述上料位(111)远离所述视觉扫描系统(30)的一侧设置有下料位(112)。

4.根据权利要求1所述的中部件智能化打磨工作站,其特征在于,所述打磨机构(40)包括两个支撑板(401),两个所述支撑板(401)均位于所述抓取机构(10)的中部,两个所述支撑板(401)的上侧均固定连接有齿条(402),所述支撑板(401)上通过滑轨滑动连接有打磨桁架(403),所述打磨桁架(403)的外侧固定连接有两个驱动电机一(404),两个所述驱动电机一(404)的输出端均固定连接有齿轮(405),所述齿轮(405)和所述齿条(402)相啮合,所述打磨桁架(403)的横梁上滑动连接有z轴模组二(408),z轴模组二(408)的移动端上固定连接有驱动电机二(406),所述驱动电机二(406)的输出端固定连接有打磨头(407),所述打磨头(407)和所述工件(20)相接触。

5.根据权利要求4所述的中部件智能化打磨工作站,其特征在于,所述上料位(111)和所述下料位(112)的上侧设置有皮带运输机构,其用于将工件运输,从而实现上料和下料操作。

6.根据权利要求4所述的中部件智能化打磨工作站,其特征在于,所述打磨头(407)包括可替换的多种打磨工具,能够根据加工需求自动选择合适的打磨工具进行作业,所述打磨头(407)与驱动电机二(406)之间通过螺栓连接。

7.根据权利要求2所述的中部件智能化打磨工作站,其特征在于,所述视觉扫描系统(30)包括图像处理模块,所述图像处理模块通过对图像数据的分析,生成工件(20)的位置信息和姿态参数,并将所述信息传输至抓取机构(10)和打磨机构(40)的控制系统。

8.根据权利要求7所述的中部件智能化打磨工作站,其特征在于,所述图像处理模块通过内置的图像分析算法,对工件(20)的几何特征进行分析,以确定工件(20)的边缘、轮廓、形状、尺寸及空间姿态。

9.根据权利要求8所述的中部件智能化打磨工作站,其特征在于,所述视觉扫描系统(30)还包括控制单元,所述控制单元连接于图像处理模块和抓取机构(10)的控制系统之间,用于接收工件(20)的位置信息和姿态参数,并通过分析这些数据生成控制指令,以指导抓取机构(10)进行准确的抓取和搬运操作。

10.根据权利要求9所述的中部件智能化打磨工作站,其特征在于,所述视觉扫描系统(30)的图像处理模块配备有可编程接口,所述可编程接口能够根据生产需求调整摄像头的分辨率、扫描范围和图像处理参数,以适应不同规格和形状的工件(20)。


技术总结
本发明涉及工业自动化设备技术领域,公开了中部件智能化打磨工作站,包括:工件,为装置中需要进行加工处理的目标部件;抓取机构,其设置在所述工件的外侧,用于提供工件放置的区域,并实现对工件的自动化搬运,无需员工手动操作,所述抓取机构包括可移动的z轴模组和磁吸组件,所述磁吸组件位于所述z轴模组的底部,所述磁吸组件用于将工件吸附,z轴模组用于将工件提升或下降,配合动作下能够在加工过程中保持工件的平稳。本发明通过视觉扫描系统与控制单元的协调,实现了工件的精准识别和实时定位,配合抓取机构和打磨机构的高效联动,使工件搬运与加工流程自动化、一体化,提升了生产效率和加工精度。

技术研发人员:王峰,翟庆昌,于鑫虎,左军,窦晓宇,李伟明,于凯,李岳松,苏欣
受保护的技术使用者:油特机械工具(大连)有限公司
技术研发日:
技术公布日:2025/6/12
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