[实用新型]工业机器人自动砂光抛光装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种自动化加工装备，主要用于制造业中的零件砂光和抛光，该装备利用工业机器人的灵活性，配合浮动轮系、自动变位夹具、力控编程单元等，对复杂外型零件进行自动化、程序化控制加工，它特别适用于对水龙头、水暖装饰件、五金、发动机叶片等零件加工。 

背景技术

在制造业中，铸造零件的砂光和加工零件的抛光是零件成型中的重要工序，对于复杂外型零件，无法利用专用机床进行加工，一般采用人工加工方法，人工加工存在产品一致性差、效率低等问题，更为严重的是砂光和抛光过程中产生粉尘，严重影响工人的身心健康。 

发明内容

本实用新型的目的在于：提供一种工业机器人自动砂光抛光装置，以工业机器人为核心建立自动化加工系统，一方面保证加工产品的质量，提高生产效率，另一方面避免粉尘对工人的伤害，保护工人的身心健康。 

本实用新型的技术解决方案是：该自动砂光抛光装置由工业机器人、自动变位夹具、浮动抛磨机床、软件自动力控编程系统、去毛刺砂轮、零件定位机构组成，自动变位夹具安装在工业机器人的末端，浮动抛磨机床与安装有自动变位夹具的工业机器人相配合，利用抛磨机床上的砂带对夹具上夹持的零件进行砂光和抛光，抛磨机床上设计有砂带调偏机构、浮动机构、砂带自动张紧机构、砂带磨损自动补偿机构以及辅助轮自动转换机构；软件自动力控编程系统涉及零件砂光和抛光时的力精确控制，力控轮由轮外廓、电阻应变片梁、电阻应变片、放大电路组成，电阻应变片粘合在梁上，共有四组，力控轮将力信号参数转换成电信号，通过工业机器人模拟口输入到工业机器人控制器中，去毛刺砂轮去除零件表面的毛刺，它采用浮动结构，利用位置量控制砂轮去除零件表面凸出的毛刺；零件定位机构是表面安装有定位圆柱的托盘，零件上的孔插入托盘上的定位圆柱，从而对零件进行精确定位，自动变位夹具的两个手指插入零件上的安装孔，对零件进行精确的抓取。 

其中，自动变位夹具与抛磨机床配合，在工业机器人关节空间内对零件的所有外表面进行加工，它采用外部定位块与工业机器人相配合，确定夹具的变位角度，变位完成后，利用汽缸和定位销对夹具进行锁紧；自动变位夹具的另一个特征是夹具手指的设计，它采用特殊结构设计，对零件进行精确定位和抓取。 

其中，浮动抛磨机床由砂带调偏机构、轮系浮动机构、砂带自动张紧机构、砂带磨损自动补偿机构和辅助轮自动转换机构组成，浮动抛磨机床有砂带调偏机构，用于砂带的调偏，防止砂带从带轮上滑脱；浮动抛磨机床有轮系浮动机构，使轮系在两个方向进行浮动，该浮动机构一方面使砂光和抛光具有柔性，另一方面补偿零件铸造、零件夹持产生的误差，浮动机构采用导轨、弹簧结构和转台、弹簧结构；浮动抛磨机床有砂带自动张紧机构，利用汽缸控制砂带张紧，具有恒定的张紧力，为便于砂带的自动更换，采用弹簧预张紧结构；浮动抛磨机床有砂带磨损自动补偿机构，在砂带磨损后，利用电机、丝杆结构对砂带与零件间的接触力进行控制，通过增加零件对砂带的正压力补偿砂带的磨损；浮动抛磨机床有辅助轮自动转换机构，对于规则的零件表面采用大的橡胶轮砂光和抛光，对于复杂的不规则表面利用一组可转换的特殊结构的辅助轮系进行砂光和抛光，采用气动马达、槽轮结构对辅助轮系进行自动转换控制。 

其中，自动力控编程方法的核心是力控轮，力控轮由轮外廓、电阻应变片梁和电阻应变片构成，电阻应变片粘合在电阻应变片梁上，共有四组，当零件与力控轮接触时，通过不同应变片上的电压变化，获得零件与力控轮的接触力大小、零件与力控轮外圆轮廓的接触情况，电阻应变片的电压变化信号放大后，通过工业机器人的模拟输入口输入到工业机器人控制器中，利用工业机器人程序，对零件与力控轮的压力、零件与力控轮的接触情况进行自动调整，达到设计定的压力值和正确的接触状态。 

其中，去毛刺砂轮由浮动导轨、砂轮和电机组成，在零件砂光抛光前，利用砂轮去除零件表面上的毛刺，去毛刺量由浮动导轨的位移量确定。 

其中，零件定位机构由托盘和定位圆柱组成，定位圆柱等间隔固定在托盘的上表面，定位圆柱用于精确定位零件上的孔，便于自动变位夹具上的手指精确抓取零件。