高精高效自動(dòng)化磨削與檢測(cè)生產(chǎn)線及生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機(jī)械加工領(lǐng)域，涉及一種高精高效自動(dòng)化磨削與檢測(cè)生產(chǎn)線及生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的自動(dòng)化磨削單元只是單純的完成上下料自動(dòng)，工件的清洗、檢測(cè)、分揀還需要人工操作，不能充分體現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)線的優(yōu)勢(shì)，并且磨削加工出產(chǎn)品(例如鋸片)的尺寸精度一致性無法保證，工作效率也達(dá)不到預(yù)期效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種高精高效自動(dòng)化磨削與檢測(cè)生產(chǎn)線及生產(chǎn)方法，該生產(chǎn)線是一臺(tái)三自由度直角坐標(biāo)機(jī)械手服務(wù)兩臺(tái)臥式圓臺(tái)平面磨床的生產(chǎn)線。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。
[0005]高精高效自動(dòng)化磨削與檢測(cè)生產(chǎn)線，包括三自由度機(jī)械手機(jī)構(gòu)、清洗機(jī)構(gòu)、翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、檢測(cè)機(jī)構(gòu)、工作臺(tái)、物料臺(tái)和兩臺(tái)分列于工作臺(tái)兩端的磨床。所述三自由度機(jī)械手機(jī)構(gòu)，用于為清洗機(jī)構(gòu)、翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、檢測(cè)機(jī)構(gòu)、工作臺(tái)、物料臺(tái)和兩臺(tái)磨床上下料。所述工作臺(tái)，用于安裝三自由度機(jī)械手機(jī)構(gòu)、清洗機(jī)構(gòu)、翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、檢測(cè)機(jī)構(gòu)和物料臺(tái)。所述物料臺(tái)，用于放置工件。工作臺(tái)和物料臺(tái)均可以由矩形方管和鋼板焊接組成。
[0006]三自由度機(jī)械手機(jī)構(gòu)，包括X軸部件、Y軸部件、Z軸部件和機(jī)械手部件。X軸部件包括X軸導(dǎo)軌板和X軸滑臺(tái)，X軸滑臺(tái)能夠在X軸導(dǎo)軌板上沿X軸直線運(yùn)動(dòng)。X軸導(dǎo)軌板設(shè)置于Y軸滑臺(tái)上，X軸滑臺(tái)與Z軸導(dǎo)軌板連接。Y軸部件包括Y軸滑臺(tái)和Y軸梁。Y軸梁固定于工作臺(tái)上，Y軸滑臺(tái)能夠在Y軸梁上沿Y軸直線運(yùn)動(dòng)。Z軸部件包括Z軸導(dǎo)軌板和Z軸滑臺(tái)，Z軸滑臺(tái)能夠在Z軸導(dǎo)軌板上沿Z軸直線運(yùn)動(dòng)。Z軸滑臺(tái)的末端連接機(jī)械手部件。機(jī)械手部件包括機(jī)械手盒，機(jī)械手盒上安裝有機(jī)械手電磁鐵和機(jī)械手氣缸，機(jī)械手電磁鐵用于抓取工件，機(jī)械手氣缸用于使工件脫離機(jī)械手電磁鐵的吸附。
[0007]進(jìn)一步的，所述X軸導(dǎo)軌板上安裝X軸直線導(dǎo)軌和X軸滾珠絲杠，X軸滾珠絲杠由X軸伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng);X軸滑臺(tái)連接X軸滾珠絲杠上的X軸絲杠連接塊，X軸滑臺(tái)連接X軸直線導(dǎo)軌上設(shè)置的X軸滑塊。進(jìn)一步的，x軸滾珠絲杠通過X軸支承座固定在X軸導(dǎo)軌板上。進(jìn)一步的，x軸滾珠絲杠通過X軸聯(lián)軸器連接X軸伺服電機(jī)。進(jìn)一步的，X軸伺服電機(jī)通過X軸電機(jī)安裝板固定在X軸導(dǎo)軌板上。進(jìn)一步的，X軸防護(hù)罩安裝在X軸部件外部，其作用是安全防護(hù)和防塵。進(jìn)一步的，X軸部件的X軸伺服電機(jī)通過X軸聯(lián)軸器帶動(dòng)X軸滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)，再通過X軸絲杠連接塊和X軸滑塊，帶動(dòng)X軸滑臺(tái)做X軸方向的直線運(yùn)動(dòng)。
[0008]進(jìn)一步的，所述Y軸梁底部設(shè)有Y軸梁支撐，Y軸梁支撐固定于工作臺(tái)上，Y軸梁設(shè)有Y軸直線導(dǎo)軌和Y軸齒條。所述Y軸滑臺(tái)包括Y軸滑臺(tái)橫板和Y軸滑臺(tái)豎板，相互連接的Y軸齒輪和Y軸伺服電機(jī)固定在Y軸滑臺(tái)豎板上，Y軸齒輪與Y軸齒條配合，Y軸滑臺(tái)橫板與Y軸直線導(dǎo)軌上設(shè)置的Y軸滑塊連接。進(jìn)一步的，Y軸滑臺(tái)橫板和Y軸滑臺(tái)豎板之間還設(shè)有Y軸滑臺(tái)肋板。進(jìn)一步的，Y軸直線導(dǎo)軌有兩件，分別安裝在Y軸梁的頂面和側(cè)面。進(jìn)一步的，Y軸齒條兩端還設(shè)有Y軸限位塊。
[0009]進(jìn)一步的，所述Z軸導(dǎo)軌板上安裝Z軸直線導(dǎo)軌和Z軸滾珠絲杠，Z軸滾珠絲杠由Z軸伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng);Z軸滑臺(tái)連接Z軸滾珠絲杠上的Z軸絲杠連接塊，Z軸滑臺(tái)連接Z軸直線導(dǎo)軌上設(shè)置的Z軸滑塊。進(jìn)一步的，Z軸滾珠絲杠通過Z軸支承座固定在Z軸導(dǎo)軌板上。進(jìn)一步的，Z軸滾珠絲杠通過Z軸聯(lián)軸器連接Z軸伺服電機(jī)。進(jìn)一步的，Z軸伺服電機(jī)通過Z軸電機(jī)安裝板固定在Z軸導(dǎo)軌板上。進(jìn)一步的，Z軸防護(hù)罩安裝在Z軸部件外部，其作用是安全防護(hù)和防塵。進(jìn)一步的，Z軸部件的Z軸伺服電機(jī)通過Z軸聯(lián)軸器帶動(dòng)Z軸滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)，再通過Z軸絲杠連接塊和Z軸滑塊，帶動(dòng)Z軸滑臺(tái)做Z軸方向的直線運(yùn)動(dòng)。進(jìn)一步的，Z軸滑臺(tái)的末端連接有Z軸氣缸，Z軸氣缸連接機(jī)械手部件。進(jìn)一步的，Z軸滑臺(tái)的末端設(shè)有Z軸下端板，Z軸氣缸固定在Z軸下端板上。進(jìn)一步的，Z軸導(dǎo)軌板上設(shè)有Z軸接近開關(guān)，Z軸絲杠連接塊上設(shè)有觸發(fā)Z軸接近開關(guān)的Z軸接近開關(guān)擋板。進(jìn)一步的，Z軸部件的末端還設(shè)有拖鏈連接板。
[0010]進(jìn)一步的，機(jī)械手部件還包括蓋在機(jī)械手盒上的機(jī)械手蓋，機(jī)械手蓋與Z軸氣缸連接。進(jìn)一步的，所述機(jī)械手盒上設(shè)有機(jī)械手氣缸頂塊，機(jī)械手氣缸頂塊由機(jī)械手氣缸驅(qū)動(dòng)，頂出工件脫離機(jī)械手電磁鐵的吸附。進(jìn)一步的，所述機(jī)械手盒上設(shè)有機(jī)械手接近開關(guān)，機(jī)械手接近開關(guān)可以通過機(jī)械手接近開關(guān)墊塊固定在機(jī)械手盒上。
[0011]清洗機(jī)構(gòu)，包括清洗槽、清洗托盤架、清洗電機(jī)、清洗旋轉(zhuǎn)軸、清洗槽蓋、合蓋驅(qū)動(dòng)裝置以及合蓋導(dǎo)向裝置。清洗槽，用于容納清洗液體。清洗托盤架，用于承載工件;所述清洗托盤架包括固定連接的托盤軸和若干托盤桿，托盤桿以托盤軸為中心均勻分布，每個(gè)托盤桿上沿其延伸方向設(shè)有至少一個(gè)清洗托盤橡膠墊。清洗電機(jī)，用于對(duì)清洗旋轉(zhuǎn)軸輸送動(dòng)力。清洗旋轉(zhuǎn)軸，用于將清洗電機(jī)的動(dòng)力傳遞給清洗托盤架。清洗槽蓋，用于在清洗工件時(shí)蓋在清洗托盤架上方。合蓋驅(qū)動(dòng)裝置，用于驅(qū)動(dòng)清洗槽蓋，使清洗槽蓋位于清洗托盤架的上方或者偏離清洗托盤架的上方。合蓋導(dǎo)向裝置，用于將清洗槽蓋的運(yùn)動(dòng)限定在設(shè)定的行程中；合蓋導(dǎo)向裝置包括滑軸和滑套，滑軸固定在清洗槽的內(nèi)側(cè)，滑套固定在滑軸上，并能夠沿著滑軸移動(dòng)，滑套與清洗槽蓋固定連接。
[0012]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述清洗槽的底部還與固定支腳連接，固定支腳便于清洗槽固定在工作臺(tái)上。進(jìn)一步的，所述清洗槽上還設(shè)有進(jìn)水口，進(jìn)水口進(jìn)水實(shí)現(xiàn)工件的清洗。進(jìn)一步的，所述進(jìn)水口可以為兩個(gè)。進(jìn)一步的，所述托盤桿為四根，呈十字形。十字形托桿能讓工件成水平位置，便于沖洗，清洗托盤橡膠墊起到保護(hù)工件加工好的表面不被損傷。進(jìn)一步的，每個(gè)托盤桿上設(shè)有兩個(gè)清洗托盤橡膠墊。進(jìn)一步的，所述清洗機(jī)構(gòu)還包括清洗托盤錐帽，清洗托盤錐帽設(shè)置于托盤軸上方，用于對(duì)工件定位。進(jìn)一步的，清洗電機(jī)通過清洗電機(jī)聯(lián)軸器對(duì)清洗旋轉(zhuǎn)軸輸送動(dòng)力。進(jìn)一步的，所述清洗機(jī)構(gòu)還包括清洗電機(jī)安裝板，清洗電機(jī)安裝板固定于清洗槽的下方，用于固定清洗電機(jī)。進(jìn)一步的，所述清洗電機(jī)安裝板包括上板、下板以及連接上板和下板的豎板。進(jìn)一步的，所述清洗機(jī)構(gòu)還包括旋轉(zhuǎn)軸支承座，旋轉(zhuǎn)軸支承座可以固定在清洗電機(jī)安裝板上，用于固定清洗旋轉(zhuǎn)軸。進(jìn)一步的，所述合蓋驅(qū)動(dòng)裝置包括氣缸，氣缸固定在氣缸支架上。進(jìn)一步的，氣缸支架固定在清洗槽上方。
[0013]翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，包括第一支撐部件、第二支撐部件、主轉(zhuǎn)動(dòng)部件、輔轉(zhuǎn)動(dòng)部件、連接部件、第一夾持部件、第二夾持部件以及驅(qū)動(dòng)部件。第一支撐部件相對(duì)于第二支撐部件并行設(shè)置，第一支撐部件用于承載主轉(zhuǎn)動(dòng)部件。第二支撐部件相對(duì)于第一支撐部件并行設(shè)置，第二支撐部件用于承載輔轉(zhuǎn)動(dòng)部件。連接部件包括第一延伸端和第二延伸端，第一延伸端與主轉(zhuǎn)動(dòng)部件連接，而第二延伸端則與輔轉(zhuǎn)動(dòng)部件連接;連接部件，用于將主轉(zhuǎn)動(dòng)部件的轉(zhuǎn)動(dòng)力過渡給輔轉(zhuǎn)動(dòng)部件，使主轉(zhuǎn)動(dòng)部件和輔轉(zhuǎn)動(dòng)部件在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)保持同步。主轉(zhuǎn)動(dòng)部件，包括第一軸，該第一軸穿過承載于第一支撐部件上的第一軸套，主轉(zhuǎn)動(dòng)部件接收驅(qū)動(dòng)部件傳遞的轉(zhuǎn)動(dòng)力并進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，并將轉(zhuǎn)動(dòng)力傳遞給連接部件。輔轉(zhuǎn)動(dòng)部件，包括第二軸，該第二軸穿過承載于第二支撐部件上的第二軸套，輔轉(zhuǎn)動(dòng)部件接收連接部件傳遞的轉(zhuǎn)動(dòng)力并進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。第一夾持部件，用于夾持工件，并跟隨主轉(zhuǎn)動(dòng)部件轉(zhuǎn)動(dòng)。第一夾持部件，包括第一夾持下板，第一夾持下板上固定有用于吸附工件的第一磁鐵，該第一磁鐵可以吸附工件的一個(gè)面。第一夾持部件還包括第一夾持上板，第一夾持上板與第一夾持下板對(duì)應(yīng)設(shè)置，第一夾持上板上設(shè)有第一橡膠墊，該第一橡膠墊用于對(duì)工件的另一面進(jìn)行緩沖。第二夾持部件，用于夾持工件，并跟隨輔轉(zhuǎn)動(dòng)部件轉(zhuǎn)動(dòng)。第二夾持部件，包括第二夾持下板，第二夾持下板上固定有用于吸附工件的第二磁鐵，該第二磁鐵可以吸附工件的一個(gè)面。第二夾持部件還包括第二夾持上板，第二夾持上板與第二夾持下板對(duì)應(yīng)設(shè)置，第二夾持上板上設(shè)有第二橡膠墊，該第二橡膠墊用于對(duì)工件的另一面進(jìn)行緩沖。
[0014]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述驅(qū)動(dòng)部件包括步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)通過步進(jìn)電機(jī)聯(lián)軸器與第一軸相連。
[0015]翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)還包括步進(jìn)步進(jìn)電機(jī)安裝板，步進(jìn)步進(jìn)電機(jī)安裝板固定在第一支撐部件上，步進(jìn)電機(jī)通過步進(jìn)步進(jìn)電機(jī)安裝板固定在第一支撐部件上。
[0016]所述第一軸通過第一軸安裝板固定于第一支撐部件上。
[0017]進(jìn)一步的，第一軸為變徑軸，該變徑軸包括細(xì)徑端和粗徑端，細(xì)徑端通過步進(jìn)電機(jī)聯(lián)軸器連接步進(jìn)電機(jī)，粗徑端通過第一軸安裝板固定于第一支撐部件上。
[0018]所述第二軸通過第二軸安裝板固定于第二支撐部件上。
[0019]進(jìn)一步的，第二軸為變徑軸，該變徑軸包括細(xì)徑端和粗徑端，粗徑端通過第二軸安裝板固定于第二支撐部件上。
[0020]所述翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)還包括位置感應(yīng)部件。
[0021]位置感應(yīng)部件包括第一接近開關(guān)，第一接近開關(guān)用于檢測(cè)工件被夾持的位置信息，所述第一接近開關(guān)可以固定在步進(jìn)電機(jī)安裝板或者第一支撐部件上，優(yōu)選的，第一接近開