本發(fā)明涉及研磨技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，特別涉及一種多工位研磨裝置。

背景技術(shù)：

在拋光行業(yè)中，如圖1所示，傳統(tǒng)的研磨方法是在機(jī)器人的周圍布置所需要的動力頭(磨頭)，機(jī)器人A夾持工件在第一個工位的動力頭B上根據(jù)需要做相對應(yīng)的軌跡運(yùn)動，待完成后轉(zhuǎn)移至下一個工位，以此類推，實際在工作中，其它的動力頭(磨頭)處于待加工狀態(tài)，降低工作效率，而且隨著工步(工位)的增加，效率將急劇下降。為此，有必要設(shè)計一種多工位研磨裝置以徹底解決上述問題，提高效率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、提高效率的多工位研磨裝置。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種多工位研磨裝置，包括控制系統(tǒng)，以及與控制系統(tǒng)連接的分度圓盤打磨工作站、多個六自由度機(jī)械手和多個動力頭裝置，所述分度圓盤打磨工作站包括電環(huán)、360°圓盤和驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述電環(huán)設(shè)于360°圓盤的中部，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)用于驅(qū)動360°圓盤轉(zhuǎn)動，多個所述動力頭裝置均勻布置在360°圓盤的四周，多個所述六自由度機(jī)械手均勻分布在分度圓盤打磨工作站的外圍，且每個六自由度機(jī)械手對應(yīng)一個動力頭裝置。

進(jìn)一步地，所述動力頭裝置包括動力源、安裝板、底座和動力頭，所述安裝板固定于底座上，所述底座固定于360°圓盤上，所述動力源安裝于安裝板上，且該動力源的動力軸穿過安裝板后與動力頭可拆卸式連接。

進(jìn)一步地，所述動力源為伺服電機(jī)，所述伺服電機(jī)還連接有伺服驅(qū)動器。

進(jìn)一步地，所述底座包括底盤80，由下至上依次設(shè)于底盤80上的第一固定盤81、彈性軸、第二固定盤82和至少兩個固定頭83，所述固定頭83與安裝板連接。

進(jìn)一步地，所述動力軸的端部設(shè)有安裝頭84，所述動力頭可拆卸的與安裝頭84連接。

進(jìn)一步地，所述六自由度機(jī)械手包括由下到上依次連接的底座、屈臂、腕部和手部，所述手部上還安裝有用于抓取工件的治具。

進(jìn)一步地，還包括用于外部環(huán)境隔離的安全防護(hù)裝置。

進(jìn)一步地，所述控制系統(tǒng)包括控制所述六自由度機(jī)械手的工業(yè)計算機(jī)和控制所述分度圓盤打磨工作站中驅(qū)動機(jī)構(gòu)和動力頭裝置的PLC控制器。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：本發(fā)明采用集成創(chuàng)新、降低勞動成本，與機(jī)器人的傳統(tǒng)應(yīng)用相比，生產(chǎn)效率成倍提高，而隨著動力頭數(shù)量的增加而增加，可長時間連續(xù)加工，一個操作人員可以控制五臺以上的工業(yè)機(jī)器人拋磨系統(tǒng)，提高了工作效率，降低了使用熟練技工的勞動成本，同時，由于機(jī)器人重復(fù)勞動的一致性較好，使得產(chǎn)品的品質(zhì)一致性并不因為操作者的主觀因素而改變，降低對于操作者技術(shù)的依賴，保證較高的良品率，縮短了加工時間，極大地降低企業(yè)的生產(chǎn)和管理成本。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中研磨裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明所述多工位研磨裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明所述多工位研磨裝置中動力頭裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明所述多工位研磨裝置中六自由度機(jī)械手的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。

參閱圖2所示，本發(fā)明提供一種多工位研磨裝置，包括控制系統(tǒng)，以及與控制系統(tǒng)連接的分度圓盤打磨工作站1、多個六自由度機(jī)械手2和多個動力頭裝置3，所述分度圓盤打磨工作站1包括電環(huán)4、360°圓盤5和驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述電環(huán)4設(shè)于360°圓盤5的中部，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)用于驅(qū)動360°圓盤5轉(zhuǎn)動，多個所述動力頭裝置3均勻布置在360°圓盤5的四周，多個所述六自由度機(jī)械手2均勻分布在分度圓盤打磨工作站1的外圍，且每個六自由度機(jī)械手2對應(yīng)一個動力頭裝置3。

本發(fā)明采用集成創(chuàng)新、降低勞動成本，與機(jī)器人的傳統(tǒng)應(yīng)用相比，生產(chǎn)效率成倍提高，而隨著動力頭數(shù)量的增加而增加，可長時間連續(xù)加工，一個操作人員可以控制5臺以上的工業(yè)機(jī)器人拋磨系統(tǒng)，提高了工作效率，降低了使用熟練技工的勞動成本，同時，由于機(jī)器人重復(fù)勞動的一致性較好，使得產(chǎn)品的品質(zhì)一致性并不因為操作者的主觀因素而改變，降低對于操作者技術(shù)的依賴，保證較高的良品率，縮短了加工時間，極大地降低企業(yè)的生產(chǎn)和管理成本。

本發(fā)明的工作原理為，在使用時，每個六自由度機(jī)械手2上均夾持待加工工件，采用多個六自由度工業(yè)機(jī)械手2與分度圓盤打磨工作站1組合，實現(xiàn)了圓盤流水作業(yè)拋光打磨，提高工作效率、降低了工人勞動強(qiáng)度、節(jié)約成本。六自由度機(jī)械手可以靈活的抓取工件且可以配合分度圓盤打磨工作站打磨復(fù)雜工件。本發(fā)明中動力頭裝置3設(shè)置于圓盤上，與現(xiàn)有的工件設(shè)置于圓盤上，同時多個打磨機(jī)構(gòu)設(shè)置于圓盤周圍相比，大大地節(jié)省了空間。

在本發(fā)明中，所述360°圓盤5將工步需要的動力頭按照工藝要求輸送到需要加工的工位，替代了機(jī)器人需要將被加工工件轉(zhuǎn)移到下一個工步的工作，而360度回轉(zhuǎn)式動力頭回轉(zhuǎn)系統(tǒng)沒有無效的回原點運(yùn)動，也提高了相應(yīng)的效率，相應(yīng)的，在每一個動力頭所對應(yīng)的工位，都有一個被加工工件在進(jìn)行加工，在這種工況下，動力頭的數(shù)量越多，效率越高，通過實際使用，完全達(dá)到了本應(yīng)用所設(shè)計的效率。

下面以4工步為例對本發(fā)明的多工位研磨裝置的工作原理作詳細(xì)介紹：

傳統(tǒng)方式如每個工步的軌跡運(yùn)動時間(加工時間s1)為90s，工位(轉(zhuǎn)移s2)時間為10s，回原點時間(s3)為20s，則該工件的加工時間(s)為：

S＝(S1+S2)XJ+S3＝(90+10)X4+20＝420秒＝7分鐘每件。

傳統(tǒng)的機(jī)器人加工時間不連裝夾時間為420s，合計七分鐘一件。

如圖2所示，如果以本發(fā)明中組合應(yīng)用方法來計算：同樣的加工(s1)時間90s，如果回轉(zhuǎn)盤的時間也計算為工位(轉(zhuǎn)移s2)時間為10s，但一次裝夾數(shù)量為四件，所以抵消了回轉(zhuǎn)四工步的時間，每件的加工時間為：

S＝s1+s2＝90+10＝100秒

合計對比：420秒/100秒＝4.2

也就是說組合應(yīng)用的工效為傳統(tǒng)方法的4.2倍，技術(shù)指標(biāo)而且隨著動力頭數(shù)量的增加而同時增加，也就是說，動力頭數(shù)量越多，效力越高。

參閱圖3所示，所述動力頭裝置3包括動力源6、安裝板7、底座8和動力頭9，所述安裝板7固定于底座8上，所述底座8固定于360°圓盤5上，所述動力源6安裝于安裝板7上，且該動力源6的動力軸穿過安裝板7后與動力頭9可拆卸式連接。

所述動力源為伺服電機(jī)，所述伺服電機(jī)還連接有伺服驅(qū)動器。

所述底座包括底盤80，由下至上依次設(shè)于底盤80上的第一固定盤81、彈性軸、第二固定盤82和至少兩個固定頭83，所述固定頭83與安裝板連接，這樣可以使動力頭在使用過程中的抗振性更好。

所述動力軸的端部設(shè)有安裝頭84，所述動力頭可拆卸的與安裝頭84連接，以便于根據(jù)不同的加工要求更換動力頭。

參閱圖4所示，所述六自由度機(jī)械手2包括由下到上依次連接的底座10、屈臂11、腕部12和手部13，所述手部13上還安裝有用于抓取工件的治具14。

本發(fā)明還包括用于外部環(huán)境隔離的安全防護(hù)裝置。

所述控制系統(tǒng)包括控制所述六自由度機(jī)械手的工業(yè)計算機(jī)和控制所述分度圓盤打磨工作站中驅(qū)動機(jī)構(gòu)和動力頭裝置3的PLC控制器。

本發(fā)明主要解決了打磨拋光行業(yè)異型產(chǎn)品曲面的柔性加工，已應(yīng)用衛(wèi)浴、汽車、摩托車部件、建筑五金等行業(yè)的表面拋磨處理。

本發(fā)明采用智能操作、全自動控制、可重復(fù)編程、能完成三維空間內(nèi)各種作業(yè)的機(jī)電一體化全自動拋光設(shè)備。全數(shù)字化機(jī)器人智能制造系統(tǒng)是自主設(shè)計的新型數(shù)字化、自動化綜合集成生產(chǎn)系統(tǒng)，使得產(chǎn)品很快得以投產(chǎn)。

本發(fā)明改善工作環(huán)境：密閉式機(jī)器人工作間將高噪音和粉塵的工作環(huán)境與外部隔離，避免了操作人員暴露于惡劣環(huán)境下對人體的危害。機(jī)器人自動表面拋磨機(jī)組及自動控制系統(tǒng)；特別適合于惡劣環(huán)境下、多品種、大批量的柔性生產(chǎn)，對穩(wěn)定、提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，改善勞動條件和產(chǎn)品的快速更新?lián)Q代起著十分重要的作用。

本發(fā)明主要用于衛(wèi)浴、汽車、摩托車部件、建筑五金等行業(yè)的表面拋磨處理，是一種人工智能操作、全自動控制、可重復(fù)編程、能完成三維空間內(nèi)各種作業(yè)的機(jī)電一體化全自動拋光設(shè)備。全數(shù)字化機(jī)器人智能制造系統(tǒng)是自主設(shè)計的新型數(shù)字化、自動化綜合集成生產(chǎn)系統(tǒng)，節(jié)省時間：離線編程技術(shù)能夠很快生成另一個需要拋磨產(chǎn)品的程序，使得產(chǎn)品很快得以投產(chǎn)。柔性加工能力使得系統(tǒng)更快的從加工一種工件，對于小批量、多種類工件生產(chǎn)尤其效率高。

本發(fā)明采用的六自由度機(jī)器手打磨拋光設(shè)備及自動控制系統(tǒng)設(shè)備產(chǎn)品對行業(yè)技術(shù)的進(jìn)步的具有重要的貢獻(xiàn)，主要體現(xiàn)在：

1、六自由度機(jī)械手通過控制系統(tǒng)與工裝治具靈活的對工件進(jìn)行準(zhǔn)確的抓取B.通過濕式打磨拋光，整個打磨拋光都在一個相對封閉無塵的液磨區(qū)域內(nèi)完成，根據(jù)工件工藝要求完成不同部位的打磨，最終達(dá)到產(chǎn)品要求。工件自轉(zhuǎn)且可調(diào)速,主要工作原理是利用每組磨頭伺服電機(jī)形狀編程走仿形曲線。

2、智能磨削機(jī)器人系列技術(shù)：降低勞動成本：與人工相比，生產(chǎn)效率提高，可長時間連續(xù)加工，一個操作人員可以控制5臺以上的工業(yè)機(jī)器人拋磨系統(tǒng)，提高了工作效率，降低了使用熟練技工的勞動成本。提高產(chǎn)品質(zhì)量：拋磨產(chǎn)品質(zhì)量的高度一致性好，降低了產(chǎn)品的不合格率，提升了產(chǎn)品的質(zhì)量。提高了成品率，縮短了加工時間，并極大地降低企業(yè)的生產(chǎn)和管理成本。

3、解決拋光、打磨機(jī)器人涉及到的路徑和軌跡非常復(fù)雜。

雖然結(jié)合附圖描述了本發(fā)明的實施方式，但是專利所有者可以在所附權(quán)利要求的范圍之內(nèi)做出各種變形或修改，只要不超過本發(fā)明的權(quán)利要求所描述的保護(hù)范圍，都應(yīng)當(dāng)在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。