本發(fā)明涉及零件自動化打磨技術領域，特別涉及一種壓鑄件多機器人協(xié)同打磨裝置及方法。

背景技術：

在傳統(tǒng)制造行業(yè)，拋光打磨是最基礎的一道工序，相當一部分打磨作業(yè)是由熟練的工人手工完成，其成本占到總成本的30％，隨著五金衛(wèi)浴行業(yè)、IT行業(yè)、汽車零部件、工業(yè)零件等行業(yè)打磨的需求量日增，勞動力成本越來越高，人工打磨不僅工作條件不佳，容易受傷，打磨過程中產(chǎn)生的粉塵嚴重影響工人的身體健康，而且人工打磨效率比較低，費時費力，精度也難以控制。目前工業(yè)機器人已廣泛應用于工業(yè)生產(chǎn)的各個領域，逐漸開始利用機器人對工件進行打磨。常規(guī)的如機械臂夾持工件運動到位置固定的高速旋轉的砂輪進行打磨，即砂輪固定，工件隨著機器人運動，此種打磨方式對于體積大、工藝復雜的工件打磨不太理想。

為了解決上述打磨領域的各種問題，需要研究出一種新的打磨方式，以適用于智能化、自動化生產(chǎn)線加工技術的發(fā)展。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術存在的問題，本發(fā)明提供一種結構合理、適用面廣、生產(chǎn)效率高、自動化程度高的壓鑄件多機器人協(xié)同打磨裝置及方法。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：

一種壓鑄件多機器人協(xié)同打磨裝置，包括安裝平臺，設置于所述安裝平臺上的打磨平臺，位于所述打磨平臺兩側的打磨機械手，以及位于所述打磨平臺上方的自動上下料機械手，所述自動上下料機械手用于將壓鑄件移動到所述打磨平臺上，所述打磨平臺上固定有并排設置的第一夾具和第二夾具，分別用于夾緊壓鑄件，所述打磨機械手的一端固定于所述安裝平臺，另一端延伸至所述打磨平臺上，每個所述打磨機械手的端部安裝有打磨工具，兩側的所述打磨工具用于同時打磨所述第一夾具或所述第二夾具夾持的壓鑄件的相對兩側。

進一步，所述兩個打磨機械手分別布置在所述打磨平臺的兩側，與所述第一夾具或所述第二夾具所在平面垂直且對稱布置。

進一步，所述打磨機械手具有固定于所述安裝平臺的底座，所述底座上設有支撐座，所述支撐座上固定安裝有手臂底座，所述手臂底座上活動安裝有旋轉軸臂，所述旋轉軸臂包括依次連接的第一軸臂、第二軸臂及第三軸臂，所述第一軸臂通過周向旋轉軸連接于所述手臂底座，可相對所述手臂底座360°旋轉，所述第二軸臂活動連接于所述第一軸臂的伸出端，所述第三軸臂的一端通過活動關節(jié)連接于所述第二軸臂的伸出端，另一端通過活動關節(jié)連接于所述打磨工具，所述打磨工具可繞垂直于所述第三軸臂軸線的方向180°旋轉。

進一步，所述打磨工具通過打磨主軸安裝于所述第三軸臂的末端，所述打磨主軸為電動主軸或氣動主軸，以調(diào)節(jié)所述打磨工具與所述壓鑄件之間的距離。

進一步，所述打磨平臺的下方設有中空槽，所述中空槽內(nèi)布置有傳送帶，用于將所述壓鑄件傳送到所述打磨平臺處。

進一步，所述第一夾具和所述第二夾具在豎直方向并排設置。

進一步，所述第一夾具包括固定于所述打磨平臺的底板，所述底板上豎向安裝有第一側板和第二側板，所述第一側板上凸設有多個第一圓柱銷與所述壓鑄件一端的圓孔配合，所述第二側板上固定曲柄連桿滑塊機構，所述曲柄連桿滑塊機構朝向所述第一側板的方向固定有夾緊板，所述夾緊板上設有第二圓柱銷及夾緊塊，通過驅動所述曲柄連桿滑塊機構推動所述夾緊板朝向所述第一側板移動，所述第二圓柱銷插入壓鑄件端面的圓孔內(nèi)，所述夾緊塊夾緊壓鑄件端面的凸臺，以夾緊定位壓鑄件。

進一步，所述第二夾具包括夾具體，用于安裝壓鑄件，所述夾具體的一側設有夾緊裝置，所述夾緊裝置具有推桿，所述推桿朝向所述夾具體的一端設有夾塊，另一端設有手柄，當轉動所述手柄時，所述推桿推動所述夾塊朝向所述夾具體移動，以夾緊壓鑄件。

進一步，所述自動上下料機械手設置于位于所述打磨平臺上方的安裝板上，所述安裝板的底部四周通過立柱安裝于所述安裝平臺，所述四個立柱兩兩分布于所述打磨平臺的兩側，所述安裝板上設有電機及被所述電機驅動的鏈條，通過所述電機及所述鏈條驅動所述自動上下料機械手移動上料或下料。

一種基于上述壓鑄件多機器人協(xié)同打磨裝置的打磨方法，包括：先開啟所述自動上下料機械手依次將兩個壓鑄件送至所述打磨平臺上，并分別通過所述第一夾具和所述第二夾具將壓鑄件定位夾緊，然后開啟所述打磨機械手，所述兩個打磨機械手從工件的兩側按照規(guī)劃好的路徑運動到打磨區(qū)域，其末端的打磨工具同時對所述第一夾具夾持的壓鑄件進行打磨，打磨完成后，將打磨完成的壓鑄件從所述第一夾具上取下，所述打磨機械手移動到第二夾具夾持的壓鑄件處，對另一個壓鑄件進行打磨，同時通過所述自動上下料機械手抓取下一個壓鑄件安裝于所述第一夾具上，當所述第二夾具夾持的壓鑄件打磨完成后，所述打磨機械手再次移動到所述第一夾具夾持的壓鑄件處打磨，循環(huán)進行。

本發(fā)明的有益效果：

兩個打磨機械手在工件兩側協(xié)同打磨壓鑄件，使得打磨工作能夠有序高效地進行，兩個打磨機械手可同時安裝兩種不同的打磨工具，使得打磨工序更為緊湊，節(jié)省時間成本，且在打磨平臺上設置第一夾具和第二夾具，用于裝夾兩種不同的工件，再結合兩側的打磨機械手在每個工件的兩側同時進行打磨，充分利用機械手臂能夠到達的工作空間，顯著提高了打磨效率，同時自動上下料機械手使得上述打磨裝置及方法更適用于自動化生產(chǎn)線流水作業(yè)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明壓鑄件多機器人協(xié)同打磨裝置的結構示意圖；

圖2為本發(fā)明壓鑄件多機器人協(xié)同打磨裝置中打磨平臺的結構示意圖；

圖3為圖2中第一夾具的結構示意圖；

圖4為圖2中第二夾具的結構示意圖；

圖5為本發(fā)明壓鑄件多機器人協(xié)同打磨裝置中打磨機械手的結構示意圖；

圖6為本發(fā)明壓鑄件多機器人協(xié)同打磨裝置中自動上下料機械手的結構示意圖；

圖中，1—安裝平臺、2—打磨平臺、20—第一夾具、201—底板、202—第一側板、203—第一圓柱銷、204—第二側板、205—支撐塊、206—第一螺釘、207—第一連接板、208—第二連接板、209—活動螺釘、2010—第二螺釘、2011—推板、2012—滑塊、2013—導軌、2014—夾緊板、2015—第二圓柱銷、2016-夾緊塊、2017—直角支撐板、21—第二夾具、211—夾具體、212-推桿、213—夾塊、214—手柄、22-中空槽、23-傳送帶、3-打磨機械手、30—底座、31-支撐座、32-手臂底座、33-第一軸臂、34-第二軸臂、35-第三軸臂、36-打磨主軸、37-打磨工具、4-自動上下料機械手、40-安裝板、41-立柱、42—橫梁、43—電機、44—鏈條。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

需要說明，本發(fā)明實施例中所有方向性指示(諸如上、下、左、右、前、后……)僅用于解釋在某一特定姿態(tài)(如附圖所示)下各部件之間的相對位置關系、運動情況等，如果該特定姿態(tài)發(fā)生改變時，則該方向性指示也相應地隨之改變。另外，在本發(fā)明中涉及“第一”、“第二”等的描述僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示其相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。

如圖1，本發(fā)明提供一種壓鑄件多機器人協(xié)同打磨裝置，包括安裝平臺1，設置于安裝平臺1上的打磨平臺2，位于打磨平臺2兩側的打磨機械手3，以及位于打磨平臺2上方的自動上下料機械手4。

如圖1及圖2，打磨平臺2上固定有并排設置的第一夾具20和第二夾具21，分別用于夾緊壓鑄件，在本實施例中，第一夾具20和第二夾具21在豎直方向上并排設置，在其它實施例中，第一夾具20和第二夾具21也可以是水平并排設置。打磨平臺2的下方設有中空槽22，中空槽22內(nèi)布置有傳送帶23，用于將壓鑄件從上一工序輸送到打磨平臺2處，供自動上下料機械手4抓取，適用于生產(chǎn)線流水作業(yè)。

如圖1至圖3，第一夾具20包括固定于打磨平臺2的底板201，底板201固定到中空槽22的正上方，底板201的四個角分別由螺栓固定安裝到打磨平臺2上。底板201上豎向安裝有第一側板202和第二側板204，第一側板202和第二側板204均通過螺栓固定安裝于底板201，第一側板202與第二側板204之間的空間用于容納壓鑄件，第一側板202與底板201之間的角落設有直角支撐板2017，用于對第一側板202起到加強支撐的作用。第二側板204為L形，其底部的水平部分固定安裝于底板201，豎直部分與第一側板202相對，且豎直部分的板面方向與第一側板202的板面方向相垂直。

第一側板202朝向第二側板204橫向凸設有三個第一圓柱銷203，與壓鑄件左側端面的三個圓孔一一對應。第二側板204上設有第一連接板207、第二連接板208、推板2011及夾緊板2014，第一連接板207、第二連接板208及推板2011構成曲柄連桿滑塊機構，利用死點原理實現(xiàn)鎖緊。第一連接板208的一端通過第一螺釘206連接于第二側板204，另一端通過活動螺釘209連接于第二連接板208的一端，在本實施例中，第二側板204與第一螺釘206連接的位置處設有支撐塊205，第一螺釘206的一端穿過支撐塊205固定于第二側板204，另一端供第一連接板207套接，通過支撐塊205可對第一螺釘206進行支撐，可提高強度，保證連接可靠性。第一連接板207與第二連接板208相連端部的活動螺釘209較長，活動螺釘209遠離第二側板204的一端伸出第一連接板207或/和第二連接板208一段長度以供操作。第二連接板208遠離第一連接板207的另一端通過第二螺釘2010連接于推板2011，第二螺釘2010的一端固定于推板2011，另一端供第二連接板208套接。推板2011靠近第二側板204的表面固定有滑塊2012，第二側板204上橫向設有導軌2013，滑塊2012裝設于導軌2013上。在本實施例中，第二側板204上沿豎向排布有兩條橫向延伸的導軌2013，推板2011上固定有兩個滑塊2012分別與導軌2013對應安裝，以保證推板2011的移動是沿橫向的，而不會偏斜。夾緊板2014通過螺栓固定于推板2011的左側，夾緊板2014朝向第一側板202橫向凸設有第二圓柱銷2015及夾緊塊2016，第二圓柱銷2015的位置與壓鑄件右端面的圓孔位置相對應，兩者相配合。夾緊塊2016與壓鑄件右側端面的凸臺位置相對應，且兩者形狀一致，優(yōu)選的，夾緊塊2016朝向壓鑄件的端部設有圓弧形的凹槽，與圓弧形的凸臺相對應。

當?shù)谝粖A具20對壓鑄件進行夾緊時，手動或自動驅動活動螺釘209逆時針轉動，第二連接板208與第一連接板207相連的端部順時針轉動，第二連接板208左側通過第二螺釘2010帶動推板2011沿導軌2013向左橫向移動，而夾緊板2014與推板2011固定連接，因此夾緊板2014隨著推板2011一起向左橫向移動，當?shù)竭_死點位置，即第一螺釘206、活動螺釘209及第二螺釘2010三者位于同一條直線時，第一夾具20處于鎖死狀態(tài)，此時，夾緊板2014端部的夾緊塊2016與壓鑄件右端面的凸臺接觸，第二圓柱銷2015插入到壓鑄件右端面對應位置的圓孔內(nèi)，再配合第一圓柱銷203插入壓鑄件左端面的圓孔，實現(xiàn)壓鑄件定位及夾緊。

本發(fā)明第一夾具20通過第一側板202的三個第一定位銷203限制壓鑄件左側端面的旋轉和上下平動，通過第二圓柱銷2015與第一圓柱銷203的組合限制了壓鑄件的左右平動和轉動，實現(xiàn)了完全定位，且通過夾緊塊2016圓弧夾緊支撐，提高了壓鑄件的定位精度。

如圖1、圖2及圖4，第二夾具21設置在第一夾具20下方的空間內(nèi)，其底部固定于底板201，第二夾具21包括夾具體211，用于安裝壓鑄件，夾具體211的一側設有夾緊裝置，夾緊裝置具有推桿212，推桿212朝向夾具體211的一端設有夾塊213，另一端設有手柄214，手柄214鉸接于推桿212的端部，當需要夾緊壓鑄件時，在水平方向順時針轉動轉動手柄214，手柄214會驅動推桿212向左移動，推桿212推動夾塊213朝向夾具體211移動，以夾緊安裝在夾具體211上的壓鑄件。第二夾具21和第一夾具20分別用于夾持不同種類的壓鑄件。

如圖1及圖5，打磨機械手3的一端固定于安裝平臺1，另一端延伸至打磨平臺2上。兩個打磨機械手3分別布置在打磨平臺2的兩側，與第一夾具20或第二夾具21所在平面垂直且對稱布置。每個打磨機械手3具有固定于安裝平臺1的底座30，底座30上設有支撐座31，支撐座31的高度設置標準是保證打磨工具37能夠達到壓鑄件的打磨區(qū)域內(nèi)。支撐座31上固定安裝有手臂底座32，手臂底座32上活動安裝有旋轉軸臂，旋轉軸臂包括依次連接的第一軸臂33、第二軸臂34及第三軸臂35，第一軸臂33從手臂底座32向上延伸，通過周向旋轉軸連接于所述手臂底座32，可相對手臂底座32做360°旋轉，第二軸臂34活動連接于第一軸臂33的伸出端，第三軸臂35的一端通過活動關節(jié)連接于第二軸臂34的伸出端，另一端通過活動關節(jié)連接于打磨工具37，打磨工具37可繞垂直于第三軸臂35軸線的方向180°旋轉。優(yōu)選的，打磨工具37通過打磨主軸36安裝于第三軸臂35的末端，打磨主軸36為電動主軸或氣動主軸，以調(diào)節(jié)打磨工具37與壓鑄件之間的距離。兩側的打磨機械手3末端安裝的打磨工具37種類不限，根據(jù)工件需求選用，可選擇相同或不同的打磨工具37。使用時，兩側的打磨工具37同時打磨第一夾具20或第二夾具21夾持的壓鑄件的相對兩側。

如圖1及圖6，自動上下料機械手4用于將壓鑄件移動到打磨平臺2上，自動上下料機械手4的橫梁42固定在位于打磨平臺2上方的安裝板40上，安裝板40的底部四周通過立柱41安裝于安裝平臺1，四個立柱41兩兩分布于打磨平臺2的兩側，安裝板40上設有電機43及被電機43驅動的鏈條44，通過電機43及鏈條44驅動自動上下料機械手4移動以抓取或取下壓鑄件。

本發(fā)明通過兩個打磨機械手3在工件兩側協(xié)同打磨壓鑄件，使得打磨工作能夠有序高效地進行，兩個打磨機械手3可同時安裝兩種不同的打磨工具37，使得打磨工序更為緊湊，節(jié)省時間成本，且在打磨平臺2上設置第一夾具20和第二夾具21，用于裝夾兩種不同的工件，再結合兩側的打磨機械手3在每個工件的兩側同時進行打磨，充分利用機械手臂能夠到達的工作空間，顯著提高了打磨效率，使用自動上下料機械手4使得上述打磨裝置及方法更適用于自動化生產(chǎn)線流水作業(yè)。

本發(fā)明還提供一種基于上述壓鑄件多機器人協(xié)同打磨裝置的打磨方法，包括：先開啟自動上下料機械手4依次將兩個壓鑄件送至打磨平臺2上，手動或自動驅動第一夾具20夾緊定位一種壓鑄件，第二夾具21夾緊定位另一種壓鑄件。然后開啟打磨機械手3，兩個打磨機械手3從工件的兩側按照規(guī)劃好的路徑運動到打磨區(qū)域，第三軸臂35末端的打磨工具37同時對第一夾具20夾持的壓鑄件進行打磨，打磨完成后，將打磨完成的壓鑄件從第一夾具20上取下，打磨機械手3移動到第二夾具21夾持的壓鑄件處，對另一個壓鑄件進行打磨，同時通過自動上下料機械手4抓取下一個壓鑄件安裝于第一夾具20上，當?shù)诙A具21夾持的壓鑄件打磨完成后，打磨機械手3再次移動到第一夾具20夾持的壓鑄件處打磨，循環(huán)進行。因此打磨機械手3可以持續(xù)循環(huán)對壓鑄件進行打磨，配合多機器人協(xié)同打磨，大幅提高了打磨效率。本發(fā)明打磨裝置結構合理、適用面廣、生產(chǎn)效率高、自動化程度高，適用于大批量壓鑄件的自動化生產(chǎn)線流水作業(yè)。

以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域技術人員應當理解，可以對本發(fā)明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求范圍內(nèi)。