CN113427357A - 一种金属外壳打磨系统及其打磨方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种金属外壳打磨系统及其打磨方法，该系统包括运输组件，运输组件包括分度盘，分度盘通过转动电机驱动，分度盘上设有若干夹紧组件，夹紧组件包括工作台，分度盘外侧设有至少一组打磨机构，打磨机构包括安装台，安装台上设有y轴导轨模组，y轴导轨模组的滑块与支撑架连接，支撑架上设有x轴导轨模组，x轴导轨模组的滑块与安装座连接，安装座上设有z轴导轨模组，z轴导轨模组的滑块与电机安装座连接，电机安装座上设有打磨电机，打磨电机的输出端通过联轴器连接打磨头。该打磨系统及其打磨方法，实现对金属外壳的自动机械打磨，提高打磨效率。

Description

一种金属外壳打磨系统及其打磨方法

技术领域

本发明涉及打磨设备领域，特别涉及一种金属外壳打磨系统及其打磨方法。

背景技术

随着中国工业水平的迅速提高，越来越高的先进生产技术被用于工业铸造。铸造后工业产品的清理和磨削，现在仍大多依赖于人工作业，这与日益发达的工业水平严重不符。同时，在工件打磨过程中，工件与装置的摩擦会产生许多对人身体有害的物质。在这种工作环境长期工作会对工人身体造成不可逆的损害。如今，随着生活水平的提高，我们对打磨产品的质量要求也越来越高，这使得打磨机器设备在打磨行业中获得更加迫切的需求。机器设备不仅能够在恶劣环境下长期、高效地运行，而且比传统人工打磨效率更高，合格率更高，成本更低。综上所述，选取一款特定的手机金属外壳，依此设计一款与之相适配的打磨装置。基于此本发明能够实现对手机金属壳的打磨，同时还能将合格打磨产品和不合格打磨产品进行分类，以输送到合格区域和不合格区域，等待下一步工序要求。该装置可以取代人工检测，在很大程度上降低了工人的劳动强度，提高了生产效率，对工业生产具有一定的促进作用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种金属外壳打磨系统及其打磨方法，实现对金属外壳的自动机械打磨，提高打磨效率。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种金属外壳打磨系统，包括运输组件，运输组件包括分度盘，分度盘通过转动电机驱动，分度盘上设有若干夹紧组件，夹紧组件包括工作台，分度盘外侧设有至少一组打磨机构，打磨机构包括安装台，安装台上设有y轴导轨模组，y轴导轨模组的滑块与支撑架连接，支撑架上设有x轴导轨模组，x轴导轨模组的滑块与安装座连接，安装座上设有z轴导轨模组，z轴导轨模组的滑块与电机安装座连接，电机安装座上设有打磨电机，打磨电机的输出端通过联轴器连接打磨头。

优选的方案中，所述工作台两端设有安装槽，分度盘上设有与安装槽连通的安装槽孔，夹紧组件还包括夹紧机构，夹紧机构包括设置在安装槽孔底部的滑动导轨，滑动导轨上设有滑动块，滑动块底部设有驱动斜面，滑动块下方设有气缸。

优选的方案中，所述滑动块和安装槽孔之间设有复位弹簧。

优选的方案中，所述分度盘外侧设有上料输送带。

优选的方案中，所述分度盘外侧设有下料输送带。

优选的方案中，所述上料输送带或下料输送带靠近分度盘的一端设有上下料机械手，上下料机械手包括固定座，固定座上端设有固定滑块，固定滑块与轨道配合，轨道端部设有竖直气缸，竖直气缸的端部设有夹头座，夹头座上设有气动手指，气动手指的端部设有机械夹头，固定座上设有电动气杆，电动气杆的伸缩端与传动板铰接，传动板铰接安装在固定座上，传动板端部与传动杆铰接，传动杆的另一端与轨道铰接。

优选的方案中，所述上料输送带的进料端设有分拣机构，分拣机构包括与上料输送带平齐的分拣台，分拣台上侧设有推料气缸，推料气缸的伸缩端设有推料板，分拣台上设有两排设置在金属外壳两侧的限位圆柱，金属外壳的两端设有限位板，限位板上设有供推料板穿过的料孔。

优选的方案中，所述分度盘外侧设有检测组件，检测组件包括检测架，检测架上设有摄像头和光源。

优选的方案中，所述下料输送带靠近分度盘的端部设有废料箱。

本发明还提供一种金属外壳打磨系统的打磨方法，包括如下步骤：

步骤一、将金属外壳叠放在分拣机构的两排限位圆柱之间，启动推料气缸对金属外壳进行分拣推料，将金属外壳从料孔推至上料输送带上；

步骤二、上料输送带输送至端部后，上下料机械手将金属外壳夹取后放置在分度盘上的工作台上；

步骤三、分度盘转动，将金属外壳输送至打磨机构的下方；

步骤四、启动打磨机构的z轴导轨模组，打磨头向下移动将金属外壳紧贴在工作台上，启动气缸，与滑动块的驱动斜面接触，使滑动块沿滑动导轨移动，将金属外壳夹紧；

步骤五、启动打磨机构的x轴导轨模组、y轴导轨模组以及z轴导轨模组，启动打磨电机对金属外壳的表面以及四周进行打磨；

步骤六、金属外壳转动至下料输送带的端部后，通过上下料机械手将金属外壳夹取后放置在下料输送带进行输送。

本发明提供的一种金属外壳打磨系统及其打磨方法，通过分度盘将金属外壳输送至每一个机位的打磨机构的下方，通过x轴导轨模组、y轴导轨模组和z轴导轨模组的联合移动，带动打磨头移动实现对金属外壳的打磨，最终完成对金属外壳的自动机械打磨，提高打磨效率。配合夹紧组件，能够减少金属外壳的振动或位移，保证打磨效果。通过设置分拣机构，实现金属外壳的分拣，使其在上料输送带上均匀分布，和上下料机械手配合，实现金属外壳的自动上料。

附图说明

下面结合附图和实施实例对本发明作进一步说明：

图1是本发明的整体结构示意图；

图2为打磨机构的结构示意图；

图3为夹紧组件的结构示意图；

图4为夹紧组件的气缸的安装示意图；

图5为上下料机械手的结构示意图；

图6为分拣机构的结构示意图；

图7为检测机构的结构示意图；

图中：分度盘1，转动电机2，工作台3，安装槽301，安装台4，y轴导轨模组5，支撑架6，x轴导轨模组7，安装座8，z轴导轨模组9，电机安装座10，打磨电机11，打磨头12，滑动导轨13，滑动块14，气缸15，复位弹簧16，上料输送带17，下料输送带18，固定座19，固定滑块20，轨道21，竖直气缸22，夹头座23，气动手指24，机械夹头25，电动气杆26，传动板27，传动杆28，分拣台29，推料气缸30，推料板31，金属外壳32，限位圆柱33，限位板34，检测架35，摄像头36，光源37，废料箱38，安装槽孔101，安装槽301，驱动斜面1401，料孔3401。

具体实施方式

如图1~2所示，一种金属外壳打磨系统，包括运输组件，运输组件包括分度盘1，分度盘1通过转动电机2驱动，分度盘1上设有若干夹紧组件，具体的，将分度盘1等分成八份，每份上设置一夹紧组件，夹紧组件包括工作台3，工作台3略小于金属外壳，使金属外壳可以倒扣设置在工作台3上，实现金属外壳的定位，分度盘1外侧设有至少一组打磨机构，打磨机构与夹紧组件相对应，设置多个打磨机构，同时工作，可以极大地提高工作效率，打磨机构包括安装台4，安装台4上设有y轴导轨模组5，y轴导轨模组5的滑块与支撑架6连接，支撑架6上设有x轴导轨模组7，x轴导轨模组7的滑块与安装座8连接，安装座8上设有z轴导轨模组9，z轴导轨模组9的滑块与电机安装座10连接，电机安装座10上设有打磨电机11，打磨电机11的输出端通过联轴器连接打磨头12。具体的，x轴导轨模组7、y轴导轨模组5和z轴导轨模组9为丝杠导轨模组。

优选的，如图3~4所示，所述工作台3两端设有安装槽301，分度盘1上设有与安装槽301连通的安装槽孔101，夹紧组件还包括夹紧机构，夹紧机构包括设置在安装槽孔101底部的滑动导轨13，滑动导轨13上设有滑动块14，滑动块14底部设有驱动斜面1401，滑动块14下方设有气缸15。

金属外壳随分度盘1的运动过程和后续打磨过程都会产生振动，振动会使得打磨效果不佳甚至失败。为尽可能减轻打磨时的振动效果，需在打磨环节前，将金属外壳的位置固定。

具体使用时，通过第一机位的打磨机构的z轴导轨模组9将打磨头12下压压紧在金属外壳32上侧，启动夹紧组件的气缸15，气缸15向上运动推动滑动块14，与驱动斜面1401接触，使滑动块14向金属外壳32的内侧壁移动，对金属外壳32实行一定的压力，将金属外壳32夹紧，实现金属壳32的固定，防止其打磨时产生振动。

所述滑动块14和安装槽孔101之间设有复位弹簧16。通过设置复位弹簧16，在气缸15向下运动，松开对滑动块14的压力后，在复位弹簧16的作用下，使滑动块14回复原位，松开对金属外壳32的夹紧。

优选的，所述分度盘1外侧设有上料输送带17和下料输送带18，通过设置上料输送带17和下料输送带18方便对金属外壳32进行运输。

优选的，如图5所示，所述上料输送带17和下料输送带18靠近分度盘1的一端设有上下料机械手，上下料机械手包括固定座19，固定座19上端设有固定滑块20，固定滑块20与轨道21配合，轨道21端部设有竖直气缸22，竖直气缸22的端部设有夹头座23，夹头座23上设有气动手指24，气动手指24的端部设有机械夹头25，固定座19上设有电动气杆26，电动气杆26倾斜设置，电动气杆26的伸缩端与传动板27铰接，传动板27为三角形结构，电动气杆26的伸缩端与传动板27最下端的角进行交接，传动板27的另一个角铰接安装在固定座19上，传动板27上端的角与传动杆28铰接，传动杆28的另一端与轨道21铰接。

上料时，上下料机械手在初始位置，即机械夹头25在上料输送带17的待夹取件的正上方的位置。竖直气缸22进气，使得气动手指24和机械夹头25整体向下运动，机械夹头25张开。竖直气缸22伸到指定位置时，即机械手臂到达纵向预定位置时，竖直气缸22停止进气，然后气动手指24通反向电，机械夹头25闭合，实施对金属外壳的夹取。

电动气杆26启动，气杆杆头向前伸出。传动板27沿与固定座19的铰接位置进行顺时针转动，带动轨道21向右移动，从而带动机械夹头25以及金属外壳32整体向右运动，到达指定位置后，竖直气缸22启动，使得气动手指24和机械夹头25整体向下运动，向下运动指定高度后，气动手指24驱动机械夹头25张开，完成对金属外壳的上料过程。

卸料时，机械夹头25位于工作台3的正上方，竖直气缸22启动，带动机械夹头25向下移动，启动气动手指24张开，对金属外壳夹取，竖直气缸22带动金属外壳向上移动，电动气杆26启动，气杆杆头回缩。传动板27沿与固定座19的铰接位置进行逆时针转动，带动轨道21向左移动，从而带动机械夹头25以及金属外壳32整体向左运动，到达下料输送带18的正上方之后，竖直气缸22启动，使得气动手指24和机械夹头25整体向下运动，向下运动指定高度后，气动手指24驱动机械夹头25张开，完成对金属外壳的卸料过程。

优选的，如图7所示，所述分度盘1外侧设有检测组件，检测组件设置在靠近下料输送带18的一侧，检测组件包括检测架35，检测架35上设有摄像头36和光源37。

摄像头36对金属外壳32拍照后传送至视觉检测系统，进行缺陷分析，有助于对打磨后的金属外壳打磨面进行检测，可以为厂家提高效率的同时节约成本。

优选的，所述下料输送带18靠近分度盘1的端部设有废料箱38。

当视觉检测系统检测出金属外壳存在缺陷后，将信号采集后传至后台计算机，计算机经过处理将处理结果输出至上下料机械手，上下料机械手根据接收到的结果将金属外壳输送至废料箱38或下料输送带18上。

优选的，如图6所示，所述上料输送带17的进料端设有分拣机构，分拣机构包括与上料输送带17平齐的分拣台29，分拣台29上侧设有推料气缸30，推料气缸30的伸缩端设有推料板31，推料板31的厚度小于单个金属外壳32的厚度，分拣台29上设有两排设置在金属外壳32两侧的限位圆柱33，金属外壳32的两端设有限位板34，限位板34上设有供推料板31穿过的料孔3401。

推料气缸30进气，杆头向前伸出，推料气缸30向前运动。因为推料板31的厚度小于单个金属外壳的厚度，故推料板31仅能推动最底层的金属外壳向前移动。金属外壳在推料板31的推动下，通过靠近上料输送带17的限位板34上的料孔3401进入上料输送带17；推料气缸30出气，杆头向后回缩，由于限位板34的限位，故金属外壳被限制在两个限位板34之间。

两排限位圆柱33的距离略大于手机外壳宽度，使金属外壳能在其内部滑动且前进方向不发生偏移。

一种金属外壳打磨系统的打磨方法，包括如下步骤：

步骤一、将金属外壳32叠放在分拣机构的两排限位圆柱33之间，启动推料气缸30对金属外壳32进行分拣推料，将金属外壳32从料孔3401推至上料输送带17上。

步骤二、上料输送带17输送至端部后，上下料机械手将金属外壳32夹取后放置在分度盘1上的工作台3上。

步骤三、分度盘1转动，将金属外壳32输送至打磨机构的下方。

步骤四、启动打磨机构的z轴导轨模组9，打磨头12向下移动将金属外壳32紧贴在工作台3上，启动气缸15，与滑动块14的驱动斜面1401接触，使滑动块14沿滑动导轨13移动，将金属外壳32夹紧。

步骤五、启动打磨机构的x轴导轨模组7、y轴导轨模组5以及z轴导轨模组9，启动打磨电机11对金属外壳32的表面以及四周进行打磨，可以将打磨机构设置为多组，每一组打磨机构负责打磨金属外壳的上侧面或四侧面，提高打磨效率。

步骤六、金属外壳32转动至下料输送带18的端部后，通过上下料机械手将金属外壳32夹取后放置在下料输送带18进行输送。

该系统通过分度盘1将金属外壳输送至每一个机位的打磨机构的下方，通过x轴导轨模组7、y轴导轨模组5和z轴导轨模组9的联合移动，带动打磨头12移动实现对金属外壳的打磨，实现对金属外壳的自动机械打磨，提高打磨效率。配合夹紧组件，能够减少金属外壳的振动或位移，保证打磨效果。通过设置分拣机构，实现金属外壳的分拣，使其在上料输送带17上均匀分布，和上下料机械手配合，实现金属外壳的自动上料。

Claims (10)

1.一种金属外壳打磨系统，其特征在于，包括运输组件，运输组件包括分度盘（1），分度盘（1）通过转动电机（2）驱动，分度盘（1）上设有若干夹紧组件，夹紧组件包括工作台（3），分度盘（1）外侧设有至少一组打磨机构，打磨机构包括安装台（4），安装台（4）上设有y轴导轨模组（5），y轴导轨模组（5）的滑块与支撑架（6）连接，支撑架（6）上设有x轴导轨模组（7），x轴导轨模组（7）的滑块与安装座（8）连接，安装座（8）上设有z轴导轨模组（9），z轴导轨模组（9）的滑块与电机安装座（10）连接，电机安装座（10）上设有打磨电机（11），打磨电机（11）的输出端通过联轴器连接打磨头（12）。

2.根据权利要求1所述的一种金属外壳打磨系统，其特征在于，所述工作台（3）两端设有安装槽（301），分度盘（1）上设有与安装槽（301）连通的安装槽孔（101），夹紧组件还包括夹紧机构，夹紧机构包括设置在安装槽孔（101）底部的滑动导轨（13），滑动导轨（13）上设有滑动块（14），滑动块（14）底部设有驱动斜面（1401），滑动块（14）下方设有气缸（15）。

3.根据权利要求2所述的一种金属外壳打磨系统，其特征在于，所述滑动块（14）和安装槽孔（101）之间设有复位弹簧（16）。

4.根据权利要求1所述的一种金属外壳打磨系统，其特征在于，所述分度盘（1）外侧设有上料输送带（17）。

5.根据权利要求1所述的一种金属外壳打磨系统，其特征在于，所述分度盘（1）外侧设有下料输送带（18）。

6.根据权利要求4或5所述的一种金属外壳打磨系统，其特征在于，所述上料输送带（17）或下料输送带（18）靠近分度盘（1）的一端设有上下料机械手，上下料机械手包括固定座（19），固定座（19）上端设有固定滑块（20），固定滑块（20）与轨道（21）配合，轨道（21）端部设有竖直气缸（22），竖直气缸（22）的端部设有夹头座（23），夹头座（23）上设有气动手指（24），气动手指（24）的端部设有机械夹头（25），固定座（19）上设有电动气杆（26），电动气杆（26）的伸缩端与传动板（27）铰接，传动板（27）铰接安装在固定座（19）上，传动板（27）端部与传动杆（28）铰接，传动杆（28）的另一端与轨道（21）铰接。

7.根据权利要求4所述的一种金属外壳打磨系统，其特征在于，所述上料输送带（17）的进料端设有分拣机构，分拣机构包括与上料输送带（17）平齐的分拣台（29），分拣台（29）上侧设有推料气缸（30），推料气缸（30）的伸缩端设有推料板（31），分拣台（29）上设有两排设置在金属外壳（32）两侧的限位圆柱（33），金属外壳（32）的两端设有限位板（34），限位板（34）上设有供推料板（31）穿过的料孔（3401）。

8.根据权利要求1所述的一种金属外壳打磨系统，其特征在于，所述分度盘（1）外侧设有检测组件，检测组件包括检测架（35），检测架（35）上设有摄像头（36）和光源（37）。

9.根据权利要求6所述的一种金属外壳打磨系统，其特征在于，所述下料输送带（18）靠近分度盘（1）的端部设有废料箱（38）。

10.一种金属外壳打磨系统的打磨方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、将金属外壳（32）叠放在分拣机构的两排限位圆柱（33）之间，启动推料气缸（30）对金属外壳（32）进行分拣推料，将金属外壳（32）从料孔（3401）推至上料输送带（17）上；

步骤二、上料输送带（17）输送至端部后，上下料机械手将金属外壳（32）夹取后放置在分度盘（1）上的工作台（3）上；

步骤三、分度盘（1）转动，将金属外壳（32）输送至打磨机构的下方；

步骤四、启动打磨机构的z轴导轨模组（9），打磨头（12）向下移动将金属外壳（32）紧贴在工作台（3）上，启动气缸（15），与滑动块（14）的驱动斜面（1401）接触，使滑动块（14）沿滑动导轨（13）移动，将金属外壳（32）夹紧；

步骤五、启动打磨机构的x轴导轨模组（7）、y轴导轨模组（5）以及z轴导轨模组（9），启动打磨电机（11）对金属外壳（32）的表面以及四周进行打磨；

步骤六、金属外壳（32）转动至下料输送带（18）的端部后，通过上下料机械手将金属外壳（32）夹取后放置在下料输送带（18）进行输送。

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