本發(fā)明涉及一種拋光設(shè)備及拋光工藝，尤其是一種全自動(dòng)曲線(xiàn)拋光打磨設(shè)備及工藝。

背景技術(shù)：

在電子產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)件、外殼設(shè)計(jì)中，因?yàn)橥庥^美化、操作安全要求，大量采用圓弧、曲面設(shè)計(jì)。例如手機(jī)外殼、遙控器外殼、冰箱彩電等等。采用圓弧曲面設(shè)計(jì)出的零件，無(wú)論采用金屬壓鑄、還是注塑技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)，都會(huì)在分型面間產(chǎn)生分型線(xiàn)（俗稱(chēng)水邊），水邊如果不加處理，會(huì)導(dǎo)致外觀視覺(jué)缺陷、握持感覺(jué)刺手。所以，必須對(duì)水邊進(jìn)行拋光、打磨，以求獲得光滑、細(xì)致的表面。

申請(qǐng)?zhí)枮镃N201320734093.1的發(fā)明涉及一種自動(dòng)打磨手機(jī)殼分模線(xiàn)機(jī)，工作臺(tái)板將機(jī)柜分為上、下兩層，上層為前面板上安裝觸摸屏、照明開(kāi)關(guān)、工作狀態(tài)指示燈、氣動(dòng)研磨調(diào)壓閥，空氣過(guò)濾網(wǎng)安裝于機(jī)柜頂層，急停按鈕、安全光柵、啟動(dòng)按鈕安裝于機(jī)柜上層前端面的側(cè)邊上，工件移動(dòng)電機(jī)固定于工作臺(tái)板上，工件移動(dòng)電機(jī)上安裝有工件旋轉(zhuǎn)電機(jī)、工件壓緊氣缸、吹氣口、工件平臺(tái)，在與工件移動(dòng)電機(jī)同一條中心線(xiàn)上的工作臺(tái)板上固定研磨機(jī)升降電機(jī)，研磨機(jī)升降電機(jī)上安裝有氣動(dòng)研磨機(jī)、砂紙進(jìn)給電機(jī)、砂紙旋轉(zhuǎn)電機(jī)，砂紙貼附于氣動(dòng)研磨機(jī)上，下層有可編程控制器、電源、漏電保護(hù)、空氣開(kāi)關(guān)、伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器分別固定于機(jī)柜內(nèi)。該方案能實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品分模線(xiàn)的全自動(dòng)打磨，但是效率較低，研磨質(zhì)量不高。申請(qǐng)?zhí)枮镃N201220356567.9的發(fā)明提供了一種手機(jī)殼除毛邊裝置，包括機(jī)臺(tái)機(jī)構(gòu)；設(shè)置在所述機(jī)臺(tái)機(jī)構(gòu)上的四軸伺服電機(jī)循環(huán)工位機(jī)構(gòu)和打磨機(jī)構(gòu)；以及設(shè)置于所述四軸伺服電機(jī)循環(huán)工位機(jī)構(gòu)上的夾具。該方案達(dá)到去除手機(jī)殼毛邊的目的，降低了人工勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率，保證了產(chǎn)品質(zhì)量，但是材料和拋光毛掃的損耗較大。

目前行業(yè)通行的解決方案，一種是全手動(dòng)打磨拋光；一種是利用簡(jiǎn)易的設(shè)備進(jìn)行直角邊打磨拋光，人工進(jìn)行圓弧角的打磨拋光。兩種作業(yè)方式都存在以下問(wèn)題：

1、 拋光打磨的品質(zhì)不可控，成品率低；

2、 拋光打磨的效率低下；

3、 伴隨著人工成本的增加，拋光打磨的工序成本直線(xiàn)上升；

4、 拋光打磨產(chǎn)生的粉塵是職業(yè)肺病的主要源頭，人工近距離操作無(wú)法保障職業(yè)安全。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供全自動(dòng)曲線(xiàn)拋光打磨設(shè)備及工藝，可以解決拋光打磨品質(zhì)低下及效率低下的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)人工遠(yuǎn)距離操作避免打磨產(chǎn)生的粉塵引發(fā)職業(yè)病，實(shí)現(xiàn)高效低成本的注塑件全自動(dòng)拋光打磨。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：全自動(dòng)曲線(xiàn)拋光打磨設(shè)備，包括六軸機(jī)械臂、夾具、打磨機(jī)構(gòu)、機(jī)臺(tái)機(jī)構(gòu)、送料機(jī)構(gòu)、保護(hù)罩，其特征在于：所述的機(jī)臺(tái)機(jī)構(gòu)上設(shè)置有六軸機(jī)械臂，六軸機(jī)械臂末端連接有夾具；在六軸機(jī)械臂正面的兩側(cè)都設(shè)置有一個(gè)打磨機(jī)構(gòu)和對(duì)應(yīng)的一個(gè)送料機(jī)構(gòu)，兩個(gè)送料機(jī)構(gòu)設(shè)置在兩個(gè)打磨機(jī)構(gòu)之間，所述的六軸機(jī)械臂后側(cè)設(shè)置有用于自動(dòng)傳送手機(jī)殼的傳輸帶；所述的打磨機(jī)構(gòu)與送料機(jī)構(gòu)之間還設(shè)置有集塵口，兩個(gè)集塵口分別與機(jī)臺(tái)機(jī)構(gòu)臺(tái)面下方的集塵箱連通。

所述的機(jī)臺(tái)機(jī)構(gòu)包括機(jī)架、控制裝置，所述的保護(hù)罩設(shè)置在機(jī)架上方并能罩住打磨機(jī)構(gòu)、送料機(jī)構(gòu)和六軸機(jī)械臂。

所述的夾具包括與六軸機(jī)械臂固定連接的夾具底座、安裝在夾具底座上的模具，模具上設(shè)置有用于吸住注塑件的吸頭，所述吸頭與真空氣泵連接，真空氣泵設(shè)置在機(jī)架機(jī)構(gòu)的臺(tái)面下方。

所述集塵口與集塵箱之間還設(shè)置有吸塵氣泵或電動(dòng)風(fēng)扇，所述吸塵氣泵固定在機(jī)臺(tái)機(jī)構(gòu)的臺(tái)面下方。

所述打磨機(jī)構(gòu)包括直線(xiàn)導(dǎo)軌、可沿著直線(xiàn)導(dǎo)軌滑動(dòng)的拋光頭滑塊、固定在拋光頭滑塊上的拋光頭、驅(qū)動(dòng)拋光頭滑塊往復(fù)運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述拋光頭朝向六軸機(jī)械臂一側(cè)連接有拋光板，拋光板表面通過(guò)魔術(shù)貼與砂紙連接；所述拋光頭為高頻振動(dòng)拋光頭，拋光板為高彈性材料層。

所述送料機(jī)構(gòu)包括直線(xiàn)導(dǎo)軌、可沿著直線(xiàn)導(dǎo)軌滑動(dòng)的送料滑塊、固定在送料滑塊上的送料模具、驅(qū)動(dòng)送料滑塊往復(fù)運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述的送料模具設(shè)置有若干與注塑件匹配的模腔。

所述的兩個(gè)送料機(jī)構(gòu)中部上方還設(shè)置有高度限位桿，高度限位桿剔除沒(méi)有正確擺放在送料模具模腔中的注塑件。

所述直線(xiàn)導(dǎo)軌上方設(shè)置有若干風(fēng)琴式防塵罩，所述防塵罩一端與直線(xiàn)導(dǎo)軌端部連接，另一端與拋光頭滑塊或送料滑塊連接。

本發(fā)明還提供一種全自動(dòng)曲線(xiàn)拋光打磨工藝，其特征在于：包括如下步驟：

S1 選擇手動(dòng)送料模式或傳輸帶送料模式，其中，手動(dòng)送料模式采用送料機(jī)構(gòu)送料，傳輸帶送料模式采用傳輸帶送料；

S2 注塑件到達(dá)工作區(qū)，六軸機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)到工作區(qū)，利用夾具吸取注塑件；

S3 利用打磨機(jī)構(gòu)執(zhí)行注塑件的打磨工序，其中，注塑件與打磨機(jī)構(gòu)的砂紙?jiān)诖怪狈较虻慕佑|為自上向下，當(dāng)?shù)竭_(dá)砂紙下端時(shí)再自下向上。

S4 六軸機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)到送料模具或傳輸帶上，夾具放下注塑件。

其中：S1選擇手動(dòng)送料模式時(shí)，S2-S4步驟包括以下兩種模式：

a.在左側(cè)送料機(jī)構(gòu)上吸取注塑件，先利用左側(cè)打磨機(jī)構(gòu)進(jìn)行粗拋光，再利用右側(cè)打磨機(jī)構(gòu)進(jìn)行精拋光，六軸機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)到左側(cè)送料機(jī)構(gòu)上方并放下成品；

b.在左側(cè)送料機(jī)構(gòu)上吸取注塑件，利用左側(cè)打磨機(jī)構(gòu)完成拋光打磨，直到左側(cè)送料機(jī)構(gòu)上的注塑件全部打磨完成，再利用右側(cè)的送料機(jī)構(gòu)和打磨機(jī)構(gòu)重復(fù)上述過(guò)程；

S1選擇傳輸帶送料時(shí)，S2-S4步驟包括以下兩種模式：

c.在左側(cè)傳輸帶上吸取注塑件，先利用左側(cè)打磨機(jī)構(gòu)進(jìn)行粗拋光，再利用右側(cè)打磨機(jī)構(gòu)進(jìn)行精拋光，六軸機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)到右側(cè)傳輸帶上并放下成品；

d.在左側(cè)傳輸帶上吸取注塑件，先利用左側(cè)的打磨機(jī)構(gòu)完成拋光打磨，六軸機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)到傳輸帶右側(cè)上并放下成品；六軸機(jī)械臂就近從右側(cè)傳輸帶上吸取注塑件，利用右側(cè)打磨機(jī)構(gòu)完成拋光打磨，運(yùn)動(dòng)到右側(cè)傳輸帶上并放下成品。

本發(fā)明的有益效果為：采用六軸機(jī)械臂，可以精準(zhǔn)地控制注塑件拋光所需的運(yùn)動(dòng)軌跡，進(jìn)行直線(xiàn)或者曲線(xiàn)拋光；采用高頻振動(dòng)拋光頭，提供高速的微切削速度，提高拋光效率；采用直線(xiàn)導(dǎo)軌上實(shí)現(xiàn)拋光頭往復(fù)運(yùn)動(dòng)，提高大行程拋光直線(xiàn)進(jìn)給，保證拋光切削過(guò)程的排屑效果，提高拋光砂紙的利用率；使用彈性?huà)伖獍?，消除因公差引起的拋光接觸不均勻和拋光不均，結(jié)合六軸機(jī)器人的位置調(diào)整，控制拋光板的變形量，提供合適的拋光正壓力；拋光材料與拋光板之間通過(guò)魔術(shù)貼粘接，方便更換拋光材料；吸塵氣泵或電動(dòng)風(fēng)扇將拋光粉塵通過(guò)集塵口歸集到集塵箱中，有利于工作環(huán)境保持衛(wèi)生健康；可編輯的高速振動(dòng)拋光頭調(diào)速，直線(xiàn)導(dǎo)軌驅(qū)動(dòng)拋光頭調(diào)速、六軸機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)速度、打磨偏移量，這些都構(gòu)成了拋光打磨微切削速度、切削進(jìn)給速度、正壓力的參數(shù)化控制，實(shí)現(xiàn)基于產(chǎn)品尺寸和形狀驅(qū)動(dòng)的拋光軌跡自動(dòng)換算控制系統(tǒng)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的全自動(dòng)曲線(xiàn)拋光打磨設(shè)備整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的全自動(dòng)曲線(xiàn)拋光打磨設(shè)備主體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1-六軸機(jī)械臂、2-夾具、3-打磨機(jī)構(gòu)、4-直線(xiàn)導(dǎo)軌、5-拋光頭滑塊、6-拋光頭、7-拋光板、8-機(jī)臺(tái)機(jī)構(gòu)、9-機(jī)架、10-控制裝置、11-送料機(jī)構(gòu)、12-送料滑塊、13-送料模具、14-保護(hù)罩、15-集塵口、16-集塵箱、17-高度限位桿、18-防塵罩、19-傳輸帶。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步說(shuō)明：

如圖1、2所示，全自動(dòng)曲線(xiàn)拋光打磨設(shè)備，包括六軸機(jī)械臂1、夾具2、打磨機(jī)構(gòu)3、機(jī)臺(tái)機(jī)構(gòu)8、送料機(jī)構(gòu)11、保護(hù)罩14，所述的機(jī)臺(tái)機(jī)構(gòu)8上設(shè)置有六軸機(jī)械臂1，六軸機(jī)械臂1末端連接有夾具2；在六軸機(jī)械臂1正面的兩側(cè)都設(shè)置有一個(gè)打磨機(jī)構(gòu)3和對(duì)應(yīng)的一個(gè)送料機(jī)構(gòu)11，兩個(gè)送料機(jī)構(gòu)11設(shè)置在兩個(gè)打磨機(jī)構(gòu)3之間，所述的六軸機(jī)械臂1后側(cè)設(shè)置有用于自動(dòng)傳送手機(jī)殼的傳輸皮帶；所述的打磨機(jī)構(gòu)3與送料機(jī)構(gòu)11之間還設(shè)置有集塵口15，兩個(gè)集塵口15分別與機(jī)臺(tái)機(jī)構(gòu)8臺(tái)面下方的集塵箱16連通。采用六軸機(jī)械臂1，可以精準(zhǔn)地控制注塑件拋光所需的運(yùn)動(dòng)軌跡，進(jìn)行直線(xiàn)或者曲線(xiàn)拋光；采用兩套送料機(jī)構(gòu)11和打磨機(jī)構(gòu)3，可以合理調(diào)配工作方式，設(shè)置傳輸皮帶有利于打磨設(shè)備組成生產(chǎn)線(xiàn)，實(shí)現(xiàn)更加高效的生產(chǎn)制造及管理。

所述的機(jī)臺(tái)機(jī)構(gòu)8包括機(jī)架9、控制裝置10，所述的保護(hù)罩14設(shè)置在機(jī)架9上方并能罩住打磨機(jī)構(gòu)3、送料機(jī)構(gòu)11和六軸機(jī)械臂1。保護(hù)罩14不僅具有保護(hù)設(shè)備的作用，同時(shí)覆蓋整個(gè)工作區(qū)有利于保護(hù)操作工人的安全，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)。

所述的夾具2包括與六軸機(jī)械臂1固定連接的夾具2底座、安裝在夾具2底座上的模具，模具上設(shè)置有用于吸住注塑件的吸頭，所述吸頭與真空氣泵連接，真空氣泵設(shè)置在機(jī)架9機(jī)構(gòu)的臺(tái)面下方。夾具2可以按照不同的注塑件規(guī)格尺寸來(lái)更換，夾具2底座和模具的組合，方便更換。

所述集塵口15與集塵箱16之間還設(shè)置有吸塵氣泵或電動(dòng)風(fēng)扇，所述吸塵氣泵固定在機(jī)臺(tái)機(jī)構(gòu)8的臺(tái)面下方。集塵口15設(shè)置有利于將粉塵全部都吸收到集塵箱16中，減少生產(chǎn)環(huán)境的污染。吸塵氣泵或電動(dòng)風(fēng)扇將拋光粉塵通過(guò)集塵口15歸集到集塵箱16中，有利于工作環(huán)境保持衛(wèi)生健康；

所述打磨機(jī)構(gòu)3包括直線(xiàn)導(dǎo)軌4、可沿著直線(xiàn)導(dǎo)軌4滑動(dòng)的拋光頭滑塊5、固定在拋光頭滑塊5上的拋光頭6、驅(qū)動(dòng)拋光頭滑塊5往復(fù)運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述拋光頭6朝向六軸機(jī)械臂1一側(cè)連接有拋光板7，拋光板7表面通過(guò)魔術(shù)貼與砂紙連接；所述拋光頭6為高頻振動(dòng)拋光頭6，拋光板7為高彈性材料層。采用高頻振動(dòng)拋光頭6，提供高速的微切削速度，提高拋光效率；采用直線(xiàn)導(dǎo)軌4上實(shí)現(xiàn)拋光頭6往復(fù)運(yùn)動(dòng)，提高大行程拋光直線(xiàn)進(jìn)給，保證拋光切削過(guò)程的排屑效果，提高拋光砂紙的利用率；使用彈性?huà)伖獍?，消除因公差引起的拋光接觸不均勻和拋光不均，結(jié)合六軸機(jī)器人的位置調(diào)整，控制拋光板7的變形量，提供合適的拋光正壓力；拋光材料與拋光板7之間通過(guò)魔術(shù)貼粘接，方便更換拋光材料。

所述送料機(jī)構(gòu)11包括直線(xiàn)導(dǎo)軌4、可沿著直線(xiàn)導(dǎo)軌4滑動(dòng)的送料滑塊12、固定在送料滑塊12上的送料模具13、驅(qū)動(dòng)送料滑塊12往復(fù)運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述的送料模具13設(shè)置有若干與注塑件匹配的模腔。

所述的兩個(gè)送料機(jī)構(gòu)11中部上方還設(shè)置有高度限位桿17，高度限位桿17剔除沒(méi)有正確擺放在送料模具13模腔中的注塑件。

所述直線(xiàn)導(dǎo)軌4上方設(shè)置有若干風(fēng)琴式防塵罩18，所述防塵罩18一端與直線(xiàn)導(dǎo)軌4端部連接，另一端與拋光頭滑塊5或送料滑塊12連接。

基于本設(shè)備，本方案提供一種全自動(dòng)曲線(xiàn)拋光打磨工藝，包括如下步驟：

S1 選擇手動(dòng)送料模式或傳輸帶送料模式，其中，手動(dòng)送料模式采用送料機(jī)構(gòu)送料，傳輸帶送料模式采用傳輸帶送料；

S2 注塑件到達(dá)工作區(qū)，六軸機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)到工作區(qū)，利用夾具吸取注塑件；

S3 利用打磨機(jī)構(gòu)執(zhí)行注塑件的打磨工序，其中，注塑件與打磨機(jī)構(gòu)的砂紙?jiān)诖怪狈较虻慕佑|為自上向下，當(dāng)?shù)竭_(dá)砂紙下端時(shí)再自下向上。

S4 六軸機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)到送料模具或傳輸帶上，夾具放下注塑件。

本實(shí)施例中：如果S1選擇手動(dòng)送料模式時(shí)，S2-S4步驟包括以下兩種模式：

a.在左側(cè)送料機(jī)構(gòu)上吸取注塑件，先利用左側(cè)打磨機(jī)構(gòu)進(jìn)行粗拋光，再利用右側(cè)打磨機(jī)構(gòu)進(jìn)行精拋光，六軸機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)到左側(cè)送料機(jī)構(gòu)上方并放下成品；

b.在左側(cè)送料機(jī)構(gòu)上吸取注塑件，利用左側(cè)打磨機(jī)構(gòu)完成拋光打磨，直到左側(cè)送料機(jī)構(gòu)上的注塑件全部打磨完成，再利用右側(cè)的送料機(jī)構(gòu)和打磨機(jī)構(gòu)重復(fù)上述過(guò)程；

如果S1選擇傳輸帶送料時(shí)，S2-S4步驟包括以下兩種模式：

c.在左側(cè)傳輸帶上吸取注塑件，先利用左側(cè)打磨機(jī)構(gòu)進(jìn)行粗拋光，再利用右側(cè)打磨機(jī)構(gòu)進(jìn)行精拋光，六軸機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)到右側(cè)傳輸帶上并放下成品；

d.在左側(cè)傳輸帶上吸取注塑件，先利用左側(cè)的打磨機(jī)構(gòu)完成拋光打磨，六軸機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)到傳輸帶右側(cè)上并放下成品；六軸機(jī)械臂就近從右側(cè)傳輸帶上吸取注塑件，利用右側(cè)打磨機(jī)構(gòu)完成拋光打磨，運(yùn)動(dòng)到右側(cè)傳輸帶上并放下成品。

本方案的可編輯的高速振動(dòng)拋光頭6調(diào)速，直線(xiàn)導(dǎo)軌4驅(qū)動(dòng)拋光頭6調(diào)速、六軸機(jī)械臂1運(yùn)動(dòng)速度、打磨偏移量，這些都構(gòu)成了拋光打磨微切削速度、切削進(jìn)給速度、正壓力的參數(shù)化控制，實(shí)現(xiàn)基于產(chǎn)品尺寸和形狀驅(qū)動(dòng)的拋光軌跡自動(dòng)換算控制系統(tǒng)。

上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理和最佳實(shí)施例，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。