本發(fā)明涉及砂帶磨削設(shè)備，具體地說是一種對置式砂帶磨削機器人。

背景技術(shù)：

目前，五金、刀、剪刀行業(yè)對產(chǎn)品的磨削95％以上企業(yè)仍采用人工磨削的磨削方法，一些核心磨削工步很難實現(xiàn)自動化磨削生產(chǎn)。目前對于刀具焊接刀柄的磨削主要利用固定式簡易(機器固定在地面只有砂帶高速回轉(zhuǎn)運動)的砂帶磨削機器，采用人工手持刀具對刀具的刀柄進行打磨、拋光的工藝方法，這種工藝方法是最原始也是目前對于刀具生產(chǎn)行業(yè)最為普遍的方法，其特點在于：由于人工打磨刀柄時需要手持刀具近距離接觸高速回轉(zhuǎn)的砂帶，對操作工人的人身安全存在一定的安全隱患；砂帶進行刀具磨削時會產(chǎn)生粉塵，對工人的身體健康產(chǎn)生威脅；受工人個體技術(shù)水平差異影響，生產(chǎn)效率綜合不高，個體的平均勞動時間少于10小時/天；由于刀柄形狀復雜，人工進行打磨時只能采取分段磨削的方式進行，導致了每段結(jié)合處都會留下痕跡，影響外觀質(zhì)量，同時因個體的技術(shù)熟練程度不同，外觀質(zhì)量也不相同；人工成本逐年升高，并且由于工作環(huán)境差，愿意從事該項工作的人越來越少。因此，傳統(tǒng)的人工磨削方式勞動強度大，生產(chǎn)效率低，使五金、刀、剪刀行業(yè)的產(chǎn)品磨削生產(chǎn)無法實現(xiàn)高速高效自動化生產(chǎn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述問題，發(fā)明的目的在于提供一種對置式砂帶磨削機器人，以解決現(xiàn)有人工將工件送至砂帶前端進行磨削，企業(yè)員工的勞動強度大，生產(chǎn)效率低的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種對置式砂帶磨削機器人，包括床身及設(shè)置于該床身上的左磨削單元、右磨削單元、左磨削單元進給機構(gòu)、右磨削單元進給機構(gòu)及工件送進單元，其中，

所述左磨削單元和所述右磨削單元分別與所述左磨削單元進給機構(gòu)和所述右磨削單元進給機構(gòu)連接，且通過所述左磨削單元進給機構(gòu)和所述右磨削單元進給機構(gòu)的驅(qū)動對位于所述左磨削單元和所述右磨削單元之間的工件進行磨削加工；

所述工件送進單元設(shè)置于所述左磨削單元和所述右磨削單元的一側(cè)，用于將待磨削工件送進至所述左磨削單元和所述右磨削單元之間。

所述左磨削單元和所述右磨削單元結(jié)構(gòu)相同，均包括磨削單元支架、磨削單元主電機、主傳動裝置、砂帶主動輪、砂帶及兩個砂帶導向輪，其中，

所述磨削單元支架和所述磨削單元主電機設(shè)置于所述床身上；

所述砂帶主動輪和兩個所述砂帶導向輪設(shè)置于所述磨削單元支架上，兩個所述砂帶導向輪位于所述左磨削單元或所述右磨削單元的磨削部位、且上下布設(shè)；

所述磨削單元主電機通過所述主傳動裝置與所述砂帶主動輪連接，所述砂帶主動輪通過所述砂帶與兩個砂帶導向輪連接。

所述左磨削單元和所述右磨削單元進一步包括砂帶漲緊裝置，所述砂帶漲緊裝置包括砂帶漲緊輪、砂帶漲緊氣缸及砂帶漲緊輪支撐架，所述砂帶漲緊氣缸和砂帶漲緊輪支撐架設(shè)置于所述磨削單元支架上，所述砂帶漲緊輪支撐架的安裝位置可調(diào)整、且與所述砂帶漲緊氣缸的輸出端連接，所述砂帶漲緊輪可轉(zhuǎn)動地安裝在所述砂帶漲緊輪支撐架上、且與所述砂帶傳動連接。

所述左磨削單元和所述右磨削單元進一步包括設(shè)置于所述磨削單元支架上的帶輪輔助支撐機構(gòu)，所述帶輪輔助支撐機構(gòu)位于所述砂帶的磨削部位側(cè)、且通過中間傳動帶與所述砂帶主動輪和一所述砂帶導向輪連接。

所述帶輪輔助支撐機構(gòu)包括支撐帶主動輪、支撐帶及多個支撐帶從動輪，其中支撐帶主動輪與所述中間傳動帶連接，多個所述支撐帶從動輪由上至下依次設(shè)置、且通過支撐帶與所述支撐帶主動輪連接。

所述帶輪輔助支撐機構(gòu)進一步包括設(shè)置于所述磨削單元支架上的支撐帶漲緊輪和中間傳動帶漲緊輪，其中，

所述支撐帶漲緊輪通過支撐帶漲緊輪支撐架安裝在磨削單元支架上、且與所述支撐帶傳動連接；

所述中間傳動帶漲緊輪通過中間傳動帶漲緊輪支撐架安裝在磨削單元支架、且與所述中間傳動帶傳動連接。

所述左磨削單元進給機構(gòu)和所述右磨削單元進給機構(gòu)結(jié)構(gòu)相同，均包括橫向?qū)к壓蜋M向進給往復驅(qū)動機構(gòu)，所述橫向?qū)к壓蜋M向進給往復驅(qū)動機構(gòu)沿橫向設(shè)置于所述床身上，所述左磨削單元或所述右磨削單元與所述橫向?qū)к壔瑒舆B接、且與所述橫向進給往復驅(qū)動機構(gòu)連接。

所述橫向?qū)к壍耐鈧?cè)設(shè)有防護罩。

所述工件送進單元包括縱向?qū)к?、立柱、縱向進給往復驅(qū)動機構(gòu)、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)及機械手夾具，其中，

所述縱向?qū)к壓涂v向進給往復驅(qū)動機構(gòu)沿縱向設(shè)置于所述床身上；

所述立柱與縱向?qū)к壔瑒舆B接、且與所述縱向進給往復驅(qū)動機構(gòu)連接；

所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)和所述機械手夾具設(shè)置于所述立柱上、且所述機械手夾具可轉(zhuǎn)動，所述機械手夾具與所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)連接。

所述床身內(nèi)設(shè)有循環(huán)冷卻裝置，所述循環(huán)冷卻裝置用于對工件的磨削加工提供冷卻介質(zhì)。

本發(fā)明的優(yōu)點及有益效果是：本發(fā)明基于對現(xiàn)有的磨削方法進行了充分的調(diào)查研究，設(shè)計了更加合理的磨削工藝路線，從而實現(xiàn)了關(guān)鍵工步的自動化磨削加工；對置式砂帶磨削機器人構(gòu)型的發(fā)明尚屬國內(nèi)首創(chuàng)，設(shè)備主要用于刀具的刀柄以及五金件的磨削拋光加工；能夠大大降低企業(yè)員工的勞動強度，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，為生產(chǎn)企業(yè)節(jié)約成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的左視圖；

圖3為圖1的俯視圖；

圖4為本發(fā)明中砂帶漲緊裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明中中間傳動帶漲緊輪的安裝示意圖；

圖6為本發(fā)明中支撐帶漲緊輪的安裝示意圖。

其中：1為磨削單元支架，2為砂帶，3為砂帶漲緊輪，4為支撐帶從動輪，5為支撐帶，6為支撐帶漲緊輪，7為砂帶漲緊氣缸，8支撐帶主動輪，9為中間傳動帶漲緊輪，10為中間傳動帶，11為砂帶導輪，12為砂帶主動輪，13為床身，15為機械手夾具，16為機械手從動輪，17為立柱，18為機械手傳動帶，19為機械手主動輪，20為機械手伺服電機，21為縱向?qū)к墸?2為縱向進給絲杠，23為工件進給伺服電機，24為橫向?qū)к墸?5為磨削單元主電機，26為主傳動帶，27為磨削單元進給伺服電機，28為防護罩，29為冷卻水箱，30為砂帶漲緊輪支撐架，31為中間傳動帶漲緊輪調(diào)節(jié)孔，32為中間傳動帶漲緊輪支撐架，33為支撐帶漲緊輪支撐架，34為支撐帶漲緊輪調(diào)節(jié)孔，A為左磨削單元，B為右磨削單元，M為橫向運動方向，N為縱向運動方向。

具體實施方式

磨削五金產(chǎn)品的現(xiàn)有技術(shù)是：通過砂帶機的旋轉(zhuǎn)，人工將工件送至砂帶前端進行磨削，企業(yè)員工的勞動強度大，生產(chǎn)效率低。

本發(fā)明的設(shè)計構(gòu)思是：針對現(xiàn)有人工將工件送至砂帶前端進行磨削，所帶來的勞動強度大，生產(chǎn)效率低的問題，本發(fā)明通過左磨削單元和右磨削單元實現(xiàn)磨削主運動，左磨削單元和右磨削單元在伺服電機驅(qū)動下能夠?qū)崿F(xiàn)橫向進給運動；機械手夾具通過伺服電機驅(qū)動實現(xiàn)縱向運動，此運動為工件的送進運動，同時機械手夾具可實現(xiàn)回轉(zhuǎn)運動。本發(fā)明能夠大大降低企業(yè)員工的勞動強度，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，為生產(chǎn)企業(yè)節(jié)約成本。

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細描述。

如圖1-3所示，本發(fā)明提供的一種對置式砂帶磨削機器人，包括床身13及設(shè)置于該床身13上的左磨削單元A、右磨削單元B、左磨削單元進給機構(gòu)、右磨削單元進給機構(gòu)及工件送進單元，其中左磨削單元A和右磨削單元B分別與左磨削單元進給機構(gòu)和右磨削單元進給機構(gòu)連接，且通過左磨削單元進給機構(gòu)和右磨削單元進給機構(gòu)的驅(qū)動對位于左磨削單元A和右磨削單元B之間的工件進行磨削加工；

所述工件送進單元設(shè)置于左磨削單元A和右磨削單元B的一側(cè)，用于將待磨削工件送進至左磨削單元A和右磨削單元B之間。

左磨削單元A和右磨削單元B結(jié)構(gòu)相同，均包括磨削單元支架1、磨削單元主電機25、主傳動裝置、砂帶主動輪12、砂帶及兩個砂帶導向輪11，其中磨削單元支架1和磨削單元主電機25設(shè)置于床身13上；砂帶主動輪12和兩個砂帶導向輪11設(shè)置于磨削單元支架1上，兩個砂帶導向輪11位于左磨削單元A或右磨削單元B的磨削部位、且上下布設(shè)；磨削單元主電機25通過主傳動裝置與砂帶主動輪12連接，砂帶主動輪12通過砂帶2與兩個砂帶導向輪11連接。

所述主傳動裝置包括主傳動帶26和兩個傳動輪，兩個傳動輪分別設(shè)置于磨削單元主電機25的輸出軸和磨削單元支架1上，兩個傳動輪通過主傳動帶26連接。

左磨削單元A和右磨削單元B進一步包括砂帶漲緊裝置，砂帶漲緊裝置包括砂帶漲緊輪3、砂帶漲緊氣缸7及砂帶漲緊輪支撐架30，砂帶漲緊氣缸7和砂帶漲緊輪支撐架30安裝在磨削單元支架1上，砂帶漲緊輪支撐架30通過安裝螺釘可調(diào)整安裝位置，砂帶漲緊輪支撐架30與砂帶漲緊氣缸7的輸出端連接，砂帶漲緊輪3可轉(zhuǎn)動地安裝在砂帶漲緊輪支撐架30上、且與砂帶2傳動連接，如圖4所示。

左磨削單元A和右磨削單元B進一步包括設(shè)置于磨削單元支架1上的帶輪輔助支撐機構(gòu)，帶輪輔助支撐機構(gòu)位于砂帶2的磨削部位側(cè)、且通過中間傳動帶10與砂帶主動輪12和一砂帶導向輪11連接。

所述帶輪輔助支撐機構(gòu)設(shè)置于兩個砂帶導向輪11之間，所述帶輪輔助支撐機構(gòu)包括支撐帶主動輪8、支撐帶5及多個支撐帶從動輪4，其中支撐帶主動輪8與中間傳動帶10連接，多個支撐帶從動輪4由上至下依次設(shè)置、且通過支撐帶5與支撐帶主動輪8連接。

所述帶輪輔助支撐機構(gòu)進一步包括設(shè)置于磨削單元支架1上的支撐帶漲緊輪6和中間傳動帶漲緊輪9，其中支撐帶漲緊輪6通過支撐帶漲緊輪支撐架33安裝在磨削單元支架1上，支撐帶漲緊輪支撐架33上設(shè)有支撐帶漲緊輪調(diào)節(jié)孔34，可調(diào)整支撐帶漲緊輪支撐架33和磨削單元支架1之間的安裝位置。支撐帶漲緊輪6可轉(zhuǎn)動地安裝在支撐帶漲緊輪支撐架33、且與支撐帶5傳動連接，如圖6所示。中間傳動帶漲緊輪9通過中間傳動帶漲緊輪支撐架32安裝在磨削單元支架1上、且與中間傳動帶10傳動連接，中間傳動帶漲緊輪支撐架32上設(shè)有中間傳動帶漲緊輪調(diào)節(jié)孔31，在中間傳動帶漲緊輪調(diào)節(jié)孔31處通過安裝螺釘與磨削單元支架1連接，通過安裝螺釘調(diào)整對中間傳動帶10的漲緊力，如圖5所示。

主傳動帶26、中間傳動帶10及支撐帶5優(yōu)選為V型帶。

所述左磨削單元進給機構(gòu)和右磨削單元進給機構(gòu)結(jié)構(gòu)相同，均包括橫向?qū)к?4和橫向進給往復驅(qū)動機構(gòu)，橫向?qū)к?4和橫向進給往復驅(qū)動機構(gòu)沿橫向設(shè)置于床身13上，左磨削單元A或右磨削單元B中的磨削單元支架1與橫向?qū)к?4滑動連接、且與橫向進給往復驅(qū)動機構(gòu)連接。

橫向?qū)к?4的外側(cè)設(shè)有防護罩28，用于保護橫向?qū)к?4，防護罩28為風琴式防護罩。左磨削單元A和右磨削單元B的主傳動輪系前側(cè)設(shè)有安裝在磨削單元支架1上的安全防護罩，用于保護整個主傳動輪系統(tǒng)。

本發(fā)明的一實施例中，所述橫向進給往復驅(qū)動機構(gòu)包括磨削單元進給伺服電機27、橫向進給絲杠及橫向進給螺母，磨削單元進給伺服電機27和橫向進給絲杠設(shè)置于床身13上、且磨削單元進給伺服電機27的輸出端與橫向進給絲杠連接，所述橫向進給螺母與橫向進給絲杠螺紋連接、且與磨削單元支架1連接。磨削單元進給伺服電機27驅(qū)動橫向進給絲杠旋轉(zhuǎn)，從而帶動橫向進給螺母和磨削單元支架1沿橫向運動。

在進行磨削作業(yè)時，左磨削單元A和右磨削單元B通過磨削單元進給伺服電機27的驅(qū)動能夠在床身13上沿橫向往復移動，左磨削單元A和右磨削單元B沿相向或相反方向運動。

工件送進單元包括縱向?qū)к?1、立柱17、縱向進給往復驅(qū)動機構(gòu)、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)及機械手夾具15，其中縱向?qū)к?1和縱向進給往復驅(qū)動機構(gòu)沿縱向設(shè)置于床身13上；立柱17與縱向?qū)к?1滑動連接、且與縱向進給往復驅(qū)動機構(gòu)連接；旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)和機械手夾具15設(shè)置于立柱17上、且機械手夾具15可轉(zhuǎn)動，機械手夾具15與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)連接。

所述縱向進給往復驅(qū)動機構(gòu)包括縱向進給絲杠22、工件進給伺服電機23及縱向進給螺母，縱向進給絲杠22和工件進給伺服電機23設(shè)置于床身13上，工件進給伺服電機23的輸出端與縱向進給絲杠22連接，縱向進給螺母與縱向進給絲杠22螺紋連接、且與立柱17可轉(zhuǎn)動地連接。工件進給伺服電機23驅(qū)動縱向進給絲杠22旋轉(zhuǎn)，從而帶動縱向進給螺母和立柱17沿縱向運動。

機械手夾具15通過工件進給伺服電機23的驅(qū)動沿縱向往復移動，與左磨削單元A和右磨削單元B的運動方向垂直。

所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)包括機械手從動輪16、機械手傳動帶18、機械手主動輪19及機械手伺服電機20，其中機械手伺服電機20的輸出軸與機械手主動輪19傳動連接，所述機械手主動輪19與機械手從動輪16通過機械手傳動帶18連接，機械手從動輪16與機械手夾具15的后端連接。機械手伺服電機20驅(qū)動機械手主動輪19轉(zhuǎn)動，機械手主動輪19通過機械手傳動帶18驅(qū)動機械手從動輪16轉(zhuǎn)動，從而帶動機械手夾具15實現(xiàn)回轉(zhuǎn)運動；

刀具可手動或自動夾緊在機械手夾具15上，需要同時滿足一把或多把刀具的夾持，刀具的夾持必須能夠滿足重復定位準確的要求，并且機械手夾具15可編程控制回轉(zhuǎn)。

床身13內(nèi)設(shè)有循環(huán)冷卻裝置，循環(huán)冷卻裝置用于對工件的磨削加工提供冷卻介質(zhì)。循環(huán)冷卻裝置包括冷卻水箱28和冷卻水泵，床身13側(cè)面裝有冷卻水箱28，冷卻水箱28內(nèi)部裝有用于磨削冷卻的冷卻介質(zhì)，工作時通過冷卻水泵泵至磨削工位對工件進行冷卻，冷卻介質(zhì)可通過冷卻水泵進行循環(huán)使用。

為了防止刀柄在磨削過程中過熱而變色，通過冷卻水泵加入冷卻水進行冷卻，磨削過程中磨粒及粉塵會隨冷卻水排走，在冷卻水箱28內(nèi)過濾回收，減少環(huán)境污染，冷卻水可通過程序控制，循環(huán)使用，節(jié)能環(huán)保。

本發(fā)明的工作原理是：

磨削單元主電機25通過主傳動帶26驅(qū)動砂帶主動輪12，砂帶主動輪12通過砂帶2帶動砂帶漲緊輪3、砂帶導輪11實現(xiàn)磨削主運動。與此同時，砂帶主動輪12通過中間傳動帶10帶動支撐帶主動輪8轉(zhuǎn)動，支撐帶主動輪8驅(qū)動支撐帶5帶動支撐帶從動輪4實現(xiàn)支撐輪系的主運動，進而驅(qū)動支撐帶5運動，實現(xiàn)支撐帶5與砂帶2同時運動且保證線速度一致；砂帶漲緊氣缸7與砂帶漲緊輪3相連，通過調(diào)節(jié)砂帶漲緊氣缸7的壓力，可以實現(xiàn)對砂帶2漲緊力的調(diào)整，從而獲得不同漲緊力；支撐帶漲緊輪6通過安裝螺釘安裝在磨削單元支架1上，通過調(diào)整螺釘進行前后調(diào)整，對支撐帶5進行漲緊力的調(diào)節(jié)，通過漲緊力的調(diào)節(jié)使砂帶2在磨削過程中獲得不同的磨削支撐力，適應不同的工件；中間傳動帶漲緊輪9通過安裝螺釘安裝在磨削單元支架1上，通過調(diào)整螺釘調(diào)整傳動帶不同的安裝位置，對中間傳動帶10進行漲緊，確保中間傳動帶10在高轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)情況下具有較好的漲緊力；左磨削單元A和右磨削單元B通過磨削單元進給伺服電機27驅(qū)動能夠?qū)崿F(xiàn)橫向進給運動；立柱17以及機械手夾具15通過工件進給伺服電機23驅(qū)動縱向進給絲杠22沿著導軌21實現(xiàn)縱向運動，此運動為工件的送進運動；機械手夾具15通過機械手伺服電機20的驅(qū)動可實現(xiàn)回轉(zhuǎn)運動；機械手夾具15的前端裝夾工件前后運動，左磨削單元A和右磨削單元B帶動砂帶2左右運動，對不同工件進行磨削。左磨削單元A和右磨削單元B的主傳動輪系中設(shè)有砂帶氣動漲緊機構(gòu)，各個移動軸可實現(xiàn)聯(lián)動，砂帶磨削機器人通過示教可實現(xiàn)自動編程。

采用本發(fā)明進行磨削作業(yè)時，根據(jù)工件外形尺寸不同，磨削可分多次進行，利用不同砂帶粒度(目數(shù))對工件進行打磨，根據(jù)工件表面質(zhì)量要求，可對工件進行連續(xù)回轉(zhuǎn)拋光。

具體磨削步驟為：由于刀具形狀復雜且刀柄焊口的焊料堆積，磨削需要分多次進行，首先需要利用60至120目砂帶單獨進行焊口焊料的打磨，去除多余焊料，其次再將刀柄整周回轉(zhuǎn)進行磨削，使刀柄整體均可磨削完整，最后再用180目砂帶對刀柄連續(xù)回轉(zhuǎn)拋光。

各運動部件采用伺服電機驅(qū)動，由數(shù)控系統(tǒng)進行控制，能夠?qū)崿F(xiàn)示教編程，編程時可根據(jù)砂帶對工件的壓力變化進行手動調(diào)整，示教完成后進行自動磨削，通過程序控制確保磨削時兩條砂帶同時接觸工件，防止單面砂帶接觸刀柄時由于進給力較大將刀柄推變形。兩條獨立回轉(zhuǎn)的對置式砂帶及輪系可以分別軸向進給運動，砂帶與刀柄接觸部位的后側(cè)必須有皮帶或彈性帶支撐，磨削時可對刀具刀柄的圓弧面等復雜的曲面進行補償，使編程程序簡單。

本發(fā)明主要用于刀具的刀柄以及五金件的磨削拋光加工，實現(xiàn)了自動化磨削加工，能夠有效的提高了刀具焊接刀柄的加工效率，降低工人勞動強度，改善工人勞動環(huán)境，使刀具刀柄加工外觀更為美觀、一致。

以上所述僅為本發(fā)明的實施方式，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進、擴展等，均包含在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。