本發(fā)明涉及打磨自動化技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種打磨機器人自動供料與取料裝置。

背景技術(shù)：

中國人力成本上升快速，打磨和拋光行業(yè)部署自動化設(shè)備來抵消逐漸升高的成本。目前機器人化打磨系統(tǒng)使用機器人抓持零件與砂帶機配合使用，機器人需要與打磨機精密配合才能夠保證加工質(zhì)量。目前，某些機械臂打磨系統(tǒng)中沒有配備自動供料系統(tǒng)，僅是工件擺放的貨架上，由六自由度工業(yè)機械臂取用和放回，此種方式適合零件數(shù)量不多，零件形狀復(fù)雜的情形。當(dāng)零件形狀規(guī)則，打磨任務(wù)又繁雜時候，如果沒有自動供料系統(tǒng)的輔助，機械臂自動化打磨系統(tǒng)的打磨速度將受限于工件的上料和下料，速度將很難提高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點，而提出的一種打磨機器人自動供料與取料裝置。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

一種打磨機器人自動供料與取料裝置，由物料盒、物料舉升機構(gòu)、供料進給機構(gòu)和擋板機構(gòu)構(gòu)成；所述物料盒包括前部為敞口結(jié)構(gòu)其邊緣具有引導(dǎo)坡度、頂部遮擋結(jié)構(gòu)、具有u形開槽的后部遮擋結(jié)構(gòu)、第一把手、第二把手以及觀察窗陣列；所述物料舉升機構(gòu)由底部框架，頂部框架和四條直線運動單元構(gòu)成框架結(jié)構(gòu)，其中一側(cè)的兩條直線運動單元由a直線運動單元主體、a1直線運動單元滑塊和a2直線運動單元滑塊以及b直線運動單元主體、b1直線運動單元滑塊和b2直線運動單元滑塊組成，另外一側(cè)的兩條直線運動單元則由c直線運動單元主體、c1直線運動單元滑塊、c1滑塊轉(zhuǎn)接塊、c2直線運動單元滑塊和c2滑塊轉(zhuǎn)接塊以及d直線運動單元主體、d1直線運動單元滑塊、d1滑塊轉(zhuǎn)接塊、d2直線運動單元滑塊和d2滑塊轉(zhuǎn)接塊組成，四條直線運動單元相互平行，貨架兩側(cè)固定有第一l形型材和第二l形型材，通過第一l形型材和第二l形型材與a1直線運動單元滑塊、a2直線運動單元滑塊、b1直線運動單元滑塊、b2直線運動單元滑塊、c1滑塊轉(zhuǎn)接塊、c2滑塊轉(zhuǎn)接塊、d1滑塊轉(zhuǎn)接塊、d2滑塊轉(zhuǎn)接塊連接；第一伺服電機通過聯(lián)軸器與雙同步帶輪軸相連接，雙同步帶輪軸通過第一同步帶與第一同步帶輪軸配合，雙同步帶輪的另一個同步帶輪通過第二同步帶與第二同步帶輪軸配合；所述供料進給機構(gòu)由第一l形型材下固定有e水平直線運動單元主體和e水平直線運動單元滑塊以及固定在另一側(cè)第二l形型材下的f水平直線運動單元主體和f水平直線運動單元滑塊、進給梁、第二伺服電機、進給板和折頁機構(gòu)組成，進給梁連接e水平直線運動單元滑塊和f水平直線運動單元滑塊，f水平直線運動單元主體的輸入軸連接第二伺服電機，f水平直線運動單元主體的輸出軸與e水平直線運動單元主體的輸入軸通過聯(lián)軸器連接實現(xiàn)同步驅(qū)動；所述擋板機構(gòu)由與貨架鉸接的供料層擋板和與供料層擋板以及貨架分別鉸接的a雙作用氣缸組成供料層擋板結(jié)構(gòu)；取料層擋板結(jié)構(gòu)由取料層前端擋板和b雙作用氣缸構(gòu)成，取料層前端擋板與貨架鉸接，b雙作用氣缸與貨架、取料層前端擋板鉸接；取料層后擋板機構(gòu)由取料層后端擋板和c雙作用氣缸組成，鉸接方式與前擋板機構(gòu)相同。

優(yōu)選的，物料舉升機構(gòu)的運動由第一同步帶、第二同步帶和皮第三同步帶傳遞。

優(yōu)選的，舉升機構(gòu)中的手動電動兩用剎車固定在直線運動單元主體上，剎車盤與直線單元的輸出軸固連。

優(yōu)選的，物料舉升機構(gòu)的c1直線運動單元滑塊、c2直線運動單元滑塊、d1直線運動單元滑塊、d2直線運動單元滑塊通過c1滑塊轉(zhuǎn)接塊、c2滑塊轉(zhuǎn)接塊、d1滑塊轉(zhuǎn)接塊、d2滑塊轉(zhuǎn)接塊與貨架和第一l形型材和第二l形型材連接。

優(yōu)選的，供料進給機構(gòu)中進給板通過折頁機構(gòu)與進給梁連接，并且只能夠向單側(cè)收起。

優(yōu)選的，貨架為網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，分為供料層和取料層，供料層由工字形型材隔出物料盒的存儲空間，且工字形型材兩兩相鄰形成頂部敞開結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明提出了一種能夠給工業(yè)六自由度機械臂或四自由度機械臂的打磨機器人自動供料與取料裝置。與工業(yè)機器人配合使用可以節(jié)省大批量工件打磨時機械臂系統(tǒng)取料與放料的時間，提高打磨系統(tǒng)的自動化程度。此外，本發(fā)明中的物料盒可以整齊擺放工件，使用者在給供料系統(tǒng)裝填和取回時，操作簡單且容易碼垛，方便之后的物流自動化系統(tǒng)處理。本發(fā)明在自動化打磨系統(tǒng)中實現(xiàn)批量供料和批量裝填，能夠?qū)崿F(xiàn)批量的自動供給和人工批量裝填，提高上下料的效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提出的一種打磨機器人自動供料與取料裝置的物料盒與工件結(jié)構(gòu)圖。

圖2為本發(fā)明提出的一種打磨機器人自動供料與取料裝置的物料盒結(jié)構(gòu)與單個工件圖。

圖3為本發(fā)明提出的一種打磨機器人自動供料與取料裝置的機械臂側(cè)的結(jié)構(gòu)圖。

圖4為本發(fā)明提出的一種打磨機器人自動供料與取料裝置的貨架結(jié)構(gòu)圖。

圖5為本發(fā)明提出的一種打磨機器人自動供料與取料裝置的人工操作側(cè)的結(jié)構(gòu)圖。

圖6為本發(fā)明提出的一種打磨機器人自動供料與取料裝置裝填物料盒時的側(cè)視圖。

圖7為本發(fā)明提出的一種打磨機器人自動供料與取料裝置與機械臂配合工作圖。

圖中：1-工件；2-物料盒；3-頂部遮擋結(jié)構(gòu)；4-后部遮擋結(jié)構(gòu)；5-第一把手；6-觀察窗陣列；7-第二把手；8-引導(dǎo)坡度；9-底部框架；10-a直線運動單元主體；11-a1直線運動單元滑塊；12-a2直線運動單元滑塊；13-b直線運動單元主體；14-b1直線運動單元滑塊；15-b2直線運動單元滑塊；16-第一l形型材；17-第一同步帶輪軸；18-頂部框架；19-手動電動兩用剎車；20-第一同步帶；21-第一伺服電機；22-雙同步帶輪軸；23-第二同步帶；24-第二同步帶輪軸；25-c直線運動單元主體；26-c1直線運動單元滑塊；27-c1滑塊轉(zhuǎn)接塊；28-c2直線運動單元滑塊；29-c2滑塊轉(zhuǎn)接塊；30-d直線運動單元主體；31-d1直線運動單元滑塊；32-d1滑塊轉(zhuǎn)接塊；33-d2直線運動單元滑塊；34-d2滑塊轉(zhuǎn)接塊；35-第三同步帶；36-第二l形型材；37-貨架；38-供料層擋板；39-取料層前端擋板；40-e水平直線運動單元主體；41-e水平直線運動單元滑塊；42-f水平直線運動單元主體；43-f水平直線運動單元滑塊；44-進給梁；45-第二伺服電機；46-進給板；47-折頁機構(gòu)；48-取料層后端擋板；49-a雙作用氣缸；50-b雙作用氣缸；51-c雙作用氣缸；52-工業(yè)機器人；53-供料層；54-取料層；55-工字形型材；56-頂部敞開結(jié)構(gòu)。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)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)明一部分實施例，而不是全部的實施例。

實施方式1：

參照圖1和2，本發(fā)明所述一種打磨機器人自動供料與取料裝置，由物料盒2、升降機構(gòu)、供料進給機構(gòu)和擋板機構(gòu)組成，物料盒2為板材中空結(jié)構(gòu)，在其形成的空腔中放置打磨工件1，形成物料匣。工件1為規(guī)則六面體空腔結(jié)構(gòu)。物料盒2前部為敞口結(jié)構(gòu)其邊緣具有引導(dǎo)坡度8的結(jié)構(gòu)方便工件1進行裝填，上部為全開槽結(jié)構(gòu)，但是開槽寬度小于物料寬度，形成頂部遮擋結(jié)構(gòu)3，頂部遮擋結(jié)構(gòu)3和前部開口結(jié)構(gòu)處裝有第二把手7，物料盒2后端具有u形開槽的后部遮擋結(jié)構(gòu)4以及第一把手5，在物料盒2兩側(cè)開有觀察窗陣列6用以肉眼觀察和傳感器識別工件位置。將工件1裝填滿物料盒2后，操作者可以使用第一把手5與第二把手7將物料裝入貨架37的供料層內(nèi)。

參照圖3，圖3為供料與取料裝置的物料舉升機構(gòu)，由底部框架9、頂部框架18和四條直線運動單元共同組成貨架37的物料舉升機構(gòu)，其中一側(cè)的兩條直線運動單元由a直線運動單元主體10、a1直線運動單元滑塊11和a2直線運動單元滑塊12以及b直線運動單元主體13、b1直線運動單元滑塊14和b2直線運動單元滑塊15組成；另外一側(cè)的兩條直線運動單元則由c直線運動單元主體25、c直線運動單元滑塊26、c1滑塊轉(zhuǎn)接塊27、c2直線運動單元滑塊28和c2滑塊轉(zhuǎn)接塊29以及d直線運動單元主體30、d1直線運動單元滑塊31、d1滑塊轉(zhuǎn)接塊32、d2直線運動單元滑塊33和d2滑塊轉(zhuǎn)接塊34組成；四條直線運動單元相互平行，貨架37兩側(cè)固定有第一l形型材16和第二l形型材36，通過第一l形型材16和第二l形型材36與a1直線運動單元滑塊11、a2直線運動單元滑塊12、b1直線運動單元滑塊14、b2直線運動單元滑塊15、c1滑塊轉(zhuǎn)接塊27、c2滑塊轉(zhuǎn)接塊29、d1滑塊轉(zhuǎn)接塊32、d2滑塊轉(zhuǎn)接塊34連接。直線運動單元的滑塊與主體之間用第三同步帶35連接，主體兩端有同步帶輪以及輸入軸，轉(zhuǎn)動輸出軸可以帶動滑塊進行直線運動。第一同步帶輪軸17和第二同步帶輪軸24通過聯(lián)軸器與直線運動單元的輸入軸相連接，第一伺服電機21通過聯(lián)軸器與雙同步帶輪軸22相連接，雙同步帶輪軸22的一個同步帶輪通過第一同步帶20與第一同步帶輪軸17配合，另一個同步帶輪通過第二同步帶23與第二同步帶輪軸24配合。手動電動兩用剎車19與直線運動單元另一端輸出軸固連。第一伺服電機21驅(qū)動雙同步帶輪軸22，再由第一同步帶20和第二同步帶23將動力傳輸至四個直線運動單元的輸入端，輸入端內(nèi)的同步帶輪通過第三同步帶35帶動滑塊實現(xiàn)貨架37的物料舉升功能。

參照圖4，貨架37具有雙層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，其上層為供料層53，下層為取料層54，每一層可以平行放置若干組物料盒2，本實施實例中每層可以放置6個物料盒，共計96個工件1。與物料盒2類似，貨架37的供料,53由工字形型材55兩兩相鄰形成頂部敞開結(jié)構(gòu)56。

參照圖5，供料進給機構(gòu)由貨架37的第一l形型材16下固定有e水平直線運動單元主體40和e水平直線運動單元滑塊41，另一側(cè)第二l形型材36下固定有f水平直線運動單元主體42和f水平直線運動單元滑塊43。e水平直線運動單元滑塊41和f水平直線運動單元滑塊43通過進給梁44連接，f水平直線運動單元主體的輸入軸連接第二伺服電機45，并通過聯(lián)軸器同時連接e水平直線運動單元主體40的輸入軸實現(xiàn)同步驅(qū)動。

參照圖6，進給梁44與進給板46之間用折頁機構(gòu)47連接。擋板機構(gòu)由供料層擋板38鉸接在供料層的兩側(cè)并由a雙作用氣缸49驅(qū)動。同理，取料層前端擋板39和取料層后端擋板48分別鉸接在貨架37兩側(cè)并由b雙作用氣缸50和c雙作用氣缸51分別驅(qū)動。裝填時，物料盒2插入供料層54，進給板46向內(nèi)折起，完成裝填。當(dāng)取料層后端擋板48打開，取料層前端擋板39關(guān)閉時，插入空的物料盒2，然后取料層后端擋板48關(guān)閉。當(dāng)取料層前端擋板39打開時，工業(yè)機器人52可以將工件1放回取件層54的物料盒2內(nèi)，工業(yè)機器人52遠離貨架37，取料層前端擋板39關(guān)閉，完成工件1的取料作業(yè)。

參照圖7，工業(yè)機器人52取件時，供料層擋板38開啟，工業(yè)機器人52移動到供料層53的物料盒前，夾持住工件1將其取出進行打磨作業(yè)，供料層擋板38關(guān)閉。工業(yè)機器人52打磨完成后，第一伺服電機21驅(qū)動貨架將取料層54提升至供料層53的位置，工業(yè)機器人52將工件1送回取料層54，貨架37下降，供料層53恢復(fù)原位置；當(dāng)工業(yè)機器人52在供料層53由左至右依次都取過一個工件后，這時供料層擋板38保持關(guān)閉狀態(tài)，第二伺服電機45驅(qū)動e水平直線運動單元滑塊41和f水平直線運動單元滑塊43運動帶動進給板46將供料層53后部的工件推至貨架37最前端，完成一次供料。如此循環(huán)工作，工業(yè)機器人從供料層53取工件打磨，完成后送回取料層54。當(dāng)供料層53中的工件全部打磨完時，取料層54將裝滿工件1。這時取料層前端擋板39開啟，操作者可以把打磨完成的工件全部取走，換入上部供料層53的空物料盒2，之后再往供料層53裝入裝滿工件1的物料盒2進行打磨。

實施方式2

在保持其他機構(gòu)和結(jié)構(gòu)不變的前提下，將a雙作用氣缸49、b雙作用氣缸50和c雙作用氣缸51更換成有電動機驅(qū)動的電動推桿裝置?？梢酝瑯涌刂乒┝蠈訐醢?8、取料層前端擋板39和取料層后端擋板48的開啟和關(guān)閉。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。