一种数控机器人高压真空去毛刺一体机及去毛刺工艺的制作方法

1.本发明涉及到数控机床的技术领域，尤其涉及到一种数控机器人高压真空去毛刺一体机及去毛刺工艺。


背景技术：

2.产品各个装配工件在制造加工过程中产生的毛刺不仅直接影响零件本身的精度和外观质量，还会影响整个产品的使用寿命，从而需要将工件毛刺除去，例如精度要求较高的钢制活塞，钢制活塞是气缸内进行直线往复运动的圆筒形金属工件。为了确保钢制活塞的精度要求，在加工过程中需要对钢制活塞的内轴孔、端面、倒角以及外圆周面进行去毛刺加工。
3.目前，对处理工件加工时所产生的毛刺，大多采用人工或简易设备去除的方法。采用人工去除毛刺，人工手法的不稳定性、不一致性容易对工件产生损伤或者毛刺去除不干净，不利于质量管控，同时存在人工作业效率低下，人员劳动强度较大等问题。而利用简易设备对钢制活塞的轴孔、端面、倒角以及外圆周面进行去毛刺时，需要分开多个独立设备进行，需要人工在各台设备之间进行工件周转，自动化程度较低，大大降低钢制活塞的生产效率。
4.传统的方式是采取人工去毛刺的方式，消除表面的毛刺、颗粒等问题，这不仅劳动强度大，难易持续批量制作，而且人工不能均匀的打磨工件的表面，严重影响操作人员的身体健康，存在成本高、效率低、还有可能导致压工件的深度不一致，导致工件的质量问题。
5.目前国内大部分厂家的工件去毛刺加工作业大多采用手工，或者使用手持气动和电动工具进打磨、研磨、锉等方式进行去毛刺加工作业，容易导致产品不良率上升、效率低下、加工后的产品表面粗糙不均匀、一致性不好等问题，生产现场粉尘严重环境恶劣，极容易产生“粉尘爆炸”事故，人长时间在该场合工作容易导致尘肺病等。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种数控机器人高压真空去毛刺一体机及去毛刺工艺，用于解决上述技术问题。
7.本发明采用的技术方案如下：
8.一种数控机器人高压真空去毛刺一体机，包括：
9.机箱，所述机箱内设置有若干工位，每一工位之间均设有数控左右伸缩门，
10.零件运输装置，所述零件运输装置安装在所述机箱内，所述零件运输装置的外周的所述工位依次包括上料工位、第一去毛刺工位、第二去毛刺工位、真空烘干工位；
11.所述上料工位内设置有上料装置，所述上料装置用于运输工件；
12.通过所述零件运输装置将工件定位在所述第一去毛刺工位内，所述第一去毛刺工位内设置有带刀库去毛刺机器人，所述带刀库去毛刺机器人将工件进行毛坯机加工翻边去毛刺；
13.通过所述零件运输装置将工件定位在所述第二去毛刺工位内，所述第二去毛刺工位内设置有六轴联动机器人，所述六轴联动机器人通过从高压喷射喷嘴里喷出的高压气体或高速流体射流为工件去毛刺；
14.通过所述零件运输装置将工件定位在所述真空烘干工位内，所述真空烘干工位内设置有数控抽真空高压泵。
15.作为进一步的优选，所述上料装置为数控工装式传送带，所述数控工装式传送带安装在所述机箱一侧的入料口，所述数控工装式传送带上安装有若干零件顶料定位机构，所述零件顶料定位机构呈现间隔分布。
16.作为进一步的优选，所述第二去毛刺工位还包括若干喷头板，所述喷头板分别安装在所述第二去毛刺工位内壁的两侧，每一所述喷头板上均设有若干高压万向专用喷头，所述高压万向专用喷头的喷射孔径角至少为45
°
的高压气体或高速液体射流。
17.作为进一步的优选，还包括加压机构和水箱，所述加压机构配置有传输管道，所述传输管道具有气相入口、液相入口和出口；
18.驱动机构，与所述加压机构连接，并驱动所述加压机构以通过所述气相入口吸入气体和/或通过所述液相入口吸入所述水箱内的流体；以及
19.主管，与所述加压机构的所述出口连通，以从所述加压机构的所述传输通道接收所述气体或所述液体或所述气体和所述液体的混合体，并具有用于将所述气体或所述混合体喷出的射出端；
20.所述喷射端通过若干支管分别与相应所述高压万向专用喷头和高压喷射喷嘴连接。
21.作为进一步的优选，所述主管安装有一数控加热包，所述数控加热包加热所述气体或所述液体或所述混合体。
22.作为进一步的优选，所述第一去毛刺工位和所述第二去毛刺工位均包括气动工装夹具和数控气动分度装置，所述数控气动分度装置带动所述气动工装夹在水平方向运动。
23.作为进一步的优选，所述上料工位、所述第一去毛刺工位、所述第二去毛刺工位、所述真空烘干工位内均设有传感器。
24.作为进一步的优选，所述零件运输装置为数控取件六关节机器人。
25.一种去毛刺工艺，应用在上述任意一项的数控机器人高压真空去毛刺一体机，包括：
26.s1，通过启动控制面板的开关，接通电源,通过控制面板录入程序；
27.s2，通过人工或者机械手将待处理工件装夹于数控工装式传送带上，所述数控工装式传送带始工作，将待处理工件运输至在工作台上；
28.s3，通过数控取件六关节机器人抓取工件，将工件移入第一去毛刺工位，进行毛坯机加工翻边去毛刺；
29.s4，通过所述数控取件六关节机器人抓取工件，将工件从第一去毛刺工位移入去第二毛刺工位，进行全自动高压清洗去毛刺；
30.s5，通过所述数控取件六关节机器人抓住工件，将工件从去第二毛刺工位移入真空烘干工位，在所述真空烘干工位中干燥工件；
31.s6，通过所述数控取件六关节机器人抓住工件，将工件移出真空烘干工位来。
32.作为进一步的优选，所述s4还包括
33.s41，去完毛刺，根据录入程序，停止加压机构，并启动气泵，对外界空气进行压缩，并通过管道运输至机体内，数控加热包对压缩空气进行加热并通过高压万向喷头对待处理工件热风吹干；
34.s42，热风吹干后，卸载处理完的工件，重新装夹待处理工件后重复执行去毛刺。
35.上述技术方案具有如下优点或有益效果：
36.相对于现有技术，机器人利用六关节工作原理进行产品六面进行去除残留物和微毛刺。
37.相对于现有技术，本发明设置有热气/冷气和热水/冷水以及水汽模式使得本发明能够高效去毛刺，清洗和烘干无残留物水分。
38.相对于现有技术，设置有喷头板，本发明能够控制左右上下喷头板进给式近距离控制去毛刺，清洗和烘干吹气。
39.相对于现有技术，本发明能够控制六轴机器人带高压喷头去毛刺，旋转去毛刺，清洗和烘干压缩气精确吹干。
40.相对于现有技术，本发明能够控制六轴机器人带高压喷头去毛刺，旋转去毛刺，清洗和烘干压缩气精确吹干。
41.相对于现有技术，本发明能够控制去毛刺，清洗和烘干、对工件表面、盲孔、精确去去毛刺，清洗和烘干吹干。
42.相对于现有技术，本发明设置有加压装置，能够实现压缩气和液体，同时本发明喷头板、高压喷射喷嘴以及喷头板上的高压万向专用喷头都能够根据客户需要求进行控制移动，这样使得本发明能够对盲孔，表面精确定点定位，吹干没有死角可以得到全方位吹干。
43.相对于现有技术，本发明设置有液压抽真空全自动伸缩门来实现控制开关门。
44.相对于现有技术，相对于本发明设置有真空烘干工位，真空烘干工位内谁只有数控抽真空高压泵和加热装置，本发明通过数控抽真空高压泵控制抽真空吸力大小，并通过加热装置真空工件迅速加热从到达产品抽真空的效果。
45.相对于现有技术，相对于本发明通过控制面板控制数控伺服定位、数控机器人程序动作、数控信号控制电磁阀等电气元部件动作。
46.相对于现有技术，相对于本发明通过数控控制开启压缩高压水机器人去盲孔铝销、夹叉孔毛刺，表面毛刺，普通高水去清洗盲孔残留物，油污高压去毛刺，清洗和烘干，数控智能控制压缩气吹干。
47.相对于现有技术，相对于本发明通过数控编程来控制喷头板伸缩，侧入实现数控定位盲孔喷头板伸缩近距离吹干，数控控制工作台高速旋转精确定盲孔定位，进行高压去毛刺，全方位去毛刺，清洗和烘干、热风吹干。
48.相对于现有技术，相对于本发明设置有第一去毛刺工位设置有旋转轴进给从而达到产品精确研磨去毛刺。
49.相对于现有技术，相对于本发明设置有第一去毛刺工位设置有气动分度主轴翻转轴任意进给式定位研磨去毛刺。
50.相对于现有技术，相对于本发明去毛刺，清洗和烘干吹气喷头的布局，根据工件的孔位表面来设计、定制；数控cnc、六轴机器人定点定位，去除表面毛刺，夹角毛刺，去毛刺，
清洗和烘干表面油污夹角塑销，铝销，产品表面，盲孔水份的干燥。
51.相对于现有技术，相对于本发明控制旋转式定位，工件旋转控制，无清洁死角。
52.相对于现有技术，相对于本发明的喷头板设计为自动旋转伸缩，压缩高压去毛刺，普通高压去毛刺和快速清洗，精确定位吹干。
53.相对于现有技术，相对于本发明的设置有六轴联动机器人能够全工位去毛刺，去毛刺，清洗和烘干吹干。
54.相对于现有技术，相对于本发明的可基于工件的残留液体成都在第一模式和第二模式之间切换，当工件的残留液体成都较低或工件上残留有水珠时，本发明切换至第一模式，高压喷射喷嘴和喷嘴板向工件喷射常温高压气体以对工件进行吹干，可在确保工件清洁的基础上减少耗水量并吹除工件上残留的水珠；当工件的残留液体成都较高时，本发明切换至第二模式，高压喷射喷嘴和喷嘴板向工件喷射由冷气和热气混合而成的混合体以对工件进行吹干，可保证在工件上残留有水珠。
附图说明
55.图1是本发明所述的数控机器人高压真空去毛刺一体机结构示意图一；
56.图2是本发明所述的数控机器人高压真空去毛刺一体机结构示意图二；
57.图3是本发明所述的第二去毛刺工位的结构示意图一；
58.图4是本发明所述的顶料定位机构的结构示意图；
59.图5是本发明所述的第二去毛刺工位的结构示意图二。
60.附图中：1、机箱；2、上料工位；3、第一去毛刺工位；4、第二去毛刺工位；5、真空烘干工位；6、带刀库去毛刺机器人；7、零件运输装置；8、高压喷射喷嘴；9、数控工装式传送带；10、顶料定位机构；11、喷头板；12、高压万向专用喷头；13、加压机构；14、水箱；15、驱动机构；16、气相入口；17、数控气动分度装置；18、气动工装夹具；19、数控取件六关节机器人；20、六轴联动机器人；21、数控吸雾气器。
具体实施方式
61.为了更好地理解本技术，将参考附图对本技术的各个方面做出更详细的说明。应理解，这些详细说明只是对本技术的示例性实施方式的描述，而非以任何方式限制本技术的范围。在说明书全文中，相同的附图标号指代相同的元件。表述“和/或”包括相关联的所列项目中的一个或多个的任何和全部组合。
62.应注意，在本说明书中，第一、第二等的表述仅用于将一个特征与另一个特征区分开来，而不表示对特征的任何限制。因此，在不背离本技术的教导的情况下，下文中讨论的第一模式可被称作第二模式。
63.在附图中，为了便于说明，可能已稍微夸大了各部件的厚度、尺寸和形状。附图仅为示例而并非严格按比例绘制。
64.还应理解的是，用语“包括”、“包括有”、“具有”和/或“配置有”，当在本说明书中使用时表示存在所陈述的特征、元件和/或部件，但不排除还存在一个或多个其他特征、元件、部件和/或它们的组合。另外，用于“示例性地”旨在指代示例或举例说明。
65.除非另有限定，否则本技术中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)均具有
与本技术所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。还应理解的是，术语(例如在常用词典中定义的术语)应被理解为具有与它们在相关技术的上下文中的含义一致的含义，而不应以理想化或过于形式化的意义进行解释，除非本技术中明确如此限定。
66.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
67.为了解决上述的技术问题，发明人设计了一种新型的数控机器人高压真空去毛刺一体机，其可解决因现有技术中的上述问题，下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本技术。
68.结合图1-5本技术的一个方面提供了一种新型的数控机器人高压真空去毛刺一体机，包括：
69.机箱1，机箱1内设置有若干工位，每一工位之间均设有数控左右伸缩门，
70.零件运输装置7，零件运输装置7安装在机箱1内，零件运输装置7的外周的工位依次包括上料工位2、第一去毛刺工位3、第二去毛刺工位4、真空烘干工位5；
71.上料工位2内设置有上料装置，上料装置用于运输工件；
72.通过零件运输装置7将工件定位在第一去毛刺工位3内，第一去毛刺工位3内设置有带刀库去毛刺机器人6，带刀库去毛刺机器人6工件进行毛坯机加工翻边毛刺；
73.通过零件运输装置7将工件定位在第二去毛刺工位4内，第二去毛刺工位4内设置有六轴联动机器人20，六轴联动机器人20通过从高压喷射喷嘴8里喷出的高压气体或高速流体射流为工件去毛刺；
74.通过零件运输装置7将工件定位在真空烘干工位5内，真空烘干工位5内设置有数控抽真空高压泵。
75.进一步，作为一种较佳的实施方式，上料装置为数控工装式传送带9，数控工装式传送带9安装在机箱1一侧的入料口，数控工装式传送带9上安装有若干零件顶料定位机构10，顶料定位机构10呈现间隔分布。
76.进一步，作为一种较佳的实施方式，第二去毛刺工位4还包括若干喷头板11，喷头板11分别安装在第二去毛刺工位4内壁的两侧，每一喷头板11上设有若干高压万向专用喷头12，高压万向专用喷头12产生喷射孔径角至少为45
°
的高压气体或高速液体射流。
77.进一步，作为一种较佳的实施方式，还包括加压机构13和水箱14、加压机构13配置有传输管道，传输管道具有气相入口16、液相入口和出口；
78.驱动机构15，与加压机构13连接，并驱动加压机构13以通过气相入口16吸入高压气体和/或通过液相入口吸入水箱14内的流体；以及
79.主管，与加压机构13的出口连通，以从加压机构13的传输通道接收高压气体、或液体、或高压气体和液体的混合体，并具有用于将高压气体、或混合体喷出的出射端；
80.喷射端通过若干支管分别与若干高压万向专用喷头12和高压喷射喷连接。
81.进一步，作为一种较佳的实施方式，主管安装有一数控加热包，数控加热包加热高压气体、或液体、或混合体。
82.进一步，作为一种较佳的实施方式，第一去毛刺工位3和第二去毛刺工位4均包括气动工装夹具18和数控气动分度装置17，数控气动分度装置17带动气动工装夹在水平方向运动。
83.进一步，作为一种较佳的实施方式，上料工位2、第一去毛刺工位3、第二去毛刺工位4、真空烘干工位5内均设有传感器。
84.一种去毛刺工艺，应用在上述任一项的数控机器人高压真空去毛刺一体机，包括：
85.s1:通过启动控制面板的开关，接通电源,录入程序通过控制面板；
86.s2:通过人工或者机械手放置将待处理工件装夹于数控工装式传送带9上；
87.数控工装式传送带9始工作，将待处理工件运输至在工作台上；
88.s3:通过数控取件六关节机器人19抓住工件；
89.通过数控取件六关节机器人19将工件移入第一去毛刺工位3，行毛坯机加工翻边毛刺；
90.s4:通过数控取件六关节机器人19抓住工件；
91.通过数控取件六关节机器人19将工件移入第二去毛刺工位4，进行全自动高压去毛刺，清洗和烘干去毛刺；
92.s5:通过数控取件六关节机器人19抓住工件；
93.通过数控取件六关节机器人19将工件移入真空烘干工位5，在真空烘干工位5中干燥工件；
94.s6:通过数控取件六关节机器人19抓住工件；
95.然后数控取件六关节机器人19将工件移出真空烘干工位5来。
96.进一步，作为一种较佳的实施方式，s4还包括
97.s41：去毛刺程序执行完毕，根据录入程序，停止加压机构13；并启动气泵，对外界空气进行压缩，并通过管道运输至机体内，数控加热包对压缩空气进行加热并通过高压万向喷头对待处理工件热风吹干；
98.s42：热风吹干程序执行完毕，卸载处理完的工件；重新装夹待处理工件后重复执行刺程序。其中，本发明提到6轴联动就是说6个轴向上的运动，其包括通过在三维坐标系内沿着x、y、z轴向的直线运动、绕着x轴向转动更换刀具、及驱使定位基座绕着y轴的翻转。
99.本发明具有第一模式和第二模式，并可基于工件的需求成都在第一模式和第二模式之间切换。工件上残留有水珠时，本发明切换至第一模式，高压气体自气相入口16进入至传输管道，高压喷射喷嘴8和喷嘴板向工件喷射高压气体以对工件进行去毛刺，清洗和烘干，可在确保工件清洁的基础上减少耗水量并吹除工件上残留的水珠。当工件的脏污程度较高时，本发明切换至第二模式，高压气体、液体分别自气相入口16、液相入口进入至传输管道并混合为混合体，高压喷射喷嘴8和喷嘴板向工件喷射由高压气体和液体混合而成的混合体以对工件进行去毛刺，清洗和烘干，可提高工件的清洁效果并不会在工件上残留有水珠。需要说明的是，本文中的对工件的去毛刺，清洗和烘干包括但不限于是对工件的工作区域的去毛刺，清洗和烘干。
100.在示例性实施方式中，如图至图所示，驱动机构15包括驱动电机和蠕动泵，驱动电机与蠕动泵电连接，蠕动泵可拆卸地设置于驱动电机上并与加压机构13传动连接。驱动电机驱动蠕动泵运转以使蠕动泵抽取液体，蠕动泵带动加压机构13吸入高压气体和/或经蠕动泵抽取的液体。
101.本发明的加压机构13为高压水泵。
102.当本发明切换至第一模式时，驱动电机驱动蠕动泵运转以使蠕动泵抽取液体，由
于蠕动泵与加压机构13的传输管道之间并未构成通道，则经蠕动泵抽取的液体重新回流至液体的水箱14内。蠕动泵带动加压机构13吸入高压气体，高压气体经加压机构13输送至高压喷射喷嘴8和喷嘴板，高压喷射喷嘴8和喷嘴板向工件喷射高压气体以对工件进行去毛刺，清洗和烘干。
103.当本发明切换至第二模式时，驱动电机驱动蠕动泵运转以使蠕动泵抽取液体，蠕动泵与加压机构13的传输管道之间构成通道。蠕动泵带动加压机构13吸入高压气体及经蠕动泵抽取的液体，上述高压气体及液体在加压机构13的传输管道内混合为混合体，混合体经加压机构13输送至高压喷射喷嘴8和喷嘴板，高压喷射喷嘴8和喷嘴板向工件喷射由高压气体和液体混合而成的混合体以对工件进行去毛刺，清洗和烘干。
104.其中，水箱14设置有冷水箱14和热水箱14体，加热的水以及冷水能够则经蠕动泵抽取的液体重新回流至液体的水箱14内的热水箱14和冷水箱14内。
105.在一些实施例中，第一去毛刺工位底座上设有安装孔，刀座本体设置于安装孔中，刀座本体的侧壁和安装孔的侧壁之间通过设置轴承以转动连接。示例性地，刀座本体的侧壁沿周向设置有卡槽，安装孔的侧壁沿周向设置有轴承，轴承套设在卡槽外周。或者，也可以是安装孔的侧壁沿周向设置有轴承，轴承直接套设于刀座本体上。轴承的设置使得刀座本体的转动更顺畅，同时也保证了在长期使用的过程中，刀具在刀座本体上的相对位置不会发生改变，减少压刀现象的出现。
106.相对于现有技术，浮动刀柄去毛刺可以根据程序实现角边倒角、曲线角边实现角均匀加工区毛刺，倒角刀可以根据工件实际边角、凸凹弹起或压下能均匀加工，不会出现大小不一的倒角面，对于较复杂的边和角的倒角去毛刺月用对刀和操作提高生产效率，产品长度的对刀换刀无需重新调整再对刀，从而提高了生产效率，降低人工成本。
107.其中，水箱14内设置有过滤器，有利于水箱14内的水二次利用。其中过滤器设置有多层过滤装置，
108.本实施例中包括过滤机构分为四级：一级过滤：300目的不锈钢过滤网，二级过滤：160目无纺布过滤网，三级过滤：220目不锈钢过滤桶，四级过滤：20～50um快换袋式过滤器。
109.其中，本发明中采用的水位清洗内腔专业高压水
110.其中加压装置为50mp英特高压柱塞泵。
111.本发明中的控制面板内设置有控制系统，其中控制系统采用发那科mf数控系统，发那科mf数控系统用于控制水气控阀、左气控阀。
112.其中包括预警装置，若有操作人员靠近安全围栏，设置于安全围栏上的传感器检测到信号后传递至控制面板，通过控制面板切断电源与机械手臂的电连接；同时报警装置发出报警信号予以警告；在危险或紧急情况下，可人为触发系统急停开关，直接切断电源与装置的电连接。
113.第一工位去毛刺工位原理：气缸缩回使自动门处于打开状态，然后气缸伸出使自动门处于关闭状态，通过人工和机器人讲零件安放在机箱1内的工作空间内，固定夹具固定零件后，六轴关节机器带动气动自动换刀主轴移动到浮动刀柄上，气动自动换刀主轴内部的换刀液压缸动作使用与浮动刀柄固定住，然后六轴关节机器带动浮动刀柄进行缸体的去毛刺，这时旋转主轴带动安装在固定夹具上的工件旋转，是的工件能够整体度被加工去毛刺，去毛刺完成后六轴关节机器将浮动刀柄放回旧刀座上，气缸伸出使门板开打。接下来就
是重复上面动作。
114.第二工位去毛刺工位工作原理：通过启动控制面板的开关，接通电源,录入程序通过控制面板；将待处理工件装夹于工作台上；固定装置开始工作，将待处理工件固定在工作台上；:根据录入程序，启动机械手臂以及综合式喷头板11开始刺，高压水泵开始工作，加速清洗液从清洗水箱14中吸出，并通过高压万向喷头的以及喷枪对对待处理工件清洗；伺服电机启动，带动连接轴运动，连接轴在带动安装在工作台的待处理工件作360
°
的旋转，机械手通过六轴联动进而控制机械手臂的运动，且六轴能够与连接轴进行联动，保证待处理工件的边角、盲孔、交叉孔、平面能够进行全方位的刺，清洗去除外围油污，碎渣；去毛刺程序执行完毕，根据录入程序，停止高压水泵；并启动气泵，对外界空气进行压缩，并通过管道运输至机体内，数控加热包对压缩空气进行加热并通过高压万向喷头对待处理工件热风吹干；热风吹干程序执行完毕，卸载处理完的工件；重新装夹待处理工件后重复执行刺程序；去毛刺程序执行完毕并待处理工件全部处理完毕后关闭电源，刺结束；去毛刺程序执行过程中，若有操作人员靠近安全围栏，设置于安全围栏上的传感器检测到信号后传递至控制面板，通过控制面板切断电源与机械手臂的电连接；同时报警装置发出报警信号予以警告；在危险或紧急情况下，可人为触发系统急停开关，直接切断电源与机械手臂的电连接。
115.烘干装置工作原理：包括数控抽真空高压泵，与数控抽真空高压泵的进气口连接的空气加热包，与数控抽真空高压泵的一出气口连接的罗茨泵，与数控抽真空高压泵的另一出气口连接的真空缓冲罐；数控抽真空高压泵的进气口与空气加热包之间设有第一气动阀；数控抽真空高压泵的一出气口与罗茨泵之间设有第二气动阀；数控抽真空高压泵的另一出气口与液环真空泵之间设有单向阀。
116.其中，箱体顶部设置有数控吸雾气器21用于吸收在箱体内水汽，防止装置故障。
117.以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。