双定位机器人自动换砂纸机构的制作方法

本实用新型属于气动打磨机领域，具体涉及一种双定位机器人自动换砂纸机构。

背景技术：

随着机器人技术的不断完善和发展，机器人打磨技术越发成熟，在各个领域的应用也越来越多。在机器人对工件进行打磨时，打磨一定时间后难免造成砂纸磨损，这时需要对砂纸进行更换，而手工换砂纸的弊端在于工作效率低且存在一定安全隐患。此外，有些打磨机的打磨头为偏心且带有吸尘孔，这就需要换砂纸时既要砂纸对准打磨头，又要砂纸上的吸尘孔和打磨头的吸尘孔对齐。

技术实现要素：

本实用新型提供一种双定位机器人自动换砂纸机构，用以解决手动换砂纸工作效率地下和安全问题，且能通过两次定位解决偏心气动打磨机的打磨头和砂纸对准问题，以及打磨头吸尘孔和砂纸吸尘孔对准的问题。

按照本实用新型的技术方案，所述双定位机器人自动换砂纸机构，包括箱体、砂纸存储装置、撕砂纸装置、定位装置、砂纸收纳箱和打磨头固定装置；

所述砂纸存储装置安装在箱体上，砂纸存储装置内形成用于存放砂纸的存储空间；

所述撕砂纸装置安装在箱体上，包括固定在箱体上的框架，框架的一端设有导向装置，框架的另一端设有撕砂片，箱体对应框架的位置开有窗口；

所述定位装置包括一次定位装置和二次定位装置，所述一次定位装置包括两个安装在框架外侧边的挡块，所述二次定位装置包括两个安装在箱体上的光电传感器，所述光电传感器连接机器人控制系统，两个光电传感器之间的距离与砂纸上相邻两个吸尘孔之间的距离相一致；

所述砂纸收纳箱放置于箱体内位于撕砂纸装置的下方；

所述打磨头固定装置安装在气动打磨机上用于气动打磨机打磨头的刹车。

进一步的，所述砂纸存储装置包括滑块、支撑杆、直线导轨、挡片和托板；所述滑块固定在箱体上，滑块上连接托板；所述支撑杆的下端穿过托板伸入箱体内，支撑杆的上端通过挡片相连接；所述直线导轨与滑块滑动配合，直线导轨的上端连接挡片，直线导轨的下端伸入箱体内与支撑杆的下端相连接。

进一步的，所述支撑杆的下端之间连接有连接片。

进一步的，所述导向装置包括多排套筒以及套筒上设置的轴承。

进一步的，所述撕砂片的中部向套筒侧凸起。

进一步的，同一根套筒上相邻轴承之间的距离越靠近撕砂片越小同时越集中于套筒的中部。

进一步的，所述套筒为并排设置的六根。

进一步的，所述箱体上设有颜色传感器，所述颜色传感器连接机器人控制系统。

进一步的，所述打磨头固定装置包括安装法兰、刹车气缸、连杆机构和刹车片，所述安装法兰固定在气动打磨机的机身上，所述刹车气缸安装在安装法兰上，刹车片通过连杆机构连接刹车气缸的活塞杆。

本实用新型的有益效果在于：传感器与机器人控制系统相连接，通过机器人自带的控制系统完成定位以及换砂纸动作，简单紧凑，不仅避免人工换砂纸的效率和安全问题，解决人工成本；两次定位解决了偏心打磨头的砂纸对准问题以及打磨头的吸尘孔和砂纸的吸尘孔对准的问题。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为实用新型撕砂纸装置的结构示意图。

图3为实用新型撕砂纸装置另一角度的结构示意图。

图4为实用新型砂纸存储装置的结构示意图。

图5为实用新型砂纸存储装置另一角度的结构示意图。

图6为实用新型打磨头固定装置的结构示意图。

附图标记说明：1-箱体、2-砂纸存储装置、21-挡片、22-托板、23-支撑杆、24-直线导轨、25-滑块、26-连接片、3-光电传感器、4-撕砂纸装置、41-套筒、42-轴承、43-撕砂片、44-框架、5-挡块、6-砂纸收纳箱、7-颜色传感器、8-打磨头固定装置、81-安装法兰、82-刹车片、83-连杆机构、84-刹车气缸、9-气动打磨机、10-第六轴。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步说明。

如图所示：双定位机器人自动换砂纸机构，包括箱体1、砂纸存储装置2、撕砂纸装置4、定位装置、砂纸收纳箱6和打磨头固定装置8。

其中，如图1所示：砂纸存储装置2安装在箱体1上，砂纸存储装置2内形成用于存放砂纸的存储空间。如图1、2和3所示：撕砂纸装置4安装在箱体1上，包括固定在箱体1上的框架44，框架44的一端设有导向装置，对打磨头和砂纸分离器导向作用，框架44的另一端设有撕砂片43，箱体1对应框架44的位置开有窗口，窗口至少对应框架44中部的位置，撕砂片43撕下的砂纸通过窗口掉落。定位装置包括一次定位装置和二次定位装置，如图2所示：一次定位装置包括两个安装在框架44外侧边的挡块5；如图1所示：二次定位装置包括两个安装在箱体1上的光电传感器3，可以沿箱体1表面的一侧边设置，光电传感器3连接机器人控制系统，两个光电传感器3之间的距离与砂纸上相邻两个吸尘孔之间的距离相一致。如图1所示：砂纸收纳箱6放置于箱体1内位于撕砂纸装置4的下方；打磨头固定装置8安装在气动打磨机9上用于气动打磨机9打磨头的刹车，便于定位操作。

具体的，如图4、5所示：砂纸存储装置2包括滑块25、支撑杆23、直线导轨24、挡片21和托板22。滑块25固定在箱体1上，滑块25上连接托板22砂纸堆放在托板22上；支撑杆23的下端穿过托板22伸入箱体1内，支撑杆23的上端通过挡片21相连接；直线导轨24与滑块25滑动配合，直线导轨24的上端连接挡片21，直线导轨24的下端伸入箱体1内与支撑杆23的下端相连接；挡片21压在砂纸堆的上方，随砂纸高度变化而变化，当处于上方的砂纸被粘出去后挡片21连着直线导轨24因自身重力原因往下移动，直到再次压住下方的砂纸为止，便于打磨头粘砂纸。在支撑杆23的下端之间连接有连接片26，避免了支撑杆23滑出托板22。

如图2、3所示：导向装置包括多排套筒41以及套筒41上设置的轴承42。撕砂片43的中部向套筒41侧凸起，便于打磨头与砂纸的分离。同一根套筒41上相邻轴承42之间的距离越靠近撕砂片43越小同时越集中于套筒41的中部，导向效果佳。套筒41可以为并排设置的六根。

如图1所示：箱体1上还设有颜色传感器7，颜色传感器7连接机器人控制系统，用于检测砂纸是否撕下，保证了撕砂纸的有效进行，避免了重复操作或漏撕；为便于检测，颜色传感器7可以安装在箱体1的侧壁上端，靠近框架44外侧边的中部。

如图6所示：打磨头固定装置8包括安装法兰81、刹车气缸84、连杆机构83和刹车片82，安装法兰81固定在气动打磨机9的机身上，刹车气缸84安装在安装法兰81上，刹车片82通过连杆机构83连接刹车气缸84的活塞杆。刹车气缸84能够通过连杆机构83推动刹车片82与打磨头侧面接触，从而达到固定打磨头使其无法转动的效果。

工作原理：气动打磨机9安装在六轴机器人的第六轴10上，机器人系统控制其移动至打磨头位于撕砂纸装置4上方（如图1所示），打磨头在轴承42的导向下往撕砂片43移动；砂纸与打磨头分离后，打磨头移动到颜色传感器7的正上方，检测到砂纸已经分离后，气动打磨机9移动到一次定位装置的两个圆柱形挡块5中间，在一定的力的作用下，打磨头圆心偏向气动打磨机内侧；此时，打磨头固定装置8的刹车气缸84伸出，通过刹车连杆机构83带动刹车片82顶住打磨头，使它不能转动；接着气动打磨机9移动到二次定位装置的两个光电传感器3上方的某一固定位置，机器人控制系统控制六轴使打磨机9围绕偏心打磨头的圆心转动，直到两个传感器3同时检测到两个吸尘孔的位置处于两个传感器3的正上方时，停止转动；接着机器人控制系统带动气动打磨机9往砂纸存储装置2的上方平移，并从砂纸存储装置2中粘砂纸；由于砂纸存储装置2中的砂纸放置方向是固定的，而经过两次定位后打磨头的位置和吸尘孔的方向也是固定的，所以砂纸换上去后与打磨头的吸尘孔位置是对齐的；最后机器人控制系统控制打磨头往颜色传感器7上方移动，检测是否粘上砂纸。

本实用新型中的传感器与机器人控制系统相连接，通过机器人自带的控制系统完成定位以及换砂纸动作，其简单紧凑，不仅避免人工换砂纸的效率和安全问题，解决人工成本，而且能解决偏心打磨头的砂纸对准问题以及打磨头的吸尘孔和砂纸的吸尘孔对准的问题。