铸件表面腻子智能打磨生产线的制作方法

本发明属于加工设备领域，涉及铸件表面腻子智能打磨生产线。

背景技术：

随着对环境保护和劳动保护的日益重视，以及适应生产自动化发展的需要，同时也为进一步提高产品的质量和生产效率，工业机器人中打磨机器人得到广泛应用，打磨机器人是可进行自动打磨的工业机器人。打磨机器人主要由机器人本体、计算机和相应控制系统组成，多采用5或6自由度关节式结构，手臂有较大的运动空间，并可做复杂的轨迹运动。

铸件打磨区一般情况下粉尘大，噪音大，造成员工的工作环境恶劣，不仅严重的影响员工的身心健康，造成此工种员工流失严重，针对现在的环保形势，对工厂形象也产生较大影响，现在大部分后处理车间对此打磨区域的处理方式是设置吸尘口，配置风机和除尘器进行除尘，由于设计方案不合理，资金投入且电能消耗也不小，但一直达不到理想效果，最好的效果也仅是对此区域对外部环境影响消除，现场操作环境还是粉尘飞扬，员工的操作环境未达到根本改变。

叉车用配重铁是常见的铸铁件的一种，现今不论是国内市场，还是国际市场对叉车的需求更为强烈，因此平衡重，配重铁铸件的生产能力与后处理打磨喷涂效率需要大大的提高。

目前市场上出现的机器人配重铁打磨单元是针对中大型铸件，利用机器人带工具对铸件浇冒口及飞边毛刺打磨而专门设计的产品，而针对于配重铁复杂外形整体表面腻子打磨，修整的高效率智能化生产的打磨市场还是有所空缺的。

技术实现要素：

本部分的目的是在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述背景技术描述中存在的问题，提出了本发明，因此，本发明其中一个目的是提供铸件表面腻子智能打磨生产线，流水线式自动打磨，节省人力，提升工作效率，而且更加环保。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：铸件表面腻子智能打磨生产线，包括成流水线依次设置的机器人打磨室、人工修整室、喷涂室和烘干室，所述机器人打磨室和人工修整室通过辊式输送线连通并实现物料的转运，所述人工修整室和喷涂室通过辊式输送线与积放线连通并实现物料的转运，所述喷涂室和烘干室通过辊式输送线连通；

所述机器人打磨室内设有打磨机器人，对工件的多个待打磨位置进行打磨，所述机器人打磨室内还设有监控打磨机器人工作范围的安全光栅，所述机器人打磨室内设有砂纸更换机构，更换所述打磨机器人上的砂纸；

所述人工修整室内设有供操作人员进行人工打磨的工位；

所述喷涂室内设有喷涂机器人，对工件的外表面进行喷涂；

所述烘干室内设有voc光氧处理器；

控制中心，控制所有电器元件的运行和停止。

进一步的，机器人打磨室的数量为三个且并列设置，所述辊式输送线包括横向进料输送线、纵向传料线和横向出料线，每个所述机器人打磨室均通过纵向传料线与所述人工修整室连接，所述横向进料输送线与纵向传料线交叉设置且交叉区域设有转向组件，所述转向组件实现工件从横向进料输送线到所述纵向传料线的转运，所述纵向传料线的输出端均与所述横向出料线交叉设置且交叉区域也设有转向组件，实现工件从纵向传料线到横向出料下的转运，所述横向出料线通过转向组件与所述积放线连通设置。

进一步的，所述转向组件包括固定安装平台、下连接平台和升降上平台，所述固定安装平台固定设置在两个辊子输送线的交叉区下方，所述固定安装平台上设有油缸，所述油缸驱动所述升降上平台升降；所述升降上平台的下端设有电机，所述升降上平台的上端设有多个辊子支架，每个所述辊子支架上均转动连接有传动辊子，所述传动辊子的上端面向上突出所述辊子支架设置，所述电机通过链轮链条结构驱动所述传动辊子转动；多个所述传动辊子成两排设置，每排传动辊子的传动反向与工件的传送方向一致，传送辊子的宽度小于输送线上两个辊子之间的间隙。

进一步的，所述下连接平台设置在所述固定安装平台的下方，所述油缸固定在固定安装平台上且出力轴与所述下连接平台，所述下连接平台的四角设有导柱，所述导柱向上穿过所述固定安装平台后与升降上平台连接，所述导柱与所述固定安装平台之间设有自润滑导向套。

进一步的，所述电机的出力轴上设有双排链轮，两两相对的传动辊子之间设有传动轴，每个传送轴的两端均设有单片链轮，传动辊子的一端也设有单片链轮，两个单片链轮上下对应设置且通过链条实现联动，其中一个传送轴作为双排传动轴通过链条与双排链轮连接并实现联动。

进一步的，所述控制中心包括大屏幕和总控柜，所述总控柜为plc控制程序，所述大屏幕由所述总控柜控制，并实时显示参数。

进一步的，工件设置在载物板上，载物板上设有定位销，工件通过定位销与载物板进行固定，载物板设置在辊式输送线上进行转运。

进一步的，人工修整室与机器人打磨室内均都设有滤芯式除尘器，人工修整室的外部设有空气能空调，控制打磨区域的温度和湿度，所述人工修整室与所述机器人打磨室之间设有快速卷帘门。

进一步的，机器人打磨室与人工修整室均为框架结构，主体上半部分由钢化玻璃组成，下半部分为彩钢板。

进一步的，砂纸更换机构包括立架，所述立架上设有切纸气缸和砂纸罩，所述切纸气缸的出力轴向下设置，所述切纸气缸的下端设有切纸板，所述切纸板为向下设置的三角形，用来将打磨机器人的砂纸撕下，所述砂纸罩内设有多张砂纸且通过电动推杆、气缸或电机丝杠结构驱动实现砂纸的不断顶升。

与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果如下。

1、本发明工作效率高，90％的打磨工作由打磨机器人完成，人工只需完成10％的工作量，降低了劳动强度，环保性更强，传统的设备机器人用时，1.5h/件，6件/天x3(机器人)＝18件/天(需2人)，本结构人工用时，2.5h/件，4件/天x2人＝8件，采用打磨生产线后每天提高产量10件；

2、本申请采用机器机器人打磨，而且设置多台同时进行打磨，仅需人工打磨机器人打磨不良处，劳动强度低，产生粉尘少，工作环境好，传统的人工打磨，劳动强度大，工作环境差；

3、本申请封闭性强，每个打磨工位均配有独立的机器人打磨室，每个房间内都配有除尘设备，符合国家环评认证；

4、一键启动，操作简单方便，人工修整有充足的时间进行工件修整，且修整工位也备有人工操作按钮，其余线上转化运行工位，无需人工干预。

5、设置控制中心，总控屏幕显示各项数据资料，设备运行均有控制及反馈系统进行监控，保证运行准确性，生产更加先进，自动化程度高；

6、转向组件设置辊子输送线下方，不占用额外的空间，而且结构紧凑，节省空间，通过油缸实现升降，通过电机实现旋转，自带动力，运行平稳，升降平稳，适应的工作环境和承载工件的质量范围广泛；

7、专线组件中，油缸固定在固定安装平台上且出力轴与下连接平台，此使得结构更加的紧凑，占用空间更小，设置导柱和润滑导向套后，可保证升降上平台的上下移动精度，提升整个结构的稳定性；

8、转线组件中电机的出力轴上设置双排链轮的结构，动力传递更加的平稳，稳定性更高，整体的动力传动，均采用链轮链条的结构，实现了多个传动辊子的同步转动，而且可共用一个动力源，结构可以简化，同步性高；更优选地，是传动辊子固定在转轴上，转轴通过轴向与辊子支架转动连接。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明铸件表面腻子智能打磨生产线的结构布局图；

图2是本发明铸件表面腻子智能打磨生产线的结构示意图；

图3是本发明图2的f部详图；

图4是本发明转向组件的结构示意图；

图5是本发明转向组件的左视图；

图6是本发明转向组件的正视图；

图7是本发明转向组件在使用状态下的俯视图；

图8是本发明转向组件在使用状态下的正视图。

附图标记：

1、大屏幕；2、总控柜；3、打磨机器人；4、砂纸更换机构；41、立架；42、砂纸罩；43、切纸气缸；44、切纸板；5、安全光栅；6、工件；7、载物板；8、喷涂室；9、空气能；10、voc光氧处理器；11、烘干室；12、机器人打磨室；13、辊式输送线；131、横向进料输送线；132、纵向传料线；133、横向出料线；14、快速卷帘门；15、人工修整室；16、积放线；160、转向组件；61、辊子支架；62、传动轴承座；63、双排传动轴；64、升降上平台；65、电机；66、导柱；67、自润滑导向套；68、油缸；69、固定安装平台；610；下连接平台；611双排链轮；612、单片链轮；613、传动辊子；6131、转轴。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸

再次，需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细说明。

如图1-图8所示，铸件表面腻子智能打磨生产线，包括成流水线依次设置的机器人打磨室12、人工修整室、喷涂室8和烘干室11，机器人打磨室12和人工修整室15通过辊式输送线13连通并实现物料的转运，人工修整室15和喷涂室8通过辊式输送线与积放线16连通并实现物料的转运，喷涂室8和烘干室11通过辊式输送线13连通；烘干室的输出端在通过辊式输送线结构，将工件转运出，此时的输出端可以横向设置，与机器人打磨室成直线设置，如图1的布局图，也可以成竖直设置，与积放线16交叉设置，既可以将工件6转到到喷涂室，也可以将喷涂后干燥的工件6转运到下一个工序，相对喷涂室8的进料和出料可以共用一个辊式输送线结构，使得结构更加紧凑，如图1的立体图所示，两种结构均可以实现。

机器人打磨室12内设有打磨机器人3，对工件6的多个待打磨位置进行打磨，机器人打磨室12内还设有监控打磨机器人3工作范围的安全光栅5，机器人打磨室12内设有砂纸更换机构4，更换打磨机器人3上的砂纸；

人工修整室内设有供操作人员进行人工打磨的工位；

喷涂室8内设有喷涂机器人，对工件6的外表面进行喷涂；

烘干室11内设有voc光氧处理器10；

控制中心，控制所有电器元件的运行和停止。

优选地，机器人打磨室12的数量为三个且并列设置，辊式输送线包括横向进料输送线131、纵向传料线132和横向出料线133，每个机器人打磨室12均通过纵向传料线132与人工修整室15连接，横向进料输送线131与纵向传料线132交叉设置且交叉区域设有转向组件160，转向组件160实现工件6从横向进料输送线131到纵向传料线132的转运，纵向传料线132的输出端均与横向出料线133交叉设置且交叉区域也设有转向组件160，实现工件6从纵向传料线132到横向出料线133的转运，横向出料线133通过转向组件160与积放线16连通设置。

优选地，砂纸更换机构4包括立架41，立架41上设有切纸气缸43和砂纸罩42，切纸气缸43的出力轴向下设置，切纸气缸43的下端设有切纸板44，切纸板44为向下设置的三角形，用来将打磨机器人3的砂纸撕下，砂纸罩42内设有多张砂纸且通过电动推杆、气缸或电机丝杠结构驱动实现砂纸的不断顶升。

优选地，如图4-图8所示，转向组件包括固定安装平台69、下连接平台610和升降上平台64，固定安装平台69固定设置在两个辊子输送线的交叉区下方，固定安装平台69上设有油缸68，油缸68驱动升降上平台64升降；

升降上平台64的下端设有电机，升降上平台64的上端设有多个辊子支架61，每个辊子支架61上均转动连接有传动辊子613，传动辊子613的上端面向上突出辊子支架61设置，电机通过链轮链条结构驱动传动辊子613转动；

多个传动辊子613成两排设置，每排传动辊子613的传动反向与工件的传送方向一致，保证将工件顶起后，向下一个目标方向进行传送，传送辊子的宽度小于输送线上两个辊子之间的间隙，在工作状态下，传动辊子613向上伸出，不工作状态下，处于辊子输送线的下方，不占用额外的空间。

优选地，电机为传动减速电机65，提升电机的扭矩，稳定性高；优选地，传动辊子613为橡胶材质，有一定的缓冲性，可避免对工件的表面造成损伤。

优选地，下连接平台610设置在固定安装平台69的下方，油缸68固定在固定安装平台69上且出力轴与下连接平台610，此使得结构更加的紧凑，占用空间更小，下连接平台610的四角设有导柱66，导柱66向上穿过固定安装平台69后与升降上平台64连接，导柱66与固定安装平台69之间设有自润滑导向套67，设置导柱66和润滑导向套后，可保证升降上平台64的上下移动精度，提升整个结构的稳定性。

优选地，电机的出力轴上设有双排链轮611，两两相对的传动辊子613之间设有传动轴，每个传送轴的两端均设有单片链轮，传动辊子613的一端也设有单片链轮，两个单片链轮612上下对应设置且通过链条实现联动，其中一个传送轴作为双排传动轴通过链条与双排链轮连接并实现联动，采用双排链轮的结构，动力传递更加的平稳，稳定性更高，整体的动力传动，均采用链轮链条的结构，实现了多个传动辊子613的同步转动，而且可共用一个动力源，结构可以简化，同步性高；更优选地，是传动辊子613固定在转轴6131上，转轴6131通过轴向与辊子支架61转动连接；传动轴通过传动轴承座62与辊子支架61转动连接。

优选地，固定安装平台69、下连接平台610和升降上平台64均由型材制造而成，型材可以是方管，也可以是槽钢或者角钢，可通过焊接或者螺丝连接的结构实现整体的连接，此结构取材方面，成本低，而且强度高，更优选地，本申请的外表面均设置防锈漆层，避免被氧化，延长使用寿命。

转向组件的工作过程如下，当工件在横向辊式输送线传动至交叉工位时，plc通过横向辊式输送线上第一个光电传感器信号检测到工件即将到达工位时，控制辊式输送线传动电机进行减速，待减速运行至第二个光电传感器时，光电传感器用来感应并传递信号，是本领域的技术常识，本申请中不做具体的限定，其他的等效结果，比如限位开关，近接开关等都可以实现检测的功能，plc接收到反馈信号，工件停止运行，而后自动化plc程序控制油缸68缩回将下连接平台610向上提升，下连接平台610通过6号的4根导柱在安装在固定安装平台69内的自润滑导向套67中进行同步升起，将升降上平台64及上面的辊子支架61，传动轴承座62，双排传动轴63，和安装在上面的电机65平稳举升至转向机构上的传动辊子超出横向辊式输送线上平面2～5mm时，plc在此通过升降方向上安装的光电感应开关，接受到到位信号，然后控制转向机构的电机65开始旋转，电机65通过双排链轮链条传动，带动双排传动轴63旋转，从而使双排传动轴63两端的单片链轮612旋转通过链条带动辊子支架61一端的单片链轮612旋转，从而使安装在同一根轴上的13传动辊子开始旋转，从而使工件转向运行跟纵向辊式输送线衔接运动。如此往复运行，通过自动化plc技术控制，信号反馈灵敏，工件定位精准，电机运行速度可控，此一油缸带四导柱运行的模块化设计使得升降运行平稳，上平台上辊式传动抗冲击载荷能力强，大大的增加了使用寿命。

配重的工件6放置在载物板7上，载物板7上设有定位销，工件6通过定位销与载物板7进行固定，载物板7设置在辊式输送线13上进行转运，由人工天车吊放在辊式输送线13的初始位置，启动开始按钮，plc程序控制辊式输送线开始运动，将工件分别传送至三个机器人打磨室内，使得每个机器人分别打磨一个工件6，即配重铁，各个辊式输送线13之间传送运输不受影响，打磨机器人3通过事先离线编程，对工件进行找正，调整好的轨迹对工件6进行打磨，打磨机器人对铸件表面高低不平等缺陷部位，能够更好的柔性伸缩贴合进行打磨，打磨头能够承受侧向与轴向冲击载荷，不受粉尘等恶劣环境影响，耐用，抗造，使用寿命长，在打磨过程中气动工具的砂纸也是自动化更换，通过plc程序控制，机器人携带打磨头自动移置换砂纸工作台区域，光电感应机构将打磨盘旋转，对准盘上的除尘孔位置，将砂纸撕下，并粘贴上新的砂纸且对好除尘孔位置方便打磨机的除尘管路对工件表面粉尘的吸收，每个机器人打磨室内都配有安全光幕，防止操作工人误操作，将机器人与打磨房破坏，安全系数较高，运行稳妥，打磨房内除打磨工位有打磨机除尘管路定点除尘外还设有室内滤芯式除尘器，使得机器人的精密零部件不易因环境恶劣损坏，室内环境整洁干净。

通过打磨机器人粗3磨，精磨反复打磨，工件表面打磨率达到90％后，由辊式输送线传输至人工修整室，主线路同时也在相应的进料，3个工件先后传至人工修整室，人工修整室内2人三工位布局，只需对铸件极少部分的气孔沙眼等缺陷部位进行批点腻子，并打磨光滑平整即可，打磨机器人完成了大部分工作，降低工人的劳动强度，人工打磨修整房内设有空气能空调和大功率吸尘器，实现冬暖夏凉，无粉尘洁净生产空间，提高了工人操作的舒适度。

机器人打磨室与人工修整室均为框架结构，主体上半部分由大型钢化玻璃组成，视野开阔，下部分为彩钢板方便擦洗清理，辊式输送线承载工件在机器人打磨室与人工修整工位运行时，每个门口都安装快速卷帘门14，与总控plc相连，控制精度高，响应速度快，具有高性能、高可靠性、高稳定性、高精准定位等特点。

待人工修整完成后，辊式输送线将完成的成品工件传送并堆放在积放线上，plc程序控制每完成一件成品，辊式输送线就向前传送一个工位，如此将生产的成品依次摆放在辊式输送线上，积放线上可放置8～10个1.5～2.5吨的成品。

打磨好后的成品工件在进入后续喷涂，修整，在喷涂，烘干后，最终下线。

优选地，控制中心包括大屏幕和总控柜，总控柜为plc控制程序，大屏幕由总控柜控制，并实时显示参数，整个生产工艺流程，动态视频，数据统计等都会在我司配备的大屏幕上显示，根据客户需要，可随时调取相应数据视频等资料。

在实际操作的过程中，配重铁作为工件6放置在特制的含导向辅助轮的载物板7上由人工吊装放置在辊式输送线13的初始上料位置，然后启动总控柜2上的触摸屏按钮，工件6则按照plc编写好的程序，依次上料至机器人打磨室12内，打磨室内放置有安全光栅5以保证打磨机器人3在适用范围内安全运行，若因人工误操作超出工作范围则及时报警，以防出现不必要的破坏，机器人采用离线编程技术，在不影响正常生产的同时，可根据不同产品编写不同的轨迹程序，以保证生产工件的多样性，机器人打磨室12内还备有砂纸更换机构4，此装置能够储存够多的砂纸片供工件打磨用，带工件表面打磨一遍或者两遍后，打磨机器人携带打磨工具自动移置砂纸更换机构4处，该小装置备有伺服升降机构，将砂纸一层一层向上供给，待磨盘通过气动工具将砂纸撕扯下来后，经过光电感应校正磨盘除尘孔后，打磨机器人转换第六轴姿势带动气动打磨工具向砂纸罩内供给上来的砂纸按压，来实现砂纸的粘贴，然后继续工作。

三组机器人打磨室内的打磨机器人是独立工作的，各个之间不受干扰，待工序完成后，由辊式输送线13传动工件经过快速卷帘门14后输送至人工修整室15内，辊式输送线的进料，出料，转向等交互功能全部集成在总控柜2上，总控柜上备有触摸屏，整个生产线的循环只需一键启动，便可按照plc实现编写好的程序运行。

人工修整室15外部设有空气能9空调，可随时调整舒适温度，适应工人工作，为保证洁净无粉尘的工作环境的，人工修整室15与机器人打磨室12都设有滤芯式除尘器。

待人工修整完成后，因喷涂机器人喷涂较快，为节省资源，辊式输送线13将完成的成品6和工件7载物板传送至积放线16上，进行存放，待积放一定数量后，由辊式输送线13传送至喷涂室8，喷涂机器人喷涂完成后，根据相应体积大小保证4～8个喷涂完成后的工件进入烘干室11内，烘干室11配有voc光氧处理器10，保证排放气体达到环保要求，待烘干完成后，工件自动输出，最终生产的成品人工下线。

整个生产线，打磨机器人以完成90％以上的配重铁腻子打磨，所以人工只需对铸件极少部分的气孔沙眼等缺陷部位进行批点腻子，并打磨光滑平整即可，大大降低了工人的劳动强度，效率高，环保。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。