一种机器人抛光工作站的制作方法

1.本实用新型涉及机器人抛光机技术领域，具体为一种机器人抛光工作站。


背景技术：

2.当前，保温杯等行业的绝大多数产品仍然依赖人工进行打磨和抛光，工人劳动强度大，且污染严重，产生的粉尘对工人具有极大伤害，自动化程度低、生产速度慢，已经不能满足生产需要，另外，由于工人的熟练程度不同，导致产品一致性较差，不良率居高。
3.因此本实用新型提出一种技术方案，旨在解决人工抛光带来的效率低、成本高、污染严重等一系列问题。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的不足，本实用新型提出一种机器人抛光工作站。
5.一种机器人抛光工作站，包括工作站平台、产品放置台、机器人本体、控制柜、镜面抛光机和两台砂带机，所述产品放置台设置于工作站平台的一侧，所述产品放置台用于放置待加工以及加工完成的工件；
6.所述机器人本体设置于工作站平台的中间位置，所述机器人本体包括机器人加高连接底座、与机器人加高连接底座固定连接的机器人腰部机座、设置在机器人腰部机座上的腰部，所述腰部上设置有机器人大臂，所述机器人大臂上设置有机器人小臂，所述机器人大臂与机器人小臂活动连接，所述机器人小臂上设置有手爪，所述手爪用于夹紧工件；
7.两台所述砂带机均设置于工作站平台的一侧，所述砂带机包括框架和若干安装于框架上的砂带组件，所述框架安装于工作站平台上，所述砂带组件包括安装板、主动轮、从动轮和第一张紧轮，所述安装板固定于框架的内部，所述安装板上安装有第一电机，所述第一电机的输出轴与主动轮固定连接，所述安装板上还固定有两块穿出框架的延伸板，所述从动轮与第一张紧轮分别与两块延伸板转动连接，所述主动轮、从动轮和第一张紧轮绕有砂带；
8.所述镜面抛光机设置于工作站平台的一侧，所述镜面抛光机包括机架、若干抛光轮和若干抛光膏，所述机架安装于工作站平台上，所述机架内设置有第二电机，所述第二电机的输出轴上固定有主动转轮，若干抛光轮之间通过传动轴固定连接，所述传动轴上固定套设有从动转轮，所述从动转轮与主动转轮之间通过皮带传动连接，所述机架的顶端设置有用于上下移动抛光膏的补偿装置，所述补偿装置包括第一基座、第三电机、第一丝杆和两根第一滑轨，所述第一基座固定于机架的顶端，所述第三电机安装于第一基座的顶端，所述第三电机的输出轴穿入第一基座内且与第一丝杆固定连接，所述第一丝杆的另一端与第一基座转动连接，两根所述第一滑轨分别位于第一丝杆的两侧，且均与第一丝杆平行设置，所述第一丝杆的外部套设有第一螺母座，所述第一螺母座的两端分别套设在两根第一滑轨的外部，且沿着第一滑轨移动，所述第一螺母座上固定有滑动板，所述滑动板上固定有用于夹紧抛光膏的气缸夹爪，所述气缸夹爪夹紧抛光膏的顶端，所述抛光膏的底端与抛光轮接触；
9.所述控制柜设置于工作站平台的一侧，所述控制柜包括用于控制机器人本体的机器人电控柜和用于控制镜面抛光机和两台砂带机的总成电控柜，所述总成电控柜内设置有plc可编程控制器，所述机器人电控柜和总成电控柜均与plc可编程控制器连接。
10.通过采用上述技术方案，在两台砂带机上分别安装粗磨砂带和细磨砂带。对plc可编程控制器写入编程，使工作站进入预设程序，通过plc可编程控制器控制机器人本体、砂带机和镜面抛光机驱动，达到自动化程度高，可调节参数多的效果。人工将待加工的工件放置在产品放置台上。机器人本体在机器人电控柜的控制下将产品放置台上的待加工工件夹持并移动至安装有粗磨砂带的砂带机处，启动该砂带机上的第一电机，第一电机的输出轴旋转带动主动轮旋转，由于砂带绕在主动轮、从动轮和第一张紧轮之间，即主动轮、从动轮和第一张紧轮之间通过砂带传动连接，主动轮的旋转可以带动从动轮和第一张紧轮同步旋转，且砂带一直在循环移动。其中第一张紧轮的作用一方面是防止砂带过松打滑，另一方面是第一张紧轮能与从动轮之间形成一段方便与待加工工件接触的砂带，待加工工件与从动轮和第一张紧轮之间的砂带接触即可完成粗抛光。接着通过机器人本体将待加工工件移动至安装有细磨砂带的砂带机处，同理，启动该砂带机上的第一电机，对待加工工件完成细抛光。接着通过机器人本体将待加工工件移动至镜面抛光机处，启动第二电机，第二电机的输出轴旋转带动主动转轮旋转，主动转轮的旋转通过皮带带动从动转动轮旋转，从动转轮带动传动轴旋转，传动轴带动抛光轮旋转，由于抛光膏与抛光轮接触，旋转中的抛光轮能使抛光膏均匀地涂抹在其上，待加工工件与抛光轮接触即可完成镜面抛光。最后通过机器人本体将加工完成的工件重新放回产品放置台，由工人进行分类整理。
11.当抛光膏消耗一定程度后，抛光膏与抛光轮不再接触，此时启动第三电机，第三电机的输出轴旋转带动与其固定连接的第一丝杆旋转，第一丝杆的旋转带动套设在其上的第一螺母座旋转并沿着第一丝杆移动，由于第一螺母座的两端滑动套设在两根第一滑轨上，第一螺母座受到周向限位作用，第一螺母座不发生旋转，仅沿着第一丝杆移动，第一螺母座的移动带动滑动板上下移动，滑动板带动气缸夹爪上下移动。从而通过补偿装置使抛光膏向下移动，使抛光膏与抛光轮接触。
12.本实用新型的进一步设置：所述安装板上还设置有砂带松紧调节装置，所述砂带松紧调节装置包括气缸垫块、第一气缸、前板、安装架和调节轮，所述气缸垫块固定于安装板上，所述第一气缸固定于气缸垫块上，所述前板与第一气缸的活塞杆固定连接，所述安装架与前板固定连接，所述调节轮与安装架转动连接，所述砂带绕过调节轮。
13.通过采用上述技术方案，砂带松紧调节装置的设置，方便了砂带的更换。当需要更换砂带时，收缩第一气缸的活塞杆，第一气缸的活塞杆带动前板收缩，前板带动安装架收缩，安装架带动调节轮收缩，调节轮不再与砂带接触，此时砂带变松，不再处于张紧状态，可以很方便地完成砂带的拆卸。接着装上新的砂带，再伸长第一气缸的活塞杆，调节轮与砂带接触，使砂带处于张紧状态。
14.本实用新型的进一步设置：所述前板的两侧均固定有直线轴，两根所述直线轴均穿过气缸垫块，且其之间固定连接有后板。
15.通过采用上述技术方案，直线轴和后板的设置提升了前板在移动时的稳定性。
16.本实用新型的进一步设置：所述框架的底端设置有与从动轮和第一张紧轮位置对应的吸灰斗，所述吸灰斗通过管道与外部的吸尘装置连接。
17.通过采用上述技术方案，砂带机在打磨抛光时，产生的粉尘经过吸灰斗被外部的吸尘装置吸收，防止粉尘对工人造成危害。
18.本实用新型的进一步设置：滑动板上安装有用于上下移动抛光膏的细调装置，所述细调装置包括第二基座、第四电机、第二丝杆和两根第二滑轨，所述第二基座固定于滑动板上，所述第四电机安装于第二基座的顶端，所述第四电机的输出轴穿入第二基座内且与第二丝杆固定连接，所述第二丝杆的另一端与第二基座转动连接，两根所述第二滑轨分别位于第二丝杆的两侧，且均与第二丝杆平行设置，所述第二丝杆的外部套设有第二螺母座，所述第二螺母座的两端分别套设在两根第二滑轨的外部，且沿着第二滑轨移动，所述气缸夹爪与第二螺母座固定连接。
19.通过采用上述技术方案，启动第四电机，第四电机的输出轴旋转带动与其固定连接的第二丝杆旋转，第二丝杆的旋转带动套设在其上的第二螺母座旋转并沿着第二丝杆移动，由于第一螺母座的两端滑动套设在两根第二滑轨上，第二螺母座受到周向限位作用，第二螺母座不发生旋转，仅沿着第二丝杆移动，第二螺母座的移动带动气缸夹爪上下移动。通过补偿装置使第二基座上下移动后，再通过细调装置可以更加精细地调整抛光膏的位置。
20.本实用新型的进一步设置：所述机架的底端设置有与抛光轮位置对应的排灰箱，所述排灰箱通过管道与外部的吸尘装置连接。
21.通过采用上述技术方案，镜面抛光机在打磨抛光时，产生的粉尘经过排灰箱被外部的吸尘装置吸收，防止粉尘对工人造成危害。
22.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
23.1.本实用新型通过plc可编程控制器控制机器人本体、砂带机和镜面抛光机驱动，自动化程度高，实现全自动抛光，提高了工作效率，降低了生产成本。
24.2.本实用新型通过补偿装置和细调装置的设置，能够自动补偿抛光膏，进一步提升了工作效率。
25.3.本实用新型中的砂带机和镜面抛光机通过管道与外部的吸尘装置连接，降低了对环境的污染。
附图说明
26.图1为本实用新型一种机器人抛光工作站的结构示意图；
27.图2为本实用新型一种机器人抛光工作站的砂带机的结构示意图；
28.图3为图2中a处的放大图；
29.图4为本实用新型一种机器人抛光工作站的镜面抛光机的结构示意图一；
30.图5为本实用新型一种机器人抛光工作站的镜面抛光机的结构示意图二；
31.图6为图5中b处的放大图；
32.图7为本实用新型一种机器人抛光工作站的补偿装置和细调装置的剖视图。
33.附图标记：1、工作站平台；2、产品放置台；3、机器人本体；4、控制柜；5、镜面抛光机；6、砂带机；7、加高连接底座；8、机器人腰部机座；9、腰部；10、机器人大臂；11、机器人小臂；12、手爪；13、框架；14、砂带组件；15、安装板；16、主动轮；17、从动轮；18、第一张紧轮；19、第一电机；20、延伸板；21、机架；22、抛光轮；23、抛光膏；24、第二电机；25、主动转轮；26、从动转轮；27、补偿装置；28、第一基座；29、第三电机；30、第一丝杆；31、第一螺母座；32、滑
动板；33、气缸夹爪；34、机器人电控柜；35、总成电控柜；36、砂带松紧调节装置；37、气缸垫块；38、第一气缸；39、前板；40、安装架；41、调节轮；42、直线轴；43、后板；44、吸灰斗；45、细调装置；46、第二基座；47、第四电机；48、第二丝杆；49、第二螺母座；50、排灰箱。
具体实施方式
34.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
35.一种机器人抛光工作站，如图1-图7所示，包括工作站平台1、产品放置台2、机器人本体3、控制柜4、镜面抛光机5和两台砂带机6。
36.产品放置台2设置于工作站平台1的一侧，产品放置台2用于放置待加工以及加工完成的工件。
37.机器人本体3设置于工作站平台1的中间位置，机器人本体3包括机器人加高连接底座7、与机器人加高连接底座7固定连接的机器人腰部机座8、设置在机器人腰部机座8上的腰部9，腰部9上设置有机器人大臂10，机器人大臂10上设置有机器人小臂11，机器人大臂10与机器人小臂11活动连接，机器人小臂11上设置有两个手爪12，手爪12用于夹紧工件。
38.两台砂带机6均设置于工作站平台1的一侧，砂带机6包括框架13和两个安装于框架13上的砂带组件14。框架13安装于工作站平台1上，框架13的底端设置有与从动轮17和第一张紧轮18位置对应的吸灰斗44，吸灰斗44通过管道与外部的吸尘装置连接。砂带组件14包括安装板15、主动轮16、从动轮17和第一张紧轮18，安装板15固定于框架13的内部，安装板15上安装有第一电机19，第一电机19的输出轴与主动轮16固定连接，安装板15上还固定有两块穿出框架13的延伸板20，从动轮17与第一张紧轮18分别与两块延伸板20转动连接。安装板15上还设置有砂带松紧调节装置36，砂带松紧调节装置36包括气缸垫块37、第一气缸38、前板39、安装架40和调节轮41，气缸垫块37固定于安装板15上，第一气缸38固定于气缸垫块37上，前板39与第一气缸38的活塞杆固定连接，前板39的两侧均固定有直线轴42，两根直线轴42均穿过气缸垫块37，且其之间固定连接有后板43，安装架40与前板39固定连接，调节轮41与安装架40转动连接，主动轮16、从动轮17、调节轮41和第一张紧轮18绕有砂带。两台砂带机6上绕有的砂带分别为粗磨砂带和细磨砂带。
39.镜面抛光机5设置于工作站平台1的一侧，镜面抛光机5包括机架21、两个抛光轮22和两个抛光膏23。机架21安装于工作站平台1上，机架21的底端设置有与抛光轮22位置对应的排灰箱50，排灰箱50通过管道与外部的吸尘装置连接。机架21内设置有第二电机24，第二电机24的输出轴上固定有主动转轮25，两个抛光轮22之间通过传动轴固定连接，传动轴上固定套设有从动转轮26，从动转轮26与主动转轮25之间通过皮带传动连接，机架21的顶端设置有用于上下移动抛光膏23的补偿装置27，补偿装置27包括第一基座28、第三电机29、第一丝杆30和两根第一滑轨，第一基座28固定于机架21的顶端，第三电机29安装于第一基座28的顶端，第三电机29的输出轴穿入第一基座28内且与第一丝杆30固定连接，第一丝杆30的另一端与第一基座28转动连接，两根第一滑轨分别位于第一丝杆30的两侧，且均与第一丝杆30平行设置，第一丝杆30的外部套设有第一螺母座31，第一螺母座31的两端分别套设
在两根第一滑轨的外部，且沿着第一滑轨移动，第一螺母座31上固定有滑动板32，滑动板32上安装有用于上下移动抛光膏23的细调装置45，细调装置45包括第二基座46、第四电机47、第二丝杆48和两根第二滑轨，第二基座46固定于滑动板32上，第四电机47安装于第二基座46的顶端，第四电机47的输出轴穿入第二基座46内且与第二丝杆48固定连接，第二丝杆48的另一端与第二基座46转动连接，两根第二滑轨分别位于第二丝杆48的两侧，且均与第二丝杆48平行设置，第二丝杆48的外部套设有第二螺母座49，第二螺母座49的两端分别套设在两根第二滑轨的外部，且沿着第二滑轨移动，第二螺母座49上固定有用于夹紧抛光膏23的气缸夹爪33，气缸夹爪33夹紧抛光膏23的顶端，抛光膏23的底端与抛光轮22接触，两个抛光膏23分别对应两个抛光轮22。
40.控制柜4设置于工作站平台1的一侧，控制柜4包括用于控制机器人本体3的机器人电控柜34和用于控制镜面抛光机5和两台砂带机6的总成电控柜35，总成电控柜35内设置有plc可编程控制器，机器人电控柜34和总成电控柜35均与plc可编程控制器连接。
41.工作原理：在两台砂带机6上分别安装粗磨砂带和细磨砂带。对plc可编程控制器写入编程，使工作站进入预设程序，人工将待加工的工件放置在产品放置台2上。机器人本体3在机器人电控柜34的控制下将产品放置台2上的待加工工件夹持并移动至安装有粗磨砂带的砂带机6处，启动该砂带机6上的第一电机19，第一电机19的输出轴旋转带动主动轮16旋转，由于砂带绕在主动轮16、从动轮17和第一张紧轮18之间，即主动轮16、从动轮17和第一张紧轮18之间通过砂带传动连接，主动轮16的旋转可以带动从动轮17和第一张紧轮18同步旋转，且砂带一直在循环移动。其中第一张紧轮18的作用一方面是防止砂带过松打滑，另一方面是第一张紧轮18能与从动轮17之间形成一段方便与待加工工件接触的砂带，待加工工件与从动轮17和第一张紧轮18之间的砂带接触即可完成粗抛光。接着通过机器人本体3将待加工工件移动至安装有细磨砂带的砂带机6处，同理，启动该砂带机6上的第一电机19，对待加工工件完成细抛光。接着通过机器人本体3将待加工工件移动至镜面抛光机5处，启动第二电机24，第二电机24的输出轴旋转带动主动转轮25旋转，主动转轮25的旋转通过皮带带动从动转动轮旋转，从动转轮26带动传动轴旋转，传动轴带动抛光轮22旋转，由于抛光膏23与抛光轮22接触，旋转中的抛光轮22能使抛光膏23均匀地涂抹在其上，待加工工件与抛光轮22接触即可完成镜面抛光。最后通过机器人本体3将加工完成的工件重新放回产品放置台2，由工人进行分类整理。
42.当抛光膏23消耗一定程度后，抛光膏23与抛光轮22不再接触，此时启动第三电机29，第三电机29的输出轴旋转带动与其固定连接的第一丝杆30旋转，第一丝杆30的旋转带动套设在其上的第一螺母座31旋转并沿着第一丝杆30移动，由于第一螺母座31的两端滑动套设在两根第一滑轨上，第一螺母座31受到周向限位作用，第一螺母座31不发生旋转，仅沿着第一丝杆30移动，第一螺母座31的移动带动滑动板32上下移动，再启动第四电机47，第四电机47的输出轴旋转带动与其固定连接的第二丝杆48旋转，第二丝杆48的旋转带动套设在其上的第二螺母座49旋转并沿着第二丝杆48移动，由于第一螺母座31的两端滑动套设在两根第二滑轨上，第二螺母座49受到周向限位作用，第二螺母座49不发生旋转，仅沿着第二丝杆48移动，第二螺母座49的移动带动气缸夹爪33上下移动。通过补偿装置27使第二基座46上下移动后，再通过细调装置45可以更加精细地调整抛光膏23的位置。从而使抛光膏23向下移动，使抛光膏23与抛光轮22接触。
43.当需要更换砂带时，收缩第一气缸38的活塞杆，第一气缸38的活塞杆带动前板39收缩，前板39带动安装架40收缩，安装架40带动调节轮41收缩，调节轮41不再与砂带接触，此时砂带变松，不再处于张紧状态，可以很方便地完成砂带的拆卸。接着装上新的砂带，再伸长第一气缸38的活塞杆，调节轮41与砂带接触，使砂带处于张紧状态。
44.同时，砂带机6在打磨抛光时，产生的粉尘经过吸灰斗44被外部的吸尘装置吸收，防止粉尘对工人造成危害。镜面抛光机5在打磨抛光时，产生的粉尘经过排灰箱50被外部的吸尘装置吸收，防止粉尘对工人造成危害。
45.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“顶/底端”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
46.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
47.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
48.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。