一种基于机械手臂的自动打磨装置

1.本发明涉及机械臂领域，尤其涉及一种基于机械手臂的自动打磨装置。


背景技术：

2.pcb电路板，又称印刷线路板，是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气相互连接的载体。
3.现有的pcb电路板在打磨时，可能过会由于传送时位置偏移导致打磨不完全，且现有装置在pcb板打磨时难以实现精准固定，同时无法及时调换pcb板的位置，导致板四周打磨时出现偏差，导致电路板被崩坏；同时电路板在打磨的过程中，电路板的板面边缘附着上残留颗粒物，需要后续增加清理过程，影响自动打磨的质量。
4.针对上述问题，一种基于机械臂的自动打磨装置。


技术实现要素：

5.为了克服现有装置在pcb板打磨时难以实现精准固定，导致板四周打磨时出现偏差，导致电路板被崩坏的缺点，本发明提供一种基于机械臂的自动打磨装置。
6.技术方案是：一种基于机械臂的自动打磨装置，包括有底座、机架、工作台、机械臂、侧安装板、旋转输送系统、动力系统和自动打磨系统；底座上表面固接有机架；机架上表面固接有工作台；工作台上表面右部固接有机械臂；工作台上表面左部固接有侧安装板；工作台上表面左部连接有用于固定pcb电路板并实现电路板稳定旋转的旋转输送系统，且旋转输送系统位于侧安装板右方；侧安装板上连接有用于导向移动的动力系统；动力系统连接有用于实现pcb 电路板四周自动化打磨并完成废料清理的自动打磨系统。
7.进一步，旋转输送系统包括有支撑架、电动滑轨、电动滑块、支撑座、第一电动转盘、第一搭载板、电动转轴、第一l形架、气缸、支撑板、第二电动转盘、第二固定板、弹簧伸缩杆和圆形压板；工作台上表面右部固接有支撑架，且支撑架位于侧安装板右方；支撑架上部固接有电动滑轨；电动滑轨上滑动连接有电动滑块；电动滑块上表面固接有支撑座；支撑座上表面固接有第一电动转盘；第一电动转盘转动部固接有第一搭载板；支撑座左部固接有电动转轴；电动转轴的主轴固接有第一l形架；第一l形架左部固接有气缸；气缸伸缩部固接有支撑板；支撑板底部固接有第二电动转盘；第二电动转盘转动部固接有第二固定板；第二固定板底部固接有两个弹簧伸缩杆；两个弹簧伸缩杆底部各固接有一个圆形压板。
8.进一步，第一搭载板上表面固接有一层橡胶防滑垫。
9.进一步，动力系统包括有第二l形架、龙门架、第一伺服电机、双向丝杆、限位杆和移动板；侧安装板右表面后部固接有两个第二l形架；两个第二l形架上各固接有一个龙门架；两个龙门架左部各固接有一个第一伺服电机；两个龙门架内部各转动连接有一个双向丝杆；两个龙门架内部各固接有一个限位杆，且两个限位杆分别位于对应双向丝杆的后方；两个第一伺服电机输出轴各固接一个双向丝杆；每个双向丝杆上旋接有两个移动板；每两个左右相邻的移动板滑动连接一个限位杆。
10.进一步，自动打磨系统包括有打磨机构、防粘结机构和清理机构；前方两个移动板底部各连接有一个打磨机构；每两个前后相邻的移动板外侧连接有一个防粘结机构；后方的两个移动板底部各连接有一个清理机构。
11.进一步，每个打磨机构包括有第一固定架、第二伺服电机、打磨辊、传动轮和第一吸尘器；前方两个移动板底部相向侧各固接有一个第一固定架；每个第一固定架上部前侧各固接有一个第二伺服电机；每个第一固定架内部转动连接有两个打磨辊；每个打磨辊外表面上部固接有一个传动轮；前后相邻的传动轮之间依靠皮带进行传动连接；每个第二伺服电机输出轴固接一个打磨辊；前方两个移动板相背侧各固接有一个第一吸尘器。
12.进一步，每个防粘结机构包括有第一连接板、第二固定架、第二搭载板、扭力弹簧、清洁毛毡、电动推杆、连接座和第二连接板；每两个前后相邻的移动板外侧各固接有一个第一连接板；每两个前后相邻的第一连接板之间固接有第二固定架；两个第二固定架内部各转动连接有两个第二搭载板；每个第二搭载板前部和后部各固接有一个扭力弹簧；每个第二搭载板上各固接有一个清洁毛毡；每个扭力弹簧固接第二固定架；两个第二固定架相向侧各固接有一个电动推杆，且两个电动推杆位于第二搭载板外侧；两个电动推杆伸缩部各固接有一个连接座；两个连接座上各转动连接有两个第二连接板；每个第二连接板各转动连接一个第二搭载板。
13.进一步，每个清理机构包括有第三固定架、第三伺服电机、打扫辊和第二吸尘器；后方的两个移动板底部相向侧底部各固接有一个第三固定架；两个第三固定架后部各固接有两个第三伺服电机；两个第三固定架内部各转动连接有一个打扫辊；每个第三伺服电机输出轴各固接一个打扫辊；后方的两个移动板相背侧底部各固接有一个第二吸尘器。
14.进一步，还包括有定位上料系统；机械臂连接有用于精准定位拾取pcb电路板的定位上料系统；定位上料系统包括有转动连接器、第一固定板、摄像头和吸盘；机械臂的输出端部固接有转动连接器；转动连接器底部固接有第一固定板；第一固定板上表面前部固接有摄像头；第一固定板下表面固接有四个吸盘。
15.进一步，还包括有第一传送带、第二传送带和防溅板；工作台上表面左部固接有第一传送带，且第一传送带位于机械臂右方；工作台上表面后部固接有第二传送带；工作台上表面后部固接有用于防止pcb电路板上粉末飞溅的防溅板，且防溅板位于第二传送带左方。
16.有益效果为：本发明利用对pcb电路板进行上下式的固定，避免电路板在打磨四侧的过程中出现位置的偏转，在打磨的过程中，还对电路板两侧的上下边缘进行清理，避免电路板的表面出现电路板自身细小颗粒附着的现象，同时对残留在表面的离散性颗粒进行清扫，并利用风力的作用及时地清理，避免粉尘飞溅；有效的解决了现有打磨设备固定不精确，导致电路板在打磨过程中崩坏的问题。
附图说明
17.图1为本发明基于机械臂的自动打磨装置的立体结构示意图；
18.图2为本发明基于机械臂的自动打磨装置的第一种局部结构示意图；
19.图3为本发明g区放大图；
20.图4为本发明基于机械臂的自动打磨装置的第二种局部结构示意图；
21.图5为本发明旋转输送系统的立体结构示意图；
22.图6为本发明基于机械臂的自动打磨装置的第三种局部结构示意图；
23.图7为本发明基于机械臂的自动打磨装置的第四种局部结构示意图；
24.图8为本发明防粘结机构的立体结构示意图；
25.图9为本发明基于机械臂的自动打磨装置的第五种局部结构示意图。
26.图中零部件名称及序号：1-底座，2-机架，3-工作台，4-第一传送带，5
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第二传送带，6-机械臂，7-侧安装板，8-防溅板，101-转动连接器，102-第一固定板，103-摄像头，104-吸盘，201-支撑架，202-电动滑轨，203-电动滑块，204-支撑座，205-第一电动转盘，206-第一搭载板，207-电动转轴，208-第一l 形架，209-气缸，2010-支撑板，2011-第二电动转盘，2012-第二固定板，2013
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弹簧伸缩杆，2014-圆形压板，301-第二l形架，302-龙门架，303-第一伺服电机，304-双向丝杆，305-限位杆，306-移动板，401-打磨机构，402-防粘结机构，403-清理机构，4011-第一固定架，4012-第二伺服电机，4013-打磨辊，4014
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传动轮，4015-第一吸尘器，4021-第一连接板，4022-第二固定架，4023-第二搭载板，4024-扭力弹簧，4025-清洁毛毡，4026-电动推杆，4027-连接座，4028
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第二连接板，4031-第三固定架，4032-第三伺服电机，4033-打扫辊，4034-第二吸尘器。
具体实施方式
27.下面结合附图详细说明本发明的优选技术方案。
28.实施例1
29.一种基于机械手臂的自动打磨装置，如图1-9所示，包括有底座1、机架2、工作台3、机械臂6、侧安装板7、旋转输送系统、动力系统和自动打磨系统；底座1上表面固接有机架2；机架2上表面固接有工作台3；工作台3上表面右部固接有机械臂6；工作台3上表面左部焊接有侧安装板7；工作台3上表面左部连接有旋转输送系统，且旋转输送系统位于侧安装板7右方；侧安装板7上连接有动力系统；动力系统连接有自动打磨系统。
30.还包括有定位上料系统；机械臂6连接有定位上料系统；定位上料系统包括有转动连接器101、第一固定板102、摄像头103和吸盘104；机械臂6的输出端部固接有转动连接器101；转动连接器101底部固接有第一固定板102；第一固定板102上表面前部固接有摄像头103；第一固定板102下表面固接有四个吸盘104。
31.还包括有第一传送带4、第二传送带5和防溅板8；工作台3上表面左部固接有第一传送带4，且第一传送带4位于机械臂6右方；工作台3上表面后部固接有第二传送带5；工作台3上表面后部固接有用于防止pcb电路板上粉末飞溅的防溅板8，且防溅板8位于第二传送带5左方。
32.在使用基于机械臂的自动打磨装置前，工作人员确定底座1的平稳性，随后对打磨装置接通电源，将待打磨的pcb电路板进行上料，上料的方式是将电路板放置在第一传送带4上，随后利用机械臂6对pcb电路板进行拾取，拾取的方式是定位上料系统，率先控制机械臂6运行，机械臂6带动转动连接器101 进行移动，此时转动连接器101带动其上的相关零件一并移动，由于第一传送带4上传送的pcb电路板没有位置束缚，因此不可能保证每次位置定位准确，因此控制摄像头103打开，摄像头103对pcb电路板进行位置确定，随后由转动连接器101带动第一固定板102进行适应性转动，随后控制机械臂6配合移动，利用四个吸盘104将pcb电路板进行吸取，保证每个吸盘104都定位至电路板的一个角端；接着在plc操作
系统的控制之下，机械臂6带动定位上料系统将pcb电路板输送至旋转输送系统，旋转输送系统对pcb电路板进行上下式的固定，避免电路板在打磨四侧的过程中出现位置的偏转，随后旋转输送系统带动pcb电路板进行移动，在移动的过程中，动力系统对此次操作的电路板两侧的距离进行定位，将整个自动打磨系统事先定位至pcb电路板移动的路线上，随后自动打磨系统对电路板的两侧进行打磨，打磨的过程中，还对电路板两侧的上下边缘进行清理，避免电路板的表面出现电路板自身细小颗粒附着的现象，以免后续还需仔细清理电路板上下表面，同时对残留在表面的离散性颗粒进行清扫，并利用风力的作用及时地清理，避免粉尘飞溅，同时利用防溅板8实现装置外部的保护，提高整个装置运行过程中的清洁程度；最终将完成打磨操作之后的pcb电路板利用机械臂6转移至第二传送带5，完成出料。
33.实施例2
34.在实施例1的基础上，如图1、图3和图4所示，旋转输送系统包括有支撑架201、电动滑轨202、电动滑块203、支撑座204、第一电动转盘205、第一搭载板206、电动转轴207、第一l形架208、气缸209、支撑板2010、第二电动转盘2011、第二固定板2012、弹簧伸缩杆2013和圆形压板2014；工作台3上表面右部螺栓连接有支撑架201，且支撑架201位于侧安装板7右方；支撑架 201上部螺栓连接有电动滑轨202；电动滑轨202上滑动连接有电动滑块203；电动滑块203上表面固接有支撑座204；支撑座204上表面固接有第一电动转盘 205；第一电动转盘205转动部固接有第一搭载板206；支撑座204左部固接有电动转轴207；电动转轴207的主轴固接有第一l形架208；第一l形架208左部螺栓连接有气缸209；气缸209伸缩部固接有支撑板2010；支撑板2010底部固接有第二电动转盘2011；第二电动转盘2011转动部固接有第二固定板2012；第二固定板2012底部固接有两个弹簧伸缩杆2013；两个弹簧伸缩杆2013底部各固接有一个圆形压板2014。
35.第一搭载板206上表面固接有一层橡胶防滑垫。
36.机械臂6将一块pcb电路板输送定位在第一搭载板206的上表面，同时使得电路板的左右侧边平行于侧安装板7，随后控制电动转轴207运行，电动转轴 207的旋转主轴带动第一l形架208进行转动，第一l形架208带动其上的相关零件一并运动，跟随转动的两个圆形压板2014最终定位至pcb板的正上方，随后控制气缸209运行，气缸209带动支撑板2010向下移动，此时跟随移动的两个弹簧伸缩杆2013各自带动一个圆形压板2014向下移动并接触到pcb电路板的上表面，接着继续控制气缸209向下移动，两个弹簧伸缩杆2013收缩并为圆形压板2014提供稳定的下压力，因此完成固定过程；接着控制电动滑块203在电动滑轨202上移动，此时电动滑块203带动其上的支撑座204一并移动，因此被夹紧的pcb电路板就被输送至后续的自动打磨系统。
37.当完成两个侧面的打磨操作之后，控制电动滑块203在电动滑轨202上回程至初始位置，随后同时控制第一电动转盘205和第二电动转盘2011运行，保证第一电动转盘205和第二电动转盘2011角速度一致，由于pcb电路板被完整地固定在第一搭载板206和两个圆形压板2014之间，因此电路板上没有相对的摩擦力，因而可以快速实现换向操作，随后继续完成剩余两侧边的自动打磨操作。
38.实施例3
39.在实施例2的基础上，如图1和图6-8所示，动力系统包括有第二l形架 301、龙门架302、第一伺服电机303、双向丝杆304、限位杆305和移动板306；侧安装板7右表面后部焊接
有两个第二l形架301；两个第二l形架301上各固接有一个龙门架302；两个龙门架302左部各固接有一个第一伺服电机303；两个龙门架302内部各转动连接有一个双向丝杆304；两个龙门架302内部各固接有一个限位杆305，且两个限位杆305分别位于对应双向丝杆304的后方；两个第一伺服电机303输出轴各固接一个双向丝杆304；每个双向丝杆304上旋接有两个移动板306；每两个左右相邻的移动板306滑动连接一个限位杆305。
40.自动打磨系统包括有打磨机构401、防粘结机构402和清理机构403；前方两个移动板306底部各连接有一个打磨机构401；每两个前后相邻的移动板306 外侧连接有一个防粘结机构402；后方的两个移动板306底部各连接有一个清理机构403。
41.每个打磨机构401包括有第一固定架4011、第二伺服电机4012、打磨辊4013、传动轮4014和第一吸尘器4015；前方两个移动板306底部相向侧各焊接有一个第一固定架4011；每个第一固定架4011上部前侧各固接有一个第二伺服电机4012；每个第一固定架4011内部转动连接有两个打磨辊4013；每个打磨辊4013外表面上部固接有一个传动轮4014；前后相邻的传动轮4014之间依靠皮带进行传动连接；每个第二伺服电机4012输出轴固接一个打磨辊4013；前方两个移动板306相背侧各固接有一个第一吸尘器4015。
42.每个防粘结机构402包括有第一连接板4021、第二固定架4022、第二搭载板4023、扭力弹簧4024、清洁毛毡4025、电动推杆4026、连接座4027和第二连接板4028；每两个前后相邻的移动板306外侧各固接有一个第一连接板4021；每两个前后相邻的第一连接板4021之间螺栓连接有第二固定架4022；两个第二固定架4022内部各转动连接有两个第二搭载板4023；每个第二搭载板4023前部和后部各固接有一个扭力弹簧4024；每个第二搭载板4023上各固接有一个清洁毛毡4025；每个扭力弹簧4024固接第二固定架4022；两个第二固定架4022 相向侧各固接有一个电动推杆4026，且两个电动推杆4026位于第二搭载板4023 外侧；两个电动推杆4026伸缩部各固接有一个连接座4027；两个连接座4027 上各转动连接有两个第二连接板4028；每个第二连接板4028各转动连接一个第二搭载板4023。
43.每个清理机构403包括有第三固定架4031、第三伺服电机4032、打扫辊4033 和第二吸尘器4034；后方的两个移动板306底部相向侧底部各固接有一个第三固定架4031；两个第三固定架4031后部各固接有两个第三伺服电机4032；两个第三固定架4031内部各转动连接有一个打扫辊4033；每个第三伺服电机4032 输出轴各固接一个打扫辊4033；后方的两个移动板306相背侧底部各固接有一个第二吸尘器4034。
44.pcb电路板在第一搭载板206上完成初步定位时，根据电路板的大小规格，控制两个第一伺服电机303同时运行，两个第一伺服电机303在工作状态的电路保持串联，即保证两个第一伺服电机303运行保持一致，两个第一伺服电机 303各自带动一个双向丝杆304转动，相应的两个双向丝杆304各带动两个移动板306移动，左右相邻的两个移动板306相向移动，因此前方的两个移动板306 带动打磨机构401定位给至工作的位置，而后方的两个移动板306则带动清理机构403定位至工作的位置，由于前后相邻的两个移动板306移动的轨迹和速度一致，因此两个防粘结机构402同样定位至打磨的位置。
45.固定的pcb电路板在移动的过程中，打开两个第一吸尘器4015，使得第一吸尘器4015上的风力将飞扬的粉末进行及时地清理，控制两个第二伺服电机 4012运行，保持两个第二伺服电机4012转动的方向相反，两个第二伺服电机 4012各自带动一个打磨辊4013转动，又因为前后相邻的打磨辊4013之间依靠两个传动轮4014进行动力传输，因此同左侧的
两个打磨辊4013的转动方式一致，同右侧的两个打磨辊4013的转动方式一致，即在完成对pcb电路板打磨的过程中，pcb电路板的接触点为四个，pcb电路板前侧两个接触点受到两个相同方向的力，与之相反，pcb电路板后侧两个接触点同样受到两个相同方向的力，但后侧两个接触点的力方向与前侧接触点所受力相反，因而使得pcb电路板在夹紧的过程中保持平衡，有效地解决单点受力pcb电路板会发生旋转的问题，避免电路板与打磨辊4013接触的面积不一致导致崩裂，提高打磨的安全性和质量的稳定。
46.在打磨过程中，打磨辊4013不可避免的会将pcb电路板自身的板料粉末向电路板的上表面边缘和下表面边缘推挤集中，此时由于pcb电路板一直处于移动的状态，此时控制两个第二固定架4022上对应的一个电动推杆4026运行，两个电动推杆4026各自带动一个连接座4027移动，两个连接座4027相向移动并各自带动两个第二连接板4028推挤，又因为每个第二固定架4022上的两个第二搭载板4023是转动连接的，而且每个第二搭载板4023两侧都固接有扭力弹簧4024；因此两个第二连接板4028各自带动一个第二搭载板4023转动，使得两个第二搭载板4023相互靠拢，配合pcb电路板的自身移动，两个第二搭载板4023上的清洁毛毡4025快速的将电路板两侧边缘上下表面的附着颗粒进行及时的离散和脱离，避免后续对电路板进行二次清理。
47.由于pcb电路板在打磨之后被清洁毛毡4025完成了清理操作，此时pcb电路板的上下表面的粉末颗粒离散，此时控制四个第三伺服电机4032运行，每两个上下相邻的第三伺服电机4032运行的方式一致，保证pcb电路板左右两侧的第三伺服电机4032转动的方向相反，每个第三伺服电机4032带动一个打扫辊 4033转动，转动的打扫辊4033将pcb电路板上下表面的粉末向外侧清扫，与此同时，打开两个第二吸尘器4034，两个第二吸尘器4034及时的多余粉末进行抽取，避免粉末飞扬影响整个装置的运行，提高装置运行的清洁性。
48.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。