一种用于注塑件三维空间边缘上毛刺去除的自动化系统的制作方法

本发明涉及汽车零配件生产研究领域中的一种自动去毛刺系统，特别是一种用于注塑件三维空间边缘上毛刺去除的自动化系统。

背景技术：

随着注塑模具使用次数的增多，注塑参数设置的不合理，都会导致注塑件产生毛刺等多种缺陷，毛刺的存在对零件的外观、后续加工(如电镀)、使用性能都有很大的影响，甚至导致零件的报废。

目前有热能去毛刺、超声波去毛刺激光去毛刺等多种方法，但无法同时满足对注塑件表面的防护和三维空间边缘上毛刺的去除，且由于注塑件出模时的变形较大，很多去毛刺设备没有考虑注塑件的外形变化，对于表面质量要求高的注塑件(如：用于后续电镀的注塑件)，还停留在人工去毛刺阶段，这不仅投入了大量的人力，而且无法保证零件的加工质量。

综上所述，现有的注塑件去毛刺系统存在不能适用表面质量要求高、毛刺在三维空间边缘上且外形有变化的注塑件去毛刺加工。

技术实现要素：

本发明的目的，在于提供一种用于注塑件三维空间边缘上毛刺去除的自动化系统，解决了表面要求高、毛刺在三维空间边缘上且外形有变化的注塑件毛刺去除问题，以达到降低生产成本、提高注塑件加工质量的目的。

本发明解决其技术问题的解决方案是：一种用于注塑件三维空间边缘上毛刺去除的自动化系统，包括控制面板、电气控制系统、工件定位治具、机械臂以及安装在机械臂末端的刀具，所述机械臂和刀具之间安装有用于调整刀具刀刃位置的浮动调整机构。

作为上述技术方案的进一步改进，所述浮动调整机构包括安装在机械臂末端的第一支架、位于第一支架内部的第一气缸以及第一转接件，所述第一转接件的一端铰接在第一气缸的伸出端，第一转接件的另一端通过第一轴承铰接在第一支架上，所述刀具的尾部通过第二转接件安装在第一转接件的中部，刀具的工作端穿过第三转接件后外露。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第三转接件安装在第一转接中第一轴承的对面，所述第三转接件内预留便于刀具角度调整的第一空间，所述第一气缸的伸出端通过鱼眼接头和第一转接件连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一气缸铰接在第一支架上。

作为上述技术方案的进一步改进，所述工件定位治具包括夹具安装架、安装在夹具安装架上端面的仿形垫块以及沿仿形垫块外侧分布的若干个旋转气缸，每个所述旋转气缸的伸出端布置有至少一个仿形压紧块，所述仿形垫块的一端布置有定位单元。

作为上述技术方案的进一步改进，所述定位单元包括安装在夹具安装架上的滑台气缸、安装在滑台气缸输出端上的仿形限位块以及安装在仿形限位块上的光电式传感器，所述光电式传感器位于仿形限位块中靠近仿形垫块的一侧端面。

作为上述技术方案的进一步改进，还包括气源处理单元以及安装在机械臂上的电气比例阀，所述气源处理单元通过管道与电器比例阀直接或者间接连通，所述电气比例阀通过管道和第一气缸连通。

作为上述技术方案的进一步改进，还包括机架，所述控制面板、主控箱、工件定位治具以及机械臂均安装在机架内，所述机架安装有安全光栅、门锁开关、警报灯、双手启动按钮和急停开关。

作为上述技术方案的进一步改进，所述电气控制系统包括主控箱和中继箱。

本发明的有益效果是：

1、本发明通过机械臂对注塑件进行去毛刺加工，可以实现对三维空间边缘上毛刺的去除，提高生产效率，提升产品加工质量。

2、工件定位治具采用聚甲醛仿形垫块，仿形面积大，可对注塑件外观面进行防护；工件定位治具采用销和螺栓与夹具安装架连接，可以快换，通过控制面板切换加工程序可以实现对不同注塑件的去毛刺加工。

3、刀具安装在浮动调整机构上，从而避免去毛刺加工时因注塑件形状的改变而导致对零件的啃伤。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明中工件定位治具的结构示意图；

图3是本发明中定位单元的结构示意图；

图4是本发明中浮动调整机构的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。

参照图1～图4，一种用于注塑件三维空间边缘上毛刺去除的自动化系统，包括控制面板8、电气控制系统、工件定位治具、机械臂50以及安装在机械臂50末端的刀具，所述机械臂50和刀具60之间安装有用于调整刀具60刀刃位置的浮动调整机构。当然，还包括用于控制机械臂50运动轨迹的机器人控制柜51。

进一步作为优选的实施方式，所述浮动调整机构包括安装在机械臂50末端的第一支架67、位于第一支架67内部的第一气缸61以及第一转接件64，所述第一转接件64的一端铰接在第一气缸61的伸出端，第一转接件64的另一端通过第一轴承62铰接在第一支架67上，所述刀具60的尾部通过第二转接件65安装在第一转接件64的中部，刀具60的工作端穿过第三转接件66后外露。第一气缸61为超薄气缸。第一轴承62为带肩轴承。

进一步作为优选的实施方式，所述第三转接件66安装在第一转接中第一轴承的对面，所述第三转接件66内预留便于刀具60角度调整的第一空间，所述第一气缸61的伸出端通过鱼眼接头63和第一转接件64连接。

进一步作为优选的实施方式，所述第一气缸61铰接在第一支架67上。安装时，第一气缸61伸出端的轴线和机械臂末端的轴线垂直；工作时，由于第一气缸61会微微摆动，第一气缸61的轴线与就机械臂末端的轴线垂直不垂直了。进一步作为优选的实施方式，所述工件定位治具包括夹具安装架30、安装在夹具安装架30上端面的仿形垫块32以及沿仿形垫块32外侧分布的若干个旋转气缸36，每个所述旋转气缸36的伸出端布置有至少一个仿形压紧块35，所述仿形垫块32的一端布置有定位单元。其中两个旋转气缸36位于中部，仿形垫块32的两端分别布置有一台旋转气缸36。

进一步作为优选的实施方式，所述定位单元包括安装在夹具安装架30上的滑台气缸31、安装在滑台气缸31输出端上的仿形限位块34以及安装在仿形限位块34上的光电式传感器33，所述光电式传感器33位于仿形限位块34中靠近仿形垫块32的一侧端面。仿形限位块34和光电式传感器33固定在仿形垫块32同一侧且相对位置不变，为能加工不同的零件，夹持系统采用快换的连接方式。

进一步作为优选的实施方式，还包括气源处理单元40以及安装在机械臂50上的电气比例阀42，所述气源处理单元通过管道以及变径管接头43后与电器比例阀连通，变径管接头布置在机械臂50的侧面，所述电气比例阀42通过管道和第一气缸61连通。气源处理元件通过气路控制元件、执行元件以及相关的辅助元件组成气路系统。气路系统通过管路与相应的零部件连通。

进一步作为优选的实施方式，还包括机架2，所述控制面板8、主控箱、工件定位治具以及机械臂50均安装在机架2内，所述机架2安装有安全光栅70、门锁开关71、警报灯72、双手启动按钮73和急停开关74。安全光栅70、门锁开关71、警报灯72、双手启动按钮73和急停开关74组成安全防护系统。机械臂50安装在底座1上，底座1底面设有电线导槽，机架2固定底座1上。

进一步作为优选的实施方式，所述电气控制系统包括主控90箱和中继箱91。气路控制元件、安全防护系统、控制面板8均与电气控制系统连接。整个自动化系统使提供工厂电源和气源。中继箱91为包括一远程控制模块，旋转气缸36通过三位五通电磁阀41连接远程控制模块，主控箱包括一plc可编辑控制器，是系统主控制系统。

操作人员把注塑件37放入工件定位治具上，光电式传感器33检测注塑件37是否到位，检测到位后，三位五通电磁阀41控制中间的两个旋转气缸36对注塑件夹紧，随后外侧的两个旋转气缸36夹紧，为不影响与限位块接触区毛刺的去除，注塑件固定后，滑台气缸31驱动仿形限位块34和光电式传感器33下移。三位五通电磁阀41为3位集装式，其中1、2位用于控制回转气缸夹紧零件，3位用于控制滑台缸移动仿形限位块34，三个三位五通电磁阀41均为双电控阀。

启动双手启动按钮73，同时安全光栅70和门锁开关71进入保护状态。

机器人末端安装浮动刀具60系统，并进行去毛刺加工，去毛刺正常加工时第一转接件64处于平衡状态，刀具60与注塑件存在一定的压力，当注塑件外形变化时，刀具60径向力发生改变，第一转件件平衡破坏，电气比例阀42对超薄气缸气压进行调整，使第一转件件重新到达平衡，实现刀具60的浮动。

设备加工完成后，两端的旋转气缸36和中间的两个旋转气缸36先后打开，取件，滑台缸驱动仿形限位块34和光电式传感器33复位。

以上是对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。