一种锥孔清洁装置及清洗方法与流程

本发明属于工件清洗技术领域，涉及一种锥孔清洁装置及清洗方法。

背景技术：

在机械加工过程中，工件表面往往会产生各种液体的、固体的污染物，污染物的存在会影响工件的后续工艺甚至是后续多道工艺，使工件达不到预定的性能。为了提高产品的外观质量、使用性能、寿命和可靠性以及满足下一道加工工序的需要，工件清洗是必不可少的重要环节。

工件清洗，通常是通过物理、化学和机械的手段，清除机械装置和产品在使用、生产和贮存过程中产生的污染物，使其获得一定的洁净程度。不仅产品生产线终端有清洗，而且工序与工序之间也有清洗，即生产过程分段清洗。国外更是把零件的清洁视为产品的生命线，提出“清洗、清洗再清洗”的思想，对产品早就有了清洁度标准和相应的检测评估方法。国内开展了相关的清洗技术和装置以及各种清洗条件下使用的清洗剂的研制。

清洁度的要求取决于直接的后续工作和后续的后续工作能否顺利进行，工件特性能满足要求，清洗就是合格的。反之，清洗后产品必须报废，或者工艺必须重复，或者产品性能不能满足客户要求，这样的清洗不论是技术上还是经济上都是不实用的。因此，合理的清洗工艺必须经过实际检验，满足生产要求。不同的后续工作，对清洗的要求是不同的。

近几年，随着企业机械加工自动化、智能化程度的提高，机械加工中的金属清洗也已经不再是传统的手工清洗了，逐渐转变为机械自动清洗。这种方法的应用有效提高了金属清洗速度和效率，也极大降低了人工劳动强度。但是，现有技术中的锥孔清洁，还是人工使用无尘布进行内锥孔擦拭清洁，无法适应自动化生产的需要。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种锥孔清洁装置及清洗方法，以解决自动化加工单元中，工件内锥孔的自动清洁问题，从而满足后序加工和检测的需要。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种锥孔清洁装置，包括支撑架、工件夹持组件和锥孔清洁组件；

工件夹持组件包括转动桥板、旋转驱动机构、第一气动手指、夹紧爪、第二气动手指和手指卡爪；转动桥板转动安装在支撑架，旋转驱动机构用于驱动转动桥板转动以在装夹工位和清洗工位之间转换；

第一气动手指安装在转动桥板的一侧面上，第一气动手指上安装夹紧爪；转动桥板上设有工件插入孔，工件插入孔与夹紧爪位置对应，当工件插入工件插入孔时，夹紧爪能够夹紧工件锥孔大端；

第二气动手指安装在支撑架上，第二气动手指上安装手指卡爪；当转动桥板转动到装夹工位时，手指卡爪的位置与工件插入孔的位置对应，当工件插入工件插入孔时，手指卡爪能够夹紧工件锥孔小端；

当转动桥板转动到清洗工位时，锥孔清洁组件自动清洁工件的锥孔。

优选的，锥孔清洁组件包括带导杆气缸、电机和锥形清洁百褶布；电机与带导杆气缸的推杆连接，锥形清洁百褶布与电机的输出轴连接；当转动桥板转动到清洁工位时，锥形清洁百褶布与转动桥板上的工件插入孔位置对应。

进一步的，锥孔清洁组件还包括清洁支架和清洁头连接套筒；清洁头连接套筒一端与电机的输出轴连接，清洁头连接套筒内同轴安装清洁支架，清洁支架的清洁端同轴固定套设锥形清洁百褶布。

进一步的，锥孔清洁组件还包括气缸支撑板和电机支架；气缸支撑板一端固定在支撑架上，另一端安装带导杆气缸；电机支架与带导杆气缸的推杆连接，电机与电机支架连接。

优选的，转动桥板两端各安装有一个转轴端板，两个转轴端板相对设置；其中一个转轴端板通过桥板轴安装在支撑架上，另一个转轴端板与旋转驱动机构的驱动轴连接。

优选的，旋转驱动机构为旋转气缸。

优选的，锥孔清洁组件位于工件夹持组件的下方。

优选的，还包括防护罩，防护罩罩在工件夹持组件和锥孔清洁组件外围，且防护罩在工件的装夹侧为开口结构。

一种锥孔清洁方法，基于所述的装置，清洗方法为：旋转驱动机构驱动转动桥板转动到装夹工位，夹紧爪和手指卡爪均张开；机械手抓取工件锥孔大端，机械手将工件锥孔小端穿过第一气动手指控制的夹紧爪，放置在第二手指气缸控制的手指卡爪之间；手指卡爪将工件锥孔小端卡紧，机械手离开工件，留出位置，夹紧爪夹紧工件锥孔大端；第二手指气缸控制手指卡爪松开工件锥孔小端；旋转驱动机构驱动转动桥板及第一气动手指旋转至清洗工位，使工件锥孔大端与锥孔清洗组件相对；锥孔清洗组件对工件的锥孔进行清洗。

优选的，锥孔清洁组件包括带导杆气缸、电机和锥形清洁百褶布；电机与带导杆气缸的推杆连接，锥形清洁百褶布与电机的输出轴连接；

当转动桥板及第一气动手指旋转至清洗工位时，带导杆气缸工作，带导杆气缸的推杆推动电机向工件移动，直至将锥形清洁百褶布送入工件锥孔内；电机工作，驱动锥形清洁百褶布旋转清洗；

清洁完成，电机停止，带导杆气缸退回，锥形清洁百褶布离开工件锥孔。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明设置两个夹紧装置，分别为第一气动手指和第二气动手指，装夹时，采用第二气动手指控制手指卡爪夹紧工件锥孔小端，从而使得机械手可以脱离工件；机械手脱离工件后，留出第一气动手指所控制的夹紧爪的抓取位置，使得夹紧爪可以夹紧工件锥孔大端；从而可以成功的将工件从机械手中转移到清洗装置中稳定的夹持住工件锥孔大端。当夹紧爪夹紧工件锥孔大端后，第二气动手指控制手指卡爪松开工件锥孔小端。通过驱动机构驱动转动桥板转动至清洗工位，使得工件锥孔大端与锥孔清洗组件相对，为锥孔的清洁调整好工件位置，锥孔清洁组件自动清洁工件的锥孔。转动桥板通过旋转在装夹工位和清洗工位之间转换，装夹动作在装夹工位进行，可以避免装夹时，锥孔清洗组件对装夹动作的干涉，使机械手有足够的空间进行操作。锥孔清洁组件位于工件夹持组件的下方，即清洗时，工件锥孔大端朝下，便于工件锥孔内的污染物被洗出脱离工件。本发明装置可以实现工件的自动装夹和自动清洗，降低了人工劳动强度，提高了清洗效率和效果。本发明方案合理，结构简单，容易实现，能充分实现锥孔清洁的目的。

进一步的，本发明采用带导杆气缸将电机和锥形清洁百褶布推向工件，将锥形清洁百褶布送入锥孔内，采用电机作用，驱动锥形清洁百褶布在锥孔内旋转，模拟人工清洁动作，实现工件内锥孔的清洁，清洁效果好，且不损伤工件表面，进一步提高了自动化程度。

进一步的，采用防护罩将工件夹持组件和锥孔清洁组件进行防护，避免车间的粉尘对其造成污染。

本发明清洗方法，装夹时，采用第二气动手指控制手指卡爪夹紧工件锥孔小端，从而使得机械手可以脱离工件，留出第一气动手指所控制的夹紧爪的抓取位置，使得夹紧爪可以夹紧工件锥孔大端；从而可以成功的将工件从机械手中转移到清洗装置中稳定的夹持住工件锥孔大端。通过转动桥板旋转在装夹工位和清洗工位之间转换，装夹动作在装夹工位进行，可以避免装夹时，锥孔清洗组件对装夹动作的干涉，使机械手有足够的空间进行操作。本发明可以实现工件的自动装夹和自动清洗，降低了人工劳动强度，提高了清洗效率和效果。

附图说明

图1是本发明(无防护罩22)的正视结构示意图。

图2是本发明(无防护罩22)的俯视结构示意图。

图3是本发明的轴测图。

其中：1-端面支架，2-转轴端板，3-桥板轴，4-夹紧爪，5-工件，6-锥形清洁百褶布，7-清洁支架，8-清洁头连接套筒，9-电机支架，10-电机，11-带导杆气缸，12-气缸支撑板，13-第一气动手指，14-转动桥板，15-旋转气缸传动轴，16-旋转气缸，17-旋转气缸安装板，18-安装侧板，19-端面固定板，20-第二气动手指，21-手指卡爪，22-防护罩。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。

本发明锥孔清洁装置，通过气缸和电机作用，模拟人工清洁动作，实现内锥孔的自动清洁。

如图1至图3所示，本发明所述锥孔清洁装置，包括防护罩22、安装侧板18、工件夹持组件和锥孔清洁组件。

防护罩22罩在工件夹持组件和锥孔清洁组件外围，且防护罩22在工件5的装夹侧为开口结构。防护罩22将工件夹持组件和锥孔清洁组件进行防护，用于将整个锥孔清洁装置与外界隔开，隔离车间的粉尘污染；防护罩22、工件夹持组件和锥孔清洁组件均固定在安装侧板18上。

工件夹持组件包括：夹持组件支撑结构、旋转气缸16、第一气动手指13、夹紧爪4、第二气动手指20和手指卡爪21。

夹持组件支撑结构包括旋转气缸安装板17、端面固定板19和端面支架1。安装侧板18纵向设置，旋转气缸安装板17平行安装在安装侧板18上，端面固定板19的一端纵向垂直安装在安装侧板18上，端面固定板19的一端安装端面支架1，且端面支架1与旋转气缸安装板17相对设置。旋转气缸安装板17、端面固定板19和端面支架1组成工件夹持组件的安装基体。

旋转气缸安装板17、端面固定板19和端面支架1围成的空间内设有转动桥板14，转动桥板14左右两端各安装一个转轴端板2，其中一个转轴端板2通过桥板轴3与端面支架1连接，另一个转轴端板2通过旋转气缸传动轴15与旋转气缸16连接；旋转气缸16安装在旋转气缸安装板17上。旋转气缸16用于驱动转动桥板14转动以在装夹工位和清洗工位之间转换。本发明优选转动桥板14转动90°从装夹工位转至清洗工位。

转动桥板14的一侧面上安装第一气动手指13，第一气动手指13上安装夹紧爪4；转动桥板14上设有工件插入孔，工件插入孔与夹紧爪4位置对应，当工件5插入工件插入孔后，夹紧爪4能够夹紧工件5锥孔大端。端面固定板19内侧面安装第二气动手指20，第二气动手指20上安装手指卡爪21；当转动桥板14转动到与端面固定板19相对即装夹工位时，手指卡爪21的位置与工件插入孔的位置对应，当工件5插入工件插入孔后，手指卡爪21能够夹紧工件5锥孔小端。

锥孔清洁组件位于工件夹持组件的下方。锥孔清洁组件包括清洁组件支撑结构、带导杆气缸11、电机10和锥形清洁百褶布6。

清洁组件支撑结构包括气缸支撑板12、电机支架9和清洁支架7。

气缸支撑板12一端固定在安装侧板18上，另一端安装带导杆气缸11；带导杆气缸11的推杆连接电机支架9，电机10固定在电机支架9上；清洁头连接套筒8一端与电机10的输出轴连接，清洁头连接套筒8内同轴安装清洁支架7，清洁支架7的清洁端同轴固定套设锥形清洁百褶布6。当转动桥板14转动到清洁工位时，锥形清洁百褶布6与转动桥板14上的工件插入孔的位置对应，锥形清洁百褶布6能伸入工件5的锥孔内并在电机10的作用下旋转清洗。

本发明的工作原理如下：

旋转气缸16驱动转动桥板14转动到装夹工位，即转动桥板14转动到与第二气动手指20相对，第二气动手指20和第一气动手指13分别驱动手指卡爪21和夹紧爪4松开，机械手抓取工件5，移动到锥形清洁装置中；机械手将工件5穿过夹紧爪4，放置在手指卡爪21中，第二气动手指20控制手指卡爪21夹紧工件锥孔小端；机械手松开，离开工件5，工件5锥孔大端空出抓取位置；第一气动手指13作用，夹紧爪4夹紧工件5锥孔大端；第二气动手指20作用，手指卡爪21松开工件锥孔小端；旋转气缸16作用，两驱动转轴端板2分别绕着桥板轴3和旋转气缸传动轴15旋转，使得转动桥板14、第一气动手指13、夹紧爪4以及工件5旋转90度至清洗工位，即工件5锥孔大端朝下；

带导杆气缸11作用，带导杆气缸11的推杆将电机支架9、电机10、清洁头连接套筒8、清洁支架7以及锥型清洁百褶布6向上推起，使得锥形清洁百褶布6进入工件5的锥孔内；电机10工作，带动清洁头连接套筒8、清洁支架7以及锥型清洁百褶布6旋转，锥型清洁百褶布6在锥孔内旋转，清洁锥孔。

本发明锥孔清洁方法，包括以下步骤：

(1)机械手抓取工件5锥孔大端，夹紧爪4和手指卡爪21均张开；机械手将工件5锥孔小端穿过第一气动手指13控制的夹紧爪4，放置在第二手指气缸20控制的手指卡爪21之间；手指卡爪21将工件5锥孔小端卡紧，机械手离开工件5，留出位置，夹紧爪4夹紧工件5锥孔大端；第二手指气缸20控制手指卡爪21松开工件5锥孔小端；旋转气缸16驱动转动桥板14及第一气动手指13旋转，工件5锥孔大端即锥孔尺寸大的一端朝下；

(2)带导杆气缸11作用，推杆向上推起电机支架9，将锥形清洁百褶布6向上推起，送入工件5锥孔内；电机10工作，驱动清洁头连接套筒8、清洁支架7和锥形清洁百褶布6旋转，从而实现使用百褶布清洁内锥孔的目的。

(3)清洁完成，电机10停止，导杆气缸11退回，锥形清洁百褶布6离开工件5锥孔。

以下给出本发明的具体实施例，需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。