申请/专利权人：杭州怡合达智能装备有限公司

申请日：2019-05-14

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN110076690B

主分类号：B24B41/00

分类号：B24B41/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2020.09.18#著录事项变更;2019.08.27#实质审查的生效;2019.08.02#公开

摘要：本发明涉及一种用于机器人焊接打磨的打磨耗材更换装置，包括对称分布的基板、设置在基板上的水平轨迹槽、回形轨迹槽、对应滑装在水平轨迹槽、回形轨迹槽内的横板、横杆、滑装在横杆上的夹持机构、设置在夹持机构上部的伸缩式套杆组件、两端固定在基板上的导轨式料板。本发明通过设置带有单向限位的回形轨迹槽、横板、横杆、伸缩式套杆组件、夹持机构以及导轨式料板，实现了当打磨块磨损一定程度需要更换时，能够自动更换打磨耗材的目的，解决了人工进行频繁更换，工人劳动强度大，更换耗材耗时长等问题，而且通过设置红外线感应组件，还能够实现导轨式料板与夹持机构之间的自适应定位，保证了自动更换打磨耗材的高效性和精确性。

主权项：1.一种用于机器人焊接打磨的打磨耗材更换装置，其特征在于：包括对称分布的基板（1）、设置在基板（1）上的水平轨迹槽（1a）、回形轨迹槽（1b）、对应滑装在水平轨迹槽（1a）、回形轨迹槽（1b）内的横板（2）、横杆（3）、滑装在横杆（3）上的夹持机构、设置在夹持机构上部的伸缩式套杆组件、两端固定在基板（1）上的导轨式料板（4），所述导轨式料板（4）上滑装有料台（5），所述横杆（3）位于横板（2）下方，且通过辅助伸缩式连接组件与横板（2）连接，所述横板（2）上部设有驱动电机（6）、底部设有气缸（7）；所述料台（5）与夹持机构通过红外线感应组件配合以用于自适应对应定位，所述驱动电机（6）连接有驱使横板（2）水平往复滑动的驱动组件，所述气缸（7）与伸缩式套杆组件连接以用于驱使夹持机构沿横杆（3）轴向方向往复滑动；所述回形轨迹槽（1b）由直线槽、竖直槽以及弧形线槽首尾依次连通构成，所述直线槽位于弧形线槽上方，所述直线槽与弧形线槽的连通处还设有用于单向限位的摆杆（1b1）；所述夹持机构包括滑装在横杆（3）上的滑座（8）、与滑座（8）连接的夹座（9）、对称滑装在夹座（9）上的夹板（10）、设置在夹座（9）上的伺服马达（11）、双向螺杆组件，所述双向螺杆组件与夹板（10）连接，所述伺服马达（11）通过双向螺杆组件驱使夹板（10）相对或相反移动以用于夹持或松开；所述双向螺杆组件包括带有一号齿轮（13）的双向螺杆（12）、与一号齿轮（13）啮合的二号齿轮（14），所述二号齿轮（14）与伺服马达（11）连接；所述夹板（10）的相对内侧壁上设有用于增大夹持摩擦力的凸起（101）；所述伸缩式套杆组件、辅助伸缩式连接组件均包括套筒（15）以及套装在套筒（15）内的套杆（16），其中所述伸缩式套杆组件内的套筒（15）、套杆（16）分别与气缸（7）、夹持机构对应连接，且与气缸（7）连接的套筒（15）的上端部滑装在横板（2）上，所述辅助伸缩式连接组件内的套筒（15）、套杆（16）分别与横板（2）、横杆（3）对应连接；所述红外线感应组件包括设置在夹持机构上的红外线发射器（17）、设置在导轨式料板（4）上且用于接收红外线发射器（17）发出的红外线信号的红外线传感器（18），所述红外线传感器（18）与料台（5）电路连接。

全文数据：一种用于机器人焊接打磨的打磨耗材更换装置技术领域本发明涉及机器人焊接打磨技术领域，具体为一种用于机器人焊接打磨的打磨耗材更换装置。背景技术在机械设备部件、零部件以及一些金属制品的制作和加工过程中，经常将两个部件通过焊接的方式连接在一起，不管是传统的人工焊接还是现在的机器人焊接，都需要对焊接部位进行打磨。现有大多数采用手工或用手持气动、电动打磨工具进行打磨加工，但由于人工的不确定性，易造成产品打磨质量和打磨效率较低且加工后表面粗糙度均匀性较差。而使用机器人打磨，具有打磨效率高，长时间工作不疲劳、适合各种角度操作等优点，但是打磨耗材磨损速度较快，需要人工进行频繁更换，工人劳动强度大，更换耗材耗时长。发明内容为了解决上述背景技术中所提到的问题，本发明提出了一种用于机器人焊接打磨的打磨耗材更换装置。本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种用于机器人焊接打磨的打磨耗材更换装置，包括对称分布的基板、设置在基板上的水平轨迹槽、回形轨迹槽、对应滑装在水平轨迹槽、回形轨迹槽内的横板、横杆、滑装在横杆上的夹持机构、设置在夹持机构上部的伸缩式套杆组件、两端固定在基板上的导轨式料板，所述导轨式料板上滑装有料台，所述横杆位于横板下方，且通过辅助伸缩式连接组件与横板连接，所述横板上部设有驱动电机、底部设有气缸；所述料台与夹持机构通过红外线感应组件配合以用于自适应对应定位，所述驱动电机连接有驱使横板水平往复滑动的驱动组件，所述气缸与伸缩式套杆组件连接以用于驱使夹持机构沿横杆轴向方向往复滑动。作为本发明的进一步改进，所述回形轨迹槽由直线槽、竖直槽以及弧形线槽首尾依次连通构成，所述直线槽位于弧形线槽上方，所述直线槽与弧形线槽的连通处还设有用于单向限位的摆杆。作为本发明的进一步改进，所述夹持机构包括滑装在横杆上的滑座、与滑座连接的夹座、对称滑装在夹座上的夹板、设置在夹座上的伺服马达、双向螺杆组件，所述双向螺杆组件与夹板连接，所述伺服马达通过双向螺杆组件驱使夹板相对或相反移动以用于夹持或松开。作为本发明的进一步改进，所述双向螺杆组件包括带有一号齿轮的双向螺杆、与一号齿轮啮合的二号齿轮，所述二号齿轮与伺服马达连接。作为本发明的进一步改进，所述夹板的相对内侧壁上设有用于增大夹持摩擦力的凸起。作为本发明的进一步改进，所述伸缩式套杆组件、辅助伸缩式连接组件均包括套筒以及套装在套筒内的套杆，其中所述伸缩式套杆组件内的套筒、套杆分别与气缸、夹持机构对应连接，且与气缸连接的套筒的上端部滑装在横板上，所述辅助伸缩式连接组件内的套筒、套杆分别与横板、横杆对应连接。作为本发明的进一步改进，所述红外线感应组件包括设置在夹持机构上的红外线发射器、设置在导轨式料板上且用于接收红外线发射器发出的红外线信号的红外线传感器，所述红外线传感器与料台电路连接。作为本发明的进一步改进，所述驱动组件包括沿水平方向设置在基板相对内侧壁上的齿条、与齿条对应啮合的三号齿轮，所述三号齿轮与驱动电机连接。本发明的有益效果是：本发明通过设置带有单向限位的回形轨迹槽、横板、横杆、伸缩式套杆组件、夹持机构以及导轨式料板，实现了当打磨耗材磨损一定程度需要更换时，能够自动更换打磨耗材的目的，解决了人工进行频繁更换，工人劳动强度大，更换耗材耗时长等问题，而且通过设置红外线感应组件，还能够实现导轨式料板与夹持机构之间的自适应定位，保证了自动更换打磨耗材的高效性和精确性。附图说明下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：图1为本发明的俯视示意图；图2为图1中的A-A剖视示意图；图3为图1中的B-B剖视示意图；图4为图1中的C-C剖视示意图；图5为图2中的D-D剖视示意图；图6为本发明中夹持机构的结构示意图。具体实施方式为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合附图以及实施例对本发明进一步阐述。如图1至图6所示，一种用于机器人焊接打磨的打磨耗材更换装置，包括左右对称分布的两个基板1，每一个基板1的相对内侧壁上均设有水平轨迹槽1a、回形轨迹槽1b，且两个基板1上的水平轨迹槽1a、回形轨迹槽1b左右对称，左右两端对应滑装在水平轨迹槽1a、回形轨迹槽1b内的横板2、横杆3、沿左右方向滑装在横杆3上的夹持机构、固定设置在夹持机构上部的伸缩式套杆组件、左右两端均通过螺钉固定在基板1上的导轨式料板4，所述导轨式料板4上滑装有料台5，所述料台5上用于放置新的打磨耗材，即起到了供料作用；所述横杆3位于横板2下方，即所述回形轨迹槽1b位于水平轨迹槽1a的下方位置，且通过辅助伸缩式连接组件与横板2连接，所述辅助伸缩式连接组件左右对称设有两个，所述横板2上部左侧设有驱动电机6、底部左侧设有气缸7。所述料台5与夹持机构通过红外线感应组件配合以用于自适应对应定位，所述驱动电机6连接有驱使横板2水平往复滑动的驱动组件，所述气缸7与伸缩式套杆组件连接以用于驱使夹持机构沿横杆3轴向方向往复滑动。所述辅助伸缩式连接组件的作用在于，将横杆3与横板2连接在一起，使横板2在驱动电机6以及驱动组件的作用下沿水平轨迹槽1a前后水平往复滑动时，横杆3能够同步沿回形轨迹槽1b滑动。所述红外线感应组件的作用在于，所述夹持机构在气缸7的作用下沿横杆3轴向左右往复滑动带着打磨耗材进行打磨工作，而当打磨耗材一旦损坏到一定程度后，气缸5就会立即停止，因此夹持机构每次暂停的位置都不是固定的，通过红外线感应组件，每次夹持机构暂停后，料台5会自适应地沿导轨式料板4移动，以达到与夹持机构在前后方向上保持一致，方便打磨耗材的更换。如图4所示，所述回形轨迹槽1b由直线槽、竖直槽以及弧形线槽首尾依次连通构成，所述直线槽位于弧形线槽上方，所述直线槽与弧形线槽的连通处还设有用于单向限位的摆杆1b1；所述摆杆1b1与回形轨迹槽1b对应设有两个，且均以铰接的方式安装在基板1的相对内侧壁上，所述摆杆1b1的作用在于，当横杆3沿先竖直槽向下移动，再沿弧形线槽向后移动，接着沿直线槽向前移动复位的路线时，能够防止横杆3在向前复位时滑入弧形线槽内，起到了单向限位的作用。所述夹持机构包括滑装在横杆3上的滑座8、与滑座8通过四个连杆连接的夹座9、沿左右方向对称滑装在夹座9上的夹板10、设置在夹座9上的伺服马达11、双向螺杆组件，所述双向螺杆组件与夹板10连接，所述伺服马达11通过双向螺杆组件驱使夹板10相对或相反移动以用于夹持或松开。所述双向螺杆组件包括带有一号齿轮13的双向螺杆12、与一号齿轮13啮合的二号齿轮14，所述二号齿轮14与伺服马达11连接。具体地，通过所述伺服马达11带有双向螺杆12转动，通过双向螺杆12的转动实现两个夹板10进行相对或相反移动，从而时实现对打磨耗材进行夹持或松开，相对于传统的难拆卸式打磨耗材夹持机构来说，本夹持机构更加方便对打磨耗材进行更换。进一步地，所述夹板10的相对内侧壁上设有用于增大夹持摩擦力的凸起101。所述伸缩式套杆组件、辅助伸缩式连接组件均包括套筒15以及套装在套筒15内的套杆16，其中所述伸缩式套杆组件内的套筒15、套杆16分别与气缸7、夹持机构对应连接，且与气缸7连接的套筒15的上端部滑装在横板2中部开有的燕尾槽2a，所述辅助伸缩式连接组件内的套筒15、套杆16分别与横板2、横杆3对应连接。所述红外线感应组件包括设置在夹座9后侧壁上的红外线发射器17，所述红外线发射器17设置在夹座9后侧壁的正中心位置，设置在导轨式料板4上且用于接收红外线发射器17发出的红外线信号的红外线传感器18，所述导轨式料板4的后端部设有侧板41，所述红外线传感器18沿水平方向设置在侧板41上，所述红外线传感器18的水平位置与直线槽与竖直槽的连通处的水平位置处于同一条直线上，所述红外线传感器18与料台5通过外部的电路连接。其原理是，当夹持机构通过横杆3移动至直线槽与竖直槽的连通处时，夹持机构停止沿横杆3的轴向往复移动，打磨耗材停止打磨，红外线发射器17向后方水平对应的红外线传感器18发射红外线，所述红外线传感器18接收到红外线后，通过电路控制料台5移动至与夹持机构前后处于同一条直线位置处，完成自适应定位。所述驱动组件包括沿水平方向设置在基板1相对内侧壁上的齿条19、与齿条19对应啮合的三号齿轮20，所述三号齿轮20与驱动电机6连接；所述齿条19以及三号齿轮20均设有两个，即每一个基板1上设置一组，其中左侧的三号齿轮20与驱动电机6连接，左右两个三号齿轮20通过交叉带机构21连接，以便实现横板2两侧能够同步移动。工作原理：将需要打磨的工件位于夹持机构下方，将打磨耗材装入至夹持机构后，打磨耗材底部与打磨面接触，所述横杆3位于直线槽与竖直槽的连通处，不会在夹持机构的重力作用下下滑，打磨前，在到导轨式料板4的前侧，弧形线槽最底部的正下方位置放置一个废料收集箱。打磨时，气缸7通过伸缩式套杆组件带动夹持机构夹持着打磨耗材进行打磨，在打磨的过程中，随着打磨耗材的不断磨损减少，再加上夹持机构的自身重力，横杆3连同夹持机构沿竖直槽下降直至竖直槽与弧形线槽的连通处停止，即打磨耗材磨损至需要更换的程度，气缸7停止工作。同时通过红外线发射器17以及侧板41上的红外线传感器18，使料台5移动至与夹持机构前后处于同一条直线位置处，接着驱动电机6通过三号齿轮20以及齿条19，横板2通过伸缩式套杆组件以及辅助伸缩式连接组件带动横杆3、夹持机构同步向后移动。夹持机构在移动至废料收集箱上方的时候，驱动马达11通过双向螺杆12转动使夹板10相对移动打开，将磨损严重的打磨耗材丢入废料收集箱内。当移动至直线槽与弧形线槽的连通处后，驱动马达11再次通过双向螺杆12转动使夹板10从原先的打开状态变为夹持状态，对料台5上新的打磨耗材进行夹持，完成打磨耗材的更换后，在驱动电机6的反转下，横板2沿水平轨迹槽1a复位，而横杆3则沿直线槽复位至直线槽与竖直槽的连通处，进而进行新的打磨工作。以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

权利要求：1.一种用于机器人焊接打磨的打磨耗材更换装置，其特征在于：包括对称分布的基板1、设置在基板1上的水平轨迹槽1a、回形轨迹槽1b、对应滑装在水平轨迹槽1a、回形轨迹槽1b内的横板2、横杆3、滑装在横杆3上的夹持机构、设置在夹持机构上部的伸缩式套杆组件、两端固定在基板1上的导轨式料板4，所述导轨式料板4上滑装有料台5，所述横杆3位于横板2下方，且通过辅助伸缩式连接组件与横板2连接，所述横板2上部设有驱动电机6、底部设有气缸7；所述料台5与夹持机构通过红外线感应组件配合以用于自适应对应定位，所述驱动电机6连接有驱使横板2水平往复滑动的驱动组件，所述气缸7与伸缩式套杆组件连接以用于驱使夹持机构沿横杆3轴向方向往复滑动。2.根据权利要求1所述的一种用于机器人焊接打磨的打磨耗材更换装置，其特征在于：所述回形轨迹槽1b由直线槽、竖直槽以及弧形线槽首尾依次连通构成，所述直线槽位于弧形线槽上方，所述直线槽与弧形线槽的连通处还设有用于单向限位的摆杆1b1。3.根据权利要求1所述的一种用于机器人焊接打磨的打磨耗材更换装置，其特征在于：所述夹持机构包括滑装在横杆3上的滑座8、与滑座8连接的夹座9、对称滑装在夹座9上的夹板10、设置在夹座9上的伺服马达11、双向螺杆组件，所述双向螺杆组件与夹板10连接，所述伺服马达11通过双向螺杆组件驱使夹板10相对或相反移动以用于夹持或松开。4.根据权利要求3所述的一种用于机器人焊接打磨的打磨耗材更换装置，其特征在于：所述双向螺杆组件包括带有一号齿轮13的双向螺杆12、与一号齿轮13啮合的二号齿轮14，所述二号齿轮14与伺服马达11连接。5.根据权利要求3所述的一种用于机器人焊接打磨的打磨耗材更换装置，其特征在于：所述夹板10的相对内侧壁上设有用于增大夹持摩擦力的凸起101。6.根据权利要求1所述的一种用于机器人焊接打磨的打磨耗材更换装置，其特征在于：所述伸缩式套杆组件、辅助伸缩式连接组件均包括套筒15以及套装在套筒15内的套杆16，其中所述伸缩式套杆组件内的套筒15、套杆16分别与气缸7、夹持机构对应连接，且与气缸7连接的套筒15的上端部滑装在横板2上，所述辅助伸缩式连接组件内的套筒15、套杆16分别与横板2、横杆3对应连接。7.根据权利要求1所述的一种用于机器人焊接打磨的打磨耗材更换装置，其特征在于：所述红外线感应组件包括设置在夹持机构上的红外线发射器17、设置在导轨式料板4上且用于接收红外线发射器17发出的红外线信号的红外线传感器18，所述红外线传感器18与料台5电路连接。8.根据权利要求1所述的一种用于机器人焊接打磨的打磨耗材更换装置，其特征在于：所述驱动组件包括沿水平方向设置在基板1相对内侧壁上的齿条19、与齿条19对应啮合的三号齿轮20，所述三号齿轮20与驱动电机6连接。

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