智能磨床

摘要

一种智能磨床,包括横梁，横梁上设有沿水平导轨动作的机械臂，横梁下方依次设有工件平台、厚度检测装置、翻转臂和磁盘，在磁盘的侧上方设有砂轮装置，工件平台上设有工件导杆，机械臂上设有升降导轨，气缸安装在机械臂上，驱动电磁吸盘沿升降导轨升降，在电磁吸盘上方设有用于缓冲的弹簧。本发明通过在机械臂上设置气缸驱动升降并配合用于缓冲的弹簧的方式，简化了机械臂的结构，尤其是简化了控制方式，通过气缸的上下极限点来控制动作精度，大幅简化了控制难度，尤其是通过采用弹簧缓冲的方式，从而无需精确控制机械的高度位置。机械臂的水平驱动采用同步带，尤其是采用了同步带固定，而驱动轮运动的方式，降低了设备的成本。

权利要求

1.一种智能磨床,包括横梁（1），横梁（1）上设有沿水平导轨（2）动作的机械臂，横梁（1）下方依次设有工件平台（24）、厚度检测装置、翻转臂（17）和磁盘（15），在磁盘（15）的侧上方设有主轴和砂轮，工件平台（24）上设有工件导杆（25），其特征是: 机械臂上设有升降导轨（7），气缸（11）安装在机械臂上，驱动电磁吸盘（12）沿升降导轨（7）升降，在电磁吸盘（12）上方设有用于缓冲的弹簧（27）；

所述的弹簧（27）的缓冲行程大于或等于工件导杆（25）实际堆叠工件（26）的整体厚度；

气缸（11）驱动电磁吸盘（12）位于上极限点时，电磁吸盘（12）的下端面与工件导杆（25）上端面之间的距离，大于一个工件（26）的厚度，小于两个工件的厚度。

2.根据权利要求1所述的一种智能磨床,其特征是：在磁盘（15）上部用于放置工件（26）的位置设有高压气喷嘴。

3.根据权利要求1所述的一种智能磨床,其特征是：在横梁（1）上设有沿水平导轨（2）布置的同步带（3），同步带（3）的两端固定安装在横梁（1）的两端；

机械臂滑动安装在水平导轨（2）上，机械臂上设有与同步带（3）啮合的同步带轮（5），同步带轮（5）与固定安装在机械臂上的减速电机（6）连接。

4.根据权利要求3所述的一种智能磨床,其特征是：在同步带轮（5）的两侧设有张力轮（4），张力轮（4）位于同步带（3）与同步带轮（5）相对的另一侧，以使同步带轮（5）与同步带（3）之间的包角增大。

5.根据权利要求1所述的一种智能磨床,其特征是：所述的厚度检测装置中，厚度检测头（23）沿前后方向滑动地安装在横梁（1）下方，厚度检测装置上设有检测台进出手柄（22），厚度检测头（23）的下端与电磁吸盘（12）位于上极限点时的下端平齐。

6.根据权利要求1所述的一种智能磨床,其特征是：所述的翻转臂（17）与旋转气缸（18）连接。

7.根据权利要求1所述的一种智能磨床,其特征是：砂轮（13）通过主轴与砂轮电机（14）连接，砂轮（13）、主轴和砂轮电机（14）总成与升降滚珠丝杠（9）中的螺母件连接，砂轮升降伺服电机（8）与升降滚珠丝杠（9）中的丝杠连接。

8.根据权利要求1所述的一种智能磨床,其特征是：所述的磁盘（15）通过磁盘传动机构（16）与磁盘旋转电机（20）连接，磁盘（15）和磁盘旋转电机（20）总成与进出滚珠丝杠（19）中的螺母件连接，进出伺服电机（21）与进出滚珠丝杠（19）中的丝杠连接。

说明书

智能磨床

技术领域

[0001] 本发明涉及磨床领域，特别是一种用于平磨锯片等批量圆台形工件的智能磨床。

背景技术

[0002] 在圆台形批量工件加工过程中，企业员工需求量大，通常工作环境差﹑劳动强度高，工人不能多机操作。在工作过程中，由于材料厚度不一，成品要求严格，对员工素质要求也高。在经济和科技高速发展的今天，传统磨床越来越不适应大规模现代化生产。

[0003] 中国专利文献CN 102328251 A，公开了一种智能化卧轴圆台平面磨床，包括磨床床身、工作台，工作台的一侧设有翻面装置、自动测厚装置、工件及工作台清洗装置和工件存储位；工作台、翻面装置和工件存储位的上方设有机械手。本发明提供的一种智能化卧轴圆台平面磨床，通过设置的翻面装置、自动测厚装置和机械手，实现了无需人工干涉地自动化加工锯片基体的两面，极大的提高了生产效率。且由于各步骤均由程序控制，也减少了人为误差，提高了工件的质量。但是该磨床结构较为复杂，采用丝杠驱动的方式需要较多的采用伺服电机，而且，采用丝杠驱动的方式速度较慢。

发明内容

[0004] 本发明所要解决的技术问题是提供一种智能磨床，可以简化现有设备的结构，提高运行速度，降低整体成本。

[0005] 为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种智能磨床,包括横梁，横梁上设有沿水平导轨动作的机械臂，横梁下方依次设有工件平台、厚度检测装置、翻转臂和磁盘，在磁盘的侧上方设有主轴和砂轮，工件平台上设有工件导杆，机械臂上设有升降导轨，气缸安装在机械臂上，驱动电磁吸盘沿升降导轨升降，在电磁吸盘上方设有用于缓冲的弹簧。

[0006] 气缸驱动电磁吸盘位于上极限点时，电磁吸盘的下端面与工件导杆上端面之间的距离，大于一个工件的厚度，小于两个工件的厚度。

[0007] 在磁盘上部用于放置工件的位置设有高压气喷嘴。

[0008] 在横梁上设有沿水平导轨布置的同步带，同步带的两端固定安装在横梁的两端；

[0009] 机械臂滑动安装在水平导轨上，机械臂上设有与同步带啮合的同步带轮，同步带轮与固定安装在机械臂上的减速电机连接。

[0010] 在同步带轮的两侧设有张力轮，张力轮位于同步带与同步带轮相对的另一侧，以使同步带轮与同步带之间的包角增大。

[0011] 所述的厚度检测装置中，厚度检测头沿前后方向滑动地安装在横梁下方，厚度检测装置上设有检测台进出手柄，厚度检测头的下端与电磁吸盘位于上极限点时的下端平齐。

[0012] 所述的翻转臂与旋转气缸连接。

[0013] 所述的砂轮装置中，砂轮通过主轴与砂轮电机连接，砂轮、主轴和砂轮电机总成与升降滚珠丝杠中的螺母件连接，砂轮升降伺服电机与升降滚珠丝杠中的丝杠连接。

[0014] 所述的磁盘通过磁盘传动机构与磁盘旋转电机连接，磁盘和磁盘旋转电机总成与进出滚珠丝杠中的螺母件连接，进出伺服电机与进出滚珠丝杠中的丝杠连接。

[0015] 所述的弹簧的缓冲行程大于或等于工件导杆实际堆叠工件的整体厚度。

[0016] 本发明提供的一种智能磨床，通过在机械臂上设置气缸驱动升降并配合用于缓冲的弹簧的方式，简化了机械臂的结构，尤其是简化了控制方式，通过气缸的上下极限点来控制动作精度，大幅简化了控制难度，尤其是通过采用弹簧缓冲的方式，无需精确控制机械臂每次抓取工件时的高度位置。机械臂的水平驱动采用同步带，尤其是采用了同步带固定，而驱动轮运动的方式，降低了设备的成本。

附图说明

[0017] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

[0018] 图1是本发明的整体结构示意图。

[0019] 图2是本发明中机械臂的水平驱动结构的俯视示意图。

[0020] 图中：横梁1，水平导轨2，同步带3，张力轮4，同步带轮5，减速电机6，升降导轨7，砂轮升降伺服电机8，升降滚珠丝杠9，压板10，气缸11，电磁吸盘12，砂轮13，砂轮电机14，磁盘15，磁盘传动机构16，翻转臂17，旋转气缸18，进出滚珠丝杠19，磁盘旋转电机20，进出伺服电机21，检测台进出手柄22，厚度检测头23，工件平台24，工件导杆25，工件26，弹簧27。

具体实施方式

[0021] 如图1中，一种智能磨床,包括横梁1，横梁1上设有沿水平导轨2动作的机械臂，横梁1下方依次设有工件平台24、厚度检测装置、翻转臂17和磁盘15，在磁盘15的侧上方设有主轴和砂轮，工件平台24上设有工件导杆25，机械臂上设有升降导轨7，气缸11安装在机械臂上，驱动电磁吸盘12沿升降导轨7升降，在电磁吸盘12上方设有用于缓冲的弹簧27。采用气缸11驱动电磁吸盘12升降，配合弹簧27缓冲电磁吸盘12，因此简化了升降驱动结构，气缸仅需根据升降信号动作，而无需高度控制信号。由弹簧的缓冲，电磁吸盘12在接触到工件的顶端后即停止，而此时机械臂的气缸11继续下行的行程由弹簧缓冲，在电磁吸盘12上设有优选的与工件顶端接触的机械式接触开关或者用于检测工件顶端的光电式、磁场式接触开关，当接触开关触发时，即可给出控制气缸11换向的换向信号，控制系统，例如PLC 接到换向信号后，即控制气缸的换向阀动作，使气缸由下降运动变为上升运动，同时启动电磁吸盘12吸附工件。

[0022] 本发明在工件的磨削加工前后，利用厚度检测头23的位移传感器对工件厚度进行测量，得到锯片工件的厚度值，并以此为基础计算磨削参数及控制磨削流程；利用PLC控制的机械臂，实现锯片工件的自动上、下料；两者结合实现了工件的全自动磨削加工。锯片磨削加工与机械手上、下料并行运行，实现了全自动上、下料、工件翻面、工作台清洗。工件材料厚度﹑成品厚度自动测量﹑分类。自动控制磨床进刀量。由此实现全智能化加工。

[0023] 本发明具有5个工位，分别是工件平台24、厚度检测装置、翻转臂、磁盘和砂轮。由1个中心控制系统进行中心控制。1个厚度检测头23的位移传感器测量系统进行厚度测量。3个驱动器驱动3个伺服电机和换向阀控制气缸实现整个机床的不同动作。由1个水处理机构完成冷却清洗。由1个空气处理系统进行空气净化。

[0024] 本发明不仅节省了大量加工时间，而且工件磨削过程全自动；实现了高效率、高精度、易操作、环保的目标。通过简化机械臂部分的结构，本发明也简化了控制，降低了成本。

[0025] 气缸11驱动电磁吸盘12位于上极限点时，电磁吸盘12的下端面与工件导杆25上端面之间的距离，大于一个工件26的厚度，小于两个工件的厚度。由此结构，确保每次只会吸起一个工件，多余的工件会被工件导杆25的上端阻挡而落下。

[0026] 在磁盘15上部用于放置工件26的位置设有高压气喷嘴。由此结构，便于破坏工件下方形成的水膜，以便于卸下工件。

[0027] 优选的方案如图1、2中，在横梁1上设有沿水平导轨2布置的同步带3，如图1中，同步带3两端通过压板10固定安装在横梁1的两端；

[0028] 优选的方案如图1、2中，机械臂滑动安装在水平导轨2上，机械臂上设有与同步带3啮合的同步带轮5，同步带轮5与固定安装在机械臂上的减速电机6连接。由此结构，简化了机械臂水平运动的传动结构，降低了成本。

[0029] 在同步带轮5的两侧设有张力轮4，张力轮4位于同步带3与同步带轮5相对的另一侧，以使同步带轮5与同步带3之间的包角增大。优选的如图2中，张力轮4的位置为可上、下调节的，以便于拆卸。

[0030] 优选的方案如图1、2中，所述的厚度检测装置中，厚度检测头23沿前后方向滑动地安装在横梁1下方，厚度检测装置上设有检测台进出手柄22，用于将检测台拉到工作位或者放到待机位，厚度检测头23的下端与电磁吸盘12位于上极限点时的下端平齐。由此结构，使厚度检测装置与气缸的上极限点相对应，以简化控制。

[0031] 优选的方案如图1中，所述的翻转臂17与旋转气缸18连接。由此结构，实现工件26翻面。在翻转臂17的位置设有清洗装置，用于清洗工件。

[0032] 优选的方案如图1中，所述的砂轮装置中，砂轮13通过主轴与砂轮电机14连接，砂轮13、主轴和砂轮电机14总成与升降滚珠丝杠9中的螺母件连接，砂轮升降伺服电机8与升降滚珠丝杠9中的丝杠连接。由此结构，实现工件的径向进给。并且用于配合机械臂的上料和卸料。

[0033] 优选的方案如图1中，所述的磁盘15通过磁盘传动机构16与磁盘旋转电机20连接，磁盘15和磁盘旋转电机20总成与进出滚珠丝杠19中的螺母件连接，进出伺服电机21与进出滚珠丝杠19中的丝杠连接。由此结构，实现工件的径向进给。并且用于配合机械臂的上料和卸料。

[0034] 优选的方案如图1中，所述的弹簧27的缓冲行程大于或等于工件导杆25实际堆叠工件26的整体厚度。由此结构，以使机械臂无需控制电磁吸盘12每次下行的高度，只要使气缸11处于下极限点的位置，电磁吸盘12在延时触碰开关的控制下，即可吸起工件导杆25上任意高度的工件。由此简化了控制难度。配合气缸11位于上极限点的位置和工件导杆25的高度，确保每次只会吸起一个工件。该结构的另一个作用则是起到保护电磁吸盘12，避免在电磁吸盘12上的接触开关失效的时候损坏电磁吸盘12或者机械臂。