一种具有多角度调节功能的紧固件用智能打磨装置

技术领域

本发明涉及紧固件打磨技术领域，具体为一种具有多角度调节功能的紧固件用智能打磨装置。

背景技术

紧固件是一类标准化的通用机械零件，作为零件与零件之间或者构件与构件之间紧固连接用的一种零件，在各种机械、桥梁、建筑、仪器仪表、化工等领域中广泛使用，紧固件包括螺栓、螺柱、螺钉、螺母、垫圈、销六系，其中螺栓或螺柱的生产工艺几近相同，先使用冲压机构墩处螺栓的初始原型，随后进行热处理优化螺栓的力学性能，最后在螺栓上攻丝出牙，一个螺栓就生产完成了，然而实际生产加工中存在一个问题，冲压形成的螺栓内部结构应力较大，在热处理之后释放内部应力后在所难免产生不可控制地形变，在攻牙的过程中受力不均匀，极易导致螺纹方向歪斜，甚至导致刀具磨损加剧，螺纹表面质量低下，工件大量报废的情况发生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有多角度调节功能的紧固件用智能打磨装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种具有多角度调节功能的紧固件用智能打磨装置，包括若干紧固件原料、检测盘、原料线体、两个回收线体、分拣线体、机械臂、磨削台，所述检测盘下方设置有转动平台，所述原料线体设置在检测盘左侧，原料线体对若干紧固件原料进行输送，所述检测盘上设置有若干检测电路，所述分拣线体设置在检测盘的右侧，所述机械臂设置在分拣线体远离检测盘的一端，机械臂上设置有装夹机构，所述磨削台设置在机械臂远离检测盘的一侧，一个所述回收线体设置在检测盘的前端，另一个回收线体设置在机械臂后端。

进一步的，所述检测盘上设置有两层定位槽板，每个所述定位槽板的外轮廓上开设有若干个凹槽，两个定位槽板上的凹槽上下对齐，两个定位槽板均有磁体制成，所述检测盘的外侧设置有环圈挡板，所述环圈挡板靠近检测盘的一侧设置有若干个橡胶片，若干个所述橡胶片呈阶梯状均布设置，原料线体将紧固件原料输送到检测盘的一边，转动平台带动检测盘旋转，紧固件原料被接连推入每个凹槽中，紧固件的头部卡在上弹片与下弹片之间，定位槽板利用自身的磁性吸住紧固件，上弹片与下弹片均不与上电板及下电板接触，检测盘的一侧设置有充电装置，当检测电路转动经过充电装置时，充电装置向储能元件中充电。

进一步的，每个所述检测电路包括上弹片、下弹片、储能元件，每组所述上弹片及下弹片均设置在上层定位槽板对应每个凹槽的上方，每组上弹片位于下弹片的正上方，每个上弹片的上方设置有上电板，每个下弹片的下方设置有下电板，每组所述上电板及下电板均与储能元件电路连接，每组上弹片及下弹片接地，呈阶梯状布置的橡胶片有两层，两层的橡胶片纵向的累计高度与紧固件的螺尾部份长度相同，随着检测盘带动紧固件转动，每一个紧固件均会与每个橡胶片依次接触，紧固件在橡胶片摩擦力的作用下自转，若紧固件的螺尾部份表面光滑平整且不存在同轴度误差，橡胶片对紧固件的挤压力方向朝向紧固件的径向中心，则紧固件在自转时的方向为自身轮廓的切线方向，紧固件水平自转，若紧固件的表面存在形位误差，由于橡胶片对紧固件的挤压力方向不再单一地对准径向中心，则紧固件在自转时上下窜动，当上弹片与上电板接触，或下弹片与下电板接触时，储能元件中储存的电荷通过上弹片或下弹片放电。

进一步的，所述分拣线体的一侧设置有线圈，所述线圈的内部滑动设置有磁铁，所述磁铁靠近检测盘的一端设置有分拣杆，磁铁的一端与线圈内部之间连接有复位弹簧，当检测盘带动紧固件转动到靠近分拣线体的位置时，线圈通过导线与储能元件接通，若此处的储能元件中存在电荷，则线圈中产生电流，线圈进而产生磁场使得磁铁在内部移动，磁铁带动分拣杆缩入线圈中，紧固件通过分拣杆的位置后从一个回收线体上滑离检测盘，回收线体将紧固件输送到后续开牙抛光等环节的设备中继续加工，磁铁在复位弹簧的作用下复位，若储能元件中的电荷被放完，线圈无法使得磁铁移动，分拣杆挡在紧固件移动的位置处，使得紧固件顺着分拣杆滑动到分拣线体上，通过对每个紧固件的表面进行检测，实现将存在形位误差的紧固件单独拣出，并进行后续的打磨修整处理。

进一步的，所述装夹机构包括夹具体，所述夹具体安装在机械臂的执行端，夹具体的内部设置有第一电推杆，所述第一电推杆的一端设置有磁头，所述夹具体上至少设置有三个锁紧弹簧块，至少三个所述锁紧弹簧块呈圆周均匀布置，每个所述锁紧弹簧块与夹具体转动连接。

进一步的，所述第一电推杆的推杆上滑动安装有推环，所述推环上滑动安装有圆柱，所述圆柱的数量与锁紧弹簧块数量相同，每个所述圆柱与推环之间设置有弹簧，每个圆柱远离推环的一端安装有滚珠，每个所述锁紧弹簧块靠近推环的一侧设有梯形台，机械臂带动夹具体移动到紧固件的上方，第一电推杆将磁头推出并插入到紧固件的六角孔内，对紧固件进行定位及吸附，随后第一电推杆通过磁头带动紧固件上升，紧固件的头部移动到所有的锁紧弹簧块之间，推环被第一电推杆带动上升，圆柱上的滚珠与锁紧弹簧块上的梯形台表面保持接触，随着滚珠移动到梯形台的最凸起位置，锁紧弹簧块将紧固件夹紧。

进一步的，所述磨削台的内部设置有导轨，所述导轨上滑动安装有打磨支架，所述打磨支架内部设置有伺服电机，所述伺服电机上安装有齿轮，所述导轨上设置有齿条，所述齿轮与齿条啮合传动，所述伺服电机与控制系统电路连接，所述打磨支架上对称安装有两个安装板，两个所述安装板与打磨支架滑动连接，每个安装板上设置有打磨电机，每个打磨电机上安装有砂轮，机械臂带动紧固件伸入磨削台中进行打磨，机械臂使得紧固件快速转动，两个打磨电机通电带动砂轮旋转，控制系统驱动伺服电机运动，使得打磨支架在导轨上移动，两个砂轮对紧固件的表面进行磨削。

进一步的，每个所述打磨电机的底部转动安装有一个第一转接块及两个第二转接块，两个所述第二转接块关于第一转接块对称布置，两个第一转接块上开设有旋向不同的螺纹孔，所述打磨支架的底部转动设置有双头丝杆，所述双头丝杆的两端分别螺纹连接在两个螺纹孔中，所述打磨支架的底部设置有丝杆电机，所述丝杆电机与双头丝杆相连接，经过多次磨削后，砂轮的尺寸变小且表面出现不同程度的磨损，距离传感器识别两个砂轮的表面情况，控制系统驱动丝杆电机带动双头丝杆转动，双头丝杆通过两个第一转接块使得两个打磨电机滑移靠近，两个砂轮之间的间距缩小，当砂轮通过金刚石刀时，砂轮的表面完成修整。

进一步的，所述打磨支架上安装有第二电推杆，每个打磨电机上的两个所述第二转接块内均滑动安装有连杆，四个所述连杆的一端与第二电推杆转动连接，每个打磨电机上的两个所述连杆与第二电推杆转接处的距离大于两个第二转接块之间的距离，每个连杆的另一端与第二转接块之间设置有弹簧，每个连杆连接弹簧的一端与双头丝杆之间连接有钢索，当需要调整砂轮的角度时，第二电推杆带动四个连杆同时运动，当第二电推杆向外伸出时，与活塞杆末端连接的两根连杆使得第二转接块相互靠近，与活塞杆里侧连接的两根连杆使得第二转接块相互远离，使得两个打磨电机带动砂轮发生偏转，砂轮对紧固件的边角进行磨削或倒钝，当两个打磨电机之间的间距发生变化时，钢索将控制所有连杆最外端的运动位置保持不动，使得两个打磨电机之间的位置不论怎么变化，第二电推杆均可通过四根连杆调节打磨电机的偏转角度，紧固件打磨完成后，机械臂将紧固件移动到回收线体的上方，第一电推杆向内缩，推环圆柱上的滚珠移动到梯形台表面的底部位置，锁紧弹簧块将紧固件放松，紧固件落到回收线体上，并输送到后续开牙抛光等环节的设备中继续加工。

进一步的，所述磨削台的内部设置有距离传感器，所述距离传感器与控制系统连接，距离传感器远离机械臂的一侧设置有金刚石刀。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

1、利用呈阶梯状布置的橡胶片使得紧固件在摩擦力的作用下自转，紧固件的表面存在形位误差时，橡胶片对紧固件的挤压力方向不再单一地对准径向中心，则紧固件在自转时上下窜动，当上弹片与上电板接触，或下弹片与下电板接触时，储能元件中储存的电荷放电，在通过线圈驱动分拣杆运动，将存在形位误差的紧固件单独拣出，实现自动分拣的作用。

2、利用机械臂带动紧固件移动，利用砂轮对紧固件进行打磨，需要调整砂轮的角度时，第二电推杆带动四个连杆同时运动，当第二电推杆向外伸出时，与活塞杆末端连接的两根连杆使得第二转接块相互靠近，与活塞杆里侧连接的两根连杆使得第二转接块相互远离，使得两个打磨电机带动砂轮发生偏转，砂轮对紧固件的边角进行磨削或倒钝，实现角度多向调节磨削的功能。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的整体结构俯视示意图；

图2是本发明检测盘部分的结构示意图；

图3是本发明检测盘的前视结构示意图；

图4是本发明检测盘与紧固件连接的结构示意图；

图5是本发明环圈挡板的结构示意图；

图6是本发明磨削台内部俯视的结构示意图；

图7是本发明磨削台内部仰视的结构示意图；

图8是本发明夹具体的结构示意图；

图9是本发明夹具体与紧固件连接的结构示意图；

图10是本发明夹具体的内部的结构示意图；

图11是本发明第一电推杆的结构示意图；

图12是本发明检测电路的结构示意图；

图中：1、检测盘；2、原料线体；3、回收线体；4、分拣线体；501、上弹片；502、下弹片；601、上电板；602、下电板；7、环圈挡板；8、橡胶片；9、线圈；10、分拣杆；11、磨削台；12、机械臂；13、夹具体；14、第一电推杆；15、锁紧弹簧块；16、推环；17、磁头；18、导轨；19、打磨支架；201、打磨电机；202、砂轮；21、金刚石刀；22、第一转接块；23、双头丝杆；24、第二电推杆；25、第二转接块；26、连杆；27、钢索。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图12，本发明提供技术方案：一种具有多角度调节功能的紧固件用智能打磨装置，包括若干紧固件原料、检测盘1、原料线体2、两个回收线体3、分拣线体4、机械臂12、磨削台11，检测盘1下方设置有转动平台，原料线体2设置在检测盘1左侧，原料线体2对若干紧固件原料进行输送，检测盘1上设置有若干检测电路，分拣线体4设置在检测盘1的右侧，机械臂12设置在分拣线体4远离检测盘1的一端，机械臂12上设置有装夹机构，磨削台11设置在机械臂12远离检测盘1的一侧，一个回收线体3设置在检测盘1的前端，另一个回收线体3设置在机械臂12后端，检测盘1上设置有两层定位槽板，每个定位槽板的外轮廓上开设有若干个凹槽，两个定位槽板上的凹槽上下对齐，两个定位槽板均有磁体制成，检测盘1的外侧设置有环圈挡板7，环圈挡板7靠近检测盘1的一侧设置有若干个橡胶片8，若干个橡胶片8呈阶梯状均布设置，原料线体2将紧固件原料输送到检测盘1的一边，转动平台带动检测盘1旋转，紧固件原料被接连推入每个凹槽中，紧固件的头部卡在上弹片501与下弹片502之间，定位槽板利用自身的磁性吸住紧固件，上弹片501与下弹片502均不与上电板601及下电板602接触，检测盘1的一侧设置有充电装置，当检测电路转动经过充电装置时，充电装置向储能元件中充电。

每个检测电路包括上弹片501、下弹片502、储能元件，每组上弹片501及下弹片502均设置在上层定位槽板对应每个凹槽的上方，每组上弹片501位于下弹片502的正上方，每个上弹片501的上方设置有上电板601，每个下弹片502的下方设置有下电板602，每组上电板601及下电板602均与储能元件电路连接，每组上弹片501及下弹片502接地，呈阶梯状布置的橡胶片8有两层，两层的橡胶片8纵向的累计高度与紧固件的螺尾部份长度相同，随着检测盘1带动紧固件转动，每一个紧固件均会与每个橡胶片8依次接触，紧固件在橡胶片8摩擦力的作用下自转，若紧固件的螺尾部份表面光滑平整且不存在同轴度误差，橡胶片8对紧固件的挤压力方向朝向紧固件的径向中心，则紧固件在自转时的方向为自身轮廓的切线方向，紧固件水平自转，若紧固件的表面存在形位误差，由于橡胶片8对紧固件的挤压力方向不再单一地对准径向中心，则紧固件在自转时上下窜动，当上弹片501与上电板601接触，或下弹片502与下电板602接触时，储能元件中储存的电荷通过上弹片501或下弹片502放电。

分拣线体4的一侧设置有线圈9，线圈9的内部滑动设置有磁铁，磁铁靠近检测盘1的一端设置有分拣杆10，磁铁的一端与线圈9内部之间连接有复位弹簧，当检测盘1带动紧固件转动到靠近分拣线体4的位置时，线圈9通过导线与储能元件接通，若此处的储能元件中存在电荷，则线圈9中产生电流，线圈9进而产生磁场使得磁铁在内部移动，磁铁带动分拣杆10缩入线圈9中，紧固件通过分拣杆10的位置后从一个回收线体3上滑离检测盘1，回收线体3将紧固件输送到后续开牙抛光等环节的设备中继续加工，磁铁在复位弹簧的作用下复位，若储能元件中的电荷被放完，线圈9无法使得磁铁移动，分拣杆10挡在紧固件移动的位置处，使得紧固件顺着分拣杆10滑动到分拣线体4上，通过对每个紧固件的表面进行检测，实现将存在形位误差的紧固件单独拣出，并进行后续的打磨修整处理。

装夹机构包括夹具体13，夹具体13安装在机械臂12的执行端，夹具体13的内部设置有第一电推杆14，第一电推杆14的一端设置有磁头17，夹具体13上至少设置有三个锁紧弹簧块15，至少三个锁紧弹簧块15呈圆周均匀布置，每个锁紧弹簧块15与夹具体13转动连接，第一电推杆14的推杆上滑动安装有推环16，推环16上滑动安装有圆柱，圆柱的数量与锁紧弹簧块15数量相同，每个圆柱与推环16之间设置有弹簧，每个圆柱远离推环16的一端安装有滚珠，每个锁紧弹簧块15靠近推环16的一侧设有梯形台，机械臂12带动夹具体13移动到紧固件的上方，第一电推杆14将磁头17推出并插入到紧固件的六角孔内，对紧固件进行定位及吸附，随后第一电推杆14通过磁头17带动紧固件上升，紧固件的头部移动到所有的锁紧弹簧块15之间，推环16被第一电推杆14带动上升，圆柱上的滚珠与锁紧弹簧块15上的梯形台表面保持接触，随着滚珠移动到梯形台的最凸起位置，锁紧弹簧块15将紧固件夹紧。

磨削台11的内部设置有导轨18，导轨18上滑动安装有打磨支架19，打磨支架19内部设置有伺服电机，伺服电机上安装有齿轮，导轨18上设置有齿条，齿轮与齿条啮合传动，伺服电机与控制系统电路连接，打磨支架19上对称安装有两个安装板，两个安装板与打磨支架19滑动连接，每个安装板上设置有打磨电机201，每个打磨电机201上安装有砂轮202，打磨电机201的底部转动安装有一个第一转接块22及两个第二转接块25，两个第二转接块25关于第一转接块22对称布置，两个第一转接块22上开设有旋向不同的螺纹孔，打磨支架19的底部转动设置有双头丝杆23，双头丝杆23的两端分别螺纹连接在两个螺纹孔中，打磨支架19的底部设置有丝杆电机，丝杆电机与双头丝杆23相连接，磨削台11的内部设置有距离传感器，距离传感器与控制系统连接，距离传感器远离机械臂12的一侧设置有金刚石刀21。

机械臂12带动紧固件伸入磨削台11中进行打磨，机械臂12使得紧固件快速转动，两个打磨电机201通电带动砂轮202旋转，控制系统驱动伺服电机运动，使得打磨支架19在导轨18上移动，两个砂轮202对紧固件的表面进行磨削，经过多次磨削后，砂轮202的尺寸变小且表面出现不同程度的磨损，距离传感器识别两个砂轮202的表面情况，控制系统驱动丝杆电机带动双头丝杆23转动，双头丝杆23通过两个第一转接块22使得两个打磨电机201滑移靠近，两个砂轮202之间的间距缩小，当砂轮202通过金刚石刀21时，砂轮202的表面完成修整。

打磨支架19上安装有第二电推杆24，每个打磨电机201上的两个第二转接块25内均滑动安装有连杆26，四个连杆26的一端与第二电推杆24转动连接，每个打磨电机201上的两个连杆26与第二电推杆24转接处的距离大于两个第二转接块25之间的距离，每个连杆26的另一端与第二转接块25之间设置有弹簧，每个连杆26连接弹簧的一端与双头丝杆23之间连接有钢索27，当需要调整砂轮202的角度时，第二电推杆24带动四个连杆26同时运动，当第二电推杆24向外伸出时，与活塞杆末端连接的两根连杆26使得第二转接块25相互靠近，与活塞杆里侧连接的两根连杆26使得第二转接块25相互远离，使得两个打磨电机201带动砂轮202发生偏转，砂轮202对紧固件的边角进行磨削或倒钝，当两个打磨电机201之间的间距发生变化时，钢索27将控制所有连杆26最外端的运动位置保持不动，使得两个打磨电机201之间的位置不论怎么变化，第二电推杆24均可通过四根连杆26调节打磨电机201的偏转角度，紧固件打磨完成后，机械臂12将紧固件移动到回收线体3的上方，第一电推杆14向内缩，推环16圆柱上的滚珠移动到梯形台表面的底部位置，锁紧弹簧块15将紧固件放松，紧固件落到回收线体3上，并输送到后续开牙抛光等环节的设备中继续加工。

本发明的工作原理：在使用本发明中的磨削装置对紧固件进行磨削时，原料线体2将紧固件原料输送到检测盘1的一边，转动平台带动检测盘1旋转，紧固件原料被接连推入每个凹槽中，紧固件的头部卡在上弹片501与下弹片502之间，定位槽板利用自身的磁性吸住紧固件，上弹片501与下弹片502均不与上电板601及下电板602接触，检测盘1的一侧设置有充电装置，当检测电路转动经过充电装置时，充电装置向储能元件中充电，呈阶梯状布置的橡胶片8有两层，两层的橡胶片8纵向的累计高度与紧固件的螺尾部份长度相同，随着检测盘1带动紧固件转动，每一个紧固件均会与每个橡胶片8依次接触，紧固件在橡胶片8摩擦力的作用下自转，若紧固件的螺尾部份表面光滑平整且不存在同轴度误差，橡胶片8对紧固件的挤压力方向朝向紧固件的径向中心，则紧固件在自转时的方向为自身轮廓的切线方向，紧固件水平自转，若紧固件的表面存在形位误差，由于橡胶片8对紧固件的挤压力方向不再单一地对准径向中心，则紧固件在自转时上下窜动，当上弹片501与上电板601接触，或下弹片502与下电板602接触时，储能元件中储存的电荷通过上弹片501或下弹片502放电。

当检测盘1带动紧固件转动到靠近分拣线体4的位置时，线圈9通过导线与储能元件接通，若此处的储能元件中存在电荷，则线圈9中产生电流，线圈9进而产生磁场使得磁铁在内部移动，磁铁带动分拣杆10缩入线圈9中，紧固件通过分拣杆10的位置后从一个回收线体3上滑离检测盘1，回收线体3将紧固件输送到后续开牙抛光等环节的设备中继续加工，磁铁在复位弹簧的作用下复位，若储能元件中的电荷被放完，线圈9无法使得磁铁移动，分拣杆10挡在紧固件移动的位置处，使得紧固件顺着分拣杆10滑动到分拣线体4上，通过对每个紧固件的表面进行检测，实现将存在形位误差的紧固件单独拣出，并进行后续的打磨修整处理。

机械臂12带动夹具体13移动到紧固件的上方，第一电推杆14将磁头17推出并插入到紧固件的六角孔内，对紧固件进行定位及吸附，随后第一电推杆14通过磁头17带动紧固件上升，紧固件的头部移动到所有的锁紧弹簧块15之间，推环16被第一电推杆14带动上升，圆柱上的滚珠与锁紧弹簧块15上的梯形台表面保持接触，随着滚珠移动到梯形台的最凸起位置，锁紧弹簧块15将紧固件夹紧，机械臂12带动紧固件伸入磨削台11中进行打磨，机械臂12使得紧固件快速转动，两个打磨电机201通电带动砂轮202旋转，控制系统驱动伺服电机运动，使得打磨支架19在导轨18上移动，两个砂轮202对紧固件的表面进行磨削，经过多次磨削后，砂轮202的尺寸变小且表面出现不同程度的磨损，距离传感器识别两个砂轮202的表面情况，控制系统驱动丝杆电机带动双头丝杆23转动，双头丝杆23通过两个第一转接块22使得两个打磨电机201滑移靠近，两个砂轮202之间的间距缩小，当砂轮202通过金刚石刀21时，砂轮202的表面完成修整。

当需要调整砂轮202的角度时，第二电推杆24带动四个连杆26同时运动，当第二电推杆24向外伸出时，与活塞杆末端连接的两根连杆26使得第二转接块25相互靠近，与活塞杆里侧连接的两根连杆26使得第二转接块25相互远离，使得两个打磨电机201带动砂轮202发生偏转，砂轮202对紧固件的边角进行磨削或倒钝，当两个打磨电机201之间的间距发生变化时，钢索27将控制所有连杆26最外端的运动位置保持不动，使得两个打磨电机201之间的位置不论怎么变化，第二电推杆24均可通过四根连杆26调节打磨电机201的偏转角度，紧固件打磨完成后，机械臂12将紧固件移动到回收线体3的上方，第一电推杆14向内缩，推环16圆柱上的滚珠移动到梯形台表面的底部位置，锁紧弹簧块15将紧固件放松，紧固件落到回收线体3上，并输送到后续开牙抛光等环节的设备中继续加工。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。