从动抛光装置及方法

技术领域

本发明涉及抛光加工技术领域，更为具体地，涉及一种从动抛光装置及方法。

背景技术

随着智能化电子产品的不断发展，越来越多的智能化产品进入到人们的生活中，例如，智能穿戴类、通讯类以及智能家居等，随着此类产品的普及，人们对产品的外观样式要求也越来越高，例如智能手表中的框屏幕周圈的高光C角等，此类特征必须经过抛光工艺才能达到高亮的效果。

但是，目前主流的抛光方案为人工手动抛光，因抛光部位角度比较特殊，对于抛光人员的手法要求也较高，时常会存在一部分产品抛光不到位或者过抛(移除量过大)现象，轻则返修重则报废。可知，现有的抛光方式不仅费时费力，而且存在报废的风险，限制了产能，极大的影响了产品的加工效率。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种从动抛光装置及方法，以解决现有抛光方式存在的抛光量不易控制，导致产品合格率低，抛光质量一致性差等问题。

本发明提供的从动抛光装置，包括固定在机械手上的转接板、设置在转接板上的取放料模组和限位模组；其中，取放料模组包括升降气缸、设置在升降气缸端部的顶杆，以及位于顶杆上方的撑嘴工装和旋转工装；升降气缸用于带动顶杆上下移动，以通过顶杆控制撑嘴工装内收或外扩；限位模组包括限位气缸以及设置在限位气缸端部的限位工装，限位气缸用于带动限位工装对旋转工装进行限位；待抛光工件则限位在撑嘴工装外侧，机械手带动待抛光工件运动至抛光设备处，通过抛光设备带动待抛光工件在旋转工装内进行从动旋转抛光。

此外，可选的技术方案是，在升降气缸的端部设置有气缸拉钉，顶杆的下端与气缸拉钉浮动连接；并且，在气缸拉钉与顶杆的下端之间还设置有支撑块，顶杆的下端与支撑块为点接触。

此外，可选的技术方案是，还包括环形限位板；其中，在顶杆的下端设置有水平延伸的限位部，环形限位板套设在限位部的上侧；环形限位板与气缸拉钉通过螺栓固定连接。

此外，可选的技术方案是，旋转工装包括轴承固定板、与轴承固定板连接的轴承套筒，以及设置在轴承套筒内的推力轴承；其中，撑嘴工装通过轴承固定板与推力轴承固定连接，撑嘴工装可在推力轴承的作用下进行旋转。

此外，可选的技术方案是，在轴承固定板上设置有与限位工装相适配的限位孔。

此外，可选的技术方案是，限位工装包括固定在限位气缸端部的转接板、限位在转接板内的台阶销以及套设在台阶销外侧的弹簧；台阶销的尺寸小于限位孔的尺寸，台阶销用于在限位气缸及弹簧的作用下插入限位孔内，以对轴承固定板进行限位。

此外，可选的技术方案是，还包括设置在顶杆中部位置的向心轴承；其中，向心轴承的内圈与顶杆相贴合，用于对顶杆进行旋转限位。

此外，可选的技术方案是，还包括固定在转接板上的四根增高柱以及位于固定在增高柱上的气缸固定板；其中，轴承套筒及升降气缸分别固定在气缸固定板的上下两侧。

此外，可选的技术方案是，升降气缸采用薄型气缸，限位气缸采用双轴气缸。

另一方面，本发明还提供一种从动抛光方法，利用上述任一项从动抛光装置对待抛光工件进行抛光作业；其中的方法包括：初始状态下取放料模组中的升降气缸及顶杆处于收回状态，撑嘴工装处于内收状态；机械手带动从动抛光装置运动至放料区域，待抛光工件套设在撑嘴工装外侧后，升级气缸带动顶杆顶出，撑嘴工装外扩并对待抛光工件进行撑开限位；机械手带动从动抛光装置运动至抛光设备处，并倾斜预设角度，抛光设备旋转并带动待抛光工件及撑嘴工装从动旋转抛光；待抛光结束后，限位模组中的限位气缸带动限位工装向上运动，并通过限位工装将撑嘴工装截停；升降气缸及顶杆收回，撑嘴工装内收，以将抛光后的工件取下，完成抛光作业。

利用上述从动抛光装置及方法，将装置固定在机械手上，通过机械手可调整抛光角度，通过高速旋转抛光轮给抛光系统提供动力，产品与抛光轮的弹性接触产生滑动摩擦力，使得产品跟随抛光轮做旋转运动，两者在旋转的过程中会产生速度差，速度差会使产品与抛光轮表面发生滑移现象，实现了抛光过程中的动态移除，在此过程中，只需要确保机械手对抛光轮施加一个稳定的压力，就能改善抛光过程中移除量不稳定的现象，结构简单，抛光角度灵活可调，且能够确保产品抛光的一致性及合格率。

为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：

图1为根据本发明实施例的从动抛光装置的立体图；

图2为根据本发明实施例的从动抛光装置的剖面图；

图3为根据本发明实施例的从动抛光装置的局部结构示意图一；

图4为根据本发明实施例的从动抛光装置的局部结构示意图二；

图5为根据本发明实施例的从动抛光方法的流程图。

其中的附图标记包括：转接板1、增高柱2、升降气缸3、气缸固定板4、限位气缸5、限位工装6、轴承套筒7、撑嘴工装8、待抛光工件9、气缸拉钉10、支撑块11、环形限位板12、顶杆13、向心轴承14、推力轴承15、轴承固定板16。

在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。在其它例子中，为了便于描述一个或多个实施例，公知的结构和设备以方框图的形式示出。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

为解决现有人工或机械抛光方式存在的抛光量不易控制，导致产品合格率低，抛光质量一致性差等问题，本发明提供一种从动抛光装置，包括固定在机械手上的转接板、设置在转接板上的取放料模组和限位模组；其中，取放料模组包括升降气缸、设置在升降气缸端部的顶杆，以及位于顶杆上方的撑嘴工装和旋转工装，升降气缸用于带动顶杆上下移动，以通过顶杆控制撑嘴工装内收或外扩，限位模组包括限位气缸以及设置在限位气缸端部的限位工装，限位气缸用于带动限位工装对旋转工装进行限位，待抛光工件则限位在撑嘴工装外侧，机械手带动待抛光工件运动至抛光设备处，通过抛光设备带动待抛光工件在旋转工装内进行从动旋转抛光，只需确保机械手对抛光轮施加一个稳定的压力，就能改善抛光过程中移除量不稳定的现象，结构简单，抛光角度灵活可调，且能够确保产品抛光的一致性及合格率。

为详细描述本发明内的从动抛光装置及方法，以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。

图1和图2分别示出了根据本发明实施例的从动抛光装置的立体示意结构及剖面示意结构；图3和图4分别示出了根据本发明实施例的从动抛光装置局部示意结构。

如图1至图4共同所示，本发明实施例的从动抛光装置，包括固定在机械手上的转接板1、设置在转接板1上的取放料模组和限位模组；其中，取放料模组进一步包括升降气缸3、设置在升降气缸3端部的顶杆13，以及位于顶杆13上方的撑嘴工装8和旋转工装；升降气缸3用于带动顶杆13上下移动，以通过顶杆13控制撑嘴工装8内收或外扩，当其内收时，待抛光工件9或抛光完成的工件可以顺利取下，否则，当其外扩时，可将待抛光工件9撑紧限位；限位模组包括限位气缸5以及设置在限位气缸5端部的限位工装6，限位气缸5用于带动限位工装6对旋转工装进行限位，在限位解除时，撑嘴工装8才可旋转；待抛光工件9则限位在撑嘴工装8外侧，机械手带动待抛光工件9运动至抛光设备处，通过抛光设备带动待抛光工件9在旋转工装内进行从动旋转抛光，具体的抛光角度可根据机械手来灵活调整。

具体地，在升降气缸3的端部设置有气缸拉钉10，顶杆13的下端与气缸拉钉10浮动连接；并且，在气缸拉钉10与顶杆13的下端之间还设置有支撑块11，顶杆13的端部可设置为球顶状结构，使得顶杆13的下端与支撑块11为点接触，能够在顶杆13旋转过程中，减少其与支撑块11之间的摩擦力，支撑块11可选用高耐磨、低摩擦系数的材质制成，以降低其对顶杆13的摩擦阻力。

此外，为了实现顶杆13与气缸拉钉10之间的连接，还可设置环形限位板12，其中，在顶杆13的下端设置有水平向外延伸的限位部，环形限位板12套设在限位部的上侧，且环形限位板12的内径小于限位部的尺寸，环形限位板12与气缸拉钉10通过螺栓固定连接，进而通过环形限位板12实现顶杆13与气缸之间的浮动连接，而不是直接进行锁死固定。

在本发明的一个具体实施方式中，旋转工装包括轴承固定板16、与轴承固定板16连接的轴承套筒7，以及设置在轴承套筒7内的推力轴承15；其中，撑嘴工装8通过轴承固定板16与推力轴承15固定连接，撑嘴工装8可在推力轴承15的作用下进行旋转；此外，撑嘴工装8的下端可限位在推力轴承15的内圈中，然后推力轴承15限位在轴承固定板16和轴承套筒7内，当撑嘴工装8受外力作用时，可在推力轴承15的作用下进行旋转。

进一步地，为了能够通过限位工装6对撑嘴工装8的旋转进行锁定，便于工件的取放，可在在轴承固定板16上设置与限位工装6相适配的限位孔；其中，限位工装6包括固定在限位气缸5端部的转接板1、限位在转接板1内的台阶销以及套设在台阶销外侧的弹簧，其中转接板1的长度延伸至轴承套筒7内侧，且台阶销的尺寸小于限位孔的尺寸，当限位气缸5带动限位工装6向上运动时，台阶销用于在限位气缸5及弹簧的作用下插入限位孔内，以对轴承固定板16进行限位，当接触限位时，可通过限位气缸5带动限位工装6向下运动，进而接触限位功能。

此外，为了确保顶杆13的旋转过程中的位置精度，还可在轴承套筒7的内侧壁设置向心轴承14，向心轴承14位于顶杆13的中部位置，向心轴承14的内圈与顶杆13相贴合，用于对顶杆13进行旋转限位。

在本发明的另一具体实施方式中，从动抛光装置还包括固定在转接板1上的四根增高柱2以及位于固定在增高柱2上的气缸固定板4，其中，增高柱2能够将气缸固定板4增加一定的高度，防止机械手摆动过程中与抛光设备发生干扰，气缸固定板4与转接板1平行设置，轴承套筒7及升降气缸3分别固定在气缸固定板4的上下两侧。

此外，上述升降气缸3可采用薄型气缸，限位气缸5可采用双轴气缸，具体的气缸类型可结合应用场景及需求进行设置及调整。

与上述从动抛光装置相对应，本发明还提供一种从动抛光方法，具体地，图5示出了根据本发明实施例的从动抛光方法的流程图。

如图5所示，本发明实施例的从动抛光方法，主要包括：

S100：初始状态下取放料模组中的升降气缸及顶杆处于收回状态，撑嘴工装处于内收状态；

S200：机械手带动从动抛光装置运动至放料区域，待抛光工件套设在撑嘴工装外侧后，升级气缸带动顶杆顶出，撑嘴工装外扩并对待抛光工件进行撑开限位；

S300：机械手带动从动抛光装置运动至抛光设备处，并倾斜预设角度，抛光设备旋转并带动待抛光工件及撑嘴工装从动旋转抛光；

S400：待抛光结束后，限位模组中的限位气缸带动限位工装向上运动，并通过限位工装将撑嘴工装截停；

S500：升降气缸及顶杆收回，撑嘴工装内收，以将抛光后的工件取下，完成抛光作业。

作为具体示例，本发明的从动抛光方法主要包括：

1、初始状态；限位气缸处于顶出状态，将限位模组中的台阶销顶入至轴承固定板的限位孔中，此时的升降气缸、气缸拉钉、顶杆均处于缩回状态，撑嘴工装未受力处于收缩状态；

2、取料过程：机械手带动从动抛光装置运行至放料区域，当撑嘴工装与产品接触时，控制系统给升降气缸发送动作信号，升降气缸带动气缸拉钉将顶杆顶出，顶杆伸出时将撑嘴工装胀开而产生的张力将产品撑紧；

3、从动抛光：限位气缸带动限位工装缩回，台阶销与轴承固定板脱离接触，旋转工装解除限位；撑嘴工装撑紧产品后，机械手带动从动抛光装置运行至抛光位置，摆动至一定角度将待抛光的区域于抛光轮接触，并施加一定的压力；在此过程中依靠产生的摩擦力带动产品进行旋转，此时产品、撑嘴工装、推力轴承15内圈、轴承固定板、顶杆等部分结构在抛光轮带动下进行从动旋转。

4、停止抛光：产品抛光结束后，机械手带动从动抛光装置与抛光轮脱离接触，在惯性作用下，产品会依然保持旋转状态，为了保证撑嘴工装在特定位置停止旋转，限位气缸带动限位模组顶出，由于台阶销底部存在弹簧，台阶销与轴承固定板此时会保持弹性接触状态，在轴承固定板继续旋转一定角度(小于360度)至特定位置时，台阶销在弹簧作用下顶出至轴承固定板的限位孔中，此时旋转工装在特定位置停止旋转，其中，特定位置的停止能够便于下一步的取放料操作；

5、放料过程：机械手带动从动抛光装置运行至放料区域，当产品转移至放料盘上方一定距离时，控制系统给升降气缸发送动作信号，升降气缸带动气缸拉钉将顶杆撤回，顶杆回撤时与撑嘴工装脱离接触，撑嘴工装收缩，产品掉落至放料区域；至此一个抛光循环结束。

需要说明的是，从动抛光方法的实施例可参考上述从动抛光装置实施例中的描述，此处不再一一赘述。

根据上述本发明的从动抛光装置及方法，待抛光工件则限位在撑嘴工装外侧，机械手带动待抛光工件运动至抛光设备处，通过抛光设备带动待抛光工件在旋转工装内进行从动旋转抛光，只需确保机械手对抛光轮施加一个稳定的压力，就能改善抛光过程中移除量不稳定的现象，结构简单，抛光角度灵活可调，可适用于特殊角度的抛光作业，产品的良率高，一致性强。

如上参照附图以示例的方式描述根据本发明的从动抛光装置及方法。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的从动抛光装置及方法，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。