一种木盘片自动去毛刺装置

技术领域

本申请涉及自动化去毛刺设备的领域，尤其是涉及一种木盘片自动去毛刺装置。

背景技术

随着电力电缆的需求日益增长，而电缆卷盘用的木盘的需求也日益增加，而木盘片成型之后，一定会留有毛刺，在盘片的成对组装及组装之后的盘具运转时，都可能由于毛刺发生一些事故，比如工人把手划破了，线缆被毛刺划毛了，这对人力和物力都是不小的消耗，所以必须进行去毛刺处理，现有技术中已有一些能够实现自动化去毛刺作业的设备，其包括工作台、底座、机械手、电机、固定块、刀杆和用于固定待去毛刺工件的工件固定装置，底座固定在工作台上，机械手固定在底座上，机械手上设置有升降杆，升降杆的外端与固定块连接，电机设置在固定块上，刀杆的一端穿过固定块与电机的工作轴连接，刀杆的另一端设置有刷头安装杆，刷头安装杆的外端设置有去毛刺刷头，其通过机械手带动去毛刺刷头运动实现对工件的去毛刺。

而对于木盘片，现有的去毛刺机器人可以去除其表面及侧面的毛刺，但由于木盘片的一些部位过于特殊，例如，木盘片中间有通孔，木盘片的表面还分布有挡辊孔、螺丝孔以及穿线孔，对木盘片进行去毛刺时，不仅仅需要对木盘片的表面及侧面进行去毛刺，还需要对木盘片上的通孔、挡辊孔、螺丝孔以及安装孔的内部端面进行去毛刺处理，由于木盘片放置在工作台上时位置是不固定的，所以现有的去毛刺机器人无法识别木盘片上通孔、挡辊孔、螺丝孔以及安装孔的位置，因此也难以对其中的毛刺进行去除。

针对上述中的相关技术，在对木盘片进行自动化去毛刺作业时，需要在上料过程中对木盘片进行定位，使上料的木盘片保持在同一位置，这样机械手通过重复的动作即可实现对木盘片的去毛刺作业，因此，亟需一种能够对木盘片进行定位的自动去毛刺装置。

发明内容

为了解决现有技术中存在的现有的木盘片在上料时无法实现定位，因此去毛刺效率低下去除效果差的问题，本申请提供一种木盘片自动去毛刺装置。

本申请提供的一种木盘片自动去毛刺装置采用如下的技术方案：

一种木盘片自动去毛刺装置，包括用于承载物料的工作台组件，设置于工作台组件一侧用于对工作台组件进行上下料的上下料组件以及设置于工作台组件另一侧用于对物料进行去毛刺打磨的去毛刺组件；

所述工作台组件包括通过框架支撑的工作台，所述工作台中心设置定心组件，所述定心组件包括贯穿所述工作台中心的锥形轴芯，所述轴芯下方连接驱动所述轴芯往复升降并能够凸出所述工作台上表面的升降旋转机构，所述升降旋转机构还驱动所述轴芯自由旋转；

所述工作台上定心组件两侧对称设置有至少两个导向组件，所述导向组件包括往复升降并能够凸出所述工作台上表面的锥形导向块，所述导向块上端面中间设置有传感器；

所述工作台底部沿周向均匀间隔设置有若干个限位组件，所述限位组件包括在所述工作台内部往复升降凸出所述工作台上表面的限位销，所述限位销下方连接有与驱动所述限位销往复升降的限位销升降气缸；

所述工作台底面边缘中心对称设置有至少两组行程开关，所述行程开关工作端在未触发状态下贯穿并凸出所述工作台上表面。

通过采用上述技术方案，上下料组件将木盘片抓取放置在工作台组件中的工作台上，木盘片进入工作台上若位置正确，则木盘片两端与行程开关的工作端相接触，两个行程开关同时触发，此时判定木盘片位于工作台上并且位置正确，升降旋转机构启动，升降旋转机构驱动轴芯向上运动，轴芯进入木盘片中心的通孔中，由于轴芯为锥形所以在轴芯将木盘片向上顶升的过程中同时对木盘片进行定心，轴芯将木盘片顶升至设定高度后驱动木盘片旋转，待木盘片上的挡辊孔旋转至导向组件上方时，导向组件中的传感器感应到挡辊孔，则导向组件启动，导向块向上运动凸出工作台表面进入木盘片的挡辊孔中，由于导向块也呈锥形，所以导向块进入挡辊孔中会对木盘片的位置再次进行调节，使得木盘片调节至设定的位置，同时限位销升降气缸驱动限位销向上运动进入木盘片上的螺丝孔中，然后轴芯与导向块同时下降，使得木盘片下降至工作台表面，限位销则保持在木盘片的螺丝孔中对整个木盘片进行限位，然后去毛刺组件启动，按照设定的打磨轨迹对木盘片的上表面、侧面、中间通孔、挡辊孔、螺丝孔以及穿线孔内部进行打磨去毛刺，作业完成后限位销在限位销升降气缸的驱动下复位，上下料组件将打磨后的木盘片取下，再重复上述作业，在木盘片进入工作台时，若两个行程开关只触发一个，则木盘片的位置不正确，此时木盘片的中间通孔与定心组件位置不对应，定心组件中的轴芯无法进入木盘片的中心通孔中，需要操作人员重新放置木盘片。

可选的，所述升降旋转机构包括上下平行设置的与所述框架固定连接的上安装板和下安装板，所述上安装板中间设置有轴套，所述上安装板与下安装板之间设置有贯穿所述上安装板中间的轴套并自由上下升降以及旋转的升降轴，所述升降轴上端连接所述轴芯，所述下安装板底部设置有驱动所述升降轴往复升降运动的升降气缸，所述升降轴一侧设置有驱动所述升降轴旋转的旋转驱动组件，所述旋转驱动组件包括转动设置在所述上安装板和下安装板之间的齿轴，所述升降轴上设置与所述齿轴相啮合的齿轮，所述下安装板底部设置有驱动所述齿轴旋转的旋转驱动电机。

通过采用上述技术方案，升降旋转机构运行时，首先升降气缸启动，升降气缸驱动升降轴沿轴套向上运动，升降轴将轴芯向上顶升，升降轴在向上运动过程中升降轴上的齿轮也向上运动，由于齿轮与齿轴相啮合，齿轮在升降过程中始终与齿轴相啮合，因此，在进行旋转时，旋转驱动电机驱动齿轴转动，齿轴与齿轮相啮合从而通过齿轮驱动升降轴转动。

可选的，所述工作台底面对应所述锥形导向块设置有安装座，所述安装座底部设置有驱动所述导向块往复升降的导向块升降气缸。

通过采用上述技术方案，导向块升降气缸通过安装座固定安装在工作台底面，导向块升降气缸驱动导向块往复升降实现导向定位。

可选的，所述工作台底面边缘沿周向均匀间隔设置有若干个用于辅助所述定心组件驱动物料旋转的旋转辅助组件，所述旋转辅助组件的工作端贯穿并能够凸出所述工作台上表面。

通过采用上述技术方案，定心组件中的轴芯驱动木盘片旋转时，由于木盘片的尺寸较大并且质量分布不均匀，为了便于木盘片的旋转，在工作台边缘设置用于支撑木盘片边缘的旋转辅助组件，旋转辅助组件一方面用于支撑木盘片边缘，另一方面用于减小木盘片与工作台之间的摩擦力便于木盘片的自由旋转。

可选的，所述旋转辅助组件包括固定设置在所述工作台底面的滚珠轴承升降气缸，所述滚珠轴承升降气缸中的活塞杆贯穿并能够凸出所述工作台上表面，所述活塞杆上端固定设置有滚珠轴承。

通过采用上述技术方案，在定心组件中的轴芯向上顶升的过程中，旋转辅助组件中的滚珠轴承升降气缸同步启动，滚珠轴承升降气缸中的活塞杆向上运动驱动滚珠轴承向上运动与木盘片的底面相接触，对木盘片边缘进行支撑，同时在定心组件驱动木盘片旋转时通过滚珠轴承辅助木盘片旋转，在定心组件下降复位时，滚珠轴承升降气缸驱动滚珠轴承同步下降复位。

可选的，所述框架底部设置有驱动所述框架向所述去毛刺组件一侧往复运动的往复平移组件，所述往复平移组件包括底座，所述底座上平行设置有两根水平滑轨，所述框架底部与两根所述水平滑轨滑动连接，所述底座上方设置有丝杆，所述丝杆两端通过固定座与所述底座转动连接，所述框架中间设置与所述丝杆螺纹连接的连接座，所述丝杆一端连接从动轮，所述底座一侧设置有平移驱动电机，所述平移驱动电机的输出轴上连接有主动轮，所述主动轮通过传动带与所述从动轮传动连接。

通过采用上述技术方案，当去毛刺组件的运动行程较长，能够绕整个木盘片的边缘进行圆周运动时则无需设置往复平移组件，当去毛刺组件运动行程较短，最大行程只能运动至木盘片中间位置时，则设置往复平移组件，在去毛刺组件对木盘片的半边进行打磨后，往复平移组件中的平移驱动电机启动，平移驱动电机通过主动轮、传动带和从动轮驱动丝杆转动，丝杆与框架上的连接座螺纹连接，从而驱动框架沿水平滑轨向去毛刺组件一侧运动，使得去毛刺组件能够对木盘片的另一半边进行打磨去毛刺。

可选的，所述上下料组件包括支架，所述支架一侧横向滑动设置有横移板，所述横移板上纵向滑动设置有升降板，所述升降板远离所述横移板的一端下方设置有薄型气缸，所述薄型气缸的活塞杆连接真空吸盘。

通过采用上述技术方案，上下料组件进行上下料作业时，升降板沿横移板上下运动，横移板沿支架横向往复运动，从而驱动真空吸盘沿X轴和Y轴自由运动，通过真空吸盘吸附木盘片对木盘片进行上下料，薄型气缸用于下压真空吸盘，使得真空吸盘与木盘片之间紧密贴合，提高真空吸盘的吸附效果。

可选的，所述支架一侧设置有横向导轨，所述横移板与所述横向导轨滑动连接，所述横向导轨一侧设置有第一滚珠丝杆，所述第一滚珠丝杆与所述横移板一侧螺纹连接，所述第一滚珠丝杆一端设置有驱动所述第一滚珠丝杆转动的第一伺服电机。

通过采用上述技术方案，第一伺服电机驱动第一滚珠丝杆往复转动，第一滚珠丝杆与横移板螺纹连接，从而驱动横移板沿横向导轨往复运动。

可选的，所述横移板一侧设置有竖直导轨，所述升降板侧截面呈倒L型，所述升降板与两根所述竖直导轨滑动连接，所述竖直导轨一侧沿竖直方向转动设置有第二滚珠丝杆，所述第二滚珠丝杆与所述升降板一侧螺纹连接，所述第二滚珠丝杆上端设置有驱动所述第二滚珠丝杆旋转的第二伺服电机。

通过采用上述技术方案，第二伺服电机驱动第二滚珠丝杆往复转动，第二滚珠丝杆与升降板螺纹连接，从而驱动升降板沿竖直导轨往复升降。

可选的，所述去毛刺组件包括固定设置在基座上的机械手，所述机械手的工作端设置有打磨去毛刺装置。

通过采用上述技术方案，打磨去毛刺装置安装在机械手上，通过机械手按照设定的路线轨迹运动，从而带动打磨去毛刺装置对木盘片表面进行打磨处理。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.本发明中设置上下料组件、工作台组件以及去毛刺组件，通过上下料组件将木盘子自动放置在工作台上，再通过去毛刺组件进行自动化打磨，实现了木盘片打磨去毛刺的全自动作业，提高了木盘片的去毛刺效率和质量；

2.本发明中在工作台上设置定心组件、导向组件以及限位组件，定心组件能够对木盘片进行定中心，使得木盘片的中心与工作台中心一致，导向组件能够对木盘片的位置进行调节，使得木盘片上的螺丝孔与限位组件相对应，限位组件能够进入木盘片上的螺丝孔中，从而在打磨去毛刺过程中对木盘片进行限位，防止木盘片位移，从而使得去毛刺组件按照设定的运动轨迹运动即可实现对木盘片的去毛刺作业，避免了因为木盘片放置位置有差异导致去毛刺组件无法进行完全打磨的情况，有效提高了木盘片去毛刺作业的工作效率。

附图说明

图1是本申请实施例中一种木盘片自动去毛刺装置的整体结构示意图。

图2是本申请实施例中一种木盘片自动去毛刺装置的工作台组件的结构示意图。

图3是本申请实施例中一种木盘片自动去毛刺装置的工作台组件的内部结构示意图。

图4是本申请实施例中一种木盘片自动去毛刺装置的工作台组件的俯视结构示意图。

图5是本申请实施例中一种木盘片自动去毛刺装置的图4的A-A截面结构示意图。

图6是本申请实施例中一种木盘片自动去毛刺装置的上下料组件结构示意图。

附图标记说明：1、上下料组件；2、工作台组件；3、去毛刺组件；4、上料料库；5、下料料库；6、定心组件；7、工作台；8、旋转辅助组件；9、升降旋转机构；10、框架；11、往复平移组件；12、导向组件；13、行程开关；14、限位组件；15、从动轮；16、连接座；17、丝杆；18、固定座；19、底座；20、传动带；21、主动轮；22、平移驱动电机；23、水平滑轨；24、上安装板；25、下安装板；26、齿轮；27、升降轴；28、齿轴；29、升降气缸；30、旋转驱动电机；31、轴套；32、导向块；33、传感器；34、安装座；35、导向块升降气缸；36、轴芯；37、滚珠轴承；38、滚珠轴承升降气缸；39、限位销；40、限位销升降气缸；41、第二伺服电机；42、横移板；43、升降板；44、支架；45、第一伺服电机；46、第二滚珠丝杆；47、竖直导轨；48、薄型气缸；49、第一滚珠丝杆；50、真空吸盘；51、横向导轨。

具体实施方式

以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。

实施例一：

本实施例公开一种木盘片自动去毛刺装置。

参照图1，一种木盘片自动去毛刺装置包括用于承载物料的工作台组件2，工作台组件2的左右两侧分别设置有上料料库4和下料料库5，设置于工作台组件2一侧平行于上料料库4和下料料库5的用于对工作台组件2进行上下料的上下料组件1，以及设置于工作台组件2另一侧用于对物料进行去毛刺打磨的去毛刺组件3，去毛刺组件3包括固定设置在基座上的机械手，机械手的工作端设置有打磨去毛刺装置，打磨去毛刺装置可采用打磨机或者去毛刺刷等设备。

参照图2，工作台组件2包括通过框架10支撑的工作台7，工作台7中心设置有定心组件6，参照图5，定心组件6包括贯穿工作台7中心的锥形轴芯36，轴芯36下方连接驱动轴芯36往复升降并能够凸出工作台7上表面的升降旋转机构9，升降旋转机构9还驱动所述轴芯36自由旋转，具体的，参照图3，升降旋转机构9包括上下平行设置的与框架10固定连接的上安装板24和下安装板25，上安装板24中间设置有轴套31，上安装板24与下安装板25之间设置有贯穿上安装板24中间轴套31并自由上下升降以及旋转的升降轴27，升降轴 27上端连接轴芯36，下安装板25底部设置有驱动升降轴27往复升降运动的升降气缸29，升降轴27一侧设置有驱动升降轴27旋转的旋转驱动组件，旋转驱动组件包括转动设置在上安装板24和下安装板25之间的齿轴28，升降轴27上设置与齿轴28相啮合的齿轮26，下安装板25底部设置有驱动齿轴28旋转的旋转驱动电机30，需要注意的是，本申请中升降旋转驱动机构并不局限于上述结构，还可以采用任意能够驱动升降轴同时升降并旋转的结构。

参照图4，工作台7上定心组件6两侧分别对称设置有两个导向组件12，同侧的两个导向组件12沿径向排布，参照图5，导向组件12包括往复升降并能够凸出工作台7上表面的锥形导向块32，导向块32上端面中间设置有传感器33，传感器33采用接近传感器，接近传感器螺纹连接于导向块32中间，工作台7底面对应锥形导向块32设置有安装座34，安装座34与工作台底面固定连接，安装座34底部设置有驱动导向块32往复升降的导向块升降气缸35。

参照图4，工作台7表面沿周向均匀间隔设置有若干个限位组件14，限位组件14的数量与位置根据木盘片上螺纹孔的数量和位置对应设置，参照图5，限位组件14包括在工作台7内部往复升降并能够凸出工作台7上表面的限位销39，限位销39下方连接驱动限位销39往复升降的限位销升降气缸40，导向组件12和限位组件14同侧沿径向均设置有至少两个，相邻的两个导向组件12和限位组件14与定心组件6之间的距离不一致，以使得工作台7能够适用于不同尺寸的木盘片。

参照图4，工作台7底面边缘中心对称设置有两组行程开关13，行程开关13工作端在未触发状态下贯穿并凸出工作台7上表面。

参照图4，工作台7上表面边缘沿周向均匀间隔设置有若干个用于辅助定心组件6驱动物料旋转的旋转辅助组件8，参照图5，旋转辅助组件8包括固定设置在工作台7底面的滚珠轴承升降气缸38，滚珠轴承升降气缸38中的活塞杆贯穿并凸出工作台7上表面，活塞杆上端固定设置有滚珠轴承37。

参照图6，上下料组件1包括支架44，支架44一侧横向滑动设置有横移板42，支架44一侧平行设置有上下两根横向导轨51，横移板42与横向导轨51滑动连接，两根横向导轨51之间平行转动设置有第一滚珠丝杆49，第一滚珠丝杆49与横移板42一侧螺纹连接，第一滚珠丝杆49一端设置有驱动第一滚珠丝杆49转动的第一伺服电机45，横移板42上纵向滑动设置有升降板43，横移板42一侧平行设置有两根竖直导轨47，升降板43侧截面呈倒L型并且中间弯折处两侧设置有加强肋板，升降板43与两根竖直导轨47滑动连接，两根竖直导轨47之间沿竖直方向转动设置第二滚珠丝杆46，第二滚珠丝杆46与升降板43一侧螺纹连接，第二滚珠丝杆46上端设置驱动第二滚珠丝杆46旋转的第二伺服电机41，升降板43的末端下方设置薄型气缸48，薄型气缸48的活塞杆连接真空吸盘50。

本实施例中一种木盘片自动去毛刺装置的实施原理为：进行去毛刺作业时，操作人员将堆叠的木盘片物料放置在工作台组件2一侧的上料料库4中然后启动设备，首先，上下料组件1启动，上下料组件1将木盘片抓取放置在工作台组件1中的工作台上，上下料组件1进行上下料作业时，升降板43沿横移板42上下运动，横移板42沿支架44横向往复运动，从而驱动真空吸盘50沿X轴和Y轴自由运动，通过真空吸盘50吸附木盘片对木盘片进行上下料，薄型气缸48用于下压真空吸盘，使得真空吸盘50与木盘片之间紧密贴合，提高真空吸盘50的吸附效果；

木盘片进入工作台7上若位置正确，则木盘片两端与行程开关13的工作端相接触，两个行程开关13同时触发，此时判定木盘片位于工作台上并且位置正确，升降旋转机构9启动，升降旋转机构9驱动轴芯36向上运动，升降旋转机构9运行时，首先升降气缸29启动，升降气缸29驱动升降轴27沿轴套31向上运动，升降轴27将轴芯36向上顶升轴芯36进入木盘片中心的通孔中，由于轴芯36为锥形所以在轴芯36将木盘片向上顶升的过程中同时对木盘片进行定心，轴芯36将木盘片顶升至设定高度后驱动木盘片旋转，升降轴27在向上运动过程中升降轴27上的齿轮26也向上运动，由于齿轮26与齿轴28相啮合，齿轮26在升降过程中始终与齿轴28相啮合，因此，在进行旋转时，旋转驱动电机30驱动齿轴28转动，齿轴28与齿轮26相啮合从而通过齿轮26驱动升降轴27转动，在定心组件6中的轴芯36向上顶升的过程中，旋转辅助组件8中的滚珠轴承升降气缸38同步启动，滚珠轴承升降气缸38中的活塞杆向上运动驱动滚珠轴承37向上运动与木盘片的底面相接触，对木盘片边缘进行支撑，同时在定心组件6驱动木盘片旋转时通过滚珠轴承37辅助木盘片旋转，待木盘片上的挡辊孔旋转至导向组件12上方时，导向组件12中的传感器33感应到挡辊孔，则导向组件12启动，导向块升降气缸35驱动导向块32向上运动凸出工作台7表面进入木盘片的挡辊孔中，由于导向块32也呈锥形，所以导向块32进入挡辊孔中会对木盘片的位置再次进行调节，使得木盘片调节至设定的位置，同时限位销升降气缸40驱动限位销39向上运动进入木盘片上的螺丝孔中，然后轴芯36与导向块32同时下降，在定心组件6下降复位时，滚珠轴承升降气缸38驱动滚珠轴承37同步下降复位，使得木盘片下降至工作台表面，限位销39则保持在木盘片的螺丝孔中对整个木盘片进行限位，然后去毛刺组件3启动，机械手按照设定的打磨轨迹驱动打磨去毛刺装置对木盘片的上表面、侧面、中间通孔、挡辊孔、螺丝孔以及穿线孔内部进行打磨去毛刺，作业完成后限位销39在限位销升降气缸40的驱动下复位，上下料组件1将打磨后的木盘片取下放置在下料料库5中，然后驱动真空吸盘50运动至上料料库4上方再重复上述作业，在木盘片进入工作台时，若两个行程开关13只触发一个，则木盘片的位置不正确，此时木盘片的中间通孔与定心组件6位置不对应，定心组件6中的轴芯36无法进入木盘片的中心通孔中，需要操作人员重新放置木盘片。

实施例二：

参照图2，本实施例与实施例一的区别在于，当木盘片去毛刺装置受限于场地，无法使用行程较长的机械手时，可在工作台7底部设置有驱动工作台向去毛刺组件3一侧往复平移运动的往复平移组件11，具体的，往复平移组件11包括底座19，底座19上两侧平行设置有两根水平滑轨23，框架10底部与两根水平滑轨23滑动连接，底座19上方设置有丝杆17，丝杆17两端分别通过固定座18与底座19转动连接，框架10中间设置有与丝杆17螺纹连接的连接座16，丝杆17一端连接从动轮15，底座19一侧设置有平移驱动电机22，平移驱动电机22的输出轴上连接有主动轮21，主动轮21通过传动带20与从动轮15传动连接。

本实施例中一种木盘片自动去毛刺装置的实施原理为：当去毛刺组件3的运动行程较长，能够绕整个木盘片的边缘进行圆周运动时则无需设置往复平移组件11，当去毛刺组件3运动行程较短，最大行程只能运动至木盘片中间位置时，则设置往复平移组件11，在去毛刺组件3对木盘片的半边进行打磨后，往复平移组件11中的平移驱动电机22启动，平移驱动电机22通过主动轮21、传动带20和从动轮15驱动丝杆17转动，丝杆17与框架10上的连接座16螺纹连接，从而驱动框架10沿水平滑轨23向去毛刺组件3一侧运动，使得去毛刺组件3能够对木盘片的另一半边进行打磨去毛刺。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。