一种多机器手臂的去毛刺设备及方法

技术领域

本发明涉及加工机械技术领域，尤其涉及一种多机器手臂的去毛刺设备及方法。

背景技术

杆件在铸造后，其开模后的边缘处往往会出现飞边、毛刺等问题，目前针对这些打磨的方式还是依靠人工操作，所以效率较为低下，杆件形状比较特殊，需要一定的加工空间，另外单独的去毛刺机构加工的效果不理想，所以我们提出一种多机器手臂的去毛刺设备，用于解决上述所提出的问题。

发明内容

基于背景技术存在对杆件的打磨方式还是依靠人工操作，所以效率较为低下的技术问题，本发明提出了一种多机器手臂的去毛刺设备。

本发明提出的一种多机器手臂的去毛刺设备，包括底座，所述底座的顶部分别固定安装有支撑罩和驱动电机，且驱动电机位于支撑罩内，所述支撑罩的顶部固定安装有安装架，且驱动电机的输出轴延伸至支撑罩的上方并固定安装有支撑盘，支撑盘的顶部卡装有杆件，所述安装架上滑动连接有支撑环，且支撑盘与支撑环传动连接，所述支撑环的顶部固定安装有增压电动推杆，所述增压电动推杆通过增压传动组件与缓冲箱相连接，探测杆滑动连接于缓冲箱的内壁，移动臂通过机器臂支撑组件连接于所述支撑环上，所述移动臂的一端固定安装有打磨组件，所述探测杆和所述移动臂分别设置于所述杆件的两侧，所述杆件贯穿支撑环。优选的，所述支撑盘的顶部固定安装有卡罩，且杆件的底端延伸至卡罩内并与卡罩的内壁紧密贴合，所述安装架的顶部固定安装有夹紧电动推杆，所述夹紧电动推杆的输出轴延伸至安装架内并转动连接有定位板，且定位板与杆件的顶端紧密夹装，利用夹紧电动推杆和卡罩的配合，能够实现对杆件进行夹紧定位。

优选的，所述安装架的顶部内壁上对称转动连接有两个螺杆，且两个螺杆均贯穿支撑环并均延伸至支撑环的下方，两个螺杆均与支撑环螺纹连接，所述螺杆的底端固定安装有传动齿轮，且支撑盘的顶部固定安装有齿环，两个传动齿轮均位于齿环内并均与齿环相啮合，利用螺纹传动的形式能够带动支撑环向上进行移动，以此能够利用打磨带全面的对杆件进行打磨。

优选的，所述增压传动组件包括补气箱、推板、输送管和缓冲箱，所述支撑环的顶部分别固定安装有补气箱和缓冲箱，且探测杆的一端延伸至缓冲箱内并与缓冲箱的内壁密封滑动连接，所述增压电动推杆的输出轴延伸至补气箱内并固定安装有推板，且推板与补气箱的内壁密封滑动连接，所述补气箱的一侧内壁上固定安装有输送管，且输送管的一端延伸至缓冲箱内并与缓冲箱的一侧内壁密封固定连接，利用气动原理的形式能够使得探测杆与杆件保持紧密接触，并且利用气动的原理，能够防止探测杆的压力过大，损坏杆件。

优选的，所述缓冲箱的内壁上密封滑动连接有密封板，且密封板上固定安装有安装罩，所述探测杆的一端延伸至安装罩内并与安装罩的内壁滑动连接，所述安装罩的一侧内壁上固定安装有压力传感器，且探测杆的一端与压力传感器活动接触，所述压力传感器与增压电动推杆电性连接，利用压力传感器能够对探测杆受到的压力进行监控，以此能够方便对探测杆进行增压，保证打磨带与杆件的贴合压力始终处于稳定状态。

优选的，所述支撑环的顶部固定安装有限位箱，且多个移动臂的另一端延伸至限位箱并固定安装有滑板，所述滑板与限位箱的内壁滑动连接，所述移动臂上套设有位于限位箱内的复位弹簧，且复位弹簧的两端分别与限位箱的一侧内壁和滑板的一侧固定连接，利用复位弹簧能够方便带动移动臂和探测杆进行反向复位。

优选的，其中一个移动臂的一侧和探测杆的一侧均固定安装有移动齿条，且支撑环的顶部转动连接有转动齿轮，两个移动齿条分别位于转动齿轮的两侧并均与转动齿轮相啮合，利用转动齿轮和两个移动齿条的配合传动，能够使得探测杆与移动臂相向运动。

优选的，所述打磨组件包括固定安装在移动臂一端上的机器臂支撑架，且机器臂支撑架的两侧均转动连接有支撑轴，左侧的支撑轴的右端穿过机器臂支撑架与第一支撑板固定连接，右侧的支撑轴的左端穿过机器臂支撑架与第二支撑板固定连接；

所述第一支撑板的顶部转动连接有转轴，所述第二支撑板的顶部固定安装有打磨电机；

打磨电机的输出轴和转轴的顶端均固定安装有传动辊，两个传动辊上套设同一个打磨带；

所述支撑轴上套设扭力弹簧，所述扭力弹簧的两端分别固定于所述机器臂支撑架外表面和支撑轴的外端。

利用支撑轴能够使得打磨带能够角度调节，所以能够保证打磨带始终与杆件紧密贴合。

利用扭力弹簧能够实现对打磨带弹性支撑，使得打磨带在不转动时，处于竖直状态。

一种多机器手臂的去毛刺方法，包括所述的多机器手臂的去毛刺设备，还包括以下步骤：

S1：首先将待打磨的杆件插入卡罩内；

S2：安装架内侧的高速摄像头捕捉包含待打磨的杆件的形状和位置信息的图像信息，并将图像信息发送至数据处理器；

S3：数据处理器控制启动夹紧电动推杆带动定位板向下进行移动，直至定位板与杆件的顶部紧密夹紧，实现对杆件进行稳定的定位；

S4：数据处理器接收到杆件定位准确的图像信息之后，数据处理器控制启动增压电动推杆推动推板进行移动，将补气箱内的气体由输送管推送至缓冲箱内，通过密封板带动探测杆进行移动，直至探测杆与杆件紧密接触，同时打磨带也会与杆件进行紧密接触；

S5：数据处理器接收到杆件与探测杆接触的图像信息以及杆件与打磨带接触的图像信息之后，数据处理器控制启动打磨电机，打磨带进行高速运动，杆件进行打磨，数据处理器控制启动打磨电机的计算公式为：

其中，po表示打磨电机启动的概率，大于阈值启动，否则不启动；x为杆件与探测杆接触的图像信息，y杆件与打磨带接触的图像信息，r为图像划分的块数，

S6：数据处理器控制夹紧电动推杆进行伸缩，进而控制支撑环进行升降动作，在支撑环升降时，压力传感器检测到的压力会变化；

S7：数据处理器向增压电动推杆发出控制信号，进而调整探测杆和打磨带的位置以及打磨带对杆件的压力，进而对杆件各处进行打磨。

本发明的有益效果是：

1、本发明中，首先将待打磨的杆件插入卡罩内，之后可启动夹紧电动推杆带动定位板向下进行移动，直至定位板与杆件的顶部紧密夹紧，以此便能够实现对杆件进行稳定的定位；

2、本发明中，通过启动增压电动推杆推动推板进行移动，此时能够将补气箱内的气体由输送管推送至缓冲箱内，以此便能通过密封板带动探测杆进行移动，在探测杆进行移动时，此时可由两个移动齿条和转动齿轮的传动作用下，能够带动移动臂进行移动，且移动臂与探测杆呈相互靠近的方向进行移动，直至探测杆与杆件紧密接触，同时打磨带也会与杆件进行紧密接触；

3、本发明中，在启动打磨电机，此时通过两个传动辊的支撑传动下，能够使得打磨带进行高速运动，即可利用打磨带对杆件进行摩擦，并且第一支撑板和第二支撑板分别通过与其连接的支撑轴实现与机器臂支撑架的转动设置，所以打磨带能够随着杆件的外形的变化，进行转动，所以能够使得打磨带始终与杆件保持贴合；

4、本发明中，通过启动驱动电机带动支撑盘进行转动，此时杆件便会进行转动，并且在支撑盘进行转动时，能够带动齿环进行转动，所以在两个传动齿轮的传动配合下，能够使得两个螺杆同步进行转动，此时便可带动支撑环向上进行移动，在支撑环进行移动时，并且杆件又处于转动状态，因此便能够利用打磨带全面对杆件进行打磨；

5、本发明中，压力传感器能够探测到探测杆对杆件的压力，杆件又为上小下大结构，所以在探测杆向上进行移动时，势必压力便会减小，所以压力传感器能够感受到的压力便会减小，此时便会向增压电动推杆发出工作指令，继续推动推板进行移动，以此能够向缓冲箱内补气，增大探测杆与杆件的压力，并且在两个移动齿条和转动齿轮的配合下，此时打磨带也会以同样的压力实现对杆件进行压紧打磨。

6、本发明中，设置了三组打磨机构，其中多个打磨带自上而下分别为400目、600目和800目，并且本技术方案中不止仅限于三组打磨机构，可根据需要进行增加或减少，以此在对杆件进行打磨时，能够同时对杆件多次进行打磨，因此能够保证杆件一次打磨成型；

本发明能够依据杆件的形状，持续不断的以同样的压力对杆件实现全面的打磨，以此能够去除杆件上的毛刺，相较于传统的手工方式打磨，本技术方案实现了完全自动化操作，所以能够提高工作效率，具有良好的方便性。

附图说明

图1为本发明提出的一种多机器手臂的去毛刺设备的结构主视图；

图2为本发明提出的一种多机器手臂的去毛刺设备的增压电动推杆、探测杆和移动臂连接结构俯视图；

图3为本发明提出的一种多机器手臂的去毛刺设备的局部结构三维图；

图4为本发明提出的一种多机器手臂的去毛刺设备的打磨电机和打磨带连接结构主视图；

图5为本发明提出的一种多机器手臂的去毛刺设备的齿环和两个传动齿轮连接结构俯视图；

图6为本发明提出的一种多机器手臂的去毛刺设备的卡罩剖切结构三维图；

图7为本发明提出的一种多机器手臂的去毛刺设备的附图2中A部分结构示意图；

图8为本发明提出的一种多机器手臂的去毛刺设备的附图2中B部分结构示意图；

图9为本发明提出的一种多机器手臂的去毛刺设备的限位箱内部结构侧视图；

图10为本发明提出的一种多机器手臂的去毛刺方法的系统图。

图中：1底座、2支撑罩、3驱动电机、4安装架、5支撑环、6卡罩、7杆件、8夹紧电动推杆、9定位板、10螺杆、11传动齿轮、12齿环、13增压电动推杆、14补气箱、15推板、16输送管、17缓冲箱、18探测杆、19限位箱、20移动臂、21固定杆、22移动齿条、23转动齿轮、24机器臂支撑架、25复位弹簧、26密封板、27安装罩、28压力传感器、29第一支撑板、30打磨电机、31转轴、32传动辊、33打磨带、34支撑轴、35扭力弹簧、36滑板、37第二支撑板。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。

实施例1

参考图1-9，本实施例中提出了一种多机器手臂的去毛刺设备，包括底座1，底座1的顶部分别固定安装有支撑罩2和驱动电机3，且驱动电机3位于支撑罩2内，支撑罩2的顶部固定安装有安装架4，且驱动电机3的输出轴延伸至支撑罩2的上方并固定安装有支撑盘，支撑盘的顶部卡装有杆件7，安装架4上滑动连接有支撑环5，且支撑盘与支撑环5传动连接，所述支撑环5的顶部固定安装有增压电动推杆13，所述增压电动推杆13通过增压传动组件与缓冲箱17相连接，探测杆18滑动连接于缓冲箱17的内壁，移动臂20通过机器臂支撑组件连接于所述支撑环5上，所述移动臂20的一端固定安装有打磨组件，所述探测杆18和所述移动臂20分别设置于所述杆件7的两侧，所述杆件7贯穿支撑环5，支撑盘的顶部固定安装有卡罩6，且杆件7的底端延伸至卡罩6内并与卡罩6的内壁紧密贴合，安装架4的顶部固定安装有夹紧电动推杆8，夹紧电动推杆8的输出轴延伸至安装架4内并转动连接有定位板9，且定位板9与杆件7的顶端紧密夹装，利用夹紧电动推杆8和卡罩6的配合，能够实现对杆件7进行夹紧定位，安装架4的顶部内壁上对称转动连接有两个螺杆10，且两个螺杆10均贯穿支撑环5并均延伸至支撑环5的下方，两个螺杆10均与支撑环5螺纹连接，螺杆10的底端固定安装有传动齿轮11，且支撑盘的顶部固定安装有齿环12，两个传动齿轮11均位于齿环12内并均与齿环12相啮合，利用螺纹传动的形式能够带动支撑环5向上进行移动，以此能够利用打磨带33全面的对杆件7进行打磨。

其中，本发明能够依据杆件7的形状，持续不断的以同样的压力对杆件7实现全面的打磨，以此能够去除杆件7上的毛刺，相较于传统的手工方式打磨，本技术方案实现了完全自动化操作，所以能够提高工作效率，具有良好的方便性。

本实施例中，所述增压传动组件包括补气箱14、推板15、输送管16和缓冲箱17，支撑环5的顶部分别固定安装有补气箱14和缓冲箱17，且探测杆18的一端延伸至缓冲箱17内并与缓冲箱17的内壁密封滑动连接，增压电动推杆13的输出轴延伸至补气箱14内并固定安装有推板15，且推板15与补气箱14的内壁密封滑动连接，补气箱14的一侧内壁上固定安装有输送管16，且输送管16的一端延伸至缓冲箱17内并与缓冲箱17的一侧内壁密封固定连接，利用气动原理的形式能够使得探测杆18与杆件7保持紧密接触，并且利用气动的原理，能够防止探测杆18的压力过大，损坏杆件7，缓冲箱17的内壁上密封滑动连接有密封板26，且密封板26上固定安装有安装罩27，探测杆18的一端延伸至安装罩27内并与安装罩27的内壁滑动连接，安装罩27的一侧内壁上固定安装有压力传感器28，且探测杆18的一端与压力传感器28活动接触，压力传感器28与增压电动推杆13电性连接，利用压力传感器28能够对探测杆18受到的压力进行监控，以此能够方便对探测杆18进行增压，保证打磨带33与杆件7的贴合压力始终处于稳定状态，所述机器臂支撑组件包括限位箱19、滑板36和复位弹簧25，支撑环5的顶部固定安装有限位箱19，且多个移动臂20的另一端延伸至限位箱19并固定安装有滑板36，滑板36与限位箱19的内壁滑动连接，移动臂20上套设有位于限位箱19内的复位弹簧25，且复位弹簧25的两端分别与限位箱19的一侧内壁和滑板36的一侧固定连接，利用复位弹簧25能够方便带动移动臂20和探测杆18进行反向复位，其中移动臂20的一侧和探测杆18的一侧均固定安装有移动齿条22，且支撑环5的顶部转动连接有转动齿轮23，两个移动齿条22分别位于转动齿轮23的两侧并均与转动齿轮23相啮合，利用转动齿轮23和两个移动齿条22的配合传动，能够使得探测杆18与移动臂20相向运动，所述打磨组件包括固定安装在移动臂20一端上的机器臂支撑架24，且机器臂支撑架24的两侧均转动连接有支撑轴34，左侧的支撑轴34的右端穿过机器臂支撑架24与第一支撑板29固定连接，右侧的支撑轴34的左端穿过机器臂支撑架24与第二支撑板37固定连接；

所述第一支撑板29的顶部转动连接有转轴31，所述第二支撑板37的顶部固定安装有打磨电机30；

打磨电机30的输出轴和转轴31的顶端均固定安装有传动辊32，两个传动辊32上套设同一个打磨带33；

所述支撑轴34上套设扭力弹簧35，所述扭力弹簧35的两端分别固定于所述机器臂支撑架24外表面和支撑轴34的外端，通过启动打磨电机30能够带动打磨带33进行转动，一侧能够对杆件7进行打磨，机器臂支撑架24上对称转动连接有两个支撑轴34，且两个支撑轴34相互靠近的一端分别与两个支撑板29相互远离的一端固定连接，利用支撑轴34能够使得打磨带33能够角度调节，所以能够保证打磨带33始终与杆件7紧密贴合，支撑轴34上套设有位于机器臂支撑架24外侧的扭力弹簧35，且扭力弹簧35的两端分别与机器臂支撑架24和支撑轴34固定连接，利用扭力弹簧35能够实现对打磨带33弹性支撑，使得打磨带33在不转动时，处于竖直状态, 移动臂20和机器臂支撑架24构成机器手臂，本技术方案中设置了三个机器手臂，在可替代的其他实施方案中还可以采用更多机器手臂。

本实施例中，首先将待打磨的杆件7插入卡罩6内，之后可启动夹紧电动推杆8带动定位板9向下进行移动，直至定位板9与杆件7的顶部紧密夹紧，以此便能够实现对杆件7进行稳定的定位，通过启动增压电动推杆13推动推板15进行移动，此时能够将补气箱14内的气体由输送管16推送至缓冲箱17内，以此便能通过密封板26带动探测杆18进行移动，在探测杆18进行移动时，由两个移动齿条22和转动齿轮23的传动作用下，，能够带动移动臂20进行移动，且移动臂20与探测杆18呈相互靠近的方向进行移动，直至探测杆18与杆件7紧密接触，所以启动增压电动推杆13能够间接的带动移动臂20和探测杆18相互靠近或相互远离，增压电动推杆13与探测杆18具有间接传动连接关系，同时打磨带33也会与杆件7进行紧密接触，在启动打磨电机30，此时通过两个传动辊32的支撑传动下，能够使得打磨带33进行高速运动，即可利用打磨带33对杆件7进行摩擦，并且第一支撑板29和第二支撑板37分别通过与其连接的支撑轴34实现与机器臂支撑架24进行转动设置，所以打磨带33能够随着杆件7的外形的变化，进行转动，所以能够使得打磨带33始终与杆件7保持贴合，通过启动驱动电机3带动支撑盘进行转动，此时杆件7便会进行转动，并且在支撑盘进行转动时，能够带动齿环12进行转动，所以在两个传动齿轮11的传动配合下，能够使得两个螺杆10同步进行转动，此时便可带动支撑环5向上进行移动，在支撑环5进行移动时，并且杆件7又处于转动状态，因此便能够利用打磨带33全面对杆件7进行打磨，压力传感器28能够探测到探测杆18对杆件7的压力，杆件7又为上小下大结构，所以在探测杆18向上进行移动时，势必压力便会减小，所以压力传感器28能够感受到的压力便会减小，此时便会向增压电动推杆13发出工作指令，继续推动推板15进行移动，以此能够向缓冲箱17内补气，增大探测杆18与杆件7的压力，并且在两个移动齿条22和转动齿轮23的配合下，此时打磨带33也会以同样的压力实现对杆件7进行压紧打磨；

多个移动臂20之中，其中一个与探测杆18相对位置的移动臂20的一侧固定安装有移动齿条22，其他移动臂20上不设置移动齿条22；

并且本技术方案中设置了三组打磨机构，其中多个打磨带自上而下分别为400目、600目和800目，并且本技术方案中不止仅限于三组打磨机构，可根据需要进行增加或减少，以此在对杆件7进行打磨时，能够同时对杆件7多次进行打磨，因此能够保证杆件7一次打磨成型，因此，相较于传统的手工方式打磨，本技术方案实现了完全自动化操作，所以能够提高工作效率，具有良好的方便性。

实施例2

如图10所示，一种多机器手臂的去毛刺方法，包括所述的多机器手臂的去毛刺设备，还包括以下步骤：

S1：首先将待打磨的杆件7插入卡罩6内；

S2：安装架4内侧的高速摄像头捕捉包含待打磨的杆件7的形状和位置信息的图像信息，并将图像信息发送至数据处理器；

S3：数据处理器控制启动夹紧电动推杆8带动定位板9向下进行移动，直至定位板9与杆件7的顶部紧密夹紧，实现对杆件7进行稳定的定位；

S4：数据处理器接收到杆件7定位准确的图像信息之后，数据处理器控制启动增压电动推杆13推动推板15进行移动，将补气箱14内的气体由输送管16推送至缓冲箱17内，通过密封板26带动探测杆18进行移动，直至探测杆18与杆件7紧密接触，同时打磨带33也会与杆件7进行紧密接触；

S5：数据处理器接收到杆件7与探测杆18接触的图像信息以及杆件7与打磨带33接触的图像信息之后，数据处理器控制启动打磨电机30，打磨带33进行高速运动，杆件7进行打磨，数据处理器控制启动打磨电机30的计算公式为：

其中，po表示打磨电机30启动的概率，大于阈值启动，否则不启动；x为杆件7与探测杆18接触的图像信息，y是杆件7与打磨带33接触的图像信息，r为图像划分的块数，

S6：数据处理器控制夹紧电动推杆8进行伸缩，进而控制支撑环5进行升降动作，在支撑环5升降时，压力传感器28检测到的压力会变化；

S7：数据处理器向增压电动推杆13发出控制信号，进而调整探测杆18和打磨带33的位置以及打磨带33对杆件7的压力，进而对杆件7各处进行打磨。

还包括高速摄像头和数据处理器，所述高速摄像头面向杆件7设置于安装架4内侧， 所述高速摄像头和压力传感器28分别与数据处理器电连接，所述数据处理器分别与增压电动推杆13、驱动电机3和夹紧电动推杆18电连接；

所述高速摄像头和压力传感器28分别把数据传输至数据处理器，数据处理器分别控制驱动电机3的启停、增压电动推杆13的动作和夹紧电动推杆18的动作。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。