高精高效自动化磨削与检测生产线及生产方法
【技术领域】
[0001]本发明属于机械加工领域，涉及一种高精高效自动化磨削与检测生产线及生产方法。
【背景技术】
[0002]现有的自动化磨削单元只是单纯的完成上下料自动，工件的清洗、检测、分拣还需要人工操作，不能充分体现自动化生产线的优势，并且磨削加工出产品(例如锯片)的尺寸精度一致性无法保证，工作效率也达不到预期效果。
【发明内容】
[0003]为解决上述技术问题，本发明提供了一种高精高效自动化磨削与检测生产线及生产方法，该生产线是一台三自由度直角坐标机械手服务两台卧式圆台平面磨床的生产线。
[0004]为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案。
[0005]高精高效自动化磨削与检测生产线，包括三自由度机械手机构、清洗机构、翻转机构、检测机构、工作台、物料台和两台分列于工作台两端的磨床。所述三自由度机械手机构，用于为清洗机构、翻转机构、检测机构、工作台、物料台和两台磨床上下料。所述工作台，用于安装三自由度机械手机构、清洗机构、翻转机构、检测机构和物料台。所述物料台，用于放置工件。工作台和物料台均可以由矩形方管和钢板焊接组成。
[0006]三自由度机械手机构，包括X轴部件、Y轴部件、Z轴部件和机械手部件。X轴部件包括X轴导轨板和X轴滑台，X轴滑台能够在X轴导轨板上沿X轴直线运动。X轴导轨板设置于Y轴滑台上，X轴滑台与Z轴导轨板连接。Y轴部件包括Y轴滑台和Y轴梁。Y轴梁固定于工作台上，Y轴滑台能够在Y轴梁上沿Y轴直线运动。Z轴部件包括Z轴导轨板和Z轴滑台，Z轴滑台能够在Z轴导轨板上沿Z轴直线运动。Z轴滑台的末端连接机械手部件。机械手部件包括机械手盒，机械手盒上安装有机械手电磁铁和机械手气缸，机械手电磁铁用于抓取工件，机械手气缸用于使工件脱离机械手电磁铁的吸附。
[0007]进一步的，所述X轴导轨板上安装X轴直线导轨和X轴滚珠丝杠，X轴滚珠丝杠由X轴伺服电机驱动;X轴滑台连接X轴滚珠丝杠上的X轴丝杠连接块，X轴滑台连接X轴直线导轨上设置的X轴滑块。进一步的，x轴滚珠丝杠通过X轴支承座固定在X轴导轨板上。进一步的，x轴滚珠丝杠通过X轴联轴器连接X轴伺服电机。进一步的，X轴伺服电机通过X轴电机安装板固定在X轴导轨板上。进一步的，X轴防护罩安装在X轴部件外部，其作用是安全防护和防尘。进一步的，X轴部件的X轴伺服电机通过X轴联轴器带动X轴滚珠丝杠旋转，再通过X轴丝杠连接块和X轴滑块，带动X轴滑台做X轴方向的直线运动。
[0008]进一步的，所述Y轴梁底部设有Y轴梁支撑，Y轴梁支撑固定于工作台上，Y轴梁设有Y轴直线导轨和Y轴齿条。所述Y轴滑台包括Y轴滑台横板和Y轴滑台竖板，相互连接的Y轴齿轮和Y轴伺服电机固定在Y轴滑台竖板上，Y轴齿轮与Y轴齿条配合，Y轴滑台横板与Y轴直线导轨上设置的Y轴滑块连接。进一步的，Y轴滑台横板和Y轴滑台竖板之间还设有Y轴滑台肋板。进一步的，Y轴直线导轨有两件，分别安装在Y轴梁的顶面和侧面。进一步的，Y轴齿条两端还设有Y轴限位块。
[0009]进一步的，所述Z轴导轨板上安装Z轴直线导轨和Z轴滚珠丝杠，Z轴滚珠丝杠由Z轴伺服电机驱动;Z轴滑台连接Z轴滚珠丝杠上的Z轴丝杠连接块，Z轴滑台连接Z轴直线导轨上设置的Z轴滑块。进一步的，Z轴滚珠丝杠通过Z轴支承座固定在Z轴导轨板上。进一步的，Z轴滚珠丝杠通过Z轴联轴器连接Z轴伺服电机。进一步的，Z轴伺服电机通过Z轴电机安装板固定在Z轴导轨板上。进一步的，Z轴防护罩安装在Z轴部件外部，其作用是安全防护和防尘。进一步的，Z轴部件的Z轴伺服电机通过Z轴联轴器带动Z轴滚珠丝杠旋转，再通过Z轴丝杠连接块和Z轴滑块，带动Z轴滑台做Z轴方向的直线运动。进一步的，Z轴滑台的末端连接有Z轴气缸，Z轴气缸连接机械手部件。进一步的，Z轴滑台的末端设有Z轴下端板，Z轴气缸固定在Z轴下端板上。进一步的，Z轴导轨板上设有Z轴接近开关，Z轴丝杠连接块上设有触发Z轴接近开关的Z轴接近开关挡板。进一步的，Z轴部件的末端还设有拖链连接板。
[0010]进一步的，机械手部件还包括盖在机械手盒上的机械手盖，机械手盖与Z轴气缸连接。进一步的，所述机械手盒上设有机械手气缸顶块，机械手气缸顶块由机械手气缸驱动，顶出工件脱离机械手电磁铁的吸附。进一步的，所述机械手盒上设有机械手接近开关，机械手接近开关可以通过机械手接近开关垫块固定在机械手盒上。
[0011]清洗机构，包括清洗槽、清洗托盘架、清洗电机、清洗旋转轴、清洗槽盖、合盖驱动装置以及合盖导向装置。清洗槽，用于容纳清洗液体。清洗托盘架，用于承载工件;所述清洗托盘架包括固定连接的托盘轴和若干托盘杆，托盘杆以托盘轴为中心均匀分布，每个托盘杆上沿其延伸方向设有至少一个清洗托盘橡胶垫。清洗电机，用于对清洗旋转轴输送动力。清洗旋转轴，用于将清洗电机的动力传递给清洗托盘架。清洗槽盖，用于在清洗工件时盖在清洗托盘架上方。合盖驱动装置，用于驱动清洗槽盖，使清洗槽盖位于清洗托盘架的上方或者偏离清洗托盘架的上方。合盖导向装置，用于将清洗槽盖的运动限定在设定的行程中；合盖导向装置包括滑轴和滑套，滑轴固定在清洗槽的内侧，滑套固定在滑轴上，并能够沿着滑轴移动，滑套与清洗槽盖固定连接。
[0012]作为本发明的进一步改进，所述清洗槽的底部还与固定支脚连接，固定支脚便于清洗槽固定在工作台上。进一步的，所述清洗槽上还设有进水口，进水口进水实现工件的清洗。进一步的，所述进水口可以为两个。进一步的，所述托盘杆为四根，呈十字形。十字形托杆能让工件成水平位置，便于冲洗，清洗托盘橡胶垫起到保护工件加工好的表面不被损伤。进一步的，每个托盘杆上设有两个清洗托盘橡胶垫。进一步的，所述清洗机构还包括清洗托盘锥帽，清洗托盘锥帽设置于托盘轴上方，用于对工件定位。进一步的，清洗电机通过清洗电机联轴器对清洗旋转轴输送动力。进一步的，所述清洗机构还包括清洗电机安装板，清洗电机安装板固定于清洗槽的下方，用于固定清洗电机。进一步的，所述清洗电机安装板包括上板、下板以及连接上板和下板的竖板。进一步的，所述清洗机构还包括旋转轴支承座，旋转轴支承座可以固定在清洗电机安装板上，用于固定清洗旋转轴。进一步的，所述合盖驱动装置包括气缸，气缸固定在气缸支架上。进一步的，气缸支架固定在清洗槽上方。
[0013]翻转机构，包括第一支撑部件、第二支撑部件、主转动部件、辅转动部件、连接部件、第一夹持部件、第二夹持部件以及驱动部件。第一支撑部件相对于第二支撑部件并行设置，第一支撑部件用于承载主转动部件。第二支撑部件相对于第一支撑部件并行设置，第二支撑部件用于承载辅转动部件。连接部件包括第一延伸端和第二延伸端，第一延伸端与主转动部件连接，而第二延伸端则与辅转动部件连接;连接部件，用于将主转动部件的转动力过渡给辅转动部件，使主转动部件和辅转动部件在转动时保持同步。主转动部件，包括第一轴，该第一轴穿过承载于第一支撑部件上的第一轴套，主转动部件接收驱动部件传递的转动力并进行转动，并将转动力传递给连接部件。辅转动部件，包括第二轴，该第二轴穿过承载于第二支撑部件上的第二轴套，辅转动部件接收连接部件传递的转动力并进行转动。第一夹持部件，用于夹持工件，并跟随主转动部件转动。第一夹持部件，包括第一夹持下板，第一夹持下板上固定有用于吸附工件的第一磁铁，该第一磁铁可以吸附工件的一个面。第一夹持部件还包括第一夹持上板，第一夹持上板与第一夹持下板对应设置，第一夹持上板上设有第一橡胶垫，该第一橡胶垫用于对工件的另一面进行缓冲。第二夹持部件，用于夹持工件，并跟随辅转动部件转动。第二夹持部件，包括第二夹持下板，第二夹持下板上固定有用于吸附工件的第二磁铁，该第二磁铁可以吸附工件的一个面。第二夹持部件还包括第二夹持上板，第二夹持上板与第二夹持下板对应设置，第二夹持上板上设有第二橡胶垫，该第二橡胶垫用于对工件的另一面进行缓冲。
[0014]作为本发明的进一步改进，所述驱动部件包括步进电机，步进电机通过步进电机联轴器与第一轴相连。
[0015]翻转机构还包括步进步进电机安装板，步进步进电机安装板固定在第一支撑部件上，步进电机通过步进步进电机安装板固定在第一支撑部件上。
[0016]所述第一轴通过第一轴安装板固定于第一支撑部件上。
[0017]进一步的，第一轴为变径轴，该变径轴包括细径端和粗径端，细径端通过步进电机联轴器连接步进电机，粗径端通过第一轴安装板固定于第一支撑部件上。
[0018]所述第二轴通过第二轴安装板固定于第二支撑部件上。
[0019]进一步的，第二轴为变径轴，该变径轴包括细径端和粗径端，粗径端通过第二轴安装板固定于第二支撑部件上。
[0020]所述翻转机构还包括位置感应部件。
[0021]位置感应部件包括第一接近开关，第一接近开关用于检测工件被夹持的位置信息，所述第一接近开关可以固定在步进电机安装板或者第一支撑部件上，优选的，第一接近开