本發(fā)明涉及機器自動拋光領(lǐng)域，具體而言涉及一種多自由度混聯(lián)拋光系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

金屬表面拋光是目前五金行業(yè)中一個亟待解決的問題。對于簡單的規(guī)則表面目前已基本實現(xiàn)了機器自動拋光，但對一些復雜表面的拋光目前仍然以人工拋光為主。依靠工人的熟練程度及目視控制拋光質(zhì)量，具有較高的不穩(wěn)定性，同時工人所在的拋光環(huán)境十分惡劣，拋光過程中產(chǎn)生的粉塵對工人的身體和周邊環(huán)境都有很大的影響。目前，對于不規(guī)則表面的自動拋光主要靠通用六自由度機器人配合砂帶機來實現(xiàn)，其優(yōu)點是適應各種不同類型工件，對工人和環(huán)境的傷害少，缺點是成本高，效率不高，質(zhì)量不穩(wěn)定。本發(fā)明所設計的多自由度混聯(lián)拋光系統(tǒng)，具有效率高，成本低，質(zhì)量穩(wěn)定，適用工件類型多的特點，特別適用于中小型五金企業(yè)的工件表面拋光。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提出一種低成本、高效率、質(zhì)量穩(wěn)定、適應性好的應用于不規(guī)則表面工件的拋光系統(tǒng)，保護工人身體健康。

本發(fā)明解決其問題所采用的技術(shù)方案是：

一種多自由度混聯(lián)拋光系統(tǒng)，包括工作臺、設置于工作臺之上用于對工件進行多角度運動的夾持驅(qū)動裝置和用于對工件進行拋光處理的拋光裝置，工作臺上設置有用于驅(qū)動夾持驅(qū)動裝置處于不同位置而進行不同工序操作的伺服驅(qū)動系統(tǒng)，夾持驅(qū)動裝置包括用于夾持工件并使工件進行轉(zhuǎn)動的裝夾臺、用于驅(qū)動裝夾臺橫向運動的橫向滑臺、用于驅(qū)動橫向滑臺與裝夾臺一起縱向運動的縱向滑臺和用于根據(jù)工件自身表面形狀變化而驅(qū)動裝夾臺、橫向滑臺與縱向滑臺一起進行旋轉(zhuǎn)運動與直線運動的隨動滑臺，工作臺和拋光裝置通過連接支架可調(diào)整位置地連接于一起。

進一步，工作臺包括上料工位、下料工位和拋光工位，夾持驅(qū)動裝置于伺服驅(qū)動系統(tǒng)的驅(qū)動下根據(jù)工序的不同而處于上料工位、下料工位和拋光工位中的任一位置。

進一步，伺服驅(qū)動系統(tǒng)包括用于提供動力的伺服電機和用于使夾持驅(qū)動裝置進行橫向運動的傳動絲桿，傳動絲桿通過聯(lián)軸器與伺服電機連接于一起，傳動絲桿與工作臺軸承連接于一起，工作臺上于傳動絲桿和伺服電機的兩邊設置有用于使夾持驅(qū)動裝置平穩(wěn)滑動的直線導軌。

進一步，夾持驅(qū)動裝置還包括大托板和用于承載隨動滑臺的隨動滑臺托板，大托板的底部設置有用于與直線導軌配合使用的大托板滑塊和用于與傳動絲桿配合使用的大托板傳動螺母，大托板的頂部設置有用于使隨動滑臺托板進行縱向滑動的隨動滑臺導軌，隨動滑臺托板的底部設置有用于與隨動滑臺導軌配合使用的隨動滑臺滑塊。

進一步，隨動滑臺托板的頂部設置有用于使隨動滑臺進行旋轉(zhuǎn)的隨動滑臺轉(zhuǎn)軸和隨動滑臺支撐滾輪，隨動滑臺設置于隨動滑臺支撐滾輪的上方并通過隨動滑臺轉(zhuǎn)軸與隨動滑臺托板連接于一起，大托板的頂部還設置有用于推動隨動滑臺進行旋轉(zhuǎn)的隨動滑臺推氣缸，隨動滑臺推氣缸通過推桿轉(zhuǎn)銷與隨動滑臺連接于一起，隨動滑臺包括斜面，縱向滑臺設置于斜面之上。

進一步，縱向滑臺之上設置有縱向滑臺驅(qū)動電機和縱向滑臺傳動絲桿，縱向滑臺驅(qū)動電機通過縱向滑臺同步帶與縱向滑臺傳動絲桿傳動連接于一起，縱向滑臺傳動絲桿軸承設置于縱向滑臺之上，縱向滑臺傳動絲桿的兩邊設置有用于使橫向滑臺平穩(wěn)滑動的縱向滑臺導軌。

進一步，橫向滑臺的底部設置有用于與縱向滑臺導軌配合使用的縱向滑臺滑塊和用于與縱向滑臺傳動絲桿配合使用的縱向滑臺傳動螺母，橫向滑臺之上設置有橫向滑臺驅(qū)動電機和橫向滑臺傳動絲桿，橫向滑臺驅(qū)動電機通過橫向滑臺同步帶與橫向滑臺傳動絲桿傳動連接于一起，橫向滑臺傳動絲桿軸承設置于橫向滑臺之上，橫向滑臺傳動絲桿的兩邊設置有用于使裝夾臺平穩(wěn)滑動的橫向滑臺導軌。

進一步，裝夾臺的底部設置有用于與橫向滑臺導軌配合使用的橫向滑臺滑塊和用于與橫向滑臺傳動絲桿配合使用的裝夾臺傳動螺母，裝夾臺之上設置有第一裝夾轉(zhuǎn)軸、裝夾壓板和裝夾氣缸，第一裝夾轉(zhuǎn)軸設置于裝夾壓板之上，裝夾壓板通過裝夾壓板轉(zhuǎn)銷設置于裝夾臺之上，裝夾氣缸的一端設置于裝夾臺之上，其另一端通過裝夾推桿轉(zhuǎn)銷設置于裝夾壓板之上，裝夾臺還設置有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機和用于與第一裝夾轉(zhuǎn)軸配合而能夠夾持工件的第二裝夾轉(zhuǎn)軸，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動同步帶與第二裝夾轉(zhuǎn)軸傳動連接于一起。

進一步，工作臺上還設置有用于檢測夾持驅(qū)動裝置于傳動絲桿上的極限位置的極限位置傳感器和用于檢測夾持驅(qū)動裝置于傳動絲桿上的零點位置的零點位置傳感器，斜面還設置有用于檢測橫向滑臺于縱向滑臺導軌上的極限位置的縱向滑臺極限位置傳感器和用于檢測橫向滑臺于縱向滑臺導軌上的零點位置的縱向滑臺零點位置傳感器，橫向滑臺上還設置有用于檢測裝夾臺于橫向滑臺導軌上的極限位置的橫向滑臺極限位置傳感器和用于檢測裝夾臺于橫向滑臺導軌上的零點位置的橫向滑臺零點位置傳感器。

進一步，拋光裝置包括支架、設置于支架上的拋光部件和用于驅(qū)動拋光部件進行拋光工序的拋光驅(qū)動裝置，拋光部件包括拋光輪，拋光驅(qū)動裝置通過V形皮帶帶動拋光輪進行旋轉(zhuǎn)。

本發(fā)明的有益效果是：一種多自由度混聯(lián)拋光系統(tǒng)，采用多自由度混聯(lián)的機械結(jié)構(gòu)，成本低，適應不同類型工件的能力強；采用柔性氣動打磨力控制，打磨質(zhì)量穩(wěn)定；能夠根據(jù)工件表面的形狀變化進行隨動擺動，響應快，打磨效率高。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實例對本發(fā)明作進一步說明。

圖1是本發(fā)明多自由度混聯(lián)拋光系統(tǒng)的示意圖；

圖2是工作臺的示意圖；

圖3是工作臺的主視圖；

圖4是夾持驅(qū)動裝置的主視圖；

圖5是夾持驅(qū)動裝置的側(cè)視圖；

圖6是夾持驅(qū)動裝置中的橫向滑臺部分的主視圖；

圖7是夾持驅(qū)動裝置中的縱向滑臺部分的主視圖；

圖8是夾持驅(qū)動裝置中的隨動滑臺部分的示意圖；

圖9是拋光裝置的示意圖。

具體實施方式

參照圖1-圖9，本發(fā)明的一種多自由度混聯(lián)拋光系統(tǒng)，包括工作臺1、設置于工作臺1之上用于對工件進行多角度運動的夾持驅(qū)動裝置2和用于對工件進行拋光處理的拋光裝置3，工作臺1上設置有用于驅(qū)動夾持驅(qū)動裝置2處于不同位置而進行不同工序操作的伺服驅(qū)動系統(tǒng)11，夾持驅(qū)動裝置2包括用于夾持工件并使工件進行轉(zhuǎn)動的裝夾臺21、用于驅(qū)動裝夾臺21橫向運動的橫向滑臺22、用于驅(qū)動橫向滑臺22與裝夾臺21一起縱向運動的縱向滑臺23和用于根據(jù)工件自身表面形狀變化而驅(qū)動裝夾臺21、橫向滑臺22與縱向滑臺23一起進行旋轉(zhuǎn)運動與直線運動的隨動滑臺25，工作臺1和拋光裝置3通過連接支架4可調(diào)整位置地連接于一起，伺服驅(qū)動系統(tǒng)11包括用于提供動力的伺服電機12和用于使夾持驅(qū)動裝置2進行橫向運動的傳動絲桿13，傳動絲桿13通過聯(lián)軸器與伺服電機12連接于一起，傳動絲桿13與工作臺1軸承連接于一起，工作臺1上于傳動絲桿13和伺服電機12的兩邊設置有用于使夾持驅(qū)動裝置2平穩(wěn)滑動的直線導軌14，夾持驅(qū)動裝置2還包括大托板24和用于承載隨動滑臺25的隨動滑臺托板25a，大托板24的底部設置有用于與直線導軌14配合使用的大托板滑塊24a和用于與傳動絲桿13配合使用的大托板傳動螺母24b，大托板24的頂部設置有用于使隨動滑臺托板25a進行縱向滑動的隨動滑臺導軌25b，隨動滑臺托板25a的底部設置有用于與隨動滑臺導軌25b配合使用的隨動滑臺滑塊25c。工作時，工作臺1和拋光裝置3的相對位置可以通過連接支架4中的槽孔進行調(diào)節(jié)，從而適應不同尺寸大小的工件。夾持驅(qū)動裝置2通過大托板滑塊24a安裝在工作臺1上的直線導軌14上，當工作臺1上的伺服電機12驅(qū)動傳動絲桿13轉(zhuǎn)動時，設置于夾持驅(qū)動裝置2上與傳動絲桿13配合的大托板傳動螺母24b便會沿著傳動絲桿13進行直線運動，于是，可以通過控制工作臺1上的伺服電機12來控制夾持驅(qū)動裝置2分別到達工作臺1的上料工位、下料工位和拋光工位。

其中，參照圖4-圖8，隨動滑臺托板25a的頂部設置有用于使隨動滑臺25進行旋轉(zhuǎn)的隨動滑臺轉(zhuǎn)軸25d和隨動滑臺支撐滾輪25e，隨動滑臺25設置于隨動滑臺支撐滾輪25e的上方并通過隨動滑臺轉(zhuǎn)軸25d與隨動滑臺托板25a連接于一起，大托板24的頂部還設置有用于推動隨動滑臺25進行旋轉(zhuǎn)的隨動滑臺推氣缸25f，隨動滑臺推氣缸25f通過推桿轉(zhuǎn)銷與隨動滑臺25連接于一起，隨動滑臺25包括斜面，縱向滑臺23設置于斜面之上。工作時，隨動滑臺推氣缸25f會根據(jù)工件表面形狀的變化推動隨動滑臺25與安裝于其上的縱向滑臺23、橫向滑臺22和裝夾臺21一起進行運動，隨動滑臺推氣缸25f可以為兩個，當兩個隨動滑臺推氣缸25f分別進行伸展和內(nèi)縮的操作時，隨動滑臺25與安裝于其上的縱向滑臺23、橫向滑臺22和裝夾臺21可以繞隨動滑臺轉(zhuǎn)軸25d轉(zhuǎn)動；當兩個隨動滑臺推氣缸25f同時進行伸展和內(nèi)縮的操作時，隨動滑臺25與安裝于其上的縱向滑臺23、橫向滑臺22和裝夾臺21可以沿著隨動滑臺導軌25b進行直線往復運動。

其中，參照圖5-圖7，縱向滑臺23之上設置有縱向滑臺驅(qū)動電機23a和縱向滑臺傳動絲桿23b，縱向滑臺驅(qū)動電機23a通過縱向滑臺同步帶23c與縱向滑臺傳動絲桿23b傳動連接于一起，縱向滑臺傳動絲桿23b軸承設置于縱向滑臺23之上，縱向滑臺傳動絲桿23b的兩邊設置有用于使橫向滑臺22平穩(wěn)滑動的縱向滑臺導軌23d，斜面上設置有用于檢測橫向滑臺22于縱向滑臺導軌23d上的極限位置的縱向滑臺極限位置傳感器23g和用于檢測橫向滑臺22于縱向滑臺導軌23d上的零點位置的縱向滑臺零點位置傳感器23h。工作時，縱向滑臺驅(qū)動電機23a通過縱向滑臺同步帶23c驅(qū)動縱向滑臺傳動絲桿23b進行轉(zhuǎn)動，從而驅(qū)動橫向滑臺22和裝夾臺21一起豎直往復直線運動，另外，橫向滑臺22設置有用于與縱向滑臺極限位置傳感器23g和縱向滑臺零點位置傳感器23h配合使用的縱向滑臺傳感器擋片，通過縱向滑臺傳感器擋片、縱向滑臺極限位置傳感器23g和縱向滑臺零點位置傳感器23h之間的作用，可以檢測出橫向滑臺22于縱向滑臺23上進行運動的零點位置和極限位置，并可以使其自動回到零點位置。

其中，參照圖5-圖7，橫向滑臺22的底部設置有用于與縱向滑臺導軌23d配合使用的縱向滑臺滑塊23e和用于與縱向滑臺傳動絲桿23b配合使用的縱向滑臺傳動螺母，橫向滑臺22之上設置有橫向滑臺驅(qū)動電機22a和橫向滑臺傳動絲桿22b，橫向滑臺驅(qū)動電機22a通過橫向滑臺同步帶22c與橫向滑臺傳動絲桿22b傳動連接于一起，橫向滑臺傳動絲桿22b軸承設置于橫向滑臺22之上，橫向滑臺傳動絲桿22b的兩邊設置有用于使裝夾臺21平穩(wěn)滑動的橫向滑臺導軌22d，橫向滑臺22上還設置有用于檢測裝夾臺21于橫向滑臺導軌22d上的極限位置的橫向滑臺極限位置傳感器22f和用于檢測裝夾臺21于橫向滑臺導軌22d上的零點位置的橫向滑臺零點位置傳感器22g。工作時，橫向滑臺驅(qū)動電機22a通過橫向滑臺同步帶22c驅(qū)動橫向滑臺傳動絲桿22b進行轉(zhuǎn)動，從而驅(qū)動裝夾臺21進行橫向往復直線運動。另外，裝夾臺21設置有用于與橫向滑臺極限位置傳感器22f和橫向滑臺零點位置傳感器22g配合使用的橫向滑臺傳感器擋片，通過橫向滑臺傳感器擋片、橫向滑臺極限位置傳感器22f和橫向滑臺零點位置傳感器22g之間的作用，可以檢測出裝夾臺21于橫向滑臺22上進行運動的零點位置和極限位置，并可以使其自動回到零點位置。

其中，參照圖4-圖6，裝夾臺21的底部設置有用于與橫向滑臺導軌22d配合使用的橫向滑臺滑塊22e和用于與橫向滑臺傳動絲桿22b配合使用的裝夾臺傳動螺母21a，裝夾臺21之上設置有第一裝夾轉(zhuǎn)軸21b、裝夾壓板21c和裝夾氣缸21d，第一裝夾轉(zhuǎn)軸21b設置于裝夾壓板21c之上，裝夾壓板21c通過裝夾壓板轉(zhuǎn)銷設置于裝夾臺21之上，裝夾氣缸21d的一端設置于裝夾臺21之上，其另一端通過裝夾推桿轉(zhuǎn)銷21e設置于裝夾壓板21c之上，裝夾臺21還設置有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機21f和用于與第一裝夾轉(zhuǎn)軸21b配合而能夠夾持工件的第二裝夾轉(zhuǎn)軸21g，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機21f通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動同步帶21h與第二裝夾轉(zhuǎn)軸21g傳動連接于一起。當裝夾氣缸21d進行伸縮時，可以推動裝夾壓板21c繞裝夾壓板轉(zhuǎn)銷進行轉(zhuǎn)動，該轉(zhuǎn)動傳遞到第一裝夾轉(zhuǎn)軸21b上，配合第二裝夾轉(zhuǎn)軸21g形成了對工件的夾緊和放松，而旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機21f則通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動同步帶21h將旋轉(zhuǎn)運動傳遞到第二裝夾轉(zhuǎn)軸21g上，結(jié)合第一裝夾轉(zhuǎn)軸21b驅(qū)動工件進行旋轉(zhuǎn)運動。

其中，參照圖1、圖2、圖3和圖8，工作臺1上還設置有用于檢測夾持驅(qū)動裝置2于傳動絲桿13上的極限位置的極限位置傳感器15和用于檢測夾持驅(qū)動裝置2于傳動絲桿13上的零點位置的零點位置傳感器16，結(jié)合設置于大托板24上的大托板傳感器擋片，能夠檢測出夾持驅(qū)動裝置2在工作臺1上運動的零點位置和極限位置，并可以使其自動回到零點位置。

其中，參照圖9，拋光裝置3包括支架31、設置于支架31上的拋光部件32和用于驅(qū)動拋光部件32進行拋光工序的拋光驅(qū)動裝置34，拋光部件32包括拋光輪33，拋光驅(qū)動裝置34通過V形皮帶35帶動拋光輪33進行旋轉(zhuǎn)。拋光驅(qū)動裝置34在支架31上的位置可調(diào)，能夠通過調(diào)整拋光驅(qū)動裝置34在支架31上的位置，使得V形皮帶35的張緊度得到調(diào)整，從而保證拋光輪33順利被帶動旋轉(zhuǎn)，保證拋光裝置3能夠正常工作。

以上是對本發(fā)明的較佳實施進行了具體說明，但本發(fā)明并不局限于上述實施方式，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可作出種種的等同變形或替換，這些等同的變形或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。