一种基于工业机械手的不锈钢弯管管内抛光系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于工业机械手的不锈钢弯管管内抛光系统，包括工业机械手、夹紧机构、上料车和管内抛光机构；所述夹紧机构安装在工业机械手的末端；所述夹紧机构包括机械支撑单元和夹紧动作单元；所述机械支撑单元包括机械手连接件、加强肋、主连接板和直角固定块；所述上料车包括型材机架、四条输送导轨、四个输送滑块、置物板和上料传送单元；所述管内抛光机构包括抛光机架，以及安装在抛光机架上的缓冲单元和抛光单元。本发明专利技术所述的不锈钢弯管管内抛光系统能够完全实现不锈钢弯管管内的自动抛光，可完全代替人工操作，显著提供工作效率，降低人力成本，提高企业的自动化水平。

Stainless steel bend pipe internal polishing system based on industrial manipulator

The invention provides a stainless steel pipe industry manipulator tube polishing system based on industrial robot, including clamping mechanism, charging pipe and polishing mechanism; the clamping mechanism is mounted at the end of the industrial manipulator; the clamping mechanism comprises a mechanical support unit and a clamping action unit; the mechanical support unit including manipulator connecting piece, the reinforcing rib and the main connecting plate and a right angle fixing block; the upper car frame, including profiles of four conveying rails, four conveying slider, placing plate and a feeding transmission unit; the tube polishing mechanism comprises a polishing machine frame, and installed in the frame buffer unit and polishing polishing unit. The stainless steel elbow pipe polishing system can realize automatic polishing of stainless steel elbow pipe, can completely replace the manual operation, significantly improve work efficiency, reduce labor costs, improve the automation level of the enterprise.

【技术实现步骤摘要】
一种基于工业机械手的不锈钢弯管管内抛光系统
本专利技术属于自动化设备领域，具体涉及一种基于工业机械手的不锈钢弯管管内抛光系统。
技术介绍
不锈钢具有良好的耐蚀性能，抗高温氧化性能，较好的低温性能及优良的机械与加工性能；因此广泛用于化工、石油、食品、航天航空、医疗器械等部门作为输送管道使用。实际生产中，一些领域要求不锈钢弯管的内表面光洁，比如牛奶输送管道等食品级圆管。为了使不锈钢弯管内表面具有一定的表面光洁度，需要对该不锈钢弯管的管内进行抛光。以往，对弯折过的不锈钢弯管的管内抛光，还主要依赖于人力，这种方式具有工艺稳定性不好，抛光难度大、工作效率低，成本高等缺点。
技术实现思路
本专利技术针对上述现有技术的不足，提供了一种基于工业机械手的不锈钢弯管管内抛光系统；该不锈钢弯管管内抛光系统自动化程度高、抛光质量好。本专利技术是通过如下技术方案实现的：一种基于工业机械手的不锈钢弯管管内抛光系统，包括工业机械手、夹紧机构、上料车和管内抛光机构；所述夹紧机构安装在工业机械手的末端；所述夹紧机构包括机械支撑单元和夹紧动作单元；所述机械支撑单元包括机械手连接件、加强肋、主连接板和直角固定块；机械手连接件与工业机械手相连，所述主连接板竖直的安装在机械手连接件的下端，主连接板的上端与机械手连接件通过螺栓紧固连接；所述直角固定块包括一体连接互相垂直的水平板和竖直板，主连接板的下端与直角固定块的水平板通过螺栓紧固连接；所述水平板的中心位置设置有一长方形通槽，所述竖直板的中心位置设置有一圆形通孔；所述加强肋呈三角形，安装在主连接板与机械手连接件的连接处；所述夹紧动作单元包括夹紧气缸、气缸连接件、上限位弧形块、夹持传动件、限位块安装座和下限位弧形块；所述夹紧气缸固定安装在直角固定块的竖直板上，夹紧气缸的轴杆穿过竖直板上的圆形通孔，与气缸连接件连接；所述气缸连接件的端部设置有一开槽；所述开槽的两侧设置有同轴的两个通孔；所述限位块安装座内部中空，通过螺栓固定安装在直角固定块的水平板的底部；所述限位块安装座上设置有一用于与夹持传动件铰接的通孔；上限位弧形块通过螺栓固定在限位块安装座的底部；所述夹持传动件呈长条状，所述夹持传动件的上端设置有一条形孔，中部设置有转动圆孔，底端设置有一倾斜面；下限位弧形块通过螺栓固定在夹持传动件的底端倾斜面上；所述夹持传动件由下至上依次穿过限位块安装座的中空腔、直角固定块上水平板的长方形通槽和气缸连接件端部的开槽；一个销轴穿过夹持传动件上端的条形孔和气缸连接件上的两个通孔，将夹持传动件与气缸连接件铰接连接在一起；另一个销轴穿过夹持传动件中部的转动圆孔和限位块安装座上的通孔，将夹持传动件与限位块安装座铰接连接在一起。所述上料车包括型材机架、四条输送导轨、四个输送滑块、置物板和上料传送单元；所述型材机架底部设置有脚轮和地脚；四条输送导轨相互平行的固定安装在型材机架的顶部，并且均匀布置；每条输送导轨上均安装有一输送滑块，所述输送滑块可沿着输送导轨滑移；置物板设置在型材机架的顶部，与每个输送滑块均通过螺栓紧固连接；所述置物板用于放置待加工零件盒；所述上料传送单元安装在型材机架的顶部中间位置，位于两条输送导轨之间；所述上料传送单元包括主支撑板、步进电机、大带轮、电机固定板、传送带、小带轮、第一轴承座、滑块、丝杠和第二轴承座；所述主支撑板的两端固定安装在型材机架上；步进电机通过电机固定板固定安装在主支撑板的下表面；小带轮与步进电机的输出轴相连，传送带安装在小带轮和大带轮上；丝杠通过第一轴承座和第二轴承座安装在主支撑板的上表面，丝杠的一端与大带轮相连，由大带轮驱动；滑块安装在丝杠上，丝杠旋转时，带动滑块做直线运动；所述滑块与置物板通过螺栓紧固连接，两者联动；所述管内抛光机构包括抛光机架，以及安装在抛光机架上的缓冲单元和抛光单元；所述抛光机架由底座和立柱搭建而成，顶部设置有水平的面板；所述缓冲单元包括下底板缓冲弹簧、下底板缓冲块、下底板弹簧支撑座、抛光上底板、抛光下底板、上底板弹簧支撑座、上底板缓冲弹簧、上底板缓冲块、下底板直线导轨模块和上底板直线导轨模块；下底板弹簧支撑座通过螺钉固定在面板上，下底板缓冲弹簧装夹在下底板弹簧支撑座和下底板缓冲块之间，下底板缓冲块通过螺钉与抛光下底板连接，下底板直线导轨模块包括两根平行的直线导轨模块，所述直线导轨模块的导轨固定安装在面板上，所述直线导轨模块的滑块通过螺钉与抛光下底板连接；上底板弹簧支撑座通过螺钉安装在抛光下底板上，上底板缓冲弹簧装夹在上底板弹簧支撑座和上底板缓冲块之间；上底板缓冲块通过螺钉与抛光上底板连接，上底板直线导轨模块包括两根平行的直线导轨模块，所述直线导轨模块的导轨固定安装在抛光下底板上，所述直线导轨模块的滑块通过螺钉与抛光上底板连接；所述抛光单元包括前夹具、后夹具、磨头底座和抛光磨头；前夹具和后夹具均固定在抛光上底板上，前夹具和后夹具平行，磨头底座装夹在前夹具和后夹具中，抛光磨头固定在磨头底座的前端。本专利技术所述的基于工业机械手的不锈钢弯管管内抛光系统具有如下有益效果：1、本专利技术所述的夹紧机构通过机械支撑单元和夹紧动作单元的巧妙配合，以及在底部设置与不锈钢弯管内弧面相匹配的限位弧形块，使得夹紧机构可以与待加工的不锈钢弯管表面贴合压紧，在气缸力以及摩擦力的作用下待加工的不锈钢弯管不会掉落，能够实现更加可靠的夹紧，而且控制简便。同时，该夹紧机构还实现了模块化的设计，通过机械手连接件其可以与多种规格和型号的工业机械手相连。2、本专利技术所述的上料车通过步进电机驱动以及传动机构的传动使得丝杠旋转，从而带动丝杠上的滑块实现前后移动，而此滑块又与置物板通过螺栓进行了刚性连接，因此滑块可以带动置物板在输送导轨上实现前后运行，从而实现了对待加工零件的上料与下料。机器人抛光操作完成后，操作人员可以通过该上料车非常安全地卸下加工完毕的工件，再装上未加工的工件。在装料期间，机械手可以对其他上料车上的工件进行抛光，不会中断作业，可显著提高工作效率。3、本专利技术所述的管内抛光机构通过设置两组弹簧缓冲装置，避免了不锈钢弯管内表面抛光时由于刚性冲击而导致弯管内表面被烧坏等不利因素，能够控制抛光压力在一定范围内波动，有效地提高了不锈钢弯管内表面的抛光质量。4、本专利技术所述的不锈钢弯管管内抛光系统能够完全实现不锈钢弯管管内的自动抛光，可完全代替人工操作，显著提供工作效率，降低人力成本，提高企业的自动化水平。附图说明图1为本专利技术所述不锈钢弯管管内抛光系统的整体结构图；图2为本专利技术所述夹紧机构的结构图；图3为本专利技术所述夹持传动件的结构图；图4为本专利技术所述上料车的结构图；图5为本专利技术所述上料传送单元的结构图；图6为本专利技术所述管内抛光机构的结构图；图中各标号的含义如下：夹紧机构1、上料车2、管内抛光机构3、工业机械手4、不锈钢弯管131、上限位弧形块132、夹持传动件133、限位块安装座134、夹紧气缸135、气缸连接件136、主连接板137、机械手连接件138、加强肋139、直角固定块140、下限位弧形块141、条形孔142、转动圆孔143、型材机架201、脚轮202、地脚203、输送导轨204、输送滑块205、置物板206、上料传送单元207、待加工零件盒209、主支撑板271、步进电机272、大带轮273、电机固本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于工业机械手的不锈钢弯管管内抛光系统，其特征在于，包括工业机械手(4)、夹紧机构(1)、上料车(2)和管内抛光机构(3)；所述夹紧机构(1)安装在工业机械手(4)的末端；所述夹紧机构(1)包括机械支撑单元和夹紧动作单元；所述机械支撑单元包括机械手连接件(138)、加强肋(139)、主连接板(137)和直角固定块(140)；机械手连接件(138)与工业机械手(4)相连，所述主连接板(137)竖直的安装在机械手连接件(138)的下端，主连接板(137)的上端与机械手连接件(138)通过螺栓紧固连接；所述直角固定块(140)包括一体连接互相垂直的水平板和竖直板，主连接板(137)的下端与直角固定块(140)的水平板通过螺栓紧固连接；所述水平板的中心位置设置有一长方形通槽，所述竖直板的中心位置设置有一圆形通孔；所述加强肋(139)呈三角形，安装在主连接板(137)与机械手连接件(138)的连接处；所述夹紧动作单元包括夹紧气缸(135)、气缸连接件(136)、上限位弧形块(132)、夹持传动件(133)、限位块安装座(134)和下限位弧形块(141)；所述夹紧气缸(135)固定安装在直角固定块(140)的竖直板上，夹紧气缸(135)的轴杆穿过竖直板上的圆形通孔，与气缸连接件(136)连接；所述气缸连接件(136)的端部设置有一开槽；所述开槽的两侧设置有同轴的两个通孔；所述限位块安装座(134)内部中空，通过螺栓固定安装在直角固定块(140)的水平板的底部；所述限位块安装座(134)上设置有一用于与夹持传动件(133)铰接的通孔；上限位弧形块(132)通过螺栓固定在限位块安装座(134)的底部；所述夹持传动件(133)呈长条状，所述夹持传动件(133)的上端设置有一条形孔(142)，中部设置有转动圆孔(143)，底端设置有一倾斜面；下限位弧形块(141)通过螺栓固定在夹持传动件(133)的底端倾斜面上；所述夹持传动件(133)由下至上依次穿过限位块安装座(134)的中空腔、直角固定块(140)上水平板的长方形通槽和气缸连接件(136)端部的开槽；一个销轴穿过夹持传动件(133)上端的条形孔(142)和气缸连接件(136)上的两个通孔，将夹持传动件(133)与气缸连接件(136)铰接连接在一起；另一个销轴穿过夹持传动件(133)中部的转动圆孔(143)和限位块安装座(134)上的通孔，将夹持传动件(133)与限位块安装座(134)铰接连接在一起；所述上料车(2)包括型材机架(201)、四条输送导轨(204)、四个输送滑块(205)、置物板(206)和上料传送单元(207)；所述型材机架(201)底部设置有脚轮(202)和地脚(203)；四条输送导轨(204)相互平行的固定安装在型材机架(201)的顶部，并且均匀布置；每条输送导轨(204)上均安装有一输送滑块(205)，所述输送滑块(205)可沿着输送导轨(204)滑移；置物板(206)设置在型材机架(201)的顶部，与每个输送滑块(205)均通过螺栓紧固连接；所述置物板(206)用于放置待加工零件盒(209)；所述上料传送单元(207)安装在型材机架(201)的顶部中间位置，位于两条输送导轨(204)之间；所述上料传送单元(207)包括主支撑板(271)、步进电机(272)、大带轮(273)、电机固定板(274)、传送带(275)、小带轮(276)、第一轴承座(277)、滑块(278)、丝杠(279)和第二轴承座(280)；所述主支撑板(271)的两端固定安装在型材机架(201)上；步进电机(272)通过电机固定板(274)固定安装在主支撑板(271)的下表面；小带轮(276)与步进电机(272)的输出轴相连，传送带(275)安装在小带轮(276)和大带轮(273)上；丝杠(279)通过第一轴承座(277)和第二轴承座(280)安装在主支撑板(271)的上表面，丝杠(279)的一端与大带轮(273)相连，由大带轮(273)驱动；滑块(278)安装在丝杠(279)上，丝杠(279)旋转时，带动滑块(278)做直线运动；所述滑块(278)与置物板(26)通过螺栓紧固连接，两者联动；所述管内抛光机构(3)包括抛光机架，以及安装在抛光机架上的缓冲单元和抛光单元；所述抛光机架由底座和立柱搭建而成，顶部设置有水平的面板(314)；所述缓冲单元包括下底板缓冲弹簧(321)、下底板缓冲块(322)、下底板弹簧支撑座(323)、抛光上底板(335)、抛光下底板(324)、上底板弹簧支撑座(325)、上底板缓冲弹簧(326)、上底板缓冲块(327)、下底板直线导轨模块(328)和上底板直线导轨模块(329)；下底板弹簧支撑座(323)通过螺钉固定在面板(314)上，下底板缓冲弹簧(321)装夹在下底板弹...

【技术特征摘要】
1.一种基于工业机械手的不锈钢弯管管内抛光系统，其特征在于，包括工业机械手(4)、夹紧机构(1)、上料车(2)和管内抛光机构(3)；所述夹紧机构(1)安装在工业机械手(4)的末端；所述夹紧机构(1)包括机械支撑单元和夹紧动作单元；所述机械支撑单元包括机械手连接件(138)、加强肋(139)、主连接板(137)和直角固定块(140)；机械手连接件(138)与工业机械手(4)相连，所述主连接板(137)竖直的安装在机械手连接件(138)的下端，主连接板(137)的上端与机械手连接件(138)通过螺栓紧固连接；所述直角固定块(140)包括一体连接互相垂直的水平板和竖直板，主连接板(137)的下端与直角固定块(140)的水平板通过螺栓紧固连接；所述水平板的中心位置设置有一长方形通槽，所述竖直板的中心位置设置有一圆形通孔；所述加强肋(139)呈三角形，安装在主连接板(137)与机械手连接件(138)的连接处；所述夹紧动作单元包括夹紧气缸(135)、气缸连接件(136)、上限位弧形块(132)、夹持传动件(133)、限位块安装座(134)和下限位弧形块(141)；所述夹紧气缸(135)固定安装在直角固定块(140)的竖直板上，夹紧气缸(135)的轴杆穿过竖直板上的圆形通孔，与气缸连接件(136)连接；所述气缸连接件(136)的端部设置有一开槽；所述开槽的两侧设置有同轴的两个通孔；所述限位块安装座(134)内部中空，通过螺栓固定安装在直角固定块(140)的水平板的底部；所述限位块安装座(134)上设置有一用于与夹持传动件(133)铰接的通孔；上限位弧形块(132)通过螺栓固定在限位块安装座(134)的底部；所述夹持传动件(133)呈长条状，所述夹持传动件(133)的上端设置有一条形孔(142)，中部设置有转动圆孔(143)，底端设置有一倾斜面；下限位弧形块(141)通过螺栓固定在夹持传动件(133)的底端倾斜面上；所述夹持传动件(133)由下至上依次穿过限位块安装座(134)的中空腔、直角固定块(140)上水平板的长方形通槽和气缸连接件(136)端部的开槽；一个销轴穿过夹持传动件(133)上端的条形孔(142)和气缸连接件(136)上的两个通孔，将夹持传动件(133)与气缸连接件(136)铰接连接在一起；另一个销轴穿过夹持传动件(133)中部的转动圆孔(143)和限位块安装座(134)上的通孔，将夹持传动件(133)与限位块安装座(134)铰接连接在一起；所述上料车(2)包括型材机架(201)、四条输送导轨(204)、四个输送滑块(205)、置物板(206)和上料传送单元(207)；所述型材机架(201)底部设置有脚轮(202)和地脚(203)；四条输送导轨(204)相互平行的固定安装在型材机架(201)的顶部，并且均匀布置；每条输送导轨(204)上均安装有一输送滑块(205)，所述输送滑块(205)可沿着输送导轨(204)滑移；置物板(206)设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：张正亚，李峰平，周锐，薛伟，周斯加，曹宇，付培红，冮建华，孙存轩，黄继宝，
申请(专利权)人：温州大学激光与光电智能制造研究院，
类型：发明
国别省市：浙江,33