一种用于陶瓷螺钉的打磨检测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于陶瓷螺钉的打磨检测系统及方法，旨在解决现有技术中存在的对陶瓷螺钉打磨采用人工手动操作导致生产效率低，而且难以确保每次的打磨量及实现陶瓷螺钉测试时的高精度对位的技术问题，本发明专利技术通过三轴机器人、打磨机构、检测机构及翻转机构的合理结合，使整个打磨系统兼备打磨、检测、翻转及三自由度移载抓取过程，从上料到最终检测并分类归置，中间无需人工参与，机械化的程序使得最终的合格陶瓷螺钉产品一致性高、成品率高、精度高。整个过程持续周期短，各个机构方位安排合理，从而有效节约了时间成本、及加工成本。本发明专利技术的打磨方法高效有序，整个过程无需人工参与，持续周期短且打磨的合格产品一致性高。

A grinding detection system and method for ceramic screws

【技术实现步骤摘要】
一种用于陶瓷螺钉的打磨检测系统及方法
本专利技术涉及打磨系统，具体涉及一种用于陶瓷螺钉的打磨检测系统及方法。
技术介绍
陶瓷螺钉作为一种紧固件，随着科技的不断进步其应用领域也越来越广，例如：在航天航空领域的防干扰器件上，石油领域的耐温、耐腐蚀设备上均有应用。其原因在于：一些特殊环境下，陶瓷螺钉需具备如下特性：防磁特性：常规条件下均可防磁；高低温特性：即在高温环境(800摄氏度)和低温环境(零下70摄氏度)均保持稳定；绝缘特性：在常温下保持良好的绝缘性，防磁特性：常规条件下均可防磁；耐磨性：具有超高的硬度(莫氏9级)；耐腐蚀性：不与强碱、强酸发生化学反应，等等；由于对陶瓷螺钉的性质要求较高，故而对其尺寸精度要求也非常高，为了提高其尺寸精度，目前，人们通常采用手工反复打磨及手工反复检测以达到较高的精度；然而人工手动操作不但生产效率低，生产周期长，而且成品率非常低，导致生产成本大，并且在进行打磨时，难以确保每次的打磨量以及实现陶瓷螺钉测试时的高精度对位和陶瓷螺钉的频率精确控制。因此，现亟需一种工作效率高、成本低、成品率高的打磨系统及打磨方法。
技术实现思路
本专利技术旨在解决现有技术中存在的对陶瓷螺钉打磨采用人工手动操作，不但生产效率低，生产周期长，而且成品率非常低，导致生产成本大，进行打磨时，难以确保每次的打磨量以及实现陶瓷螺钉测试时的高精度对位和陶瓷螺钉的频率精确控制的技术问题，而提供一种用于陶瓷螺钉的打磨检测系统及方法。为达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：一种用于陶瓷螺钉的打磨检测系统，其特殊之处在于：包括三轴机器人；所述三轴机器人包括两个沿X轴方向设置且相互平行的X向组件；两个所述X向组件上滑动连接有Y向组件，Y向组件能够在X向组件上沿X轴方向滑动；所述Y向组件上滑动连接有Z向组件，Z向组件能够在Y向组件上沿Y轴方向滑动；所述Z向组件上滑动连接有抓取组件，所述抓取组件能够在Z向组件沿Z轴方向滑动；所述抓取组件包括电爪、电爪连接板、力传感器以及电爪手指；所述电爪连接板安装于Z向组件上，电爪连接板下端安装电爪，电爪的活动端设置三根电爪手指，用于夹持陶瓷螺钉；电爪连接板上端安装力传感器，用于检测电爪夹持力大小；在所述抓取组件的下方、两个X向组件之间，设有用于打磨陶瓷螺钉的打磨机构、用于检测陶瓷螺钉的检测机构以及用于翻转陶瓷螺钉的翻转机构。进一步地，所述打磨机构包括打磨底板；所述打磨底板下方安装电机，其上方设有转盘打磨连接杆、砂纸固定板以及导杆；所述电机驱动转盘转动；所述打磨连接杆一端与转盘边缘铰接，另一端与砂纸固定板铰接；所述导杆固定于打磨底板上；所述砂纸固定板下方设有滑块；所述滑块与导杆滑动连接；所述砂纸固定板的上方固定铺设砂纸。进一步地，所述打磨底板和砂纸固定板上均设有多个落尘孔，打磨底板的下方设有与多个落尘孔对应的真空腔体，打磨底板的上方设有用于吹扫打磨屑的吹扫软管；所述真空腔体与外部抽真空装置连接；所述吹扫软管连接外部气源；所述电机通过同步带组件驱动转盘转动；所述同步带组件包括同步带旋转轴、主动带轮、从动带轮以及同步带；所述同步带旋转轴与打磨底板可旋转连接，并与转盘固定连接；所述主动带轮固定套装于电机的输出轴上；所述从动带轮固定套装于同步带旋转轴上；所述同步带套装在主动带轮和从动带轮上。进一步地，所述打磨底板上设有长条孔，其下方还设有电机安装板、张紧块、调节螺钉以及轴承座安装板；所述电机安装板上设有腰形孔，腰形孔内设有紧定螺钉；所述紧定螺钉穿过腰形孔将电机安装板安装于打磨底板上；所述电机安装于电机安装板下方，其输出轴依次穿过电机安装板、所述长条孔后与主动带轮连接；所述张紧块与电机安装板间存有间隙；所述调节螺钉依次与张紧块以及电机安装板螺纹连接；所述轴承座安装板上安装轴承座；所述同步带旋转轴下端安装于轴承座的轴承内，其上端安装从动带轮以及转盘。进一步地，所述检测机构包括检测单元、上压紧单元以及至少一个下夹紧单元；所述上压紧单元包括安装于检测底板下方的直线摆动气缸和位于检测底板上方的压板；所述直线摆动气缸的活塞杆穿过检测底板与压板连接，用于驱动压板横向摆动和竖向移动；所述下夹紧单元包括滤波器腔体、驱动机构和夹持组件；所述滤波器腔体包括安装于压板下方的滤波器上腔体和安装于检测底板上方的滤波器下腔体；所述滤波器上腔体在直线摆动气缸的驱动下可与滤波器下腔体形成闭合腔体；所述夹持组件安装于滤波器下腔体的腔内底部；所述驱动机构安装于检测底板下方，用于驱动夹持组件夹紧待检测陶瓷螺钉；所述检测单元包括检测传感器和计算机，所述检测传感器一端伸入滤波器下腔体内，另一端与计算机连接。进一步地，所述驱动机构为双联直线气缸；所述夹持组件包括夹头座、夹头和夹头法兰；所述夹头座上端设有大口端向上的锥孔，夹头座的下端依次穿过滤波器下腔体、检测底板与双联直线气缸的活塞杆连接；所述夹头法兰固定安装于滤波器下腔体内；所述夹头法兰的内壁上设有环形凸起；所述夹头上端的外圆上设有与环形凸起卡合连接的环形凹槽，夹头的下端呈圆锥形且位于所述锥孔内，其侧壁上沿圆周方向设有多条胀紧槽；所述环形凹槽的轴向尺寸大于环形凸起的轴向尺寸。进一步地，所述滤波器上腔体的腔内顶部设有弹性柱组件；所述弹性柱组件包括螺杆和弹性柱；所述螺杆穿设于滤波器上腔体上并与滤波器上腔体螺纹连接；所述弹性柱上端嵌入螺杆，下端指向夹持组件；所述检测底板上还设有两个工装限位板；两个工装限位板之间的距离与所述压板的尺寸相适配，用于对压板竖向移动过程进行导向；所述工装限位板的上端面为斜面。进一步地，所述翻转机构包括平板；所述平板上开设有顶升孔，平板的上方设有托盘和旋转气缸，平板的下方设有单轴驱动器，所述托盘上划分有零件合格区与零件不合格区；所述旋转气缸的旋转轴上设有气爪；所述气爪的两个爪上分别设有一个翻转手指，两个翻转手指位于顶升孔上方；所述单轴驱动器的输出端安装有顶升块；所述顶升块的顶端与顶升孔对应，使得该顶端可穿过顶升孔。进一步地，所述平板上方还设有调整组件；所述调整组件包括输出端竖直向上的摆缸和水平安装于摆缸输出端的旋转台，所述旋转台的上表面平面度≤0.02mm；所述平板下方还设有均沿X轴方向设置的两个平板导轨和无杆缸；所述平板与无杆缸的输出端连接；两个平板导轨位于无杆缸的两侧，并与平板滑动连接。基于上述的一种用于陶瓷螺钉的打磨检测系统，本专利技术还提供了一种用于陶瓷螺钉的打磨检测方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：步骤1)第一次翻转；三轴机器人抓取陶瓷螺钉螺杆端送至本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于陶瓷螺钉的打磨检测系统，其特征在于：/n包括三轴机器人(4-0)；/n所述三轴机器人(4-0)包括两个沿X轴方向设置且相互平行的X向组件(4-1)；两个所述X向组件(4-1)上滑动连接有Y向组件(4-9)，Y向组件(4-9)能够在X向组件(4-1)上沿X轴方向滑动；所述Y向组件(4-9)上滑动连接有Z向组件(4-10)，Z向组件(4-10)能够在Y向组件(4-9)上沿Y轴方向滑动；所述Z向组件(4-10)上滑动连接有抓取组件，所述抓取组件能够在Z向组件(4-10)沿Z轴方向滑动；/n所述抓取组件包括电爪(4-7)、电爪连接板(4-6)、力传感器(4-4)以及电爪手指(4-8)；/n所述电爪连接板(4-6)安装于Z向组件上，电爪连接板(4-6)下端安装电爪(4-7)，电爪(4-7)的活动端设置三根电爪手指(4-8)，用于夹持陶瓷螺钉；电爪连接板(4-6)上端安装力传感器(4-4)，用于检测电爪夹持力大小；/n在所述抓取组件的下方、两个X向组件(4-1)之间，设有用于打磨陶瓷螺钉的打磨机构(3-0)、用于检测陶瓷螺钉的检测机构(2-0)以及用于翻转陶瓷螺钉的翻转机构(1-0)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种用于陶瓷螺钉的打磨检测系统，其特征在于：
包括三轴机器人(4-0)；
所述三轴机器人(4-0)包括两个沿X轴方向设置且相互平行的X向组件(4-1)；两个所述X向组件(4-1)上滑动连接有Y向组件(4-9)，Y向组件(4-9)能够在X向组件(4-1)上沿X轴方向滑动；所述Y向组件(4-9)上滑动连接有Z向组件(4-10)，Z向组件(4-10)能够在Y向组件(4-9)上沿Y轴方向滑动；所述Z向组件(4-10)上滑动连接有抓取组件，所述抓取组件能够在Z向组件(4-10)沿Z轴方向滑动；
所述抓取组件包括电爪(4-7)、电爪连接板(4-6)、力传感器(4-4)以及电爪手指(4-8)；
所述电爪连接板(4-6)安装于Z向组件上，电爪连接板(4-6)下端安装电爪(4-7)，电爪(4-7)的活动端设置三根电爪手指(4-8)，用于夹持陶瓷螺钉；电爪连接板(4-6)上端安装力传感器(4-4)，用于检测电爪夹持力大小；
在所述抓取组件的下方、两个X向组件(4-1)之间，设有用于打磨陶瓷螺钉的打磨机构(3-0)、用于检测陶瓷螺钉的检测机构(2-0)以及用于翻转陶瓷螺钉的翻转机构(1-0)。


2.根据权利要求1所述的一种用于陶瓷螺钉的打磨检测系统，其特征在于：所述打磨机构(3-0)包括打磨底板(3-4)；
所述打磨底板(3-4)下方安装电机(3-1)，其上方设有转盘(3-11)打磨连接杆(3-12)、砂纸固定板(3-17)以及导杆(3-19)；
所述电机(3-1)驱动转盘(3-11)转动；
所述打磨连接杆(3-12)一端与转盘(3-11)边缘铰接，另一端与砂纸固定板(3-17)铰接；
所述导杆(3-19)固定于打磨底板(3-4)上；
所述砂纸固定板(3-17)下方设有滑块(3-18)；
所述滑块(3-18)与导杆(3-19)滑动连接；
所述砂纸固定板(3-17)的上方固定铺设砂纸(3-15)。


3.根据权利要求2所述的一种用于陶瓷螺钉的打磨检测系统，其特征在于：
所述打磨底板(3-4)和砂纸固定板(3-17)上均设有多个落尘孔，打磨底板(3-4)的下方设有与多个落尘孔对应的真空腔体，打磨底板(3-4)的上方设有用于吹扫打磨屑的吹扫软管(3-21)；
所述真空腔体与外部抽真空装置连接；
所述吹扫软管(3-21)连接外部气源；
所述电机(3-1)通过同步带组件驱动转盘(3-11)转动；
所述同步带组件包括同步带旋转轴(3-8)、主动带轮(3-5)、从动带轮(3-6)以及同步带(3-7)；
所述同步带旋转轴(3-8)与打磨底板(3-4)可旋转连接，并与转盘(3-11)固定连接；
所述主动带轮(3-5)固定套装于电机(3-1)的输出轴上；
所述从动带轮(3-6)固定套装于同步带旋转轴(3-8)上；
所述同步带(3-7)套装在主动带轮(3-5)和从动带轮(3-6)上。


4.根据权利要求3所述的一种用于陶瓷螺钉的打磨检测系统，其特征在于：
所述打磨底板(3-4)上设有长条孔，其下方还设有电机安装板(3-2)、张紧块(3-3)、调节螺钉以及轴承座安装板(3-10)；
所述电机安装板(3-2)上设有腰形孔，腰形孔内设有紧定螺钉；
所述紧定螺钉穿过腰形孔将电机安装板(3-2)安装于打磨底板(3-4)上；
所述电机(3-1)安装于电机安装板(3-2)下方，其输出轴依次穿过电机安装板(3-2)、所述长条孔后与主动带轮(3-5)连接；
所述张紧块(3-3)与电机安装板(3-2)间存有间隙；
所述调节螺钉依次与张紧块(3-3)以及电机安装板(3-2)螺纹连接；
所述轴承座安装板(3-10)上安装轴承座(3-9)；
所述同步带旋转轴(3-8)下端安装于轴承座(3-9)的轴承内，其上端安装从动带轮(3-6)以及转盘(3-11)。


5.根据权利要求1至4任一所述的一种用于陶瓷螺钉的打磨检测系统，其特征在于：所述检测机构(2-0)包括检测单元、上压紧单元以及至少一个下夹紧单元；
所述上压紧单元包括安装于检测底板(2-15)下方的直线摆动气缸(2-7)和位于检测底板(2-15)上方的压板(2-8)；所述直线摆动气缸(2-7)的活塞杆穿过检测底板(2-15)与压板(2-8)连接，用于驱动压板(2-8)横向摆动和竖向移动；
所述下夹紧单元包括滤波器腔体、驱动机构和夹持组件；
所述滤波器腔体包括安装于压板(2-8)下方的滤波器上腔体(2-1)和安装于检测底板(2-15)上方的滤波器下腔体(2-2)；所述滤波器上腔体(2-1)在直线摆动气缸(2-7)...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭磊，李佩，赵瑞杰，
申请(专利权)人：西安航天精密机电研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61