一种紧固件自动打磨及硬度检测系统技术方案

本发明专利技术公开了零件硬度检测领域内的一种紧固件自动打磨及硬度检测系统，该系统由上料机构、自动打磨机构、自动洛氏硬度计、零件转移机构、下料机构组成。通过上述机构的机械及电气化联动，仅需要操作人员上下料，即可实现紧固件上料

【技术实现步骤摘要】
一种紧固件自动打磨及硬度检测系统


[0001]本专利技术属于紧固件加工领域，更具体的说，是一种紧固件自动打磨及硬度检测系统，可作为紧固件热处理后的自动检测设备。

技术介绍

[0002]目前紧固件(包括螺栓、螺柱、螺母等)制造厂家在零件成品热处理后通采用人工手持零件在砂纸上打磨或在高速运转的砂轮侧面打磨出硬度检测平面，然后采用传统机械式洛氏硬度计进行硬度检测。上述传统操作方法中人工打磨后零件上下端面平行度以及打磨平面的光洁度容水平一致性差，影响硬度检测准确度，且大批量生产中人工打磨及硬度检测效率低，劳动强度大，产品质量一致性差，需要通过一种自动化方法解决该类产品的生产制造瓶颈。

技术实现思路

[0003]本专利技术的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种自动转运、打磨及硬度检测紧固件产品的方法，以解决现有技术无法实现零件硬度自动化检测的问题。
[0004]本专利技术的技术解决方案为：
[0005]一种紧固件自动打磨及硬度检测系统，包括：上料机构(1)、自动打磨机构(2)、自动洛氏硬度计(3)、零件转移机构(4)以及下料机构(5)；上料机构(1)、自动打磨机构(2)、自动洛氏硬度计(3)以及下料机构(5)呈一字形顺序排列，零件转移机构(4)与自动打磨机构(2)以及自动洛氏硬度计(3)并列放置；
[0006]所述上料机构(1)由能够沿X、Y、Z三轴移动的机械手实现上料功能，该机械手通过更换夹爪可抓取多种规格的紧固件，机械手头部设有激光测距传感器检测料盘各个位置是否有待测零件；<br/>[0007]所述自动打磨机构(2)具有伺服驱动的可上下位移的打磨平台，打磨平台上具有由气缸驱动的夹紧待打磨零件的打磨固定夹紧机构；打磨平台与打磨固定夹紧机构通过导轨及气缸弹性连接，当打磨固定夹紧机构上的零件与打磨头接触时，打磨固定夹紧机构底部的压力传感器实时监测打磨力度；
[0008]所述自动洛氏硬度计(3)具有自动升降的硬度检测平台，硬度检测平台上固定有硬度检测固定装置，防止待测零件倾倒；
[0009]所述零件转移机构(4)采用一体双爪架构，用于将打磨完成的零件转移至硬度检测平台上，同时将硬度检测完成的零件转移至下料机构的接料盒中；
[0010]所述下料机构(5)根据硬度检测结果自动筛选出合格品及不合格品，并通过对应的传送带将零件分选下料。
[0011]进一步的，所述上料机构(1)包括料盘移动平台(1
‑
1)、第一料盘(1
‑
2)、Y轴伺服电机(1
‑
3)、X轴伺服电机(1
‑
4)、X轴导轨(1
‑
5)、料盘平台移动导轨(1
‑
6)、第二料盘(1
‑
7)、机械手(1
‑
8)、Z轴导轨(1
‑
9)、Z轴伺服电机(1
‑
10)、Y轴导轨(1
‑
11)；
[0012]实际运行中，料盘移动平台(1
‑
1)首先位于初始位置，此时将装满紧固件的第一料盘(1
‑
2)以及第二料盘(1
‑
7)摆放在料盘移动平台(1
‑
1)上的定位槽内，随后启动运行程序，料盘移动平台(1
‑
1)自动移动至上料位置，机械手(1
‑
8)由X轴伺服电机(1
‑
4)、Y轴伺服电机(1
‑
3)驱动移动至第一料盘上方后由Z轴伺服电机(1
‑
10)驱动下移，依次抓取料盘中的零件，第一料盘(1
‑
2)中的零件取完后继续抓取第二料盘(1
‑
7)中的零件，两个料盘中的零件均取完后料盘移动平台(1
‑
1)自动返回至初始位置，更换新的装满零件的料盘；机械手(1
‑
8)抓取零件后移至零件打磨固定夹紧机构上进行打磨工序；
[0013]X轴导轨(1
‑
5)、Y轴导轨(1
‑
11)、Z轴导轨(1
‑
9)分别用于料盘移动平台(1
‑
1)沿X轴、Y轴和Z轴的移动；料盘平台移动导轨(1
‑
6)用于料盘移动平台(1
‑
1)在初始位置到上料位置之间的移动。
[0014]进一步的，自动打磨机构(2)包括打磨头(2
‑
1)、打磨除尘装置(2
‑
2)、光电传感器(2
‑
3)、打磨平台(2
‑
4)、零件夹紧固定装置(2
‑
5)、压力传感器(2
‑
6)、导轨及气缸(2
‑
7)；
[0015]打磨头(2
‑
1)由电机驱动涨紧轮转动，进而带动砂纸带转动，砂纸带与零件接触部位设有一刚性支撑块用于施加打磨力；打磨除尘装置(2
‑
2)通过低压气将打磨粉尘沿砂纸带转动方向吹入粉尘收集盒内，再由所连接的吸尘装置收集粉尘；待测零件由机械手(1
‑
8)移至零件夹紧固定装置(2
‑
5)上，光电传感器(2
‑
3)检测到零件夹紧固定装置(2
‑
5)上有零件后，零件夹紧固定装置(2
‑
5)通过气缸驱动夹爪将零件夹紧，保证零件在打磨过程中不发生晃动，随后打磨平台(2
‑
4)在伺服电机驱动下向上移动，以80～120mm/s的速度快速接近打磨头(2
‑
1)，在零件待打磨平面与打磨头(2
‑
1)距离0.5～1.0mm时打磨电机启动，此时打磨平台(2
‑
4)上移速度降至0.01～0.3mm/s直至到达预定位置；打磨平台(2
‑
4)与打磨固定夹紧机构(2
‑
5)通过导轨及气缸(2
‑
7)弹性连接，两者可相对移动，当零件与打磨头(2
‑
1)接触时，通过连接在打磨夹紧固定装置(2
‑
5)底部的压力传感器(2
‑
6)实时监控打磨力度，打磨头(2
‑
1)按预先设定的打磨时间打磨完成后，打磨平台(2
‑
4)下移至打磨平台的原始位置。
[0016]进一步的，自动洛氏硬度计(3)包括显示屏(3
‑
1)、硬度检测固定装置(3
‑
2)、硬度检测平台(3
‑
3)、光电传感器(3
‑
4)；显示屏(3
‑
1)实时显示硬度检测结果，同时显示硬度检测过程中硬度测试压头位移和载荷曲线；零件转移机构(4)将零件移至硬度检测固定装置(3
‑
2)上，光电传感器(3
‑
4)检测到硬度检测固定装置(3
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种紧固件自动打磨及硬度检测系统，其特征在于包括：上料机构(1)、自动打磨机构(2)、自动洛氏硬度计(3)、零件转移机构(4)以及下料机构(5)；上料机构(1)、自动打磨机构(2)、自动洛氏硬度计(3)以及下料机构(5)呈一字形顺序排列，零件转移机构(4)与自动打磨机构(2)以及自动洛氏硬度计(3)并列放置；所述上料机构(1)由能够沿X、Y、Z三轴移动的机械手实现上料功能，该机械手通过更换夹爪可抓取多种规格的紧固件，机械手头部设有激光测距传感器检测料盘各个位置是否有待测零件；所述自动打磨机构(2)具有伺服驱动的可上下位移的打磨平台，打磨平台上具有由气缸驱动的夹紧待打磨零件的打磨固定夹紧机构；打磨平台与打磨固定夹紧机构通过导轨及气缸弹性连接，当打磨固定夹紧机构上的零件与打磨头接触时，打磨固定夹紧机构底部的压力传感器实时监测打磨力度；所述自动洛氏硬度计(3)具有自动升降的硬度检测平台，硬度检测平台上固定有硬度检测固定装置，防止待测零件倾倒；所述零件转移机构(4)采用一体双爪架构，用于将打磨完成的零件转移至硬度检测平台上，同时将硬度检测完成的零件转移至下料机构的接料盒中；所述下料机构(5)根据硬度检测结果自动筛选出合格品及不合格品，并通过对应的传送带将零件分选下料。2.根据权利要求1所述的一种紧固件自动打磨及硬度检测系统，其特征在于：所述上料机构(1)包括料盘移动平台(1
‑
1)、第一料盘(1
‑
2)、Y轴伺服电机(1
‑
3)、X轴伺服电机(1
‑
4)、X轴导轨(1
‑
5)、料盘平台移动导轨(1
‑
6)、第二料盘(1
‑
7)、机械手(1
‑
8)、Z轴导轨(1
‑
9)、Z轴伺服电机(1
‑
10)、Y轴导轨(1
‑
11)；实际运行中，料盘移动平台(1
‑
1)首先位于初始位置，此时将装满紧固件的第一料盘(1
‑
2)以及第二料盘(1
‑
7)摆放在料盘移动平台(1
‑
1)上的定位槽内，随后启动运行程序，料盘移动平台(1
‑
1)自动移动至上料位置，机械手(1
‑
8)由X轴伺服电机(1
‑
4)、Y轴伺服电机(1
‑
3)驱动移动至第一料盘上方后由Z轴伺服电机(1
‑
10)驱动下移，依次抓取料盘中的零件，第一料盘(1
‑
2)中的零件取完后继续抓取第二料盘(1
‑
7)中的零件，两个料盘中的零件均取完后料盘移动平台(1
‑
1)自动返回至初始位置，更换新的装满零件的料盘；机械手(1
‑
8)抓取零件后移至零件打磨固定夹紧机构上进行打磨工序；X轴导轨(1
‑
5)、Y轴导轨(1
‑
11)、Z轴导轨(1
‑
9)分别用于料盘移动平台(1
‑
1)沿X轴、Y轴和Z轴的移动；料盘平台移动导轨(1
‑
6)用于料盘移动平台(1
‑
1)在自动运行初始位置到上料位置之间的移动。3.根据权利要求2所述的一种紧固件自动打磨及硬度检测系统，其特征在于：自动打磨机构(2)包括打磨头(2
‑
1)、打磨除尘装置(2
‑
2)、光电传感器(2
‑
3)、打磨平台(2
‑
4)、零件夹紧固定装置(2
‑
5)、压力传感器(2
‑
6)、导轨及气缸(2
‑
7)；打磨头(2
‑
1)由电机驱动涨紧轮转动，进而带动砂纸带转动，砂纸带与零件接触部位设有一刚性支撑块用于施加打磨力；打磨除尘装置(2
‑
2)通过低压气将打磨粉尘沿砂纸带转动方向吹入粉尘收集盒内，再由所连接的吸尘装置收集粉尘；待测零件由机械手(1
‑
8)移至零件夹紧固定装置(2
‑
5)上，光电传感器(2
‑
3)检测到零件夹紧固定装置(2
‑
5)上有零件后，零件夹紧固定装置(2

【专利技术属性】
技术研发人员：王高远，吕辉，李磊，王立强，张锟鹏，杨姣，徐强，
申请(专利权)人：西安航天发动机有限公司，
类型：发明
国别省市：