机器人自动打磨抛光系统的设计与抛光结构受力分析

前言：目前市面上对于放风阀阀芯头还是要以手动式批光为主导。手动式抛光不但速度比较慢，而且也会耗费大量的人力资源，并且对于推光工作人员的专业技术也有一定的规定。抛光后产品质量还会良莠不齐、最近市场追求完美自动化水平愈来愈高，也急缺一台自动化机械去完成对放风阀阀芯头抛光工作中。这篇文章主要是详细介绍一款对于放风阀阀芯的全自动抛光设备，处理放风阀阀芯头抛光难题。设计这种机器设备，其主要一部分即抛光机构的设计至关重要，所以需要对抛光机构开展持续校正和优化机构，从而达到抛光规定。

一、全自动抛光机设计

本设计主要是针对放风阀阀芯商品，特点是体型小，样子独特，所需抛光表层为弧形样子。此设计包含送料，上料，抛光及其开料各个环节，完成对放风阀阀芯头自动式抛光、送料阶段进行阀芯的自动上料，上料阶段进行放风阀阀芯的工序变换，即自上料区到抛光区，及其至下料区，此阶段选用气动式爪手设计，其特点是简易，迅速，平稳，抛光阶段关键构造设计就是针对抛光轮安装设计，此结构是所有机器的重点部位，就决定批光品质的好与坏。开料阶段关键实现对抛光后工件梳理，促使商品便干外包装、所有阶段均由程序控制器讲行操纵。

1、送料机构设计

为了保证商品自动上料，可采用震动盘机构，在震动盘出入口摆放感应器，设定送料区，等候气动式爪手开展爬取。震动盘设计平稳迅速，且用途广泛，这里对于放风阀阀芯这类中小型产品工件，此设计有效简单。

2、气动式爪手机构设计

气动式爪手机构关键进行上料工作中、本机构包含手指气缸，薄型气缸，迷你气缸，滑动导轨和各联接件。两手指气缸设计选用并接机构，其运动时一致，在各个工序区域进行同样姿势，选用同一阀门控制。在夹取产品工件环节中，为避免留有划痕，手指头一部分选用尼龙材料，扩大接触面积的滑动摩擦力。在手指气缸夹取产品工件时，因为是手势操作机构，因此在上料过程中需要发生旋转现象，为了解决这一问题，本机构使用了手指气缸底端法兰盘固定不动及其螺牙衔接联接，促使上料环节中夹取更为平稳。履芯头的抛光全过程一共有三个工序点，各是送料点，抛光点，开料点。因为选用并接机构，本设计将会出现二点部位进行三个工序的工作步骤。滑轨除开导向作用外还具备支撑点作用，其特点是在开展上料环节中总体机构稳定，不会有偏位或是抖动现象。这种设计有利于控

制，且促使上料全过程更为快速，减少上料时长，提升抛光高效率。

3、抛光轮机构设计

抛光轮机构是所有机器的重点部位，其包含沙轮片，气动泵，同步皮带，迷你气缸，薄型气缸，滑轨和各联接件。本机构选用气动泵为动力装置。同步皮带开展传动系统，为此推动沙轮片开展高速运转抛光产品工件、放风阀阀芯头是一个弧形样子，在开展抛光环节中，需提据圆弧面不断地调整切削速度以此开展抛光斜面。因此抛光全过程必须2个可玩性，迷你气缸承担前后左右方位可玩性，薄型气缸承担左右方位可玩性。在抛光时，两条路线与此同时健身运动，促使抛光轮摆脱弧形路经。全部抛光轮机构在滑轨上运作，提升了可靠性和抛光精密度。

4、阀芯头夹紧机构设计

放风阀阀芯头底端为圆柱型，因此在开展抛光时需要夹持阀芯头底端。本设计选用弹性夹头做为工装夹具，弹性夹头安装于仪表车头顶，根据汽缸姿势操纵弹性夹头的夹持与松掉。根据放风阀这一特定产品工件，让它在抛光环节中产品工件不会有歪斜状况，必须在弹性夹头外径处做一平台为支承面。弹性夹头夹持工件同时也要由三相异步电机推动其转动，这可以让整个阀芯头抛光更为。详细。

5、开料机构设计

在做完抛光阶段后，气动式爪手机构会把产品工件送往开料区，为促使下料工整，会由旋转气缸推动刮条将产品开展整料。

6、自动控制系统设计

控制系统全过程选用程序控制器，各感应器传送到控制板的导入端，输出端口联接继电器，及其电磁阀。交流接触器操纵三相异步电机的正反转。程序控制器系统稳定性，抗干扰性强，实际操作方便快捷。

二、抛光构造应力分析

抛光构造是所有全自动抛光机设备重点部位，抛光品质的好与坏立即取决于全部机器设备。能否资金投入具体生产制造，而本设计将采取有限元，对于此事一部分构造开展校对及其改善。抛光机构包含抛光轮，驱动轴，同步皮带，气动泵，承重板和各联接件。抛光时，气动泵做为驱动力元器件增加动力，经皮带传动，推动驱动轴转动，与驱动轴同步沙轮片快速磨削产品工件。沙轮片上单独磨砂颗粒的切割薄厚虽然不大，可是大量磨砂颗粒并且对被磨金属材料层开展挤压成型、刻画和滑擦，加上磨砂颗粒工作 视角又十分不科学，因而总体磨削力非常大。为了便于精确测量和测算，将总磨削力分解成三个彼此垂直作用力 Fx(径向磨削力)、Fv(轴向磨削力)、Fz(径向磨削力)。

受到磨削力有如下特性:

(1)轴向磨削力Fv较大。主要是因为磨砂颗粒的刃棱大多数以负偏角工作中，并且刃棱钝化处理后，产生小一点棱面加大了与工件具体接触面，从而使得Fy扩大。一般 Fv=(1.6~3.2)Fz。

(2)径向磨削力Fx不大，一般可以不用考虑到。

(3)磨削力随不同类型的磨削环节而改变。

在初磨环节，磨削力由小到大的变化比较大。

进到平稳环节，工艺方案的压缩变形 做到一定程度，这时磨削力相对稳定;

光磨环节具体磨削深层近趋向零，这时磨削力渐小。

磨削全过程非常复杂，危害磨削力的影响因素也非常多，以上基础理论公式的精准度不太高。现阶段一般采用实验方案来测量磨削力的大小。

此抛光机构由承重板作为重要支撑点元器件，承担来源于各器件的作用力及其磨削后的磨削力，因而相对而言，承重板构造必须非常高的强度抗弯距水平。此承重板设计选用工字形实体模型，承受力如下图4所显示。

图上FZ，Fy--分别是承重板受到径向和轴向磨削力(N):F1，F2--分别是气动泵作用力和下边薄型气缸的承受力(N);F2，Mg--分别是沙轮片一部分作用力和承重板作用力(N)。

从图中可以看到承重板受到较大偏移量是0.01534mm，但在关键部位的偏移量是0.00767mm到0.00921mm中间，此变形量也不会对具体抛光造成影响。

三、结束语

本全自动抛光机完成了对放风阀阀芯头全自动抛光工作中，自上料，上料，抛光及其开料，各个阶段全是自动执行。全过程由程序控制器加以控制，省时省力。总体机构设计有效健全，促使抛光品质比较高，有利于放风阀阀芯的大批量生产，也使此设计机构适合于生产制造具体。