一种砂轮坯料机器人柔性上料转运装置的制作方法

本发明涉及砂轮转运，更具体地说，本发明涉及一种砂轮坯料机器人柔性上料转运装置。

背景技术：

1、砂轮坯料是砂轮生产过程中的中间坯体，通常由磨料颗粒、结合剂及辅料经过混料、布料和压制成型后形成，在后续还需要经过固化、烧结、修整或检测等工序。对于压制成型后尚未烧结或尚未完全固化的环形砂轮坯料而言，其整体强度尚未达到成品砂轮状态，坯料端面容易存在粉化层，外圆边缘和中心孔边缘在受到局部挤压、刮擦或碰撞时，容易出现掉粉、崩边或微裂纹，因此在砂轮坯料的上料和转运过程中，需要尽量减少对坯料端面及边缘的局部作用力。

2、目前在砂轮坯料的自动化生产过程中，为了提高上料效率，通常会采用机器人带动末端执行机构对砂轮坯料进行取料和转运。常见的方式包括通过吸盘吸附砂轮坯料端面，或者通过夹爪夹持砂轮坯料外圆或中心孔边缘，使砂轮坯料能够随机器人移动至后续工位。该类方式在工件表面致密、边缘强度较高或已经完成固化的工件中能够较好地实现转运。

3、但是，对于压制成型后尚未烧结或尚未完全固化的环形砂轮坯料来说，吸盘吸附时负压容易集中作用于坯料端面的局部区域，造成端面粉化层剥落、吸痕或吸附不稳；夹爪夹持时又需要对砂轮坯料外圆边缘或中心孔边缘施加夹持力，夹持力过大容易造成边缘掉粉、压伤、崩边或微裂纹，夹持力不足又难以保证转运过程中的稳定性。因此，现有吸附式或夹持式上料转运方式难以在保证砂轮坯料稳定转运的同时，避免对坯料表面和边缘造成损伤。

技术实现思路

1、本发明提供的一种砂轮坯料机器人柔性上料转运装置，所要解决的问题是：现有的机器人上料转运装置在转运压制成型后尚未烧结或尚未完全固化的环形砂轮坯料时，采用吸盘吸附容易造成坯料端面粉化层剥落，采用夹爪夹持又容易造成坯料外圆边缘或中心孔边缘掉粉、崩边或微裂纹，难以在保证稳定转运的同时避免对砂轮坯料造成损伤。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种砂轮坯料机器人柔性上料转运装置，包括：机械臂和设置于机械臂末端的承托机构；

3、承托机构包括连接座、径向驱动组件以及多个承托条一，多个承托条一沿连接座的周向间隔设置，多个承托条一可在径向驱动组件的驱动下相对连接座同步径向运动；

4、多个承托条一用于在同步径向运动时从砂轮坯料的外周侧伸入砂轮坯料下方，机械臂用于在多个承托条一伸入砂轮坯料下方后带动承托机构上移，使多个承托条一共同从砂轮坯料下方承托砂轮坯料。

5、在一个优选的实施方式中，径向驱动组件包括主动齿轮、从动齿轮以及齿条，主动齿轮与从动齿轮均转动设置在连接座上，且主动齿轮与从动齿轮分别位于齿条的两侧，且均与齿条相啮合，承托条一分别与对应的齿条连接。

6、在一个优选的实施方式中，连接座上设置有多个限位座，多个齿条分别滑动设置在对应的限位座内，主动齿轮转动时，多个齿条带动多个承托条一向同步靠近或远离连接座的中心位置运动。

7、在一个优选的实施方式中，承托机构还包括多个支杆一，多个支杆一沿连接座的周向间隔设置，多个支杆一分别与对应的齿条连接，多个承托条一分别设置在对应的支杆一上。

8、在一个优选的实施方式中，连接座上还设置有姿态切换机构，姿态切换机构用于驱动多个承托条一在竖直避让姿态和水平承托姿态之间同步切换。

9、在一个优选的实施方式中，多个承托条一分别转动设置在对应的支杆一上，承托条一能够在竖直避让姿态和水平承托姿态之间转动，在竖直避让姿态下，承托条一沿竖向布置，在水平承托姿态下，承托条一沿横向布置，用于承托砂轮坯料的下端面。

10、在一个优选的实施方式中，姿态切换机构包括直线驱动组件、升降环、连接架、滑动块和铰接杆一，直线驱动组件设置在连接座上，升降环与直线驱动组件的输出端连接，连接架设置在升降环上，滑动块竖向滑动设置在支杆一上，且滑动块横向滑动设置在连接架上，铰接杆一的一端与滑动块铰接，铰接杆一的另一端与承托条一铰接。

11、在一个优选的实施方式中，支杆一上开设有侧口一，铰接杆一位于侧口一的内侧，铰接杆一穿过侧口一与承托条一连接。

12、在一个优选的实施方式中，连接座上还设置有内侧辅助承托机构，内侧辅助承托机构包括多个支杆二、多个铰接杆二和多个承托条二，多个支杆二沿连接座的周向间隔设置，多个承托条二分别转动设置在对应的支杆二上，承托条二可以竖直姿态从砂轮坯料的中心孔处进入砂轮坯料下方，并转动至水平姿态，用于对砂轮坯料靠近中心孔一侧的下端面区域进行辅助承托。

13、在一个优选的实施方式中，支杆二上开设有侧口二，铰接杆二的一端与连接架铰接，另一端穿过侧口二并与承托条二铰接，升降环升降时，通过连接架同步带动铰接杆一和铰接杆二动作，使承托条一和承托条二同步转动至水平承托姿态，多个承托条一用于承托砂轮坯料靠近外周的下端面区域，多个承托条二用于承托砂轮坯料靠近中心孔的下端面区域。

14、本发明的有益效果在于：

15、本发明通过设置可同步径向运动的多个承托条一，使多个承托条一能够从砂轮坯料外周侧伸入砂轮坯料下方，并在机械臂带动承托机构上移时对砂轮坯料进行下方承托，减少了吸盘吸附对砂轮坯料端面粉化层造成的剥落，也减少了夹爪夹持对砂轮坯料外圆边缘或中心孔边缘造成的挤压损伤，从而提高了砂轮坯料上料转运过程中的无损性。

16、本发明通过使承托条一能够在竖直避让姿态和水平承托姿态之间切换，使承托条一在进入砂轮坯料下方时处于竖直避让姿态，从而减小承托条一在相邻砂轮坯料之间所占用的横向空间，使承托条一能够从外周侧伸入目标砂轮坯料下方，在进入到位后再转动至水平状态进行承托，从而适应多个砂轮坯料密排放置时外周间隙较小的取料环境，降低了承托件伸入过程中刮擦目标砂轮坯料外圆或碰撞相邻砂轮坯料的可能性。

17、本发明通过设置内侧辅助承托机构，使承托条二能够从砂轮坯料中心孔处进入并转动至水平姿态，对砂轮坯料靠近中心孔的一侧进行辅助承托，配合外周侧的承托条一形成内外分布的承托区域，从而改善大直径薄型环形砂轮坯料仅由外周侧承托时中心孔侧支撑不足的问题，提高了砂轮坯料转运和落位过程中的姿态稳定性。

1.一种砂轮坯料机器人柔性上料转运装置，其特征在于，包括：机械臂（1）和设置于机械臂（1）末端的承托机构（2）；

2.根据权利要求1所述的一种砂轮坯料机器人柔性上料转运装置，其特征在于：所述径向驱动组件包括主动齿轮（22）、从动齿轮（23）以及齿条（25），所述主动齿轮（22）与从动齿轮（23）均转动设置在连接座（21）上，且主动齿轮（22）与从动齿轮（23）分别位于齿条（25）的两侧，且均与齿条（25）相啮合，所述承托条一（27）分别与对应的齿条（25）连接。

3.根据权利要求2所述的一种砂轮坯料机器人柔性上料转运装置，其特征在于：所述连接座（21）上设置有多个限位座（24），多个齿条（25）分别滑动设置在对应的限位座（24）内，主动齿轮（22）转动时，多个齿条（25）带动多个承托条一（27）向同步靠近或远离连接座（21）的中心位置运动。

4.根据权利要求3所述的一种砂轮坯料机器人柔性上料转运装置，其特征在于：所述承托机构（2）还包括多个支杆一（26），多个支杆一（26）沿连接座（21）的周向间隔设置，多个支杆一（26）分别与对应的齿条（25）连接，多个承托条一（27）分别设置在对应的支杆一（26）上。

5.根据权利要求4所述的一种砂轮坯料机器人柔性上料转运装置，其特征在于：所述连接座（21）上还设置有姿态切换机构（3），所述姿态切换机构（3）用于驱动多个承托条一（27）在竖直避让姿态和水平承托姿态之间同步切换。

6.根据权利要求5所述的一种砂轮坯料机器人柔性上料转运装置，其特征在于：多个承托条一（27）分别转动设置在对应的支杆一（26）上，承托条一（27）能够在竖直避让姿态和水平承托姿态之间转动，在竖直避让姿态下，承托条一（27）沿竖向布置，在水平承托姿态下，承托条一（27）沿横向布置，用于承托砂轮坯料的下端面。

7.根据权利要求6所述的一种砂轮坯料机器人柔性上料转运装置，其特征在于：所述姿态切换机构（3）包括直线驱动组件（31）、升降环（32）、连接架（33）、滑动块（34）和铰接杆一（35），所述直线驱动组件（31）设置在连接座（21）上，所述升降环（32）与直线驱动组件（31）的输出端连接，所述连接架（33）设置在升降环（32）上，所述滑动块（34）竖向滑动设置在支杆一（26）上，且滑动块（34）横向滑动设置在连接架（33）上，所述铰接杆一（35）的一端与滑动块（34）铰接，所述铰接杆一（35）的另一端与承托条一（27）铰接。

8.根据权利要求7所述的一种砂轮坯料机器人柔性上料转运装置，其特征在于：所述支杆一（26）上开设有侧口一（261），所述铰接杆一（35）位于侧口一（261）的内侧，所述铰接杆一（35）穿过侧口一（261）与承托条一（27）连接。

9.根据权利要求8所述的一种砂轮坯料机器人柔性上料转运装置，其特征在于：所述连接座（21）上还设置有内侧辅助承托机构（4），所述内侧辅助承托机构（4）包括多个支杆二（41）、多个铰接杆二（42）和多个承托条二（43），多个支杆二（41）沿连接座（21）的周向间隔设置，多个承托条二（43）分别转动设置在对应的支杆二（41）上，承托条二（43）可以竖直姿态从砂轮坯料的中心孔处进入砂轮坯料下方，并转动至水平姿态，用于对砂轮坯料靠近中心孔一侧的下端面区域进行辅助承托。

10.根据权利要求9所述的一种砂轮坯料机器人柔性上料转运装置，其特征在于：所述支杆二（41）上开设有侧口二（411），所述铰接杆二（42）的一端与连接架（33）铰接，另一端穿过侧口二（411）并与承托条二（43）铰接，所述升降环（32）升降时，通过连接架（33）同步带动铰接杆一（35）和铰接杆二（42）动作，使承托条一（27）和承托条二（43）同步转动至水平承托姿态，多个承托条一（27）用于承托砂轮坯料靠近外周的下端面区域，多个承托条二（43）用于承托砂轮坯料靠近中心孔的下端面区域。