本發(fā)明涉及金屬件打磨拋光，具體為一種金屬件機(jī)械手打磨拋光及除塵控制集成工作站。

背景技術(shù)：

1、隨著智能制造的快速發(fā)展，在金屬精密加工領(lǐng)域，表面處理工藝的效率、精度及環(huán)保性成為核心競(jìng)爭(zhēng)要素。傳統(tǒng)打磨拋光作業(yè)依賴人工操作或固定式自動(dòng)化設(shè)備，導(dǎo)致存在顯著缺陷：多品種小批量生產(chǎn)時(shí)工藝適應(yīng)性差，粉塵污染嚴(yán)重，設(shè)備柔性不足。存在工藝適應(yīng)性差、粉塵污染、設(shè)備柔性不足等問(wèn)題。

2、在金屬加工領(lǐng)域，表面質(zhì)量與加工精度是影響產(chǎn)品性能和壽命的核心因素。金屬表面粗糙度缺陷（如刀痕、鱗刺、劃傷等）主要由刀具參數(shù)、切削速度、機(jī)床振動(dòng)及材料特性等因素導(dǎo)致，需通過(guò)優(yōu)化工藝參數(shù)、改進(jìn)刀具設(shè)計(jì)等方式預(yù)防。針對(duì)傳統(tǒng)拋光技術(shù)的局限性（如手工拋光效率低、機(jī)械拋光存在死角），磁力拋光研磨機(jī)通過(guò)磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)研磨介質(zhì)實(shí)現(xiàn)無(wú)死角、高均勻性拋光，尤其適用于復(fù)雜異形工件（金屬件）的處理。然而，大規(guī)模生產(chǎn)中仍需注意設(shè)備選型，小型拋光機(jī)因效率、穩(wěn)定性不足難以滿足需求，而大型設(shè)備雖成本較高但能保障質(zhì)量一致性;

3、在動(dòng)態(tài)匹配方面，傳統(tǒng)機(jī)械手依賴固定工裝夾具，換型耗時(shí)長(zhǎng)（占生產(chǎn)周期20%～30%），且無(wú)法快速適配復(fù)雜工件（如異形曲面）的三維特征，定位精度不足導(dǎo)致加工偏差；工藝參數(shù)調(diào)整依賴人工經(jīng)驗(yàn)，缺乏自適應(yīng)能力，難以應(yīng)對(duì)多材料（如鋁合金與鈦合金）加工時(shí)的硬度差異及表面粗糙度要求變化，易產(chǎn)生過(guò)度磨損或拋光不均問(wèn)題；粉塵控制系統(tǒng)中，初級(jí)過(guò)濾裝置（如布袋除塵器）對(duì)細(xì)顆粒（pm0.3級(jí)）捕集效率低于70%，且風(fēng)阻大（壓損＞1500pa），清灰能耗高，同時(shí)粉塵擴(kuò)散路徑與機(jī)械手運(yùn)動(dòng)軌跡未動(dòng)態(tài)協(xié)同，二次污染風(fēng)險(xiǎn)顯著；設(shè)備柔性不足，工藝庫(kù)覆蓋范圍有限，工具更換需停機(jī)操作，難以滿足小批量多品種的敏捷生產(chǎn)需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種金屬件機(jī)械手打磨拋光及除塵控制集成工作站。

2、一種金屬件機(jī)械手打磨拋光及除塵控制集成工作站，包括防護(hù)站房，所述防護(hù)站房?jī)?nèi)部設(shè)置有工件運(yùn)輸系統(tǒng)、智能抓取系統(tǒng)、打磨拋光系統(tǒng)和粉塵捕集系統(tǒng)；所述工件運(yùn)輸系統(tǒng)包括至少兩個(gè)工件儲(chǔ)備盒，每個(gè)所述工件儲(chǔ)備盒均包括若干個(gè)盛放槽，每個(gè)所述盛放槽均能夠獨(dú)立裝載金屬件，所述工件運(yùn)輸系統(tǒng)能夠獨(dú)立輸送各個(gè)所述工件儲(chǔ)備盒攜帶金屬件從整裝位置移動(dòng)至加工位置；所述智能抓取系統(tǒng)能夠從位于所述加工位置的所述工件儲(chǔ)備盒的任意盛放槽抓取工件，并將工件移動(dòng)至所述打磨拋光系統(tǒng)進(jìn)行打磨拋光，在工件打磨拋光完成后所述智能抓取系統(tǒng)能夠?qū)⒐ぜ匦路呕厮龉ぜ?chǔ)備盒的原盛放槽；所述粉塵捕集系統(tǒng)包括動(dòng)態(tài)捕集口，所述粉塵捕集系統(tǒng)能夠監(jiān)控所述防護(hù)站房?jī)?nèi)部的粉塵產(chǎn)生位置，并根據(jù)粉塵產(chǎn)生位置移動(dòng)所述動(dòng)態(tài)捕集口的位置，所述粉塵捕集系統(tǒng)還能夠?qū)⒉都姆蹓m進(jìn)行處理。

3、優(yōu)選地，所述粉塵捕集系統(tǒng)包括捕集進(jìn)氣機(jī)構(gòu)和粉塵處理機(jī)構(gòu)，所述捕集進(jìn)氣機(jī)構(gòu)包括捕集進(jìn)氣箱體、捕集進(jìn)氣風(fēng)機(jī)、捕集驅(qū)動(dòng)支架和若干個(gè)動(dòng)態(tài)捕集口，所述捕集進(jìn)氣箱體內(nèi)部設(shè)置有氣流通道和水流通道，氣流通道和水流通道具有交叉部分；所述粉塵處理機(jī)構(gòu)包括水流吸附池、水瀑發(fā)生器和污水處理器，所述水流吸附池設(shè)置在所述捕集進(jìn)氣箱體的底端，所述水瀑發(fā)生器設(shè)置在所述捕集進(jìn)氣箱體內(nèi)部。

4、優(yōu)選地，所述水瀑發(fā)生器產(chǎn)生的水瀑能夠從經(jīng)過(guò)水流通道落入所述水流吸附池內(nèi)部；各個(gè)所述動(dòng)態(tài)捕集口一端通過(guò)波紋氣管與所述捕集進(jìn)氣箱體的頂端之間連接，所述捕集驅(qū)動(dòng)支架能夠驅(qū)動(dòng)各個(gè)所述動(dòng)態(tài)捕集口在對(duì)應(yīng)的所述波紋氣管的形變范圍內(nèi)移動(dòng)至粉塵產(chǎn)生位置；在所述捕集進(jìn)氣風(fēng)機(jī)的作用下，能夠產(chǎn)生從各個(gè)所述動(dòng)態(tài)捕集口至所述捕集進(jìn)氣風(fēng)機(jī)的氣流，氣流在所述捕集進(jìn)氣箱體內(nèi)部沿氣流通道限制的路徑移動(dòng)。

5、優(yōu)選地，所述智能抓取系統(tǒng)包括機(jī)械臂和機(jī)械手，所述機(jī)械手設(shè)置在所述機(jī)械臂的活動(dòng)端，所述機(jī)械臂包括至少三個(gè)自由維度，各個(gè)所述自由維度共同配合能夠驅(qū)動(dòng)所述機(jī)械手在所述防護(hù)站房?jī)?nèi)部的空間進(jìn)行活動(dòng)。

6、優(yōu)選地，所述機(jī)械臂包括支撐底座、水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸臂、豎直轉(zhuǎn)動(dòng)軸臂和末端活動(dòng)軸臂，所述水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸臂轉(zhuǎn)動(dòng)連接在所述支撐底座頂端，所述豎直轉(zhuǎn)動(dòng)軸臂設(shè)置在所述水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸臂的自由端，所述末端活動(dòng)軸臂設(shè)置在所述豎直轉(zhuǎn)動(dòng)軸臂的自由端，所述機(jī)械手設(shè)置在所述末端活動(dòng)軸臂的自由端；所述機(jī)械手包括連接板，所述連接板一側(cè)固定設(shè)置有抓取桿，所述連接板另一側(cè)設(shè)置有抓取驅(qū)動(dòng)氣缸，所述抓取驅(qū)動(dòng)氣缸的輸出端設(shè)置有夾持桿，所述抓取桿能夠與工件之間建立連接；在所述抓取驅(qū)動(dòng)氣缸的驅(qū)動(dòng)下，所述夾持桿能夠靠近所述抓取桿，將工件穩(wěn)定限制在所述抓取桿和夾持桿之間。

7、優(yōu)選地，所述工件運(yùn)輸系統(tǒng)還包括定位工作臺(tái)，所述定位工作臺(tái)包括若干個(gè)定位軌道組和若干個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)臺(tái)，每個(gè)所述轉(zhuǎn)運(yùn)臺(tái)頂端均開(kāi)設(shè)有限位槽，各個(gè)所述工件儲(chǔ)備盒均能夠嵌入所述限位槽內(nèi)部；每個(gè)所述定位軌道組均能夠獨(dú)立驅(qū)動(dòng)一個(gè)所述轉(zhuǎn)運(yùn)臺(tái)移動(dòng)，間接驅(qū)動(dòng)所述工件儲(chǔ)備盒攜帶金屬件從整裝位置移動(dòng)至加工位置。

8、優(yōu)選地，每個(gè)所述定位軌道組均包括驅(qū)動(dòng)導(dǎo)軌、若干個(gè)限位軌道和定位導(dǎo)柱，所述轉(zhuǎn)運(yùn)臺(tái)的底端均與對(duì)應(yīng)的所述限位軌道之間契合，所述轉(zhuǎn)運(yùn)臺(tái)的底端均與所述驅(qū)動(dòng)導(dǎo)軌的驅(qū)動(dòng)滑塊之間固定；在驅(qū)動(dòng)導(dǎo)軌驅(qū)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)滑塊和所述轉(zhuǎn)運(yùn)臺(tái)在對(duì)應(yīng)的所述限位軌道的限制下進(jìn)行移動(dòng)，并且所述定位導(dǎo)柱能夠限制所述轉(zhuǎn)運(yùn)臺(tái)向所述智能抓取系統(tǒng)一側(cè)的方向移動(dòng)的位置，將所述轉(zhuǎn)運(yùn)臺(tái)攜帶的所述工件儲(chǔ)備盒移動(dòng)至加工位置。

9、優(yōu)選地，所述打磨拋光系統(tǒng)包括對(duì)稱設(shè)置的兩個(gè)安裝框架、打磨機(jī)構(gòu)和拋光機(jī)構(gòu)，所述打磨機(jī)構(gòu)和所述拋光機(jī)構(gòu)分別固定在兩個(gè)所述安裝框架內(nèi)部；所述安裝框架與所述防護(hù)站房之間滑動(dòng)連接，所述安裝框架一側(cè)設(shè)置有框架驅(qū)動(dòng)導(dǎo)軌，所述框架驅(qū)動(dòng)導(dǎo)軌能夠帶動(dòng)所述安裝框架向所述智能抓取系統(tǒng)靠近和遠(yuǎn)離。

10、優(yōu)選地，所述打磨機(jī)構(gòu)包括至少兩個(gè)打磨組件，每個(gè)打磨組件均包括打磨驅(qū)動(dòng)電機(jī)和打磨砂帶安裝組件，所述打磨驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸能夠裝配打磨砂輪，所述打磨驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸還能夠裝配打磨帶輪，所述打磨帶輪和所述打磨砂帶安裝組件能夠配合安裝打磨砂帶；所述拋光機(jī)構(gòu)包括至少兩個(gè)拋光組件，每個(gè)拋光組件均包括拋光驅(qū)動(dòng)電機(jī)和拋光砂帶安裝組件，所述拋光驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸能夠裝配拋光砂輪，所述拋光驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸還能夠裝配拋光帶輪，所述拋光帶輪和所述拋光砂帶安裝組件能夠配合安裝拋光砂帶。

11、優(yōu)選地，所述防護(hù)站房包括固定站房和活動(dòng)站房，所述活動(dòng)站房能夠與所述固定站房之間分離，并且所述固定站房能夠獨(dú)立進(jìn)行使用。

12、優(yōu)選地，還設(shè)置有工況檢測(cè)系統(tǒng)，所述工況檢測(cè)系統(tǒng)能夠?qū)ぷ髡具M(jìn)行工況檢測(cè)，所述工況檢測(cè)系統(tǒng)包括工作站工況狀態(tài)控制系統(tǒng)、工作站操控顯示屏、工作站工況參數(shù)顯示屏、工作站工況參數(shù)實(shí)時(shí)顯示器和工作站安全工況聲光報(bào)警器；所述工作站工況狀態(tài)控制系統(tǒng)包括若干個(gè)懸浮顆粒傳感器、視覺(jué)監(jiān)控器、溫度傳感器和水流量傳感器；各個(gè)所述懸浮顆粒傳感器能夠檢測(cè)所在區(qū)域的懸浮顆粒濃度，并能夠控制所述動(dòng)態(tài)捕集口移動(dòng)至懸浮顆粒濃度最高的位置。

13、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種金屬件機(jī)械手打磨拋光及除塵控制集成工作站，具備以下有益效果：

14、1、該種金屬件機(jī)械手打磨拋光及除塵控制集成工作站，通過(guò)防護(hù)站房的作用將金屬件的打磨拋光過(guò)程隔離在防護(hù)站房?jī)?nèi)部，將前期加工后需要進(jìn)行打磨拋光的金屬件依次放置在工件儲(chǔ)備盒的各個(gè)盛放槽內(nèi)部，然后將整個(gè)工件儲(chǔ)備盒置于工件運(yùn)輸系統(tǒng)內(nèi)部，通過(guò)工件運(yùn)輸系統(tǒng)將工件儲(chǔ)備盒從整裝位置移動(dòng)至加工位置，通過(guò)智能抓取系統(tǒng)從位于加工位置的工件儲(chǔ)備盒的任意盛放槽抓取工件，將工件移動(dòng)至打磨拋光系統(tǒng)進(jìn)行打磨拋光，在工件的打磨拋光過(guò)程中，通過(guò)粉塵捕集系統(tǒng)的設(shè)置，粉塵捕集系統(tǒng)監(jiān)控防護(hù)站房?jī)?nèi)部的粉塵產(chǎn)生位置，并根據(jù)粉塵產(chǎn)生位置移動(dòng)動(dòng)態(tài)捕集口的位置，粉塵捕集系統(tǒng)還能夠?qū)⒉都姆蹓m進(jìn)行處理，而能夠避免粉塵的逸散，防止粉塵污染，在工件打磨拋光完成后智能抓取系統(tǒng)能夠?qū)⒐ぜ匦路呕毓ぜ?chǔ)備盒的原盛放槽，能夠循環(huán)不斷地進(jìn)行工件的打磨拋光，有序完成工件的打磨拋光工序。

15、2、該種金屬件機(jī)械手打磨拋光及除塵控制集成工作站，水瀑發(fā)生器產(chǎn)生的水瀑能夠從經(jīng)過(guò)水流通道落入水流吸附池內(nèi)部，并在捕集進(jìn)氣風(fēng)機(jī)的作用下，能夠產(chǎn)生從各個(gè)動(dòng)態(tài)捕集口至捕集進(jìn)氣風(fēng)機(jī)的氣流，在水流的作用下能夠?qū)饬髦袛y帶的粉塵進(jìn)行吸附的同時(shí)，可通過(guò)水瀑和氣流的交叉，達(dá)到更加有效地粉塵吸附效果，通過(guò)污水處理器對(duì)吸附有粉塵的污水通過(guò)在污水流道內(nèi)的逐級(jí)過(guò)濾，保證對(duì)吸附有粉塵的污水的處理效果，并可將處理后的水重新向水瀑發(fā)生器輸入而減少水的浪費(fèi)。

16、3、該種金屬件機(jī)械手打磨拋光及除塵控制集成工作站，通過(guò)多個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)臺(tái)的設(shè)置，并能夠通過(guò)各個(gè)定位軌道組分別驅(qū)動(dòng)各個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)臺(tái)的移動(dòng)，在使用時(shí)有且僅有一個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)臺(tái)攜帶工件儲(chǔ)備盒移動(dòng)至加工位置，其他的轉(zhuǎn)運(yùn)臺(tái)在驅(qū)動(dòng)導(dǎo)軌的驅(qū)動(dòng)下位于其他不干擾機(jī)械手的抓取移動(dòng)范圍的區(qū)域，而能夠在方便從轉(zhuǎn)運(yùn)臺(tái)的限位槽內(nèi)部取下工件儲(chǔ)備盒，而將打磨完成的工件從的工件儲(chǔ)備盒取出，也可以將具有打磨拋光完成的工件的整個(gè)工件儲(chǔ)備盒取出后，再替換上具有未打磨的工件的整個(gè)工件儲(chǔ)備盒，同時(shí)避免取下工件儲(chǔ)備盒的操作對(duì)機(jī)械手的工件拿取過(guò)程的干擾，提高每次機(jī)械手的工件拿取的效率。

17、4、該種金屬件機(jī)械手打磨拋光及除塵控制集成工作站，通過(guò)框架驅(qū)動(dòng)導(dǎo)軌的設(shè)置，使得框架驅(qū)動(dòng)導(dǎo)軌能夠帶動(dòng)安裝框架向智能抓取系統(tǒng)靠近和遠(yuǎn)離，進(jìn)而將打磨機(jī)構(gòu)和拋光機(jī)構(gòu)與智能抓取系統(tǒng)的間距進(jìn)行更改，而能夠?qū)ぜ拇笮∵M(jìn)行匹配，進(jìn)而通過(guò)智能抓取系統(tǒng)的配合，有效保證對(duì)各種工件的打磨拋光范圍的覆蓋，減少常規(guī)的因打磨拋光的范圍不足而導(dǎo)致的放置工件重新抓取工件的步驟，有效提高打磨拋光的效率進(jìn)行保證工件的生產(chǎn)效率；通過(guò)打磨機(jī)構(gòu)的打磨砂輪和打磨砂帶的可替換設(shè)置，和拋光機(jī)構(gòu)的拋光砂輪和拋光砂帶的設(shè)置，能夠根據(jù)打磨區(qū)域和位置在各種不同的工件上的打磨工藝需求的不同，配合智能抓取系統(tǒng)移動(dòng)工件，而能夠?qū)ぜM(jìn)行不同工藝的打磨拋光過(guò)程，減少工藝替換過(guò)程中的時(shí)間消耗保證工件的生產(chǎn)效率。