本發(fā)明涉及船用舾裝件，尤其涉及一種舾裝件表面打磨裝置及打磨方法。

背景技術：

1、在船用舾裝件制造加工過程中，對舾裝件表面進行打磨是提升零件表面精度、去除毛刺及保證尺寸一致性的關鍵環(huán)節(jié)。隨著制造業(yè)對產品質量要求的不斷提高，傳統(tǒng)打磨設備的技術局限性愈發(fā)顯著，已難以滿足現(xiàn)代精密加工需求。目前，打磨工序主要依靠人工手持打磨工具完成，這種方式存在諸多問題：

2、勞動強度大且效率低下：對于大批量舾裝件，人工打磨極為耗時耗力，嚴重制約生產流程效率。

3、質量一致性差：人工操作難以保障打磨均勻性，易出現(xiàn)局部打磨過度或打磨不到位（漏打磨）的情況，直接影響后續(xù)焊接質量，可能導致舾裝件連接失效，存在重大質量隱患。

4、健康與安全風險高：打磨過程產生的大量金屬粉塵懸浮于空氣中，對操作人員呼吸系統(tǒng)造成嚴重健康威脅。

5、過程控制困難：特別是舾裝件前后兩端的復雜曲面區(qū)域，人工打磨難以精準控制，質量主要依賴操作工經驗，無法得到可靠保證。

6、因此，開發(fā)一種能夠替代人工操作，實現(xiàn)對舾裝件尤其是包含復雜曲面的前后兩端區(qū)域進行自動化、高精度、高質量打磨的設備迫在眉睫。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種舾裝件表面打磨裝置及打磨方法，以解決上述現(xiàn)有技術存在的問題，能夠實現(xiàn)船用舾裝件打磨過程自動化，有效提升打磨質量和一致性，有效降低人工勞動強度，有效改善作業(yè)環(huán)境。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

3、本發(fā)明提供了一種舾裝件表面打磨裝置，包括：工作臺、上下料槽、多軸搬運機構、打磨執(zhí)行機構、翻轉機構和控制系統(tǒng)，所述上下料槽安裝于所述工作臺上以存放并定位需要打磨的工件；所述多軸搬運機構用于夾持放置于所述上下料槽上的所述工件，并能夠帶動所述工件實現(xiàn)x軸、y軸、z軸的直線運動及繞x軸的旋轉運動；所述打磨執(zhí)行機構包括第一旋轉電機、砂帶打磨單元和壓力控制器，所述第一旋轉電機安裝于所述工作臺上，所述第一旋轉電機的輸出端與所述砂帶打磨單元固定連接以帶動所述砂帶打磨單元繞y軸旋轉運動，所述砂帶打磨單元用于對所述工件表面進行打磨作業(yè)，所述壓力控制器安裝于所述砂帶打磨單元上并能夠調節(jié)所述砂帶打磨單元的打磨壓力；所述翻轉機構安裝于所述工作臺上，并能夠夾持所述工件實現(xiàn)繞x軸的旋轉運動以切換所述工件待打磨面，以使所述多軸搬運機構對切換待打磨面的所述工件進行二次夾持和打磨作業(yè)；所述控制系統(tǒng)分別與所述多軸搬運機構、打磨執(zhí)行機構、翻轉機構電性連接，以使所述工件按預設軌跡相對于所述砂帶打磨單元運動以完成打磨。

4、優(yōu)選的，所述打磨執(zhí)行機構還包括第一支架，所述砂帶打磨單元包括殼體、伺服電機、主動輪、從動輪和環(huán)形砂帶，所述第一旋轉電機通過所述第一支架安裝于所述工作臺上，所述第一旋轉電機的輸出軸與所述殼體固定連接，所述伺服電機安裝于所述殼體內，所述殼體的一側側壁為安裝面板，所述伺服電機的輸出軸穿過所述安裝面板與所述主動輪固定連接，所述從動輪和所述砂帶張緊輪安裝于所述安裝面板的外側，所述環(huán)形砂帶繞設于所述主動輪、從動輪及砂帶張緊輪上。

5、優(yōu)選的，所述壓力控制器包括第二支架、第一滑塊、第一導軌、平衡導輪、接觸輪、浮動氣缸和柔性連接件，所述第一滑塊通過所述第二支架固定連接于所述殼體外側，所述第一導軌與所述第一滑塊滑動連接，所述接觸輪和所述平衡導輪分別設置于所述第一導軌的兩端，所述浮動氣缸的缸體與所述第二支架固定連接，所述浮動氣缸的活塞桿通過所述柔性連接件與所述第一導軌連接，所述環(huán)形砂帶繞設于所述主動輪、所述從動輪、所述接觸輪及所述平衡導輪上，所述浮動氣缸能夠驅動所述第一導軌沿所述第一滑塊滑動，進而帶動所述接觸輪和平衡導輪同步移動，以調節(jié)所述環(huán)形砂帶與所述工件表面接觸時的打磨壓力。

6、優(yōu)選的，所述柔性連接件包括魚眼軸承和魚眼軸承支架，所述魚眼軸承的一端與所述浮動氣缸的活塞桿固定連接，所述魚眼軸承的另一端通過所述魚眼軸承支架與所述第一導軌固定連接。

7、優(yōu)選的，所述砂帶打磨單元還包括砂帶導向翻轉機構，所述主動輪、所述從動輪、所述接觸輪及所述平衡導輪的轉動軸均與相鄰的所述安裝面板垂直設置，所述砂帶導向翻轉機構包括設置于所述殼體的外側壁上的至少一對導向輪，各所述導向輪平行設置，且所述導向輪的轉軸與所述安裝面板傾斜設置，以使所述砂帶繞設所述導向輪后在各所述導向輪之間形成傾斜于所述安裝面板的打磨作業(yè)面。

8、優(yōu)選的，還包括砂帶張緊機構，所述砂帶張緊機構包括l型支架、張緊氣缸、張緊輪底座和張緊輪，所述l型支架的一端與所述殼體固定連接，所述張緊氣缸的缸體安裝于所述l型支架的另一端，所述張緊氣缸的活塞桿與所述張緊輪底座連接，所述張緊輪可轉動地安裝于所述張緊輪底座上，且所述張緊輪抵接于所述環(huán)形砂帶，通過所述張緊氣缸的活塞桿伸縮以推動所述張緊輪底座帶動所述張緊輪移動，從而調節(jié)所述環(huán)形砂帶的張緊程度。

9、優(yōu)選的，所述多軸搬運機構包括x軸移動機構、第一y軸移動機構、z軸移動機構、第二旋轉電機和第一氣動夾爪，所述x軸移動機構安裝于所述工作臺上，所述第一y軸移動機構滑動連接于所述x軸移動機構上并能夠沿x軸方向移動，所述z軸移動機構滑動連接于所述第一y軸移動機構上并能夠沿y軸方向移動，所述第二旋轉電機安裝于所述z軸移動機構上并能夠沿z軸方向移動，所述第二旋轉電機的輸出軸與所述第一氣動夾爪固定連接以帶動所述第一氣動夾爪繞x軸旋轉運動，所述第一氣動夾爪用于夾持所述工件。

10、優(yōu)選的，所述翻轉機構包括第三支架、第二y軸移動機構、第三旋轉電機和第二氣動夾爪，所述第三支架安裝于所述工作臺上，所述第二y軸移動機構滑動連接于所述第三支架上并能夠沿y軸方向移動，所述第三旋轉電機安裝于所述第二y軸移動機構上，所述第三旋轉電機的輸出軸與所述第二氣動夾爪固定連接以帶動所述第二氣動夾爪繞x軸翻轉，所述第二氣動夾爪用于在所述工件完成一面打磨后夾持所述工件，并通過所述第三旋轉電機驅動實現(xiàn)工件繞x軸翻轉，以切換工件的待打磨面。

11、優(yōu)選的，所述上下料槽包括底板、第一側板和第二側板，所述底板固定連接于所述工作臺上，所述第一側板和所述第二側板平行且間隔設置于所述底板上，所述底板、所述第一側板和所述第二側板圍合形成用于容納所述工件的凹槽，所述凹槽的延伸方向與x軸方向一致，所述第一側板沿凹槽延伸方向設置有至少一個第一鏤空窗口，所述第二側板沿凹槽延伸方向設置有至少一個第二鏤空窗口，所述第二鏤空窗口與所述第一鏤空窗口對應設置，所述第一鏤空窗口和所述第二鏤空窗口用于供所述多軸搬運機構的第一氣動夾爪伸入以夾持所述工件，所述第一側板和所述第二側板相互靠近的一側頂端均為倒圓角結構。

12、本發(fā)明還提供了一種如上任一項中所述的舾裝件表面打磨裝置的打磨方法，包括以下步驟：

13、s1、上料準備：將待打磨的工件放置于上下料槽內；

14、s2、工件夾持與移送：控制系統(tǒng)控制多軸搬運機構啟動，多軸搬運機構夾持住上下料槽內的工件，并將工件移送至打磨執(zhí)行機構的砂帶打磨單元前方預設打磨位置；

15、s3、打磨參數(shù)設置：控制系統(tǒng)根據工件的材質、待打磨面的形狀及工藝要求，預設多軸搬運機構帶動工件運動的軌跡參數(shù)、打磨執(zhí)行機構中第一角度調整驅動件的旋轉角度參數(shù)、砂帶打磨單元的轉速參數(shù)以及對壓力控制器設定打磨壓力；

16、s4、工件一面打磨：控制系統(tǒng)控制打磨執(zhí)行機構啟動，同時第一角度調整驅動件根據預設角度參數(shù)驅動砂帶打磨單元繞y軸旋轉至目標角度；多軸搬運機構根據預設軌跡參數(shù)帶動工件按照設定路徑相對于砂帶打磨單元的打磨工作面移動，壓力控制器調整砂帶打磨單元以預設壓力壓向工件待打磨面，對工件進行打磨作業(yè)；

17、s5、工件翻轉：當工件完成一面打磨后，控制系統(tǒng)控制多軸搬運機構帶動已打磨完成一面的工件移動至翻轉機構處；隨后，翻轉機構夾持住工件，多軸搬運機構松開對工件的夾持，之后翻轉機構帶動所夾持的工件繞x軸翻轉180度，完成工件待打磨面的切換；翻轉完成后，多軸搬運機構重新夾持住翻轉后的工件，隨后翻轉機構松開工件；

18、s6、二次夾持與打磨：多軸搬運機構將工件移送回打磨執(zhí)行機構前方的預設打磨位置，重復步驟s3中的參數(shù)確認和步驟s4的打磨過程，對工件的另一面進行打磨作業(yè)；

19、s7、下料：工件兩面均打磨完成后，多軸搬運機構將工件移送回上下料槽的初始放置位置或指定下料區(qū)域。

20、本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術取得了以下技術效果：

21、本發(fā)明提供了一種舾裝件表面打磨裝置及打磨方法，通過控制系統(tǒng)實現(xiàn)了從工件上料、參數(shù)設置、一面打磨、工件翻轉、另一面打磨至下料的全流程自動化作業(yè)，有效替代了傳統(tǒng)人工打磨方式。其通過多軸搬運機構帶動工件按預設軌跡運動，結合第一旋轉電機驅動砂帶打磨單元繞y軸旋轉調整角度，能夠適應不同形狀待打磨面的加工需求；壓力控制器的設置可精準調節(jié)打磨壓力，配合砂帶打磨單元的轉速控制，確保了打磨質量的穩(wěn)定性與一致性。翻轉機構通過繞x軸180度翻轉實現(xiàn)工件待打磨面的自動切換，進一步提升了自動化程度和加工效率，降低了人工勞動強度，改善了作業(yè)環(huán)境，尤其適用于船用舾裝件等具有復雜表面的大批量打磨加工場景。

22、下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術方案做進一步的詳細描述。