[0046] 下面将结合附图对本发明作进一步地详细说明，但不构成对本发明的任何限制，附图中类似的元件标号代表类似的元件。如上所述，本发明提供了一种超精密光整系统的桁架式机器人工作站，在手机壳体的美化制作过程中，利用四自由的运动平台承载光整机构实现对手机壳体表面的光整加工，对手机壳体的外表面提供全方位无死角的光整加工；利用桁架式机器人完成手机壳体在不同工位间的搬运，为手机壳体实现全自动化地光整加工。
[0047] 图1、2是本发明超精密光整系统的桁架式机器人工作站的结构示意图，图3是本发明超精密光整系统的桁架式机器人工作站的部分结构示意图，图4是本发明超精密光整系统的桁架式机器人工作站的桁架式机器人的结构示意图，图5、6、7是本发明超精密光整系统的桁架式机器人工作站的光整机构的结构示意图，图8、9是本发明超精密光整系统的桁架式机器人工作站的光整机构的部分结构示意图，图10、11、12、13是本发明超精密光整系统的桁架式机器人工作站的工装的结构示意图，图14、15是本发明超精密光整系统的桁架式机器人工作站的手机壳体的结构示意图，图16是本发明超精密光整系统的桁架式机器人工作站的凸轮结构示意图，图17是本发明超精密光整系统的桁架式机器人工作站的转台结构示意图，图18是本发明超精密光整系统的桁架式机器人工作站的回转下压机构的结构示意图。
[0048] 一种超精密光整系统的桁架式机器人工作站，包括：机器底座43、将未进行光整处理的手机壳体8向桁架式机器人46所在方向进行输送的进料输送线44、将已经光整处理完毕的所述手机壳体8向远离桁架式机器人46所在方向进行输送的出料输送线45、将所述手机壳体8进行搬运抓取的所述桁架式机器人46、对所述手机壳体8进行光整处理的光整机构，所述光整机构的数量为两个，分别是：一号光整机构47和二号光整机构48；所述一号光整机构47和二号光整机构48并列于所述机器底座43上，所述一号光整机构47的侧边布置所述进料输送线44，所述二号光整机构48的侧边布置出料输送线45；所述桁架式机器人46固连于所述机器底座43，所述进料输送线44、出料输送线45、一号光整机构47和二号光整机构48位于所述桁架式机器人46的抓取范围内；所述进料输送线44、出料输送线45、一号光整机构47和二号光整机构48为等间隔地布置于所述机器底座43上；
[0049] 所述进料输送线44包括传送带67和校正气缸68，所述校正气缸68布置于所述传送带67的一端；
[0050] 所述桁架式机器人46包括：伺服滑台69、立柱70、一号机械手71、二号机械手72、三号机械手73、机械手电机74、机器人支架75；所述机器人支架75通过所述立柱70固连于所述机器底座43上，所述机械手电机74、伺服滑台69固连于所述机器人支架75，所述机械手电机74的输出轴连接于所述伺服滑台69，所述一号机械手71、二号机械手72、三号机械手73活动连接于所述伺服滑台69，所述一号机械手71、二号机械手72、三号机械手73为等间隔布置；
[0051] 所述光整机构的结构包括：用于固定手机壳体8的工装49、承载所述工装49沿X轴方向做直线移动的X轴滑台50、对所述手机壳体8实现光整处理的光整机64、承载所述光整机64绕X轴转动的A轴转台52、承载所述A轴转台52沿Y轴方向做直线移动的Y轴滑台51，所述工装49固连于所述X轴滑台50的X轴滑板53上，所述A轴转台52固连于所述Y轴滑台51的Y轴滑板54上，所述手机壳体8固连于所述工装49；
[0052] 所述A轴转台52包括：A轴支架55、A轴摆臂56、同步带传动机构57、A轴电机58、滑板电机59、滑板60、导向块61、齿轮62、齿条63，所述A轴支架55固连于所述Y轴滑板54，所述A轴摆臂56活动连接于所述A轴支架55，所述A轴摆臂56为龙门结构，所述A轴电机58固连于所述A轴支架55，所述A轴电机58通过所述同步带传动机构57连接于所述A轴摆臂56；所述滑板电机59固连于所述A轴摆臂56，所述齿轮62固连于所述滑板电机59的输出轴上；所述滑板60通过所述导向块61活动连接于所述A轴摆臂56，所述光整机64固连于所述滑板60，所述齿条63固连于所述滑板60，所述齿轮62和齿条63相匹配；所述A轴摆臂56的回转中心为摆动中心轴66，所述摆动中心轴66和所述光整机64的光整带65共平面。
[0053] 更具体地，所述一号光整机构47对所述手机壳体8进行第一道光整处理，所述二号光整机构47对所述手机壳体8进行第二道光整处理。
[0054] 更具体地，当所述伺服滑台69驱动所述一号机械手71和所述进料输送线44相匹配时，所述二号机械手72和所述一号光整机构47相匹配，所述三号机械手73和所述二号光整机构48相匹配；当所述伺服滑台69驱动所述一号机械手71和所述一号光整机构47相匹配时，所述二号机械手72和所述二号光整机构48相匹配，所述三号机械手73和所述出料输送线45相匹配。
[0055] 更具体地，所述工装49包括：支架1、减速器2、伺服电机3、夹紧机构、摆角气缸6、回转下压机构7、转盘15、脱扣气缸13；所述减速器2固连于所述支架1的下部，所述伺服电机3的输出轴连接于所述减速器2，所述转盘15活动连接于所述支架1，所述转盘15通过联轴器5固连于所述减速器2的输出轴，所述夹紧机构固连于所述转盘15；所述摆角气缸6的气缸体固连于所述支架1，所述回转下压机构7通过摆杆37固连于所述摆角气缸6；手机壳体8固连于所述夹紧机构；所述脱扣气缸13的气缸体固连于所述支架1，所述脱扣气缸13的活塞杆和所述夹紧机构的脱扣斜面14相匹配。
[0056] 更具体地，所述齿条63和导向块61相互平行。
[0057] 更具体地，所述滑板电机59驱动所述光整机64做往复直线运动，所述往复直线运动的方向和所述摆动中心轴66相垂直。
[0058] 更具体地，所述夹紧机构包括：转台4、脱扣杆16、按钮压板17、挂钩压板18、一号弹簧19、二号弹簧20、第一销轴21、第二销轴22、第三销轴23、凸轮24，所述脱扣杆16通过脱扣杆滑槽35活动连接于所述转台4，所述按钮压板17通过所述按钮压板滑槽33活动连接于转台4，所述挂钩压板18通过所述挂钩压板滑槽34活动连接于所述转台4；所述凸轮24通过中心孔36活动连接于所述转台4，所述凸轮24相对于所述转台4的回转中心为圆心点32，在所述凸轮24上设置有：和所述第三销轴23相匹配的动力孔31、和所述第一销轴21相匹配的第一槽26、和所述第二销轴22相匹配的第二槽25；在所述按钮压板17和转台4之间设置有所述一号弹簧19，在所述挂钩压板18和转台4之间设置有所述二号弹簧20；所述脱扣杆16通过所述第三销轴23活动连接于所述凸轮24的动力孔31，所述按钮压板17通过所述第一销轴21活动连接于所述第一槽26，所述挂钩压板18通过所述第二销轴22活动连接于所述第二槽25。
[0059] 更具体地，所述第一槽26上设置有距离所述圆心点32不同的第二近端29、第二远端30，所述第二近端29到所述圆心点32的距离大于所述第二远端30到所述圆心点32的距离，所述第二近端29和第二远端30相互连通；所述第二槽25上设置有距离所述圆心点32不同的第一近端27、第一远端28，所述第一近端27到所述圆心点32的距离大于所述第一远端28到所述圆心点32的距离。
[0060] 更具体地，所述一号弹簧19、二号弹簧20处于受压状态；所述一号弹簧19的数量为两个，分别布置于所述按钮压板17的两端；所述二号弹簧20的数量为两个，分别布置于所述挂钩压板18的两端。
[0061] 更具体地，所述按钮压板17和位于所述手机壳体8的边缘10上的按钮孔9相匹配，所述挂钩压板18和位于所述手机壳体8的头部11的挂钩12相匹配。
[0062] 更具体地，所述按钮压板17和所述挂钩压板18的运动方向相垂直。
[0063] 更具体地，所述回转下压机构7包括：芯轴38、垫板39、平面轴承40、锁紧螺母41、壳体42，所述平面轴承40、垫板39、壳体42活动连接于所述芯轴38，所述锁紧螺母41固连于所述芯轴38，所述平面轴承40位于所述壳体42和锁紧螺母41之间。
[0064] 更具体地，所述垫板39的材质为塑料、橡胶材质。
[0065] 更具体地，当所述脱扣气缸13的活塞杆伸出时，所述脱扣气缸13的活塞杆的末端推动所述脱扣斜面14运动，所述脱扣杆16推动所述凸轮24转动一定的角度，接着：所述第一槽26推动所述第一销轴21从所述第二近端29运动至第二远端30，所述按钮压板17向所述圆心点32所在方向运动一段距离；所述第二槽25推动所述第二销轴22从所述第一近端27运动至第一远端28，所述挂钩压板18向所述圆心点32所在方向运动一段距离。
[0066] 以下结合图1至14，进一步描述本发明超精密光整系统的桁架式机器人工作站的工作原理和工作过程：
[0067] 本发明超精密光整系统的桁架式机器人工作站，利用工业自动化技术实现了对所述手机壳体8外表面的超精密光整加工。所述进料输送线44将未进行光整处理的手机壳体8向桁架式机器人46所在方向进行输送，所述出料输送线45将已经光整处理完毕的所述手机壳体8向外部输出，所述一号光整机构47对所述手机壳体8进行第一道光整处理，所述二号光整机构47对所述手机壳体8进行第二道光整处理，经过两道光整加工，可以获取更高光洁度的表面质量。所述进料输送线44、出料输送线45、一号光整机构47和二号光整机构48位于所述桁架式机器人46的抓取范围内，所述桁架式机器人46抓取到所述手机壳体8，将所述手机壳体8在不同的工位间进行搬运，从而实现全自动作业。比如：将位于所述二号光整机构48上的所述手机壳体8搬运至所述出料输送线45上，同时，将位于所述一号光整机构47上的所述手机壳体8搬运至所述二号光整机构48上，同时，将位于所述进料输送线44上的所述手机壳体8搬运至所述一号光整机构47上。
[0068] 为了方便所述桁架式机器人46的搬运过程，所述进料输送线44、出料输送线45、一号光整机构47和二号光整机构48为等间隔地布置，所述一号机械手71、二号机械手72、三号机械手73为等间隔布置，两者的间隔距离是一样的。即：当所述伺服滑台69驱动所述一号机械手71和所述进料输送线44相匹配时，所述二号机械手72和所述一号光整机构47相匹配，所述三号机械手73和所述二号光整机构48相匹配；当所述伺服滑台69驱动所述一号机械手71和所述一号光整机构47相匹配时，所述二号机械手72和所述二号光整机构48相匹配，所述三号机械手73和所述出料输送线45相匹配。
[0069] 本发明超精密光整系统的桁架式机器人工作站，利用四轴运动平台搭载所述光整机64实现对所述手机壳体8的外表面的光整加工。所述四轴运动平台包括驱动所述手机壳体8运动或者驱动所述光整机64运动的总共四个电机，这四个电机为：放置于所述工装49上的伺服电机3、驱动所述X轴滑台50移动的电机、驱动所述Y轴滑台51移动的电机、驱动所述A轴转台52转动的所述A轴电机58。由于所述手机壳体8的外表面为三维立体结构，利用四轴运动平台，所述光整机64相对于所述手机壳体8具备四个自由度的运动方式，该种方式，可以对所述手机壳体8的外表面做全方位的光整处理。本发明超精密光整系统的桁架式机器人工作站所具有的预料不到的技术效果是：当所述光整带65接触到所述手机壳体8的外表面的时候，所述光整带65总是和所述手机壳体8的接触部位向切的，该种方式，可以提供最佳的光整效果。
[0070] 接下来描述所述A轴转台52的工作过程：
[0071] 所述A轴转台52由所述A轴电机58通过同步带传动机构57驱动所述A轴摆臂56绕所述摆动中心轴66转动。所述光整机64活动连接于所述A轴摆臂56，所述滑板60通过所述导向块61活动连接于所述A轴摆臂56，所述光整机64固连于所述滑板60，所述滑板电机59通过齿轮齿条传动驱动所述滑板60做往复直线运动，所述滑板60带动所述光整机64做往复直线运动，所述往复直线运动的方向和所述摆动中心轴66相垂直。由于增加了往复直线运动的效果，加大了所述光整带65的工作面积，提高了工作效率。所述A轴摆臂56的回转中心为摆动中心轴66，所述摆动中心轴66和所述光整机64的光整带65共平面，降低了本发明超精密光整系统的桁架式机器人工作站再电气控制系统设计上的难度，使得本发明超精密光整系统的桁架式机器人工作站易于控制。
[0072] 所述工装49包括：支架1、减速器2、用于驱动所述转盘15转动的伺服电机3、用于定位所述手机壳体8的夹紧机构、用于驱动所述回转下压机构7辅助定位所述手机壳体8的摆角气缸6、用于触发所述夹紧机构的脱扣气缸13。
[0073] 所述手机壳体8通过所述夹紧机构固连于所述转盘15上，所述摆角气缸6的摆杆37驱动所述回转下压机构7接触于所述手机壳体8上，对所述手机壳体8提供辅助支撑，使得所述手机壳体8可以更好地连接于所述夹紧机构上。所述伺服电机3驱动所述转盘15、手机壳体8按照一定的运动规则进行转动，从而配合其它的工艺实现对所述手机壳体8的加工、检测、修整。
[0074] 本发明全自动智能手机承载云平台的所述工装49，首先由所述回转下压机构7实现对所述手机壳体8的固定，然后由所述夹紧机构对所述手机壳体8实现多方位的固定，最后将所述回转下压机构7离开所述手机壳体8。本发明全自动智能手机承载云平台利用所述夹紧机构的巧妙的结构设计，从而实现了对所述手机壳体8的精确定位、快速装夹；本发明全自动智能手机承载云平台的一个预料不到的技术效果是：在所述手机壳体8的外部不存在所述夹紧机构的任何部分，有利于对所述手机壳体8的外部进行自由地加工、检测、修整。通过纯机械的结构设计实现了一个可无限角度转动的所述夹紧机构，并且所述夹紧机构位于所述手机壳体8的下部或者内部，在所述夹紧机构的内部无需气缸或者电机等机构的存在；利用外部机构，例如：脱扣气缸13，来触发所述夹紧机构发生动作。从而实现了用精巧的结构实现了复杂的动作。
[0075] 接下来描述所述夹紧机构的工作过程和工作原理：
[0076] 当需要将所述手机壳体8放置于所述夹紧机构上时，所述转盘15处于停止状态，所述脱扣斜面14位于所述脱扣气缸13的正上方，所述脱扣气缸13的活塞杆处于缩回状态。此时，所述一号弹簧19具有推动所述按钮压板17向远离所述圆心点32运动的趋势；所述二号弹簧20具有推动所述挂钩压板18向远离所述圆心点32运动的趋势。
[0077] 接着，所述脱扣气缸13的活塞杆伸出，所述脱扣气缸13的活塞杆的末端推动所述脱扣斜面14向所述按钮压板17所在方向运动，所述脱扣杆16推动所述凸轮24转动一定的角度，接着：所述第一槽26推动所述第一销轴21从所述第二近端29运动至第二远端30，所述按钮压板17向所述圆心点32所在方向运动一段距离，即所述按钮压板17向所述转台4的内部缩回一段距离；所述第二槽25推动所述第二销轴22从所述第一近端27运动至第一远端28，所述挂钩压板18向所述圆心点32所在方向运动一段距离，即所述挂钩压板18向所述转台4的内部缩回一段距离。
[0078] 接着，将所述手机壳体8放置于所述夹紧机构上，所述摆角气缸6驱动所述回转下压机构7将所述手机壳体8牢固地定位于贴于所述夹紧机构上。接着，所述脱扣气缸13的活塞杆缩回，此时，所述一号弹簧19推动所述按钮压板17向远离所述圆心点32运动，直到所述按钮压板17的末端穿过按钮孔9；所述二号弹簧20推动所述挂钩压板18向远离所述圆心点32运动，直到所述挂钩压板18接触到所述挂钩12。从而实现将所述手机壳体8准确、牢固地连接于所述夹紧机构上。
[0079] 最后，应当指出，以上实施例仅是本发明超精密光整系统的桁架式机器人工作站较有代表性的例子。显然，本发明超精密光整系统的桁架式机器人工作站不限于上述实施例，还可以有许多变形。凡是依据本发明超精密光整系统的桁架式机器人工作站的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均应认为属于本发明超精密光整系统的桁架式机器人工作站的保护范围。
