一種帶凸臺(tái)圓柱外表面機(jī)器人打磨系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及金屬產(chǎn)品加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于給帶有凸起部位(如凸臺(tái))的圓柱外面進(jìn)行打磨加工的設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]目前帶凸起部位(如凸臺(tái))的圓柱外表面的零件打磨拋光操作基本都是由人工手持作業(yè)工具，依靠經(jīng)驗(yàn)來完成，這很難保證零件的形位精度、表面微觀物理屬性，且制造成本較高，制約了大型管件加工技術(shù)的發(fā)展。尤其是目前的人工作業(yè)難以保證質(zhì)量的一致性及加工效率，加工占用時(shí)間長，繁重的作業(yè)任務(wù)及低效率使得某些裝備的研制周期受到嚴(yán)重的影響，而且工人在工作時(shí)很容易受傷。而如果采用機(jī)器自動(dòng)打磨，目前的打磨機(jī)器在遇到工件表面凸起部位時(shí)不會(huì)自動(dòng)避開，給打磨加工造成很大的困擾。因此，大型帶凸臺(tái)圓柱外表面的打磨加工是制造中的薄弱環(huán)節(jié)，成為制約大型圓柱管件制造業(yè)發(fā)展的瓶頸。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、打磨效果好、精度高、效率高、會(huì)自動(dòng)避開凸起部位的自動(dòng)繞線機(jī)帶凸臺(tái)圓柱外表面機(jī)器人打磨系統(tǒng)。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:一種帶凸臺(tái)圓柱外表面機(jī)器人打磨系統(tǒng)，其特征在于:包括，
[0005]移動(dòng)軌道，用于安裝工業(yè)機(jī)器人；
[0006]工業(yè)機(jī)器人，安裝于移動(dòng)軌道上，其前臂部分伸向?qū)?zhǔn)待加工的工件；
[0007]機(jī)器人控制柜，連接并控制工業(yè)機(jī)器人；
[0008]恒壓器及氣動(dòng)控制柜，恒壓器安裝于工業(yè)機(jī)器人的前臂前端，氣動(dòng)控制柜連接恒壓器，并利用氣動(dòng)回路來對(duì)恒壓器的壓力大小進(jìn)行控制；
[0009]電氣系統(tǒng)控制柜，連接機(jī)器人控制柜及氣動(dòng)控制柜，用于進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)的離線解算，同時(shí)實(shí)現(xiàn)氣動(dòng)回路控制，以及與機(jī)器人控制柜進(jìn)行通訊；
[0010]打磨工具，安裝于恒壓器的前端，在工業(yè)機(jī)器人的控制下與工件外表面保持法向姿態(tài)接觸，并對(duì)工件外表面進(jìn)行打磨；
[0011]視覺攝像頭，安裝于工業(yè)機(jī)器人上面，連接機(jī)器人控制柜，對(duì)工件外表面的凸臺(tái)位置進(jìn)行監(jiān)控，使工業(yè)機(jī)器人在打磨過程中躲開工件外表面的凸臺(tái)。
[0012]進(jìn)一步地，所述移動(dòng)軌道安裝有直線導(dǎo)軌和齒條，工業(yè)機(jī)器人的移動(dòng)底座安裝于直線導(dǎo)軌及齒條上。
[0013]進(jìn)一步地，還包括工件翻轉(zhuǎn)車，工件翻轉(zhuǎn)車與移動(dòng)軌道呈平行設(shè)置，工件放置于工件翻轉(zhuǎn)車上并由工件翻轉(zhuǎn)車控制翻轉(zhuǎn)。
[0014]進(jìn)一步地，所述恒壓器通過緊固件固定在工業(yè)機(jī)器人前臂的末端法蘭上。
[0015]進(jìn)一步地，在恒壓器的前端安裝有一恒壓法蘭，打磨工具安裝于該恒壓法蘭上。
[0016]進(jìn)一步地，所述打磨工具包括氣動(dòng)打磨機(jī)和安裝于其上的打磨介質(zhì)。
[0017]進(jìn)一步地，所述打磨介質(zhì)為打磨砂輪；打磨砂輪采用40#粒度砂輪、60#粒度砂輪、80#粒度砂輪或100#粒度砂輪。
[0018]在工件翻轉(zhuǎn)車的車架上設(shè)置有若干翻轉(zhuǎn)輪，翻轉(zhuǎn)輪支承工件表面，其中至少一處翻轉(zhuǎn)輪連接有翻轉(zhuǎn)電機(jī)。
[0019]該機(jī)器人打磨系統(tǒng)的打磨控制方法為，首先通過機(jī)器人控制柜設(shè)置工藝參數(shù)，生成打磨路徑；工業(yè)機(jī)器人帶動(dòng)打磨砂輪按照生成的打磨路徑運(yùn)動(dòng)并執(zhí)行打磨工序；打磨過程中將工件分為若干段圓柱外表面，每段圓柱外表面分成四個(gè)90度的圓弧段，打磨完成一個(gè)圓弧段，工件翻轉(zhuǎn)車的翻轉(zhuǎn)電機(jī)帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)90度，再重復(fù)之前的打磨動(dòng)作；完成整個(gè)圓周段的打磨，工業(yè)機(jī)器人沿移動(dòng)軌道縱向移動(dòng)設(shè)定的距離，再重復(fù)前述打磨動(dòng)作，直到完成整個(gè)工件外表面的打磨；在打磨過程中視覺攝像頭檢測(cè)工件外表面凸起部位，并將信號(hào)傳輸給機(jī)器人控制柜，機(jī)器人控制柜控制工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)躲過凸起部位并繼續(xù)打磨過程，且不改變整個(gè)打磨的軌跡。
[0020]本實(shí)用新型通過工業(yè)機(jī)器人末端的恒壓器底部的恒壓法蘭固定打磨工具，通過恒壓器的氣動(dòng)柔順力控制功能，使打磨砂輪始終壓緊被加工表面，且壓力大小保持恒定；同時(shí)工業(yè)機(jī)器人根據(jù)設(shè)定路徑調(diào)整姿態(tài)，使打磨壓力處于被加工表面的法線方向上；當(dāng)打磨路徑中有凸起部位(凸臺(tái))，視覺攝像頭立即反饋給工業(yè)機(jī)器人，以避開凸起部位?？梢杂行У乇ＷC帶凸臺(tái)圓柱工件外表面打磨精度和質(zhì)量的一致性，并提高了生產(chǎn)效率，增強(qiáng)了安全性，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
【附圖說明】
[0021]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)圖；
[0022]圖2為圖1的局部放大圖；
[0023]圖3為本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)圖。
[0024]圖中，I為工業(yè)機(jī)器人，2為機(jī)器人控制柜，3為氣動(dòng)控制柜，4為電氣系統(tǒng)控制柜，5為恒壓器，6為氣動(dòng)打磨機(jī)，7為打磨砂輪，8為工件，9為直線導(dǎo)軌，10為齒條，11為移動(dòng)軌道，12為工件翻轉(zhuǎn)車，13為視覺攝像頭，14為移動(dòng)底座，15為末端法蘭，16為翻轉(zhuǎn)電機(jī)，17為翻轉(zhuǎn)輪。
【具體實(shí)施方式】
[0025]本實(shí)施例中，參照?qǐng)D1、圖2和圖3，所述帶凸臺(tái)圓柱外表面機(jī)器人打磨系統(tǒng)，包括，
[0026]移動(dòng)軌道11，用于安裝工業(yè)機(jī)器人I ;
[0027]工業(yè)機(jī)器人1，安裝于移動(dòng)軌道11上，工業(yè)機(jī)器人I的前臂部分伸向?qū)?zhǔn)待加工的工件8 ;
[0028]機(jī)器人控制柜2，連接并控制工業(yè)機(jī)器人I ;
[0029]恒壓器5及氣動(dòng)控制柜3，恒壓器5安裝于工業(yè)機(jī)器人I的前臂前端，氣動(dòng)控制柜3連接恒壓器5，并利用氣動(dòng)回路來對(duì)恒壓器5的壓力大小進(jìn)行控制；
[0030]電氣系統(tǒng)控制柜4，連接機(jī)器人控制柜2及氣動(dòng)控制柜3，用于進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人I運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)的離線解算，同時(shí)實(shí)現(xiàn)氣動(dòng)回路控制，以及與機(jī)器人控制柜2進(jìn)行通訊；
[0031]打磨工具，安裝于恒壓器5的前端，在工業(yè)機(jī)器人I的控制下與工件8外表面保持法向姿態(tài)接觸，并對(duì)工件8外表面進(jìn)行打磨；
[0032]視覺攝像頭13，安裝于工業(yè)機(jī)器人I上面，連接機(jī)器人控制柜2，對(duì)工件8外表面的凸臺(tái)位置進(jìn)行監(jiān)控，使工業(yè)機(jī)器人I在打磨過程中躲開工件8外表面的凸臺(tái)。
[0033]所述移動(dòng)軌道11安裝有直線導(dǎo)軌9和齒條10，工業(yè)機(jī)器人I的移動(dòng)底座14安裝于直線導(dǎo)軌9及齒條10上。
[0034]還包括工件翻轉(zhuǎn)車12，工件翻轉(zhuǎn)車12與移動(dòng)軌道11呈平行設(shè)置，工件放置于工件翻轉(zhuǎn)車12上并由工件翻轉(zhuǎn)車控制翻轉(zhuǎn)。
[0035]所述恒壓器5通過緊固件固定在工業(yè)機(jī)器人I前臂的末端法蘭15上。
[0036]在恒壓器5的前端安裝有一恒壓法蘭，打磨工具安裝于該恒壓法蘭上。
[0037]所述打磨工具包括氣動(dòng)打磨機(jī)6和安裝于其上的打磨介質(zhì)。
[0038]所述打磨介質(zhì)為打磨砂輪7 ;打磨砂輪7可以采用40#粒度砂輪、60#粒度砂輪、80#粒度砂輪或100#粒度砂輪。
[0039]在工件翻轉(zhuǎn)車12的車架上設(shè)置有若干翻轉(zhuǎn)輪17，翻轉(zhuǎn)輪17支承工件8表面，其中至少一處翻轉(zhuǎn)輪17連接有翻轉(zhuǎn)電機(jī)16。
[0040]該機(jī)器人打磨系統(tǒng)的打磨控制方法為，首先通過機(jī)器人控制柜2設(shè)置工藝參數(shù)，生成打磨路徑；工業(yè)機(jī)器人I帶動(dòng)打磨砂輪7按照生成的打磨路徑運(yùn)動(dòng)并執(zhí)行打磨工序；打磨過程中將工件分為若干段圓柱外表面，每段圓柱外表面分成四個(gè)90度的圓弧段，打磨完成一個(gè)圓弧段，工件翻轉(zhuǎn)車的翻轉(zhuǎn)電機(jī)16帶動(dòng)工件8旋轉(zhuǎn)90度，再重復(fù)之前的打磨動(dòng)作；完成整個(gè)圓周段的打磨，工業(yè)機(jī)器人I沿移動(dòng)軌道11縱向移動(dòng)設(shè)定的距離，再重復(fù)前述打磨動(dòng)作，直到完成整個(gè)工件外表面的打磨；在打磨過程中視覺攝像頭13檢測(cè)工件外表面凸起部位，并將信號(hào)傳輸給機(jī)器人控制柜，機(jī)器人控制柜控制工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)躲過凸起部位并繼續(xù)打磨過程，且不改變整個(gè)打磨的軌跡。
[0041]以上已將本實(shí)用新型做一詳細(xì)說明，以上所述，僅為本實(shí)用新型之較佳實(shí)施例而已，當(dāng)不能限定本實(shí)用新型實(shí)施范圍，即凡依本申請(qǐng)范圍所作均等變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本實(shí)用新型涵蓋范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種帶凸臺(tái)圓柱外表面機(jī)器人打磨系統(tǒng)，其特征在于:包括， 移動(dòng)軌道，用于安裝工業(yè)機(jī)器人； 工業(yè)機(jī)器人，安裝于移動(dòng)軌道上，其前臂部分伸向?qū)?zhǔn)待加工的工件； 機(jī)器人控制柜，連接并控制工業(yè)機(jī)器人； 恒壓器及氣動(dòng)控制柜，恒壓器安裝于工業(yè)機(jī)器人的前臂前端，氣動(dòng)控制柜連接恒壓器; 電氣系統(tǒng)控制柜，連接機(jī)器人控制柜及氣動(dòng)控制柜； 打磨工具，安裝于恒壓器的前端，在工業(yè)機(jī)器人的控制下與工件外表面保持法向姿態(tài)接觸； 視覺攝像頭，安裝于工業(yè)機(jī)器人上面，連接機(jī)器人控制柜。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶凸臺(tái)圓柱外表面機(jī)器人打磨系統(tǒng)，其特征在于:所述移動(dòng)軌道安裝有直線導(dǎo)軌和齒條，工業(yè)機(jī)器人的移動(dòng)底座安裝于直線導(dǎo)軌及齒條上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶凸臺(tái)圓柱外表面機(jī)器人打磨系統(tǒng)，其特征在于:還包括工件翻轉(zhuǎn)車，工件翻轉(zhuǎn)車與移動(dòng)軌道呈平行設(shè)置，工件放置于工件翻轉(zhuǎn)車上并由工件翻轉(zhuǎn)車控制翻轉(zhuǎn)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶凸臺(tái)圓柱外表面機(jī)器人打磨系統(tǒng)，其特征在于:所述恒壓器通過緊固件固定在工業(yè)機(jī)器人前臂的末端法蘭上。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶凸臺(tái)圓柱外表面機(jī)器人打磨系統(tǒng)，其特征在于:在恒壓器的前端安裝有一恒壓法蘭，打磨工具安裝于該恒壓法蘭上。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的帶凸臺(tái)圓柱外表面機(jī)器人打磨系統(tǒng)，其特征在于:所述打磨工具包括氣動(dòng)打磨機(jī)和安裝于其上的打磨介質(zhì)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的帶凸臺(tái)圓柱外表面機(jī)器人打磨系統(tǒng)，其特征在于:所述打磨介質(zhì)為打磨砂輪；打磨砂輪采用棚粒度砂輪、60#粒度砂輪、80#粒度砂輪或100#粒度砂輪。8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶凸臺(tái)圓柱外表面機(jī)器人打磨系統(tǒng)，其特征在于:在工件翻轉(zhuǎn)車的車架上設(shè)置有若干翻轉(zhuǎn)輪，翻轉(zhuǎn)輪支承工件表面，其中至少一處翻轉(zhuǎn)輪連接有翻轉(zhuǎn)電機(jī)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種帶凸臺(tái)圓柱外表面機(jī)器人打磨系統(tǒng)，包括移動(dòng)軌道、工業(yè)機(jī)器人、機(jī)器人控制柜、恒壓器及氣動(dòng)控制柜、電氣系統(tǒng)控制柜、打磨工具及視覺攝像頭，工業(yè)機(jī)器人設(shè)置于移動(dòng)軌道上，恒壓器固定于工業(yè)機(jī)器人的前臂上，打磨工具安裝于恒壓器前端；視覺攝像頭安裝于工業(yè)機(jī)器人上面，連接機(jī)器人控制柜，對(duì)工件外表面的凸臺(tái)位置進(jìn)行監(jiān)控。本實(shí)用新型通過恒壓器使打磨砂輪始終以恒定壓力壓緊被加工表面；同時(shí)工業(yè)機(jī)器人使打磨壓力處于被加工表面的法線方向上；遇有凸起部位，視覺攝像頭立即反饋給工業(yè)機(jī)器人，以避開凸起部位?？捎行У乇ＷC帶凸臺(tái)圓柱工件外表面打磨精度和質(zhì)量的一致性，并提高生產(chǎn)效率，增強(qiáng)安全性，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
【IPC分類】B24B5/35, B24B27/00, B24B5/04
【公開號(hào)】CN204935278
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520687002
【發(fā)明人】張新橋, 謝月明, 梁文星
【申請(qǐng)人】東莞市莞智成機(jī)器人技術(shù)有限公司
【公開日】2016年1月6日
【申請(qǐng)日】2015年9月6日