[發明專利]一種機器人并行打磨系統

有效

• 申請號: 201410123092.2
• 申請日: 2014-03-28
• 公開（公告）號: CN103862340A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 王健;劉漫賢
• 申請（專利權）人: 中國科學院自動化研究所
• 主分類號: B24B9/00
• 分類號: B24B9/00;B24B51/00;B24B41/04;B24B55/06
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

1.一種機器人并行打磨系統，其特征在于，該系統包括：粗打磨系統、精打磨系統、底座部件、系統控制柜、氣動控制柜、機器人視覺自定位系統、工件和工作臺，其中：

所述工件放置在工作臺上；

所述精打磨系統固定安裝在所述底座部件上，用于對于所述工件進行精打磨；

所述粗打磨系統固定安裝在所述底座部件上，用于對于所述工件進行粗打磨；

所述底座部件通過驅動其運動單元實現兩個打磨系統的直線進給運動；

所述系統控制柜用于進行機器人運動學與動力學的離線解算、與打磨系統中的機器人控制柜進行通訊、對氣動回路進行控制、圖像采集和處理以及人機對話；

所述氣動控制柜用于利用氣動回路控制兩個打磨系統的氣動打磨頭的旋轉運動和氣動柔順力，實現氣動打磨頭的打磨功能；

所述機器人視覺自定位系統包括雙目三維光學掃描儀和圖像采集卡，所述雙目三維光學掃描儀安裝在所述防護欄上，用于實現工件基準的快速精準標定及打磨路徑實時校準補償，所述雙目三維光學掃描儀與圖像采集卡配合，采用全局視覺方式對工作區域進行圖像采集。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述精打磨系統和粗打磨系統均包括工業機器人、機器人控制柜、氣動打磨頭、滑鞍，其中：

所述滑鞍固定安裝在所述底座部件的滑塊上，可在底座部件的線性導軌上做直線運動，同時，滑鞍通過螺母座與滾珠絲杠螺母副固定在一起，底座部件上的伺服電機驅動滾珠絲杠螺母副帶動滑鞍在底座部件的線性導軌上做直線運動；

所述工業機器人固定安裝在所述滑鞍上；

所述機器人控制柜用于控制工業機器人的運動，使工業機器人末端的氣動打磨頭按照規劃軌跡運動，同時還控制伺服電機完成工業機器人的進給運動；

所述氣動打磨頭安裝在所述工業機器人的末端，用于對工件進行打磨。

3.根據權利要求2所述的系統，其特征在于，所述氣動打磨頭包括依次連接的氣動主軸、連接件和打磨工具，其中，所述氣動打磨頭通過連接件固定在工業機器人的末端法蘭上。

4.根據權利要求3所述的系統，其特征在于，所述氣動主軸包括氣動馬達和柔順氣缸，柔順氣缸具備氣動柔順力控制功能，用于控制打磨工具的打磨壓力，同時具備砂輪磨損自動補償功能；氣動馬達用于實現打磨工具的高速旋轉并使其打磨零件。

5.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述細打磨系統和粗打磨系統之間設有防撞裝置及報警裝置并保持一定的距離。

6.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述粗打磨系統和精打磨系統的打磨壓力不同、打磨工具不同、打磨路徑不同。

7.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述底座部件包括底座、安裝在底座兩端的軸承座和電機座、安裝在電機座上的第一伺服電機和第二伺服電機、安裝在軸承座和電機座之間的第一滾珠絲杠螺母副和第二滾珠絲杠螺母副、安裝在軸承座和電機座外側的線性導軌、安裝在線性導軌上的滑塊。

8.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述氣動回路包括氣源、釋放殘壓手動閥、過濾減壓閥、油霧器、第一二位二通閥、第一電氣比例閥、第一二位五通閥、第一氣動主軸、第二二位二通閥、第二電氣比例閥、第二二位五通閥、第二氣動主軸。

9.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述打磨系統還包括防護欄，所述防護欄安裝在所述打磨系統的上部，用于隔離打磨噪音和粉塵。

10.根據權利要求9所述的系統，其特征在于，所述防護欄由金屬支架和有機玻璃制成。