[發明專利]一種自由曲面機器人打磨系統

有效

• 申請號: 201410123106.0
• 申請日: 2014-03-28
• 公開（公告）號: CN103878666A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 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: B24B27/00
• 分類號: B24B27/00
• 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

1.一種自由曲面機器人打磨系統，其特征在于，該系統包括：工作臺、工業機器人、機器人控制柜、打磨工具、氣動主軸、連接件、氣動控制柜和系統控制柜，其中：

所述工作臺用于固定待加工零件；

所述氣動主軸通過連接件固定在工業機器人的末端法蘭上；

所述打磨工具夾持在所述氣動主軸的底部，用于隨工業機器人一起按照控制指令執行指定運動軌跡，對固定在工作臺上的待加工零件的表面進行打磨或拋光；

氣動控制柜利用氣動回路來對所述氣動主軸進行控制；

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，同時實現氣動回路控制，以及與機器人控制柜進行通訊；

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打磨工具按照規劃軌跡運動。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述工作臺的底部安裝有減振部件。

3.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述待加工零件通過固定部件固定在所述工作臺上。

4.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述打磨工具包括打磨介質及配套的打磨夾具。

5.根據權利要求4所述的系統，其特征在于，所述打磨介質為凹砂輪、蝶形砂輪、千葉輪或樹脂砂輪。

6.根據權利要求1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，其中，氣動馬達固定在柔順氣缸的滑臺上，隨滑臺一起運動，用于帶動氣動主軸上的打磨工具高速轉動，實現打磨功能；柔順氣缸具備氣動柔順力控制功能，用于控制打磨壓力，使打磨過程中打磨工具與被加工零件表面的接觸力大小始終保持恒定。

7.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、氣動馬達、電氣比例閥、柔順氣缸、控制氣動馬達轉動的二位二通閥及控制氣缸換向的二位五通閥。

8.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述系統控制柜根據打磨要求選擇需要打磨的自由曲面，通過設置打磨工藝參數，生成符合加工工藝要求的打磨路徑，再通過奇異點檢測，修正工業機器人不可到達的路徑點，最后將生成的路徑點轉換為工業機器人可識別的控制代碼并輸入機器人控制柜。

9.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述系統控制柜通過設置相關工藝參數，使生成的打磨路徑與數控加工路徑相正交。

10.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述工業機器人根據路徑點法向量調整姿態，使打磨壓力的方向始終保持在被加工表面法向上。