[實用新型]一種帶凸臺圓柱外表面機器人打磨系統

有效

• 申請號: 201520687002.2
• 申請日: 2015-09-06
• 公開（公告）號: CN204935278U
• 公開（公告）日: 2016-01-06
• 發明（設計）人: 張新橋;謝月明;梁文星
• 申請（專利權）人: 東莞市莞智成機器人技術有限公司
• 主分類號: B24B5/04
• 分類號: B24B5/04;B24B5/35;B24B27/00
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 陳正興

技術領域

本實用新型涉及金屬產品加工技術領域，具體涉及一種用于給帶有凸起部位（如凸臺）的圓柱外面進行打磨加工的設備。

背景技術

目前帶凸起部位（如凸臺）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工具，依靠經驗來完成，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的發展。尤其是目前的人工作業難以保證質量的一致性及加工效率，加工占用時間長，繁重的作業任務及低效率使得某些裝備的研制周期受到嚴重的影響，而且工人在工作時很容易受傷。而如果采用機器自動打磨，目前的打磨機器在遇到工件表面凸起部位時不會自動避開，給打磨加工造成很大的困擾。因此，大型帶凸臺圓柱外表面的打磨加工是制造中的薄弱環節，成為制約大型圓柱管件制造業發展的瓶頸。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種結構設計合理、打磨效果好、精度高、效率高、會自動避開凸起部位的自動繞線機帶凸臺圓柱外表面機器人打磨系統。

為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案：一種帶凸臺圓柱外表面機器人打磨系統，其特征在于：包括，

移動軌道，用于安裝工業機器人；

工業機器人，安裝于移動軌道上，其前臂部分伸向對準待加工的工件；

機器人控制柜，連接并控制工業機器人；

恒壓器及氣動控制柜，恒壓器安裝于工業機器人的前臂前端，氣動控制柜連接恒壓器，并利用氣動回路來對恒壓器的壓力大小進行控制；

電氣系統控制柜，連接機器人控制柜及氣動控制柜，用于進行工業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；

打磨工具，安裝于恒壓器的前端，在工業機器人的控制下與工件外表面保持法向姿態接觸，并對工件外表面進行打磨；

視覺攝像頭，安裝于工業機器人上面，連接機器人控制柜，對工件外表面的凸臺位置進行監控，使工業機器人在打磨過程中躲開工件外表面的凸臺。

進一步地，所述移動軌道安裝有直線導軌和齒條，工業機器人的移動底座安裝于直線導軌及齒條上。

進一步地，還包括工件翻轉車，工件翻轉車與移動軌道呈平行設置，工件放置于工件翻轉車上并由工件翻轉車控制翻轉。

進一步地，所述恒壓器通過緊固件固定在工業機器人前臂的末端法蘭上。

進一步地，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。

進一步地，所述打磨工具包括氣動打磨機和安裝于其上的打磨介質。

進一步地，所述打磨介質為打磨砂輪；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。

在工件翻轉車的車架上設置有若干翻轉輪，翻轉輪支承工件表面，其中至少一處翻轉輪連接有翻轉電機。

該機器人打磨系統的打磨控制方法為，首先通過機器人控制柜設置工藝參數，生成打磨路徑；工業機器人帶動打磨砂輪按照生成的打磨路徑運動并執行打磨工序；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90度的圓弧段，打磨完成一個圓弧段，工件翻轉車的翻轉電機帶動工件旋轉90度，再重復之前的打磨動作；完成整個圓周段的打磨，工業機器人沿移動軌道縱向移動設定的距離，再重復前述打磨動作，直到完成整個工件外表面的打磨；在打磨過程中視覺攝像頭檢測工件外表面凸起部位，并將信號傳輸給機器人控制柜，機器人控制柜控制工業機器人自動躲過凸起部位并繼續打磨過程，且不改變整個打磨的軌跡。

本實用新型通過工業機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；同時工業機器人根據設定路徑調整姿態，使打磨壓力處于被加工表面的法線方向上；當打磨路徑中有凸起部位（凸臺），視覺攝像頭立即反饋給工業機器人，以避開凸起部位。可以有效地保證帶凸臺圓柱工件外表面打磨精度和質量的一致性，并提高了生產效率，增強了安全性，降低工人的勞動強度。

附圖說明

圖1為本實用新型結構圖；

圖2為圖1的局部放大圖；

圖3為本實用新型整體結構圖。

圖中，1為工業機器人，2為機器人控制柜，3為氣動控制柜，4為電氣系統控制柜，5為恒壓器，6為氣動打磨機，7為打磨砂輪，8為工件，9為直線導軌，10為齒條，11為移動軌道，12為工件翻轉車，13為視覺攝像頭，14為移動底座，15為末端法蘭，16為翻轉電機，17為翻轉輪。

具體實施方式