[發明專利]一種環形零件機器人打磨工藝中的尺寸補償方法及系統

有效

• 申請號: 201811243450.8
• 申請日: 2018-10-24
• 公開（公告）號: CN109318090B
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 吳超群;胡士靖
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: B24B19/11
• 分類號: B24B19/11;B24B41/06;B24B49/12;B24B49/16;B24B41/04;B24B45/00;B24B55/02;B24B41/00;B24B27/00;B25J11/00
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 魯力

1.一種環形零件機器人打磨工藝中的尺寸補償方法，其特征在于，通過三爪卡盤對環形零件的內環面進行裝夾，并通過三爪卡盤進行零件的定心后，進行如下操作：

裝夾誤差尺寸補償步驟：對待加工零件裝夾時產生的周向及高度誤差進行閾值補償；

零件尺寸補償步驟：對待加工零件加工尺寸產生的誤差進行閾值補償；

所述裝夾誤差尺寸補償步驟中，對待加工零件裝夾時產生的周向誤差進行閾值補償的具體方法包括：

步驟1：通過在機器人末端安裝力傳感器并在末端工具電主軸的ER夾頭上安裝需要使用的刀具，控制機器人將刀具移至周向基準附件，打開力控傳感器并設定力的方向為垂直于基準面，刀具自動靠近周向基準，當力傳感器檢測到力到達設定值時沿基準面滑移，滑移長度為L并讀取終點坐標(x₁,y₁,z₁)，其中x為周向基準所在方向，y為水平面內垂直于周向基準方向，z為垂直方向，即實際測量時刀具碰到周向基準時機器人末端坐標值；周向基準理論坐標值為x₀，即理論情況下刀具碰到周向基準時機器人末端坐標值；

步驟2：計算周向誤差公式為：θ＝180×(x₁-x₀)÷(R×π)，即周向補償閾值θ，也是周向圓心角誤差值；通過控制系統控制旋轉工作臺進行偏移，使周向基準的位置偏移θ，R為零件周向基準所在位置離圓心的距離；

零件尺寸補償步驟具體包括：

步驟1：通過力傳感器控制刀具接觸到圓柱面的n₁°、n₂°、n₃°、n₄°、n₅°、n₆°、n₇°……n_m°位置并記錄當前機器人的坐標點：點n₁、點n₂、點n₃、點n₄、點n₅、點n₆、點n₇……點n_m，其中，m為正整數；

步驟2：通過測得的點n₁、點n₂、點n₃、點n₄、點n₅、點n₆、點n₇……點n_m坐標點代替各點對應的理論點1₀～點m₀重新規劃圓弧路徑，對打磨軌跡進行修改；

步驟3：機器人按照修改后的打磨軌跡對圓柱面進行打磨；

在打磨時利用實際坐標點重新規劃軌跡即可補償零件的鑄造誤差，對特征部位進行打磨，且在打磨時使用力傳感器的恒力控制的方式并根據待打磨部位的輪廓選擇合適的力的方向即可使刀具始終貼緊待打磨部位進行打磨。

2.如權利要求1所述一種環形零件機器人打磨工藝中的尺寸補償方法，其特征在于，Δx取值范圍為0.05mm～0.1mm。

3.根據權利要求1所述的一種環形零件機器人打磨工藝中的尺寸補償方法，其特征在于，所述裝夾誤差尺寸補償步驟中，對待加工零件裝夾時產生的高度誤差進行閾值補償的具體方法包括：

調整機器人姿態為高度測量姿態，使激光距離傳感器照射出的激光垂直于待加工平面，在進行打磨前，通過在末端工具上的激光距離傳感器測量零件上表面與傳感器的距離h₁，并將測量結果反饋至控制系統，與標準距離值h₀進行計算得到高度誤差Δh＝h₁-h₀，即高度補償閾值Δh控制機器人在打磨時在高度方向偏移Δh。