[發明專利]輪轂自動化打磨工作站

在審

• 申請號: 201910240070.7
• 申請日: 2019-03-27
• 公開（公告）號: CN109773637A
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發明（設計）人: 潘陽;孟祥敦;錢超;桂凱;廖能超
• 申請（專利權）人: 佳奕筱安（上海）機器人科技有限公司
• 主分類號: B24B27/00
• 分類號: B24B27/00;B24B41/00;B24B49/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種屬于打磨機器人領域的輪轂自動化打磨工作站，包括機器人底座、流水線傳輸臺、輪轂安裝底座、輪轂、打磨機器人、打磨頭、凸起鎖扣、輪轂翻轉機構。本發明通過對輪轂工位的特殊布置，運用簡易的機構對輪轂實現裝夾和翻轉，再通過機械臂與打磨頭的配合，通過電流環力控的原理實現對輪轂各個面的去毛刺、打磨、拋光，實現打磨過程的全自動化。電流環力控的方法能夠檢測到打磨頭在空間三坐標方向上的承受力，并根據內部算法進行力控調整，使機器人末端輸出穩定的打磨力。該方案相應速度快，控制精度高，且能夠最大化的適應復雜的曲面，該方案不采用六維力傳感器，不采用浮動頭，保證了打磨的質量，也最大化的降低了設備的成本。

技術領域

本發明涉及一種打磨機器人領域的打磨工作站，特別是一種打磨機器人具有力控功能的輪轂自動化打磨工作站。

背景技術

隨著工業4.0的時代的到來，將實際生產的物質世界與信息技術的虛擬世界結合，成為人類促進生產的一個重點努力方向。汽車是世界經濟發展的支柱產業之一，每年有大量的汽車被生產，其中，輪轂的打磨是汽車生產中一個必要的環節。傳統的輪轂打磨主要依靠人力完成，存在著環境惡劣、效率低、人工成本高等問題，由于輪轂的打磨面大多是曲面，將自動化技術運用到輪轂打磨上存在一定的技術門檻，這需要打磨的機器人存在至少六自由度，且在機器人打磨過程中，對打磨力的控制，避免力沖擊是保證加工質量的核心技術。現有的打磨機器人大多采用在機器人末端加上六維力傳感器和浮動裝置來實現力控，但這中方案一方面無法發揮傳感器的精度，另一方面也提高了打磨系統的整體成本。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提供是一種輪轂自動化打磨工作站。本發明通過對輪轂工位的特殊布置，運用簡易的機構對輪轂實現裝夾和翻轉，再通過機械臂與打磨頭的配合，通過電流環力控的原理實現對輪轂各個面的去毛刺、打磨、拋光，實現打磨過程的全自動化。電流環力控的方法能夠檢測到打磨頭在空間三坐標方向上的承受力，并根據內部算法進行力控調整，使機器人末端輸出穩定的打磨力。該方案相應速度快，控制精度高，且能夠最大化的適應復雜的曲面，該方案不采用六維力傳感器，不采用浮動頭，保證了打磨的質量，也最大化的降低了設備的成本。

本發明是通過以下技術來實現的，本發明包括機器人底座、流水線傳輸臺、輪轂安裝底座、輪轂、一號打磨機器人、二號打磨機器人、打磨頭、凸起鎖扣、輪轂翻轉機構，器人底座固定于地面上，一號打磨機器人、二號打磨機器人分別固定于兩個機器人底座的上表面；流水線傳輸臺固定安裝在地面上，處于一號打磨機器人、二號打磨機器人的中間位置；輪轂安裝底座處于流水線傳輸臺的上表面，輪轂安裝底座的上表面有凹槽，能夠適應輪轂的輪廓將輪轂固定，并隨著傳輸帶的運動傳送輪轂；輪轂翻轉機構由伸長桿、旋轉桿、立柱組成，立柱固定于地面，旋轉桿與立柱的側面形成轉動連接，伸長桿與旋轉桿形成移動副連接，伸長桿的末端含有凸起鎖扣；打磨頭固定于一號打磨機器人、二號打磨機器人的末端。

進一步地，在本發明中，輪轂翻轉機構有多個，分別處于打磨機器人和流水線傳輸臺附近的合適位置。

更進一步地，在本發明中，凸起鎖扣含有凸起和凹進兩種狀態，在伸長桿需要穿過輪轂中心軸孔的時候，凸起鎖扣為凹進狀態；在伸長桿需要固定輪轂并移動的時候，凸起鎖扣為凸起狀態，在伸長桿的圓周面上凸起一部分來對輪轂進行軸向和徑向固定。

更進一步地，在本發明中，一號打磨機器人、二號打磨機器人的末端均具備空間的六個自由度；打磨頭通過驅動輸出軸旋轉，在工件表面摩擦來完成工作任務，通過更換打磨頭的類型，能夠讓打磨機器人適應不同的工序，如去毛刺、打磨、拋光。