[發明專利]一種六軸機器人自適應去毛刺加工機構及其控制方法

有效

• 申請號: 202110422555.5
• 申請日: 2021-04-20
• 公開（公告）號: CN113146398B
• 公開（公告）日: 2023-01-24
• 發明（設計）人: 張霖;康瑞浩;李明;田威;張新龍;王東;盧紅印
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學;無錫貝斯特精機股份有限公司
• 主分類號: B24B9/00
• 分類號: B24B9/00;B24B27/00;B24B49/16;B24B41/00;B24B55/00;B24B45/00;B25J11/00
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 蘇良

本發明涉及一種六軸機器人自適應去毛刺加工機構及其控制方法，其中，毛刷電機組通過聯軸器將碗型不銹鋼絲刷連接組成加工單元，利用兩組夾板將四組加工單元均勻固定在基座板上，并通過傳感器過梁與固定在傳感器底座的三維力傳感器連接，經轉角和法蘭盤固定在六軸機器人末端。加工過程中，通過獲取各電機電氣數據與三維壓力值，調節機器人位姿實加工平面的現自適應加工，本發明加工范圍大，結構緊湊，且定位精準，可以實現自動補償毛刷盤消耗以及加工平面的自適應加工。

技術領域

本發明屬于平面加工技術領域，具體涉及一種六軸機器人自適應去毛刺加工機構及其控制方法。

背景技術

目前，針對加工后所產生的毛刺，主要采用人工去毛刺、加工中心毛刷去毛刺、專用機器人去毛刺等方法進行處理。特別是對于銑削加工后加工面邊緣的翻邊式毛刺，采用人工去毛刺的方法高度依賴工人經驗，加工效率低、去毛刺效果差、加工成本高，同時無法適用于批量加工任務。加工中心毛刷清理能力十分有限，往往不能滿足質量標準。與前兩種去毛刺方式相比，機器人去毛刺效率高、去除效果穩定、生產柔性高、長期運行成本低，在工業生產中得到了廣泛應用。但是，在加工過程中，常會出現毛刷磨損，加工位姿偏差等問題，影響加工效率和加工質量。

中國專利CN201811391253，機器人去毛刺盤刷消耗自動補償機構，其提出了一種利用激光測距裝置對去毛刺位置進行自動補償的方法，解決了平面類或其他結構較簡單零件的加工問題，但無法解決表面復雜零件，處理復雜平面，缺乏自適應調整能力，靈活性較差。

中國專利CN212145762U，一種可實時連續補償的自動去毛刺裝置，提出了一種在毛刷連續運轉過程中，利用毛刷工作位補償結構，根據毛刷磨損情況和磨損規律，實現實時連續補償操作，可自動將毛刷向下連續推送，使毛刷時刻處在最佳工作狀態，保證工件去毛刺的效果。該方案同樣解決了平面類或其他結構較簡單的零件的加工問題，但是其無法實現對大平面、轉角以及復雜平面進行自適應調整。

發明內容

本發明為解決現有機器人去毛刺設備加工位姿偏移，毛刷磨損后不能及時對刀進給，導致去毛刺加工效率低、加工質量差的問題，提出一種六軸機器人自適應去毛刺加工機構及其控制方法。

本發明為解決上述技術問題采取的技術方案是：

一種六軸機器人自適應去毛刺加工機構，包括力傳感器底座、三維力傳感器、傳感器過梁和基座板，所述基座板前側中間位置垂直固定有定位標準桿，所述基座板上還均勻固定有若干毛刷電機組，毛刷電機組前側通過聯軸器連接有碗型不銹鋼絲刷；所述三維力傳感器固定在所述力傳感器底座上，所述傳感器過梁呈“工”字形，所述基座板背側通過所述傳感器過梁與所述三維力傳感器相連接；所述力傳感器底座經轉角和法蘭盤固定在六軸機器人末端。

進一步地，沿所述定位標準桿中心軸遠離所述基座板的方向定義為所述毛刺加工機構的Z軸方向，所述三維力傳感器主受力方向和各毛刷電機組均與所述毛刺加工機構的Z軸方向保持平行。

進一步地，上述六軸機器人自適應去毛刺加工機構還包括兩夾板，多個毛刷電機組沿所述基座板左右側對稱布置，所述基座板左右側及夾板上對應位置均開設有與毛刷電機組適配的半圓槽，所述多個毛刷電機組通過所述兩夾板與所述基座板相固定。

進一步地，毛刷電機組的數量為四個，所述基座板左右側各兩個，且四個毛刷電機組呈矩形分布，構成四聯工作組。

進一步地，部件間裝配方式采用銷釘定位，螺栓連接。

一種六軸機器人自適應去毛刺加工機構的控制方法，包括如下步驟：

步驟S1、啟動六軸機器人、三維力傳感器和四個毛刷電機組，六軸機器人末端移動至待加工位置；

步驟S2、設置不同負載和不同加工平面，通過采集四個毛刷電機組電流、電壓和三維力傳感器壓力值，完成自適應加工參數標定；