[發明專利]一種打磨拋光機器人

在審

• 申請號: 202110714854.6
• 申請日: 2021-06-26
• 公開（公告）號: CN113319870A
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 丁濤;蔣欣顏
• 申請（專利權）人: 浙江量大智能科技有限公司
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明新型公開了一種打磨拋光機器人。包括打磨拋光機機身、打磨拋光砂帶、機器人手爪、機器人上臂、機器人下臂和機器人底座。打磨拋光機器人有三個自由度：上臂俯仰自由度、下臂俯仰自由度和腰轉自由度。針對目前鋼制圓柱試樣打磨機器人對試件的夾持力難于控制，容易出現夾持不牢而造成生產事故的問題，采用機器人手爪托舉試件方式，手爪無須電機驅動來夾緊工件，砂帶對試件的壓力通過平行四邊形機構轉化為相互平行的三根手指對試件在打磨平面的二維約束力。該約束力大小取決于機器人托舉試件對砂帶的正壓力，由于砂帶存在柔性，該二維約束力只是起到約束鋼制試件在二維平面的移動，并不限制鋼制試件的微小轉動，鋼制試件的微小轉動與砂帶的平移打磨運動曲線復合，使試件表面形成復雜的微切削軌跡，能夠減小打磨拋光表面的粗糙度值，提高打磨拋光的質量。

技術領域

本發明新型涉及機器人加工設備技術領域，具體涉及一種用于鋼制試件的打磨拋光機器人。

背景技術

鋼制材料的金相成分和金相結構對鋼材的性能起著決定性的作用，隨著大型鋼結構件在機械加工、橋梁和建筑領域應用越來越廣泛，對鋼制材料的金相成分和結構的在線檢測要求越來越多。

打磨和拋光是在對鋼制材料進行金相成分和金相結構檢測之前預處理的一項非常重要的步驟，針對采用人力進行鋼制試件打磨拋光效率低、質量不容易保證和安全性差的問題，本發明新型設計了一種打磨拋光機器人。

發明新型內容

本發明新型的目的是為了解決打磨鋼制試件時，試件可能因為夾持不牢而飛出傷物傷人造成事故的問題。

為實現上述目的，本發明新型提供如下技術方案：該打磨拋光機器人有三個自由度，分別是：上臂俯仰自由度、下臂俯仰自由度和腰轉自由度，通過上臂俯仰自由度和下臂俯仰自由度可以實現試件對砂帶的壓緊和脫離動作，通過腰轉自由度可以實現試件在打磨拋光工位和試件上下料工位之間的轉換。

優選的，通過平行四邊形機構保證機器人下臂連桿始終與砂帶保持平行，通過平行四邊形機構保證機器人上臂連桿始終與砂帶保持平行，機器人上臂連桿與三角形手掌通過預先安裝保證平行，從而保證了機器人手爪托舉試件的姿態始終保持一致，從而保證了試件的上表面打磨拋光的質量。

優選的，手爪上無須驅動電機，推拉桿與鋼制試件底面接觸，機器人三根手指的指尖與試件的側面接觸，牽引連桿將試件對推拉桿的壓力傳遞給由指尖和手部連桿構成的平行四邊形機構的連桿上，所述該連桿即指尖(301)，三根手指的L形指尖與試件側面接觸的平面始終保持平行并對鋼制試件產生在打磨拋光平面的二維位置約束；

與現有技術相比，本發明新型的有益效果如下：

1)上臂俯仰自由度和下臂俯仰自由度都采用了平行四邊形機構，保證了機器人的三角形手掌始終與砂帶工作面平行，有利于提高打磨拋光效率并保證打磨拋光質量。

2)機器人手爪對試件的作用力由傳統的依靠電機產生的夾持力改為依靠彈簧的受壓彈性反力而產生的手指握持力，避免了可能因為電機驅動力不足導致夾持不住試件而產生事故，也避免了可能產生因為電機驅動力過大而對鋼制試件損傷嚴重的問題。采用手指握持方式實現了對試件位置的限制，但允許試件有微小轉動，這種微小轉動與砂帶平行打磨運動結合，在試件表面形成了復雜的打磨拋光運動曲線，可以有效降低表面粗糙度值，提高試件的打磨拋光質量。

3)當腰轉關節運動，使手爪握持托舉鋼制試件從打磨拋光工位脫離后，沒有了砂帶對推拉桿的反向壓力，推拉桿在彈簧的作用下向上移動，L形手指脫離與鋼制試件的接觸而張開，此時操作人員才可以安全地從機器人手爪上取下打磨拋光好的試件，因為這時已經遠離了砂帶所在的打磨拋光工位，因而提高了操作的安全性。

附圖1為本發明新型的系統整體結構圖。

附圖2為本發明新型的打磨拋光機器人裝配示意圖。

附圖3為本發明新型的打磨拋光機器人上臂和下臂的裝配示意圖。