一种多功能打磨头总成及其组成的机器人打磨系统的制作方法

本发明涉及一种多功能打磨头总成及其组成的机器人打磨系统，属于打磨设备领域，尤其涉及一种智能化程度高的多功能打磨头总成及其组成的机器人打磨系统。

背景技术：

打磨机作为打磨行业中最主要的工具而被广泛应用，主要应用于3c行业打磨、五金等行业。然而，传统打磨主要为人工打磨，一般为流水线作业完成多个工序，存在多次定位误差积累，造成成品率低；因此应用一种新打磨装置实现一次性定位并完成整个工序，是打磨领域迫切需要解决的问题。打磨装置必须具有完成多个工序的打磨机和辅助工具。

现有技术中，打磨头已经成为一项成熟产品，但多为人工使用，恶劣的环境会造成工人身体伤害，而且打磨效率和产品良品率低下，因此在打磨行业中需要一种集成打磨头、压力检测、打磨产品的缺陷检测的自动化打磨装置；在工件在打磨头打磨后会存在一些磨耗，工件会产生一些磨损，且打磨头在经过多次后会有损耗，而现有技术中的一些打磨机器人在打磨过程中无法对打磨参数进行适时调整，导致打磨产品的品质愈来愈差，直至换了新的打磨头，但新的打磨头在多次使用后仍会出现上述情况，这就需要经常更换打磨头，直接增加生产成本。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明的目的之一在于提供一种自动化程度高，能对工件进行一次固定完成整个打磨工序的多功能打磨头。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种多功能打磨头总成，包括底座、立柱和多个气动打磨机；

所述底座水平设置，所述立柱垂直固定在所述底座上端，所述立柱的上端端部通过连接件与机器人或机械臂连接；

多个所述气动打磨机分别水平固定在所述底座的上端或下端，所述气动打磨机的打磨部分别伸至所述底座的外侧。

上述技术方案的有益效果在于：通过设置多功能打磨头总成将各打磨工序的气动打磨机集合到一起通过采用机械臂或机器人进行智能驱动分别对工件进行分工序打磨，其打磨效率高、同时误差小、人力成本低。

进一步的，上述技术方案中所述气动打磨机为三个，且分别通过仿形夹具固定在所述底座的上端或下端。

上述技术方案的有益效果在于：所述打磨机分别为包括两个打磨机和一个抛光机，即打磨工序包括两个打磨工序和一个抛光工序。

进一步的，上述技术方案中每个所述仿形夹具上分别由仿形轴向固定块，所述仿形轴向固定块与对应的气动打磨机远离打磨部的一端抵接。

上述技术方案的有益效果在于：所述气动打磨机在打磨时，其受到比较大的反向作用力，为防止气动打磨机在打磨过程中在轴向产生位移量导致打磨效果差，很有必要设置仿形轴向固定块将气动打磨机背部抵接，提高加工精度。

进一步的，上述技术方案中所述气动打磨机的打磨部包敷有软海绵垫或硬海绵垫或百洁布。

上述技术方案的有益效果在于：其中两个打磨机分别包敷软海绵垫和硬海绵垫进行打磨，抛光机包敷百洁布进行抛光。

进一步的，上述技术方案中所述底座为“t”形结构，包括均水平设置的横板和纵板，所述纵板一端垂直固定于所述横板中间的侧部，所述立杆竖直向上固定于所述横板和纵板的连接处；三个所述气动打磨机分别固定在横板的两端的上端或下端以及所述纵板远离横板的一端的上端或下端。

上述技术方案的有益效果在于：将底座设置为t形，并分别将所述气动打磨机设置底座的各端端部，方便各打磨机依次对工件进行打磨且互补干扰。

本发明的目的之二在于提供一种上述打磨头总成的打磨系统，其能进行全自动化的打磨，能预先识别工件表面缺陷，并自动调取相应的打磨工序对工件进行打磨，且在打磨过程中能根据工件和气动打磨机的打磨部的损耗实施调整打磨工序，以高效、高精度的完成工件的打磨，使得工件的一致性高，废品率低且降低设备的损耗。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种机器人打磨系统，包括上述打磨头总成、控制单元、机器人和来件表面检测装置；

所述打磨头总成的立柱上端通过连接件与所述机器人连接，所述来件表面检测装置固定在所述打磨头总成的底座上，其探测头向外设置；

所述打磨头总成内各气动打磨机和所述机器人以及来件表面检测装置均与控制单元电连接；

所述来件表面检测装置用以检测工件表面缺陷，所述来件表面检测装置包括光电探测器和光源，所述光电探测器的光探测面对准待检工件表面，所述光源用于照射工件表面，所述光探测器采集工件表面的反射光；

还包括输入模块，所述输入模块用于向所述控制单元输入加工参数。

上述技术方案的有益效果在于：该打磨系统智能化程度高，能识别并根据工件表面实际缺陷采用相应打磨工序对工件进行打磨，另外在打磨过程中能根据压力感应器传输回来的数据对打磨工序进行适时调整，确保工件的品质一致且不受设备和人为因素的影响。

进一步的，上述技术方案中还包括压力感应器，所述压力感应器夹合在所述仿形轴向固定块与相应的气动打磨机之间，所述压力感应器与所述控制单元电连接，所述压力感应器用以感应对应的气动打磨机的轴向作用力的大小，并将所感应的信息传送至至控制单元。

上述技术方案的有益效果在于：设置压力感应器是为了感应各个气动打磨机在打磨时所受到的反向作用力，并根据反向作用力实施调整打磨工序的各项参数。

上述技术方案中所述连接件(16)为法兰盘，所述法兰盘固定在所述立柱(15)的上端端部。

上述技术方案的有益效果在于，采用法兰盘结构简单，安装方便。

附图说明

图1为本发明实施例所述多功能打磨头总成的俯视图；

图2为本发明实施例所述多功能打磨头总成的仰视图；

图3为本发明实施例所述多功能打磨头总成的立体图；

图4为本发明实施例所述打磨系统的控制单元连接图。

图中：1打磨头总成，11底座，12气动打磨机，121第一气动打磨机，121第二气动打磨机，121第三气动打磨机，13仿形夹具，131第一仿形夹具，132第二仿形夹具，133第三仿形夹具，14仿形轴向固定块，141第一仿形轴向固定块，142第二仿形轴向固定块，143第三仿形轴向固定块,15立柱，16法兰盘，17压力感应器，171第一压力感应器，172第二压力感应器，173第三压力感应器，2控制单元，3机器人，4来件表面检测装置。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1

如图1-3所示，为本实施例所述的一种多功能打磨头总成，包括底座11、立柱15和多个气动打磨机12；

所述底座11水平设置，所述立柱15垂直固定在所述底座11上端，所述立柱15的上端端部通过连接件16与机器人3或机械臂连接；

多个所述气动打磨机12分别水平固定在所述底座11的上端或下端，所述气动打磨机12的打磨部分别伸至所述底座11的外侧。

上述实施例中，所述气动打磨机12为三个，分别为第一气动打磨机121、第二气动打磨机122和第三气动打磨机123，三个所述气动打磨机12分别通过对应的第一仿形夹具131、第二仿形夹具132、第三仿形夹具133固定在所述底座11的上端或下端，若三个所述气动打磨机12型号一致，则三个所述仿形夹具13的结构一致，本实施例中三个所述气动打磨机12型号不一致，其中第一气动打磨机121和第三气动打磨机123的型号为3m公司生产，型号为20255的偏心打磨机，第二气动打磨机122的型号为台湾迈盛生产的型号为sm-03ad的气动打磨机。

上述实施例中，每个所述仿形夹具13还固定有仿形轴向固定块14，所述仿形轴向固定块14与相应的气动打磨机12远离打磨部的一端抵接，对于不同的型号的气动打磨机其所对应的仿形夹具以及仿形轴向固定块的结构均不一致，具体仿形夹具和仿形轴向固定块均需根据气动打磨机的外形进行定制，设置仿形轴向固定块的作用就是为了从轴向给气动打磨机一个反作用力，一来方防止气动打磨机在打磨时产生轴向位移，二来方便压力感应器的安装，其中仿形夹具仅仅只提供径向的固定作用。

上述实施例中，所述气动打磨机12的打磨部包敷软海绵垫或硬海绵垫或百洁布。

上述实施例中，所述底座11为“t”形结构，包括均水平设置的横板和纵板，所述纵板一端垂直固定于所述横板中间的侧部，所述立杆竖直向上固定于所述横板和纵板的连接处；三个所述气动打磨机12分别固定在横板的上端或下端以及所述纵板远离横板的一端的上端或下端。

实施例2

如图4所示，为本实施例一种机器人打磨系统的控制单元连接图，包括如实施例1所述的打磨头总成、控制单元2、机器人3和来件表面检测装置4，其中所述机器人3为重庆华数机器人有限公司生产的型号为hsr-jr612机器人；

所述打磨头总成1的立柱上端通过连接件16与所述机器人3连接，所述来件表面检测装置4固定在所述打磨头总成的底座上，其探测头朝向底座外侧设置；

所述打磨头总成内各气动打磨机12、以及机器人3和来件表面检测装置4均与控制单元2电连接；

所述来件表面检测装置4用以检测工件表面缺陷，所述来件表面检测装置4包括光电探测器和光源，所述光探测器的光探测面对准待检工件表面，所述光源用于照射工件表面，所述光探测器采集工件表面的反射光；

还包括输入模块，所述输入模块用于向所述控制单元2输入加工参数。

上述实施例中，还包括压力感应器17，所述压力感应器17夹合在所述仿形轴向固定块14与气动打磨机12背部之间，将压力感应器设置在二者抵接处之间，能让压力感应器直接明了的感受到力的变化，当所述气动打磨机的为三个时，与相应气动打磨机所对应的压力感应器分别为第一压力感应器171，第二压力感应器172，第三压力感应器173；所述压力感应器17与所述控制单元2电连接，所述压力感应器17用以感应对应的气动打磨机(12)的轴向作用力的大小，并将所感应的信息传送至至控制单元2。

所述来件表面检测装置4固定在打磨头总成的横板与纵板连接处的对侧侧边中部。

具体的，所述连接件16为法兰盘，所述法兰盘固定在所述立柱的上端。

所述来件表面检测装置的光源和光电探测器并列设置，所述光源照射工件表面，所述光电探测器对工件表面处于光源照射的位置进行探测。

本实施例中所述来件表面检测装置请参阅申请号为201320399952.6的发明专利申请文件，在此不作赘述。

上述打磨系统的打磨步骤如下：

s101，将工件进行固定，控制单元2控制机器人3驱动打磨头总成带动来件表面检测装置4对工件表面进行检测，并将数据传输至所述控制单元2，由控制单元2对数据进行处理；

s102，控制单元2根据步骤s101处理后所得结果调取相应的加工程序，并控制机器人3以及打磨头总成上各个气动打磨机12根据加工程序对工件进行加工，且在加工过程中各个气动打磨机12背部压力感应器17将压力信号传送给控制单元2；

s103，所述控制单元2根据步骤s102所传送的压力信号适时调整打磨程序参数；

s104，打磨完成，控制单元2控制机器人3打磨系统复位。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。