一种带凸台圆柱外表面机器人打磨系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及金属产品加工技术领域，具体涉及一种用于给带有凸起部位(如凸台)的圆柱外面进行打磨加工的设备。
【背景技术】
[0002]目前带凸起部位(如凸台)的圆柱外表面的零件打磨抛光操作基本都是由人工手持作业工具，依靠经验来完成，这很难保证零件的形位精度、表面微观物理属性，且制造成本较高，制约了大型管件加工技术的发展。尤其是目前的人工作业难以保证质量的一致性及加工效率，加工占用时间长，繁重的作业任务及低效率使得某些装备的研制周期受到严重的影响，而且工人在工作时很容易受伤。而如果采用机器自动打磨，目前的打磨机器在遇到工件表面凸起部位时不会自动避开，给打磨加工造成很大的困扰。因此，大型带凸台圆柱外表面的打磨加工是制造中的薄弱环节，成为制约大型圆柱管件制造业发展的瓶颈。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构设计合理、打磨效果好、精度高、效率高、会自动避开凸起部位的自动绕线机带凸台圆柱外表面机器人打磨系统。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案:一种带凸台圆柱外表面机器人打磨系统，其特征在于:包括，
[0005]移动轨道，用于安装工业机器人；
[0006]工业机器人，安装于移动轨道上，其前臂部分伸向对准待加工的工件；
[0007]机器人控制柜，连接并控制工业机器人；
[0008]恒压器及气动控制柜，恒压器安装于工业机器人的前臂前端，气动控制柜连接恒压器，并利用气动回路来对恒压器的压力大小进行控制；
[0009]电气系统控制柜，连接机器人控制柜及气动控制柜，用于进行工业机器人运动学与动力学的离线解算，同时实现气动回路控制，以及与机器人控制柜进行通讯；
[0010]打磨工具，安装于恒压器的前端，在工业机器人的控制下与工件外表面保持法向姿态接触，并对工件外表面进行打磨；
[0011]视觉摄像头，安装于工业机器人上面，连接机器人控制柜，对工件外表面的凸台位置进行监控，使工业机器人在打磨过程中躲开工件外表面的凸台。
[0012]进一步地，所述移动轨道安装有直线导轨和齿条，工业机器人的移动底座安装于直线导轨及齿条上。
[0013]进一步地，还包括工件翻转车，工件翻转车与移动轨道呈平行设置，工件放置于工件翻转车上并由工件翻转车控制翻转。
[0014]进一步地，所述恒压器通过紧固件固定在工业机器人前臂的末端法兰上。
[0015]进一步地，在恒压器的前端安装有一恒压法兰，打磨工具安装于该恒压法兰上。
[0016]进一步地，所述打磨工具包括气动打磨机和安装于其上的打磨介质。
[0017]进一步地，所述打磨介质为打磨砂轮；打磨砂轮采用40#粒度砂轮、60#粒度砂轮、80#粒度砂轮或100#粒度砂轮。
[0018]在工件翻转车的车架上设置有若干翻转轮，翻转轮支承工件表面，其中至少一处翻转轮连接有翻转电机。
[0019]该机器人打磨系统的打磨控制方法为，首先通过机器人控制柜设置工艺参数，生成打磨路径；工业机器人带动打磨砂轮按照生成的打磨路径运动并执行打磨工序；打磨过程中将工件分为若干段圆柱外表面，每段圆柱外表面分成四个90度的圆弧段，打磨完成一个圆弧段，工件翻转车的翻转电机带动工件旋转90度，再重复之前的打磨动作；完成整个圆周段的打磨，工业机器人沿移动轨道纵向移动设定的距离，再重复前述打磨动作，直到完成整个工件外表面的打磨；在打磨过程中视觉摄像头检测工件外表面凸起部位，并将信号传输给机器人控制柜，机器人控制柜控制工业机器人自动躲过凸起部位并继续打磨过程，且不改变整个打磨的轨迹。
[0020]本实用新型通过工业机器人末端的恒压器底部的恒压法兰固定打磨工具，通过恒压器的气动柔顺力控制功能，使打磨砂轮始终压紧被加工表面，且压力大小保持恒定；同时工业机器人根据设定路径调整姿态，使打磨压力处于被加工表面的法线方向上；当打磨路径中有凸起部位(凸台)，视觉摄像头立即反馈给工业机器人，以避开凸起部位。可以有效地保证带凸台圆柱工件外表面打磨精度和质量的一致性，并提高了生产效率，增强了安全性，降低工人的劳动强度。
【附图说明】
[0021]图1为本实用新型结构图；
[0022]图2为图1的局部放大图；
[0023]图3为本实用新型整体结构图。
[0024]图中，I为工业机器人，2为机器人控制柜，3为气动控制柜，4为电气系统控制柜，5为恒压器，6为气动打磨机，7为打磨砂轮，8为工件，9为直线导轨，10为齿条，11为移动轨道，12为工件翻转车，13为视觉摄像头，14为移动底座，15为末端法兰，16为翻转电机，17为翻转轮。
【具体实施方式】
[0025]本实施例中，参照图1、图2和图3，所述带凸台圆柱外表面机器人打磨系统，包括，
[0026]移动轨道11，用于安装工业机器人I ;
[0027]工业机器人1，安装于移动轨道11上，工业机器人I的前臂部分伸向对准待加工的工件8 ;
[0028]机器人控制柜2，连接并控制工业机器人I ;
[0029]恒压器5及气动控制柜3，恒压器5安装于工业机器人I的前臂前端，气动控制柜3连接恒压器5，并利用气动回路来对恒压器5的压力大小进行控制；
[0030]电气系统控制柜4，连接机器人控制柜2及气动控制柜3，用于进行工业机器人I运动学与动力学的离线解算，同时实现气动回路控制，以及与机器人控制柜2进行通讯；
[0031]打磨工具，安装于恒压器5的前端，在工业机器人I的控制下与工件8外表面保持法向姿态接触，并对工件8外表面进行打磨；
[0032]视觉摄像头13，安装于工业机器人I上面，连接机器人控制柜2，对工件8外表面的凸台位置进行监控，使工业机器人I在打磨过程中躲开工件8外表面的凸台。
[0033]所述移动轨道11安装有直线导轨9和齿条10，工业机器人I的移动底座14安装于直线导轨9及齿条10上。
[0034]还包括工件翻转车12，工件翻转车12与移动轨道11呈平行设置，工件放置于工件翻转车12上并由工件翻转车控制翻转。
[0035]所述恒压器5通过紧固件固定在工业机器人I前臂的末端法兰15上。
[0036]在恒压器5的前端安装有一恒压法兰，打磨工具安装于该恒压法兰上。
[0037]所述打磨工具包括气动打磨机6和安装于其上的打磨介质。
[0038]所述打磨介质为打磨砂轮7 ;打磨砂轮7可以采用40#粒度砂轮、60#粒度砂轮、80#粒度砂轮或100#粒度砂轮。
[0039]在工件翻转车12的车架上设置有若干翻转轮17，翻转轮17支承工件8表面，其中至少一处翻转轮17连接有翻转电机16。
[0040]该机器人打磨系统的打磨控制方法为，首先通过机器人控制柜2设置工艺参数，生成打磨路径；工业机器人I带动打磨砂轮7按照生成的打磨路径运动并执行打磨工序；打磨过程中将工件分为若干段圆柱外表面，每段圆柱外表面分成四个90度的圆弧段，打磨完成一个圆弧段，工件翻转车的翻转电机16带动工件8旋转90度，再重复之前的打磨动作；完成整个圆周段的打磨，工业机器人I沿移动轨道11纵向移动设定的距离，再重复前述打磨动作，直到完成整个工件外表面的打磨；在打磨过程中视觉摄像头13检测工件外表面凸起部位，并将信号传输给机器人控制柜，机器人控制柜控制工业机器人自动躲过凸起部位并继续打磨过程，且不改变整个打磨的轨迹。
[0041]以上已将本实用新型做一详细说明，以上所述，仅为本实用新型之较佳实施例而已，当不能限定本实用新型实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本实用新型涵盖范围内。
【主权项】
1.一种带凸台圆柱外表面机器人打磨系统，其特征在于:包括， 移动轨道，用于安装工业机器人； 工业机器人，安装于移动轨道上，其前臂部分伸向对准待加工的工件； 机器人控制柜，连接并控制工业机器人； 恒压器及气动控制柜，恒压器安装于工业机器人的前臂前端，气动控制柜连接恒压器; 电气系统控制柜，连接机器人控制柜及气动控制柜； 打磨工具，安装于恒压器的前端，在工业机器人的控制下与工件外表面保持法向姿态接触； 视觉摄像头，安装于工业机器人上面，连接机器人控制柜。2.根据权利要求1所述的带凸台圆柱外表面机器人打磨系统，其特征在于:所述移动轨道安装有直线导轨和齿条，工业机器人的移动底座安装于直线导轨及齿条上。3.根据权利要求1所述的带凸台圆柱外表面机器人打磨系统，其特征在于:还包括工件翻转车，工件翻转车与移动轨道呈平行设置，工件放置于工件翻转车上并由工件翻转车控制翻转。4.根据权利要求1所述的带凸台圆柱外表面机器人打磨系统，其特征在于:所述恒压器通过紧固件固定在工业机器人前臂的末端法兰上。5.根据权利要求4所述的带凸台圆柱外表面机器人打磨系统，其特征在于:在恒压器的前端安装有一恒压法兰，打磨工具安装于该恒压法兰上。6.根据权利要求5所述的带凸台圆柱外表面机器人打磨系统，其特征在于:所述打磨工具包括气动打磨机和安装于其上的打磨介质。7.根据权利要求6所述的带凸台圆柱外表面机器人打磨系统，其特征在于:所述打磨介质为打磨砂轮；打磨砂轮采用棚粒度砂轮、60#粒度砂轮、80#粒度砂轮或100#粒度砂轮。8.根据权利要求3所述的带凸台圆柱外表面机器人打磨系统，其特征在于:在工件翻转车的车架上设置有若干翻转轮，翻转轮支承工件表面，其中至少一处翻转轮连接有翻转电机。
【专利摘要】本实用新型公开了一种带凸台圆柱外表面机器人打磨系统，包括移动轨道、工业机器人、机器人控制柜、恒压器及气动控制柜、电气系统控制柜、打磨工具及视觉摄像头，工业机器人设置于移动轨道上，恒压器固定于工业机器人的前臂上，打磨工具安装于恒压器前端；视觉摄像头安装于工业机器人上面，连接机器人控制柜，对工件外表面的凸台位置进行监控。本实用新型通过恒压器使打磨砂轮始终以恒定压力压紧被加工表面；同时工业机器人使打磨压力处于被加工表面的法线方向上；遇有凸起部位，视觉摄像头立即反馈给工业机器人，以避开凸起部位。可有效地保证带凸台圆柱工件外表面打磨精度和质量的一致性，并提高生产效率，增强安全性，降低工人的劳动强度。
【IPC分类】B24B5/35, B24B27/00, B24B5/04
【公开号】CN204935278
【申请号】CN201520687002
【发明人】张新桥, 谢月明, 梁文星
【申请人】东莞市莞智成机器人技术有限公司
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年9月6日