机器人打磨装置的制作方法

1.本实用新型涉及机器人打磨技术领域，具体地，涉及一种机器人打磨装置。


背景技术：

2.随着机器人在各种制造领域的广泛应用，智能的机器人越来越多应用到各种打磨场合，比如汽车发动机的腔体铸件的去毛边及打磨、药桶搅拌器的焊缝打磨、轮船涡轮叶片的曲面打磨、电脑外壳打磨等，相关技术中的机器人工程师在示教打磨工艺时，是通过机器人示教器、在线编程、视觉系统辅助等方式来规划打磨路径和打磨工艺，但是相关技术中的机器人示教方式复杂，示教效率低。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
4.为此，本实用新型的实施例提出一种机器人打磨装置，该机器人打磨装置，操作简单，示教效率高。
5.根据本实用新型实施例的机器人打磨装置装置包括：机器人本体；六维力传感器，所述六维力传感器安装在所述机器人本体的末端；控制器，所述控制器与所述机器人本体和所述六维力传感器均通讯连接，所述控制器适于接收所述六维力传感器的受力信息，并根据该受力信息控制所述机器人本体运动；打磨砂带，所述打磨砂带与所述机器人本体的末端相对，以允许夹持在所述机器人本体末端的待打磨工件在所述打磨砂带上进行打磨；示教器，所述示教器与所述控制器电连接，所述示教器适于记录打磨点位。
6.根据本实用新型实施例的机器人打磨装置，通过在机器人本体的末端设置六维力传感器，可以利用六维力传感器实现机器人本体的力控拖动，并利用六维力传感器反馈待打磨工件和打磨砂带之间的接触力，以利用控制器自动调节接触力，从而提高机器人打磨装置的示教效率，简化操作过程。
7.在一些实施例中，所述机器人打磨装置还包括夹具，所述夹持部连接在所述机器人本体的末端，所述六维力传感器安装在所述机器人本体与所述夹持部之间。
8.在一些实施例中，所述机器人打磨装置还包括监测器，所述监测器与所述控制器电连接。
9.在一些实施例中，所述六维力传感器包括无线信号发射端，所述控制器包括无线信号接收端，所述无线信号发射端与所述无线信号接收端之间无线通讯连接；或者，所述六维力传感器与所述控制器串口通讯连接。
10.在一些实施例中，所述六维力传感器内设有单片机。
11.在一些实施例中，所述机器人本体为协作机器人或工业机器人。
12.在一些实施例中，所述示教器具有人机交互界面，所述人机交互界面上设有参数设置按钮。
附图说明
13.图1是根据本实用新型实施例的机器人打磨装置的结构示意图。
14.图2是根据本实用新型实施例的机器人打磨装置的示教方法的流程示意图。
15.附图标记：
16.示教器1，控制器2，机器人本体3，六维力传感器4，待打磨工件5，打磨砂带6，监测器7。
具体实施方式
17.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
18.如图1所示，根据本实用新型实施例的机器人打磨装置包括：机器人本体3、六维力传感器4、控制器2、示教器1和打磨砂带。
19.六维力传感器4安装在机器人本体3的末端，打磨砂带与机器人本体3的末端相对，以允许夹持在机器人本体3末端的待打磨工件5在打磨砂带6上进行打磨，控制器2与机器人本体3、六维力传感器4和示教器1均通讯连接，控制器2适于接收六维力传感器4的受力信息，并根据该受力信息控制机器人本体3运动，示教器1适于记录打磨点位。
20.具体地，如图1所示，机器人打磨装置用于对待打磨工件5进行打磨，待打磨工件5夹持在机器人本体3的末端，需要对待打磨工件5进行打磨时，操作人员可以对六维力传感器4施加一个拖动力，六维力传感器4可以将受力信息传递至控制器2，控制器2根据该信息控制机器人本体3的末端朝向拖动力的方向移动，以使待打磨工件5靠近打磨砂带6，相较于利用控制按钮控制机器人本体3的位置移动，力控拖动效率和精度更高，且操作难度低。
21.进一步地，待打磨工件5被拖动的预设位置后，控制器2可以控制机器本体移动以将待打磨工件5压紧在打磨砂带6上，需要说明的是，待打磨工件5与打磨砂带6之间具有接触力，该接触力可以传递至六维力传感器4，六维力传感器4可以将受力信息反馈至控制器2，控制器2根据该受力信息继续控制机器人本体3的运动直至待打磨工件5与打磨砂带6之间的接触力满足工艺需求。
22.可以理解的是，待打磨工件5和打磨砂带6之间的接触力可以通过六维力传感器4反馈至控制器2，并通过控制器2智能调节，相较于依靠人手感知接触力度，误差更小，调节效率更高。
23.进一步地，待打磨工件5与打磨砂带6达到预设的接触状态后，示教器1可以记录此时的打磨点位，以完成示教。
24.根据本实用新型实施例的机器人打磨装置，通过在机器人本体的末端设置六维力传感器，可以利用六维力传感器实现机器人本体的力控拖动，并利用六维力传感器反馈待打磨工件和打磨砂带之间的接触力，以利用控制器自动调节接触力，从而提高机器人打磨装置的示教效率，简化操作过程。
25.在一些实施例中，如图1所示，机器人打磨装置还包括夹具(未示出)，夹具连接在机器人本体3的末端，六维力传感器4安装在机器人本体3与夹具之间。可以理解的是，夹具用于夹持待打磨件5，待打磨件5与打磨砂带6之间的接触力通过夹具传递至六维力传感器
4。
26.进一步地，机器人打磨装置还包括监测器7，监测器7与控制器2电连接，以用于显示打磨轨迹图象，以及实时打磨力度，使操作人员得以更好地对打磨过程进行掌控。
27.在一些实施例中，六维力传感器4包括无线信号发射端，控制器2包括无线信号接收端，无线信号发射端与无线信号接收端之间无线通讯连接。六维力传感器4与控制器2之间能够通过无线信号发射端与无线信号接收端进行无线通讯连接，六维力传感器4通过无线信号发射端将打磨力度信号以无线信号的形式传递给控制器2的无线信号接收端。
28.在另一些实施例中，六维力传感器4与控制器2串口通讯连接，即六维力传感器4与控制器2之间能够通过串口进行通讯连接。由此，六维力传感器通过与控制器进行通讯连接从而将检测到的实时打磨力度信息传递给控制器。
29.进一步地，六维力传感器4内设有单片机(未示出)。该单片机内存储有计算机程序，可选地，该单片机包括该无线信号发射端，用于发射无线信号。
30.可选地，机器人本体3为协作机器人或工业机器人。
31.进一步地，在一些实施例中，示教器1具有人机交互界面，人机交互界面上设有参数设置按钮。
32.在一些实施例中，机器人打磨装置还包括上位机(未示出)，上位机与控制器2之间通讯连接。可选地，上位机可以用于规划打磨路径和完成实时打磨力度控制，并将打磨路径信息和打磨力度控制信息传递给控制器2，控制器2基于打磨路径信息和打磨力度控制信息控制机器人本体3的运动，以使机器人本体3按照规划轨迹运动并按照规划力度打磨。
33.进一步地，如图2所示，机器人打磨装置的示教方法包括下述步骤：
34.a、通过控制器2设置预设打磨目标力，然后在控制器2内选择力控拖动模式，而后拖动六维力传感器4以使机器人本体3运动以将待打磨工件5拖动至邻近打磨砂带6的位置处。
35.b、待待打磨工件5的位置大体确定后，在控制器2内选择力控找点模式，控制器2控制机器人本体3移动，以推动待打磨工件5与打磨砂带6表面接触，伴随着待打磨工件5与打磨砂带6的接触，其接触力f会传递至六维力传感器4，控制器2可以接受六维力传感器4检测的受力信息，并将该受力信息与预设的打磨目标力f作比较。
36.c、根据比较信息，控制器2可以控制机器人本体3运动直至待打磨工件5与打磨砂带6之间的接触力达到预设的打磨目标力f，控制器2控制机器人本体3停止运动，并利用示教器1记录该打磨点的点位信息。
37.d、通过实际应用，观察该打磨点位是否满足实际的工艺需求，若打磨点位满足工艺需求，则完成示教，若打磨点位不满足工艺需求，则重新进行示教流程，直至确定的打磨点满足工艺需求，完成示教。
38.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
39.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
40.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
41.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
42.在本实用新型中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
43.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。