适用于机器人末端智能抛光系统的制作方法

本发明涉及抛光加工技术领域，具体地涉及一种适用于机器人末端智能抛光系统。

背景技术：

在制造业中，抛光打磨是使零件表面达到预定要求的重要加工工艺。在工业自动化领域，抛光轮及抛光膏广泛应用于工件表面抛光处理，其主要有两种应用方式：一种为机器人抓取工件在外部抛光机上进行抛光，抛光膏及抛光轮由人工手工安装到抛光机上；第二种方式为机器人抓取抛光轮对安装固定的工件进行抛光，由人工手工进行抛光膏更换。当前抛光系统两种工业自动化应用方式主要存在以下缺点：1.抛光膏需人工辅助更换，更换周期长，且人工更换时机器人抛光工位或流水线需停机，影响机器人抛光工位或流水线的自动化与智能化水平；2.抛光轮通过电机驱动以一定的线速度对工件进行抛光，随着抛光轮的损耗，抛光线速度产生波动，抛光质量波动大。

公开号为cn208246532u的专利文献公开了一种表面抛光系统包括抛光设备，其包括传动机构、侧抛光机构以及内抛光机构，侧抛光机构可移动地设置于传动机构和内抛光机构中间，传动机构包括定位丝杆、定位架以及传动圆盘，定位架连接定位丝杆和传动圆盘，定位架随着定位丝杆的转动而上下移动，传动圆盘的外边缘连接罐体的支撑腿，使得罐体随着传动圆盘的转动而旋转，侧抛光机构设有两对侧抛光轮，侧抛光轮可调节地贴合于罐体的外壁，得以对罐体的外侧进行抛光，内抛光机构设有一内抛光轮，内抛光轮可伸展调节地向罐体内壁延伸，实现对大型罐体的内外全面抛光，但是，此方案抛光打磨过程中产生大量粉尘无法防御或收集，严重影响操作工人的身心健康，且没有设置抛光膏等抛光辅助设备，抛光效果有待提高。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种适用于机器人末端智能抛光系统。

根据本发明提供的一种适用于机器人末端智能抛光系统，包括抛光轮系统、抛光罩壳组件，所述抛光轮系统包括柔性力控制组件、抛光组件，所述抛光罩壳组件包括罩壳支架、罩壳、气缸组件、抛光辅助件，所述柔性力控组件分别连接抛光组件、罩壳支架，所述抛辅助件连接气缸组件，抛光辅助件设置在罩壳内部，所述罩壳、气缸组件安装在罩壳支架上；所述抛光辅助件辅助抛光组件对待抛光工件进行抛光；所述抛光罩壳组件安装在抛光组件的一侧形成半封闭空间。

优选地，所述柔性力控制组件包括主动接触法兰安装板、主动接触法兰，所述主动接触法兰一端安装在主动接触法兰安装板上，所述主动接触法兰安装板连接罩壳支架，所述主动接触法兰另一端连接机器人末端。

优选地，所述抛光组件包括抛光轮、电主轴、抛光机刀柄，所述电主轴通过抛光机刀柄连接抛光轮，所述电主轴连接柔性力控组件的主动接触法兰安装板和/或罩壳支架，所述抛光轮位于罩壳内。

优选地，所述罩壳包括抛光轮罩壳主体、罩壳挡板，所述罩壳挡板活动连接抛光轮罩壳主体；所述抛光轮罩壳主体内安装抛光组件的抛光轮，抛光轮罩壳主体至少遮盖半个抛光轮。

优选地，所述抛光轮罩壳主体一体加工成型。

优选地，所述罩壳挡板的一端通过活页连接抛光轮罩壳主体，罩壳挡板的另一端通过卡口连接抛光轮罩壳主体，所述罩壳挡板的另一端能够以一端为轴旋转。

优选地，所述气缸组件包括气缸支架、气缸安装板、气缸罩壳、气缸，所述气缸安装在气缸安装板上并位于气缸罩壳的内部，所述气缸安装板通过气缸支架连接罩壳支架，所述气缸分别连接抛光辅助件、罩壳。

优选地，所述抛光辅助件包括抛光膏、抛光膏夹块，所述抛光膏通过抛光膏夹块连接气缸组件的气缸，所述抛光膏通过抛光膏夹块连接罩壳的罩壳主体。

优选地，所述抛光膏在工作时与抛光轮以及待抛光工件接触，抛光膏通过气缸组件控制给进；所述抛光膏的磨损长度通过实时测控抛光轮系统的电主轴的旋转圈数计算。

优选地，还包括控制系统，所述控制系统信号连接抛光轮系统、抛光罩壳组件。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明将抛光系统与抛光辅助件集成在机器人末端，保证在抛光效率不变的情况下，保证抛光轮对待加工工件表面抛光程度保持一致，同时在抛光膏的辅助下提高抛光效果，从而得到高精度要求的表面质量。

2、本发明通过气缸组件控制抛光膏的给进，通过精准的工艺控制，可以显著提升抛光膏使用寿命，降低成本。

3、本发明通过抛光膏顶出气缸控制，保证抛光膏与抛光轮的实时接触，保证抛光质量；通过柔性力控法兰监控反馈当前抛光轮直径信息，对抛光工艺参数(主轴转速和抛光力等)进行工艺插补，保证表面抛光质量；通过抛光膏顶出气缸位移量实时监控抛光膏的损耗量，并及时提醒人工进行抛光膏更换；通过电主轴可以实现抛光轮自动更换，适应不同抛光质量要求。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明的等轴测视图。

图2为本发明的左视示意图。

图中示出：

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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申请和简化描述，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申请的限制。

本发明通过开发出一种适用于机器人末端智能抛光系统，能很好的实现抛光膏抛光过程中的自动更换，且通过电主轴控制抛光轮均匀转动，主动接触法兰保证恒力抛光，气缸实现抛光膏实时进给，在保证抛光轮抛光效率的前提下，保证抛光膏磨削效率恒定，从而能很好解决冲压模具高精度要求的表面质量需求。

根据本发明提供的一种适用于机器人末端智能抛光系统，包括抛光轮系统、抛光罩壳组件，所述抛光轮系统包括柔性力控制组件、抛光组件，所述抛光罩壳组件包括罩壳支架11、罩壳、气缸组件、抛光辅助件，所述柔性力控组件分别连接抛光组件、罩壳支架11，所述抛辅助件连接气缸组件，抛光辅助件设置在罩壳内部，所述罩壳、气缸组件安装在罩壳支架11上；所述抛光辅助件辅助抛光组件对待抛光工件进行抛光；所述抛光罩壳组件安装在抛光组件的一侧形成半封闭空间。

所述柔性力控制组件包括主动接触法兰安装板1、主动接触法兰8，所述主动接触法兰8一端安装在主动接触法兰安装板1上，所述主动接触法兰安装板1连接罩壳支架1，所述主动接触法兰1另一端连接机器人末端。所述抛光组件包括抛光轮7、电主轴9、抛光机刀柄10，所述电主轴9通过抛光机刀柄10连接抛光轮7，所述电主轴9连接柔性力控组件的主动接触法兰安装板1和/或罩壳支架11，所述抛光轮7位于罩壳内。

所述罩壳包括抛光轮罩壳主体5、罩壳挡板6，所述罩壳挡板6活动连接抛光轮罩壳主体5；所述抛光轮罩壳主体5内安装抛光组件的抛光轮7，抛光轮罩壳主体5至少遮盖半个抛光轮7。所述抛光轮罩壳主体5一体加工成型。所述罩壳挡板6的一端通过活页连接抛光轮罩壳主体5，罩壳挡板6的另一端通过卡口连接抛光轮罩壳主体5，所述罩壳挡板6的另一端能够以一端为轴旋转。

所述气缸组件包括气缸支架2、气缸安装板3、气缸罩壳4、气缸，所述气缸安装在气缸安装板3上并位于气缸罩壳4的内部，所述气缸安装板3通过气缸支架2连接罩壳支架11，所述气缸分别连接抛光辅助件、罩壳。所述抛光辅助件包括抛光膏、抛光膏夹块，所述抛光膏通过抛光膏夹块连接气缸组件的气缸，所述抛光膏通过抛光膏夹块连接罩壳的罩壳主体。所述抛光膏在工作时与抛光轮7以及待抛光工件接触，抛光膏通过气缸组件控制给进；所述抛光膏的磨损长度通过实时测控抛光轮系统的电主轴9的旋转圈数计算。

还包括控制系统，所述控制系统信号连接抛光轮系统、抛光罩壳组件。所述控制系统根据零件的加工要求和表面状况，控制机器人末端与所述适用于机器人末端智能抛光系统连接，并对工件进行抛光。为保证工件表面被均匀光滑抛光，控制系统通过控制电主轴9的转速，对零件表面抛光进度和精度进行控制。通过控制系统实时测控电主轴9在更换新的抛光膏后的一段时间内的旋转圈数，进而计算抛光膏的磨损长度。当控制系统监测到抛光膏的磨损长度达到更换标准时，控制系统控制机器人在工具库自动更换抛光工具，以实现抛光膏的及时、自动更换，保证抛光的正常进行的同时，使待加工零件具有足够的精度。

优选实施例：

一种适用于机器人末端智能抛光系统，主要由主动接触法兰安装板1，气缸支架2，气缸安装板3，气缸罩壳4，抛光轮罩壳主体5，罩壳挡板6，抛光轮7，主动接触法兰8，电主轴9，抛光机刀柄10，罩壳支架11组成。其中，气缸支架2，气缸安装板3，气缸罩壳4，抛光轮罩壳主体5，罩壳挡板6，罩壳支架11组成用于机器人末端智能抛光罩壳。主动接触法兰安装板1，抛光轮7，主动接触法兰8，电主轴9，抛光机刀柄10组成抛光轮系统。所述适用于机器人末端智能抛光系统通过六轴安装法兰与机器人六轴相连。

其中，主动接触法兰安装板1、罩壳支架11和气缸支架2依次通过螺钉连接，连接处均采用直槽口构造，装配时可根据抛光轮的安装尺寸，对三者的相对距离做适当调整。气缸安装板3与气缸支架2通过螺钉连接，气缸通过螺钉固定在气缸安装板3上。气缸罩壳4包围在气缸周围，并用螺钉固定在气缸安装板上2，用以保证气缸工作的可靠、工作环境的安全无尘。气缸另一侧通过螺钉固定在抛光轮罩壳主体5上。罩壳挡板6通过两个全铰链与抛光轮罩壳主体5相连，保证抛光轮有足够工作空间、正常工作的同时，工作安全稳定。抛光轮罩壳主体5通过一体加工，在保证强度的同时保证了整个装置的刚性，并且减小了振动。罩壳支架11另一端通过螺钉固定在抛光轮罩壳主体5外侧。所述抛光罩壳安置在抛光轮7外侧，形成半封闭空间，对抛光轮7起到保护作用，并防止抛光膏粉末飞溅及抛光时旋转的抛光轮7对加工工人身心健康产生威胁。

主动接触法兰8一端安装在机器人六轴末端上，另一端通过螺钉固定在主动接触法兰安装板1上，保证了待加工零件具有足够的加工精度和质量。所述的主动接触法兰8也称自适应接触法兰acf(activecontactflange)，是一款能够保持机器人末端工具手法兰与工件加工接触面接触力恒定的设备，该设备为现有技术，基于气动、模拟量控制，其高精度与高灵敏度的控制，能够保证工具手法兰与加工面之间的接触力控制在±1n以内，特别适用于打磨、抛光等应用场合。根据不同选型,其压力范围可选为0-100n或0-500n伸缩行程可选35.5mm、48mm、98mm等，可选带重力感应传感器以克服自身重力,从而适应任意加工角度的应用。

当机器人对待抛光工件进行加工时，控制系统根据零件的加工要求和表面状况，控制机器人六轴末端与抛光动力工具连接，工件进行抛光工序。为保证工件表面被均匀光滑抛光，通过控制电主轴9的转速，对零件表面抛光进度和精度进行控制。通过控制系统实时测控电主轴9在更换新的抛光膏后的一段时间内的旋转圈数，进而计算抛光膏的磨损长度。当控制系统监测到抛光膏的磨损长度达到更换标准时，控制系统控制机器人在工具库自动更换抛光工具，以实现抛光膏的及时、自动更换，保证抛光的正常进行的同时，使待加工零件具有足够的精度。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。