[发明专利]一种机器人并行打磨系统

说明书

技术领域

本发明涉及工业机器人技术领域，尤其涉及一种大型自由曲面机器人并行打磨系统。

背景技术

传统的毛刺清理和表面打磨由于技术的限制绝大多数是由人工操作完成的，这使得打磨效率低且打磨质量难以控制，并威胁到劳动者的身体健康。目前市场上的自动化毛刺清理工具对于整齐的边缘和表面可以实现清理，但对于大型复杂自由曲面的零件，由于没有柔性顺从控制，其打磨效果很难尽如人意。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提出了一种机器人并行打磨系统，所述系统包括两个打磨子系统（粗打磨系统和精打磨系统）、底座部件、系统控制柜、气动控制柜、防护栏、双目三维光学扫描仪、工件、工作台，所述机器人并行打磨系统通过两个打磨子系统对工件的自由曲面同时进行粗打磨和精打磨，有效地保证了打磨精度并提高了打磨效率。

本发明提出的一种机器人并行打磨系统包括：粗打磨系统、精打磨系统、底座部件、系统控制柜、气动控制柜、机器人视觉自定位系统、工件和工作台，其中：

所述工件放置在工作台上；

所述精打磨系统固定安装在所述底座部件上，用于对于所述工件进行精打磨；

所述粗打磨系统固定安装在所述底座部件上，用于对于所述工件进行粗打磨；

所述底座部件通过驱动其运动单元实现两个打磨系统的直线进给运动；

所述系统控制柜用于进行机器人运动学与动力学的离线解算、与打磨系统中的机器人控制柜进行通讯、对气动回路进行控制、图像采集和处理以及人机对话；

所述气动控制柜用于利用气动回路控制两个打磨系统的气动打磨头的旋转运动和气动柔顺力，实现气动打磨头的打磨功能；

所述机器人视觉自定位系统包括双目三维光学扫描仪和图像采集卡，所述双目三维光学扫描仪安装在所述防护栏上，用于实现工件基准的快速精准标定及打磨路径实时校准补偿，所述双目三维光学扫描仪与图像采集卡配合，采用全局视觉方式对工作区域进行图像采集。

本发明打磨系统的有益效果包括：(1)气动打磨头与被加工零件表面的压力易于控制，并能保证打磨过程中打磨压力大小始终保持一致，有效保证零件的打磨去除量，使打磨质量统一，同时气动主轴还具备打磨工具磨损自动补偿功能；(2)通过机器人路径规划使打磨压力始终保持在被加工表面的法线方向，有效地保证自由曲面打磨精度和打磨质量一致性；(3)采用粗打磨路径和精打磨路径互相正交的方法，有效地提高了打磨质量；(4)采用机器人视觉自定位系统，能快速地对工件的基准进行精确标定，同时具备打磨路径实时校准补偿功能；(5)本发明打磨系统既可实现大型自由曲面的粗、精同步打磨，也可以实现两个同样零件的同时打磨，具备较高的打磨效率。

附图说明

图1为根据本发明一实施例的打磨系统结构示意图。

图2为根据本发明一实施例的打磨系统主视图。

图3为根据本发明一实施例的打磨系统俯视图。

图4为根据本发明一实施例的打磨系统左视图。

图5为根据本发明一实施例的气动打磨头结构示意图。

图6为根据本发明一实施例的滑鞍结构示意图。

图7为根据本发明一实施例的底座部件结构示意图。

图8为根据本发明一实施例的气动回路示意图。

图9为根据本发明一实施例的控制系统结构示意图。

图10为根据本发明一实施例的正交打磨轨迹示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

本发明提出了一种机器人并行打磨系统，该打磨系统通过同步控制两台工业机器人，可实现对大型自由曲面零件的粗打磨与精打磨同步进行，从而有效地提高了生产效率。

图1为根据本发明一实施例的打磨系统结构示意图，图2为根据本发明一实施例的打磨系统主视图，图3为根据本发明一实施例的打磨系统俯视图，图4为根据本发明一实施例的打磨系统左视图，如图1-4所示，所述打磨系统包括两个打磨子系统（粗打磨系统和精打磨系统）、底座部件1、系统控制柜3、气动控制柜4、防护栏8、机器人视觉自定位系统、工件13和工作台14，其中：

所述工件13放置在工作台14上；

所述精打磨系统固定安装在所述底座部件1上，用于对于所述工件13进行精打磨；

所述精打磨系统包括第一工业机器人7、第一机器人控制柜5、第一气动打磨头9、第一滑鞍6，其中：