[发明专利]一种自由曲面机器人打磨系统

权利要求书

1.一种自由曲面机器人打磨系统，其特征在于，该系统包括：工作台、工业机器人、机器人控制柜、打磨工具、气动主轴、连接件、气动控制柜和系统控制柜，其中：

所述工作台用于固定待加工零件；

所述气动主轴通过连接件固定在工业机器人的末端法兰上；

所述打磨工具夹持在所述气动主轴的底部，用于随工业机器人一起按照控制指令执行指定运动轨迹，对固定在工作台上的待加工零件的表面进行打磨或抛光；

气动控制柜利用气动回路来对所述气动主轴进行控制；

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，同时实现气动回路控制，以及与机器人控制柜进行通讯；

所述机器人控制柜用于控制工业机器人的运动，使工业机器人末端的打磨工具按照规划轨迹运动。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述工作台的底部安装有减振部件。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述待加工零件通过固定部件固定在所述工作台上。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述打磨工具包括打磨介质及配套的打磨夹具。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述打磨介质为凹砂轮、蝶形砂轮、千叶轮或树脂砂轮。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述气动主轴包括气动马达和柔顺气缸，其中，气动马达固定在柔顺气缸的滑台上，随滑台一起运动，用于带动气动主轴上的打磨工具高速转动，实现打磨功能；柔顺气缸具备气动柔顺力控制功能，用于控制打磨压力，使打磨过程中打磨工具与被加工零件表面的接触力大小始终保持恒定。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述气动回路包括气源、释放残压手动阀、过滤减压阀、油雾器、气动马达、电气比例阀、柔顺气缸、控制气动马达转动的二位二通阀及控制气缸换向的二位五通阀。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统控制柜根据打磨要求选择需要打磨的自由曲面，通过设置打磨工艺参数，生成符合加工工艺要求的打磨路径，再通过奇异点检测，修正工业机器人不可到达的路径点，最后将生成的路径点转换为工业机器人可识别的控制代码并输入机器人控制柜。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统控制柜通过设置相关工艺参数，使生成的打磨路径与数控加工路径相正交。

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述工业机器人根据路径点法向量调整姿态，使打磨压力的方向始终保持在被加工表面法向上。