[发明专利]一种打磨机器人

说明书

技术领域

本发明属于工业机器人技术领域，尤其涉及一种打磨机器人。

背景技术

目前，金属工件在加工过程中所形成的毛刺，一般主要是通过人工手动方式，由人工用砂纸等对金属工件进行打磨。这种人工打磨方式，不仅劳动强度大，打磨效率低，而且容易对工件造成损坏。目前工业机械臂，具有六轴自由度的可编程机器已经广泛运用于工业生产中的各个领域，例如在中国专利文献CN104121987A中就公开了一种基于多自由度机器人手臂的分布光度计装置，具体采用的技术方案是：包括用于装夹探头或被测灯具的第一基座，及用于装夹探头或被测灯具的第二基座，其特征在于，所述第一基座安装在能多角度旋转的机器人手臂末端，所述第二基座安装在固定机构上或墙面；其中，所述机器人手臂包括：第一轴臂，所述第一轴臂一端连接基座上的第一关节并由第一关节带动旋转；第二轴臂，所述第二轴臂一端通过第二关节连接第一轴臂另一端，并由第二关节带动枢转；关节臂，所述关节臂经第三关节连接第二轴臂另一端，并由第三关节带动枢转；旋转臂，所述旋转臂一端经第四关节连接关节臂，并由第四关节带动旋转；摇摆腕臂，所述旋转臂另一端经第五关节连接摇摆腕臂一端，并由第五关节带动枢转；旋转腕臂，所述旋转腕臂一端经第六关节连接摇摆腕臂另一端，并由第六关节带动旋转，且所述旋转腕臂另一端为机器人手臂末端。

在打磨作业行业中，也有运用机械臂进行作业的趋势，或者在某些地方已经已经出现，但是公开的报道来看，运用范围不是很广，且存在各种各样的困难，其不能简单采用如上述中国专利文献CN104121987A中公开的机器人手臂，因为上述技术方案中的机器人手臂用到打磨平台上存在旋转角度不够，机器人手臂动作不稳定等各种缺陷。

因此，基于这些问题，提供一种能够机械化、且打磨效率较高的打磨机器人，具有重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能够机械化、且打磨效率较高的打磨机器人。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种打磨机器人，包括控制座、与控制座活动连接的机械臂、装设于该机械臂末端的打磨工具、气动主轴、连接件、机器人视觉自定位系统、气动控制柜和系统控制柜；

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；

所述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，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。

进一步的，所述气动主轴包括气动马达和柔顺气缸，柔顺气缸具备气动柔顺力控制功能，用于控制打磨工具的打磨压力，同时具备砂轮磨损自动补偿功能；气动马达用于实现打磨工具的高速旋转并使其打磨零件。

进一步的，所述打磨工具包括依次连接的气动主轴、连接件和气动打磨头，其中，所述气动打磨头通过连接件固定在工业机器人的末端法兰上。

进一步的，所述气动控制柜用于利用气动回路控制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。

进一步的，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。

进一步的，所述气动打磨头为单一圆盘状或若干平行圆盘状。

本发明的优点和积极效果是：

1、本发明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、本发明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；

3、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

以下将结合附图和实施例来对本发明的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图仅是为解释目的而设计的，因此不作为本发明范围的限定。此外，除非特别指出，这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。