CN109623595B - 一种薄壁多通工件机器人自动打磨装备 - Google Patents
一种薄壁多通工件机器人自动打磨装备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109623595B CN109623595B CN201811236385.6A CN201811236385A CN109623595B CN 109623595 B CN109623595 B CN 109623595B CN 201811236385 A CN201811236385 A CN 201811236385A CN 109623595 B CN109623595 B CN 109623595B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- grinding
- workpiece
- platform
- robot
- measuring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B27/00—Other grinding machines or devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B41/00—Component parts such as frames, beds, carriages, headstocks
- B24B41/005—Feeding or manipulating devices specially adapted to grinding machines
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B41/00—Component parts such as frames, beds, carriages, headstocks
- B24B41/02—Frames; Beds; Carriages
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B49/00—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
- B24B49/12—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation involving optical means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
Abstract
本发明涉及一种薄壁多通工件机器人自动打磨装备,包括:位于打磨房内部的工件机器人上下料系统、工件几何外形测量系统、测量/磨削换位平台、工件精确磨削加工系统,以及位于打磨房外部的总体控制系统;所述工件机器人上下料系统包括工业机器人、上下料平台、装夹手爪和夹具;所述工业机器人安装在所述上下料平台和所述测量/磨削换位平台之间;所述工件几何外形测量系统和所述工件精确磨削加工系统水平安装在所述测量/磨削换位平台上,通过安装在所述测量/磨削换位平台上的线性移动轴进行往复平移;所述线性移动轴通过电机带动丝杠沿着导轨运动。本发明替代手工打磨,实现桁架高精度、高质量和高效率的打磨,提高桁架装配精度。
Description
技术领域
本发明涉及一种自动打磨技术领域,具体涉及一种薄壁多通工件机器人自动打磨装备。
背景技术
航天产品桁架结构由复合材料杆件和接头胶接而成。胶接过程通过胶接工装对其进行定位,胶接前需要对接头进行修配和预装,确保可以顺畅装入,同时保证定位点与工装匹配。由于设计公差较小,加上制造误差累积,导致装配过程中需要对接头进行修配,以保证胶接面较小的胶接间隙;同时,桁架结构为立体交叉结构,1个接头最多需要同10多根杆件连接,需要利用一定的装配间隙实现同时装配。因此,胶接间隙的控制是桁架装配过程中最为关键的控制点。目前桁架装配胶接间隙的控制是通过反复试装、手工打磨接头实现,主要存在以下问题:
(1)胶接间隙难以精确控制。反复试装和手工打磨接头对操作者的经验依赖大,打磨量不能量化,胶接间隙不均匀、易超差。
(2)打磨表面均匀性不高。胶接面的预处理主要依赖手工打磨和有机溶剂清洗工艺。手工打磨的工作环境恶劣、打磨表面质量不均、表层纤维易损伤、工艺过程难以量化。
(3)打磨粉尘对人体伤害大。为确保桁架胶接间隙,胶接前采用人工打磨方式反复打磨、试装。打磨时粉尘很多,对操作人员的呼吸系统和皮肤造成损害。现场配备了安全防护措施,但是时间长了难免会有粉尘透过防护服接触人体。
发明内容
针对上述问题,本发明提出了一种薄壁多通工件机器人自动打磨装备,旨在使机器人自动打磨装备替代现有手工打磨,并全部适用或部分适用与多种薄壁多通复合材料桁架接头,提高机器人自动打磨装备的适用范围。
本发明设计了一种薄壁多通工件机器人自动打磨装备,包括位于打磨房内部的接头机器人上下料系统、工件几何外形测量系统、测量/磨削换位平台、工件精确磨削加工系统,以及位于打磨房外部的总体控制系统;所述接头工件机器人上下料系统主要包括工业机器人、上下料平台、装夹手爪和夹具;所述工业机器人安装在所述上下料平台和所述测量/磨削换位平台之间;所述工件几何外形测量系统和所述工件精确磨削加工系统水平安装在所述测量/磨削换位平台上,通过安装在所述测量/磨削换位平台上的线性移动轴进行往复平移;所述线性移动轴通过电机带动丝杠沿着导轨运动。
进一步,所述的工件几何外形测量系统主要包括三个三维智能快照式传感器和线性滑台;其中三个三维智能快照式传感器沿水平圆周均匀分布,并固定在线性滑台上,可通过滑台移动多次拍照实现对静止目标物的多个特征同时进行三维质量检测。
进一步,所述的工件精确磨削加工系统主要包括工件轴线调姿定位平台、磨削二轴数控加工平台、主动柔顺装置、磨削工具和集尘罩。
进一步,所述的工件轴线调姿定位平台为六自由度调姿定位平台,用于调整高精度回转台位置和姿态,使其回转轴线与测定后的工件轴线重合,并可以用于刀具轴向进给量的调节。
进一步,所述的磨削二轴数控加工平台包括回转台和单轴平移台;其中所述回转台用于实现刀具的周向旋转,配合放置于台面上的单轴平移台,可打磨不同直径的工件,或者通过回转台和单轴平移台联动实现平行四边形工件的打磨;所述单轴平移台上放置主动力控柔顺装置,通过精密控制磨削工具的侧向压力,以保证较高的打磨质量,同时防止工件夹持时发生晃动。
进一步,所述的主动柔顺装置上放置微角度偏摆机构,使磨削工具可以偏摆一定的微小角度,以配合回转台打磨工件前端锥度部分。
进一步,所述的磨削工具通过主轴电机经由换向器带动实现高速转动;所述换向器前端放置集尘罩,用于收集磨削过程中产生的粉尘。
进一步,所述的装夹手爪通过螺钉固定在工业机器人的末端法兰盘上,配合夹具实现航天产品桁架接头的抓取与固定。
本发明提供的薄壁多通工件机器人自动打磨装备具有如下优点或有益效果:(1)通过扫描即可实现对不同规格航天产品桁架接头高精度、全视野的三维测量,且测量过程中被测物完全静止不动,避免了运动控制系统所引起的振动误差;(2)通过测量平台与磨削加工平台沿线性移动轴进行更换,以保证精度,避免机器人换位带来的位姿不确定误差;(3)替代手工打磨,实现桁架高精度、高质量和高效率的自动化打磨,提高桁架装配精度,适用于薄壁多通桁架接头的自动化打磨。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明工件几何外形测量系统的结构示意图。
图3为本发明测量/磨削换位平台的结构示意图。
图中:1-打磨房;2-接头机器人上下料系统;3-工件几何外形测量系统;4-测量/磨削换位平台;5-工件精确磨削加工系统;6-总体控制系统;7-工业机器人;8-上下料平台;9-装夹手爪;10-夹具;11-线性移动轴;12-三维智能快照式传感器;13-线性滑台;14-工件轴线调姿定位平台;15-磨削二轴数控加工平台;16-主动柔顺装置;17-磨削工具;18-集尘罩;19-回转台;20-单轴平移台;21-微角度偏摆机构;22-主轴电机;23-换向器;24-法兰盘。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明:本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施。
如图1所示,本实施例一种薄壁多通工件机器人自动打磨装备,主要包括位于打磨房1内部的接头机器人上下料系统2、工件几何外形测量系统3、测量/磨削换位平台4、工件精确磨削加工系统5,以及位于打磨房1外部的总体控制系统6;所述接头工件机器人上下料系统2主要包括工业机器人7、上下料平台8、装夹手爪9和夹具10;所述工业机器人7安装在所述上下料平台8和所述测量/磨削换位平台4之间;所述工件几何外形测量系统3和所述工件精确磨削加工系统5水平安装在所述测量/磨削换位平台4上,通过安装在所述测量/磨削换位平台4上的线性移动轴11进行往复平移。
所述的工件几何外形测量系统3主要包括三个三维智能快照式传感器12和线性滑台13;其中三个三维智能快照式传感器12沿水平圆周均匀分布,并固定在线性滑台13上,可通过滑台移动多次拍照实现对静止目标物的多个特征同时进行三维质量检测。
所述的工件精确磨削加工系统5主要包括工件轴线调姿定位平台14、磨削二轴数控加工平台15、主动柔顺装置16、磨削工具17和集尘罩18。
所述的工件轴线调姿定位平台14为六自由度调姿定位平台,用于调整高精度回转台位置和姿态,使其回转轴线与测定后的工件轴线重合,并可以用于刀具轴向进给量的调节。
所述的磨削二轴数控加工平台15包括回转台19和单轴平移台20;其中所述回转台19用于实现刀具的周向旋转,配合放置于台面上的单轴平移台20,可打磨不同直径的工件,或者通过回转台19和单轴平移台20联动实现平行四边形工件的打磨;所述单轴平移台20上放置主动柔顺装置16,通过精密控制磨削工具17的侧向压力,以保证较高的打磨质量,同时防止工件夹持时发生晃动。
所述的主动柔顺装置16上放置微角度偏摆机构21,使磨削工具17可以偏摆一定的微小角度,以配合回转台打磨工件前端锥度部分。
所述的磨削工具17通过主轴电机22经由换向器23带动实现高速转动;所述换向器23前端放置集尘罩18,用于收集磨削过程中产生的粉尘。
所述的装夹手爪9通过螺钉固定在工业机器人的末端法兰盘24上,配合夹具实现航天产品桁架接头的抓取与固定。
本发明对某航天产品桁架接头进行自动打磨加工的具体工艺流程如下:接头机器人上下料系统中的工业机器人在上下料平台上通过装夹手爪和夹具实现桁架接头的抓取和固定后,通过工件几何外形测量系统3进行工件三维几何外形测量,而后通过控制系统进行点云数据逆向成形后,并由控制系统根据加工位置自动生成磨削加工轨迹,然后将控制指令传送到工件磨削系统,实现桁架接头的精确磨削加工。
Claims (4)
1.一种薄壁多通工件机器人自动打磨装备,其特征在于,包括:位于打磨房内部的工件机器人上下料系统、工件几何外形测量系统、测量/磨削换位平台、工件精确磨削加工系统,以及位于打磨房外部的总体控制系统;
所述工件机器人上下料系统包括工业机器人、上下料平台、装夹手爪和夹具;所述工业机器人安装在所述上下料平台和所述测量/磨削换位平台之间;所述工件几何外形测量系统和所述工件精确磨削加工系统水平安装在所述测量/磨削换位平台上,通过安装在所述测量/磨削换位平台上的线性移动轴进行往复平移;所述线性移动轴通过电机带动丝杠沿着导轨运动;
所述工件精确磨削加工系统包括工件轴线调姿定位平台、磨削二轴数控加工平台、主动柔顺装置、磨削工具和集尘罩;
所述工件轴线调姿定位平台为六自由度调姿定位平台,用于调整高精度回转台位置和姿态,使其回转轴线与测定后的工件轴线重合,并可用于刀具轴向进给量的调节;
所述磨削二轴数控加工平台包括回转台和单轴平移台;其中所述回转台用于实现刀具的周向旋转,配合放置于台面上的单轴平移台,可打磨不同直径的工件,或者通过回转台和单轴平移台联动实现平行四边形工件的打磨;所述单轴平移台上放置主动力控柔顺装置,通过精密控制磨削工具的侧向压力,以保证较高的打磨质量,同时防止工件夹持时发生晃动;
所述主动柔顺装置上放置微角度偏摆机;
所述磨削工具通过主轴电机经由换向器带动实现高速转动;所述换向器前端放置集尘罩,用于收集磨削过程中产生的粉尘。
2.根据权利要求1所述的一种薄壁多通工件机器人自动打磨装备,其特征在于,所述工件几何外形测量系统包括三个三维智能快照式传感器和线性滑台;其中三个三维智能快照式传感器沿水平圆周均匀分布,并固定在线性滑台上,可通过滑台移动多次拍照实现对静止目标物的多个特征同时进行三维质量检测。
3.根据权利要求1所述的一种薄壁多通工件机器人自动打磨装备,其特征在于,所述的装夹手爪通过螺钉固定在工业机器人的末端法兰盘上,配合夹具实现航天产品桁架接头的抓取与固定。
4.根据权利要求1所述的一种薄壁多通工件机器人自动打磨装备,其特征在于,所述的装夹手爪通过螺钉固定在工业机器人的末端法兰盘上,配合夹具实现航天产品桁架接头的抓取与固定。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811236385.6A CN109623595B (zh) | 2018-10-23 | 2018-10-23 | 一种薄壁多通工件机器人自动打磨装备 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811236385.6A CN109623595B (zh) | 2018-10-23 | 2018-10-23 | 一种薄壁多通工件机器人自动打磨装备 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109623595A CN109623595A (zh) | 2019-04-16 |
CN109623595B true CN109623595B (zh) | 2021-03-09 |
Family
ID=66066534
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201811236385.6A Active CN109623595B (zh) | 2018-10-23 | 2018-10-23 | 一种薄壁多通工件机器人自动打磨装备 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN109623595B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110682192B (zh) * | 2019-07-08 | 2022-06-28 | 上海航天设备制造总厂有限公司 | 一种大型容器内腔的机器人打磨装备与方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2735860A1 (fr) * | 1995-06-23 | 1996-12-27 | Kreon Ind | Procede d'acquisition et de numerisation de sections d'objets en deux ou trois dimensions et systeme multicapteur de mise en oeuvre d'un tel procede |
CN104858748A (zh) * | 2015-05-28 | 2015-08-26 | 华中科技大学 | 一种叶片进排气边磨削机器人自动化装备 |
CN104889864A (zh) * | 2015-05-21 | 2015-09-09 | 天津智通机器人有限公司 | 一种自动磨削抛光系统 |
CN206683593U (zh) * | 2017-05-09 | 2017-11-28 | 青岛海之晨工业装备有限公司 | 基于3d机器视觉的被测工件尺寸检查设备 |
CN207448144U (zh) * | 2017-10-31 | 2018-06-05 | 天津正本自控系统有限公司 | 一种机器人视觉检测智能化压铸件毛坯打磨装置 |
CN207494951U (zh) * | 2017-11-23 | 2018-06-15 | 深圳市牧激科技有限公司 | 一种加工装置和一种加工系统 |
-
2018
- 2018-10-23 CN CN201811236385.6A patent/CN109623595B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2735860A1 (fr) * | 1995-06-23 | 1996-12-27 | Kreon Ind | Procede d'acquisition et de numerisation de sections d'objets en deux ou trois dimensions et systeme multicapteur de mise en oeuvre d'un tel procede |
CN104889864A (zh) * | 2015-05-21 | 2015-09-09 | 天津智通机器人有限公司 | 一种自动磨削抛光系统 |
CN104858748A (zh) * | 2015-05-28 | 2015-08-26 | 华中科技大学 | 一种叶片进排气边磨削机器人自动化装备 |
CN206683593U (zh) * | 2017-05-09 | 2017-11-28 | 青岛海之晨工业装备有限公司 | 基于3d机器视觉的被测工件尺寸检查设备 |
CN207448144U (zh) * | 2017-10-31 | 2018-06-05 | 天津正本自控系统有限公司 | 一种机器人视觉检测智能化压铸件毛坯打磨装置 |
CN207494951U (zh) * | 2017-11-23 | 2018-06-15 | 深圳市牧激科技有限公司 | 一种加工装置和一种加工系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN109623595A (zh) | 2019-04-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN203751907U (zh) | 一种动梁式五轴工具磨床 | |
CN209663912U (zh) | 一种自动化激光清洗机 | |
CN105437032A (zh) | 超高精度数控非圆曲面复合磨床 | |
US10228303B2 (en) | Flexible automation cell for performing secondary operations in concert with a machining center and roll check operations | |
CN106926057B (zh) | 多工位精密加工平台 | |
CN109586524B (zh) | 一种具有准确定位功能的马达自动组装机 | |
CN111408952B (zh) | 一种环形工件铣磨测混合加工机床及其控制方法 | |
CN111054702B (zh) | 一种用于环形构件表面处理的激光清洗设备 | |
CN108817391B (zh) | 一种双熔覆头激光熔覆金属增材制造设备 | |
CN110712124B (zh) | 九轴智控工具磨床 | |
CN112845161B (zh) | 一种基于视觉传感装置的外观检测装置及其检测方法 | |
CN106217188A (zh) | 叶片磨削测量一体化机床及方法 | |
CN113290473A (zh) | 一种适用于机器人加工的磨抛复合一体化工作站 | |
CN108941948B (zh) | 一种双工位复合焊接设备及方法 | |
CN109623595B (zh) | 一种薄壁多通工件机器人自动打磨装备 | |
CN105328500B (zh) | 内置有自动上卸料机构数控机床及进行工件装卸的方法 | |
CN104070181A (zh) | 一种全自动十字轴万向节智能加工车床 | |
CN106239290A (zh) | 八轴五联动数控工具磨床的工件装夹装置 | |
CN115752259A (zh) | 一种用于超高精度rv减速器行星架的测量设备 | |
CN114055158A (zh) | 一种扫地机边轮组件自动装配系统 | |
CN106938397A (zh) | 多轴多工位内孔铰珩机床 | |
CN203804774U (zh) | 一种首饰自动生产线的工件换面转向系统 | |
CN105313122A (zh) | 机器人打磨装置 | |
CN105364622A (zh) | 自备机械手的数控机床及进行工件装卸的方法 | |
CN215846632U (zh) | 一种用于离心式风机叶轮焊接的自动分度定位装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |