CN111390723A - 一种打磨机械臂 - Google Patents

一种打磨机械臂 Download PDF

Info

Publication number
CN111390723A
CN111390723A CN202010152137.4A CN202010152137A CN111390723A CN 111390723 A CN111390723 A CN 111390723A CN 202010152137 A CN202010152137 A CN 202010152137A CN 111390723 A CN111390723 A CN 111390723A
Authority
CN
China
Prior art keywords
workpiece
mechanical arm
control system
pressure
camera
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.)
Pending
Application number
CN202010152137.4A
Other languages
English (en)
Inventor
杨龙兴
顾杰宁
杨浩轩
张陈
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu University of Technology
Original Assignee
Jiangsu University of Technology
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangsu University of Technology filed Critical Jiangsu University of Technology
Priority to CN202010152137.4A priority Critical patent/CN111390723A/zh
Publication of CN111390723A publication Critical patent/CN111390723A/zh
Pending legal-status Critical Current

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
    • 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
    • B24B49/02—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 according to the instantaneous size and required size of the workpiece acted upon, the measuring or gauging being continuous or intermittent
    • B24B49/04—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 according to the instantaneous size and required size of the workpiece acted upon, the measuring or gauging being continuous or intermittent involving measurement of the workpiece at the place of grinding during grinding operation
    • B24B49/045—Specially adapted gauging instruments
    • 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
    • B24B51/00—Arrangements for automatic control of a series of individual steps in grinding a workpiece
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
    • B25J11/005—Manipulators for mechanical processing tasks
    • B25J11/0065—Polishing or grinding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1694—Programme controls characterised by use of sensors other than normal servo-feedback from position, speed or acceleration sensors, perception control, multi-sensor controlled systems, sensor fusion
    • B25J9/1697—Vision controlled systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

本发明涉及机械加工技术领域，尤其是一种打磨机械臂，包括：移动桁架机械臂，包括第一移动装置和机械臂，所述第一移动装置用于带动机械臂移动；图像检测组件，包括第二移动装置和摄像头，所述第二移动装置用于带动摄像头移动，所述摄像头获取工件表面图像发送给控制系统；压力打磨装置，包括压力传感器和磨头，所述压力传感器安装在机械臂的端部并与磨头贴合安装，所述压力传感器用于监测磨头与工件之间的接触压力并传送给控制系统；定位装置，用于将工件夹紧定位；控制系统，用于控制移动桁架机械臂、图像检测组件、压力打磨装置和定位装置，本发明可以解决现有技术中人工磨削时打磨力度不好把握以及肉眼观察不能很好地评估打磨效果的问题。

Description

一种打磨机械臂
技术领域
本发明涉及机械加工技术领域，具体领域为一种打磨机械臂。
背景技术
在机械行业中，通常经过淬火后的工件都要进行磨削，现有的磨削大多通过人工完成，但人工磨削存在较多弊端：人工磨削把握不好磨削的力度，会导致工件出现磨削裂痕；对不规则形状的工件进行磨削时容易忘记某处磨削；磨削完成后只能通过肉眼观察磨削效果，而肉眼观察并不能很好的评估打磨效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种打磨机械臂，以解决现有技术中人工磨削时打磨力度不好把握以及肉眼观察不能很好地评估打磨效果的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种打磨机械臂，包括：
移动桁架机械臂，包括第一移动装置和机械臂，所述第一移动装置用于带动机械臂移动；
图像检测组件，包括第二移动装置和摄像头，所述第二移动装置用于带动摄像头移动，所述摄像头获取工件表面图像发送给控制系统；
压力打磨装置，包括压力传感器和磨头，所述压力传感器安装在机械臂的端部并与磨头贴合安装，所述压力传感器用于监测磨头与工件之间的接触压力并传送给控制系统；
定位装置，用于将工件夹紧定位；
控制系统，用于控制移动桁架机械臂、图像检测组件、压力打磨装置和定位装置。
优选的，所述第一移动装置带动机械臂在X、Y以及Z轴三个方向上移动，所述第一移动装置包括第一X向伺服驱动组件、第一Y向伺服驱动组件和第一Z向伺服驱动组件，所述第一X向伺服驱动组件与第一Y向伺服驱动组件中的运动部件连接，所述第一Y向伺服驱动组件与第一Z向伺服驱动组件中的运动部件连接，所述机械臂与第一Z向伺服驱动组件连接。
优选的，所述第二移动装置带动摄像头在X和Z轴两个方向上移动，所述第二移动装置包括第二X向伺服驱动组件和第二Z向伺服驱动组件，所述第二X向伺服驱动装置与第二Z向伺服驱动组件的运动部件相连，所述摄像头与第二X向伺服驱动装置的运动部件相连。
优选的，所述图像检测组件有两组，两组图像检测组件布置在工件的两侧。
优选的，所述定位装置包夹紧气缸和接近开关，接近开关用于感应工件是否就位，夹紧气缸用于将工件夹紧。
优选的，所述定位装置中包含四个夹紧气缸，四个夹紧气缸分别位于工件的上下左右四个方向。
优选的，所述控制系统包括可编程逻辑控制器、显示屏和多个控制开关，其中，显示屏、多个控制开关、移动桁架机械臂、图像检测组件、压力打磨装置和定位装置分别与可编程逻辑控制器电信号连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本申请中的压力传感器可以监测磨头与工件之间的接触压力并反馈给控制系统，控制系统通过压力反馈估测突出块的高度，再自动调节压力数值，进行打磨；摄像头可以拍摄已加工工件表面图像发送给控制系统，控制系统通过收到的图像可以评估打磨效果。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中：1第一X向伺服驱动组件、2第一Y向伺服驱动组件、3第一Z向伺服驱动组件、4机械臂、5第二X向伺服驱动组件、6第二Z向伺服驱动组件、7压力传感器、8磨头、9摄像头、10夹紧气缸、11接近开关。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种打磨机械臂，包括：基座，移动桁架机械臂4、图像检测组件、压力打磨装置、定位装置和控制系统均安装在基座上，其中，移动桁架机械臂4包括第一移动装置和机械臂4，第一移动装置用于带动机械臂4在X、Y、Z轴三个方向上移动，图像检测组件包括第二移动装置和摄像头9，第二移动装置用于带动摄像头9在X、Z轴两个方向上移动，摄像头9获取工件表面图像发送给控制系统，压力打磨装置包括压力传感器7和磨头8，压力传感器7安装在机械臂4的端部并与磨头8贴合安装，压力传感器7用于监测磨头8与工件之间的接触压力并传送给控制系统；定位装置安装在基座的侧壁上，定位装置用于将工件夹紧定位，控制系统分别与控制移动桁架机械臂4、图像检测组件、压力打磨装置和定位装置电信号连接，控制系统可以控制移动桁架机械臂4、图像检测组件、压力打磨装置和定位装置。工件就位后，控制系统预设打磨压力，驱动磨头8开始打磨，打磨过程中压力传感器7监测工件与磨头8之间的接触压力反馈给控制系统，控制系统压力反馈估测突出块的高度，再自动调节压力数值，进行打磨；打磨完成后，摄像头9拍摄工件表面图片发送给控制系统，控制系统将图片中显示的工件表面的光滑度与预设磨削效果进行对比，使得本申请具有自动评估打磨效果的功能。
具体的，第一移动装置带动机械臂4在X、Y以及Z轴三个方向上移动，第一移动装置包括第一X向伺服驱动组件1、第一Y向伺服驱动组件2和第一Z向伺服驱动组件3，第一X向伺服驱动组件1与第一Y向伺服驱动组件2中的运动部件连接，第一Y向伺服驱动组件2与第一Z向伺服驱动组件3中的运动部件连接，机械臂4与第一Z向伺服驱动组件3连接。
具体的，第二移动装置带动摄像头9在X和Z轴两个方向上移动，第二移动装置包括第二X向伺服驱动组件5和第二Z向伺服驱动组件6，第二X向伺服驱动装置与第二Z向伺服驱动组件6的运动部件相连，摄像头9与第二X向伺服驱动装置的运动部件相连。
优选的，在本实施例中，图像检测组件有两组，两组图像检测组件布置在工件的两侧。
具体的，定位装置包夹紧气缸10和接近开关11，接近开关11用于感应工件是否就位，夹紧气缸10用于将工件夹紧，当工件放置在加工工位上后，接近开关11会感应到工件，接近开关11会将就位信息反馈给控制系统，控制系统控制夹紧气缸10夹紧工件，具体的，在本实施例中，定位装置中包含四个V型夹紧气缸10，四个V型夹紧气缸10分别位于工件的上下左右四个方向，可以保证工件被夹紧。
优选的，为了方便对打磨机械臂进行控制，控制系统包括：控制系统包括可编程逻辑控制器、显示屏和多个控制开关，其中，显示屏、多个控制开关、移动桁架机械臂4、图像检测组件、压力打磨装置和定位装置分别与可编程逻辑控制器电信号连接。可编程逻辑控制器能够对整个自动打磨过程进行程序设置，显示屏用于显示打磨过程，以及用于打磨程序调用，多个控制开关用于手动控制，可手动控制移动装置对工件进行位置调整，用于在异常情况下调整或维护打磨装置，使用方便。
工作原理：将待加工工件放置在加工工位上，接近开关11感应到工件，控制系统控制夹紧气缸10运动将工件夹紧；控制系统预设打磨压力，调节机械手的位置，驱动磨头8开始打磨，打磨过程中压力传感器7监测工件与磨头8之间的接触压力反馈给控制系统，控制系统压力反馈估测突出块的高度，再自动调节压力数值，进行打磨；打磨完成后，控制系统调节摄像头9的位置，摄像头9拍摄整个工件的图像并将图像反馈给控制系统，控制系统将图像中显示的工件的光滑度与预设磨削效果进行对比，判断打磨加工是否合格。
本申请中的压力传感器7可以监测磨头8与工件之间的接触压力并反馈给控制系统，控制系统通过压力反馈估测突出块的高度，再自动调节压力数值，进行打磨；本申请中的图像检测组件中的摄像头9可以拍摄已加工工件表面图像发送给控制系统，控制系统通过收到的图像可以评估打磨效果。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种打磨机械臂，其特征在于，包括：
移动桁架机械臂(4)，包括第一移动装置和机械臂(4)，所述第一移动装置用于带动机械臂(4)移动；
图像检测组件，包括第二移动装置和摄像头(9)，所述第二移动装置用于带动摄像头(9)移动，所述摄像头(9)获取工件表面图像发送给控制系统；
压力打磨装置，包括压力传感器(7)和磨头(8)，所述压力传感器(7)安装在机械臂(4)的端部并与磨头(8)贴合安装，所述压力传感器(7)用于监测磨头(8)与工件之间的接触压力并传送给控制系统；
定位装置，用于将工件夹紧定位；
控制系统，用于控制移动桁架机械臂(4)、图像检测组件、压力打磨装置和定位装置。
2.根据权利要求1所述的一种打磨机械臂，其特征在于：所述第一移动装置带动机械臂(4)在X、Y以及Z轴三个方向上移动，所述第一移动装置包括第一X向伺服驱动组件(1)、第一Y向伺服驱动组件(2)和第一Z向伺服驱动组件(3)，所述第一X向伺服驱动组件(1)与第一Y向伺服驱动组件(2)中的运动部件连接，所述第一Y向伺服驱动组件(2)与第一Z向伺服驱动组件(3)中的运动部件连接，所述机械臂(4)与第一Z向伺服驱动组件(3)连接。
3.根据权利要求1所述的一种打磨机械臂，其特征在于：所述第二移动装置带动摄像头(9)在X和Z轴两个方向上移动，所述第二移动装置包括第二X向伺服驱动组件(5)和第二Z向伺服驱动组件(6)，所述第二X向伺服驱动装置与第二Z向伺服驱动组件(6)的运动部件相连，所述摄像头(9)与第二X向伺服驱动装置的运动部件相连。
4.根据权利要求3所述的一种打磨机械臂，其特征在于：所述图像检测组件有两组，两组图像检测组件布置在工件的两侧。
5.根据权利要求1所述的一种打磨机械臂，其特征在于：所述定位装置包夹紧气缸(10)和接近开关(11)，接近开关(11)用于感应工件是否就位，夹紧气缸(10)用于将工件夹紧。
6.根据权利要求5所述的一种打磨机械臂，其特征在于：所述定位装置中包含四个夹紧气缸(10)，四个夹紧气缸(10)分别位于工件的上下左右四个方向。
7.根据权利要求1所述的一种打磨机械臂，其特征在于：所述控制系统包括可编程逻辑控制器、显示屏和多个控制开关，其中，显示屏、多个控制开关、移动桁架机械臂(4)、图像检测组件、压力打磨装置和定位装置分别与可编程逻辑控制器电信号连接。
CN202010152137.4A 2020-03-06 2020-03-06 一种打磨机械臂 Pending CN111390723A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010152137.4A CN111390723A (zh) 2020-03-06 2020-03-06 一种打磨机械臂

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010152137.4A CN111390723A (zh) 2020-03-06 2020-03-06 一种打磨机械臂

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111390723A true CN111390723A (zh) 2020-07-10

Family

ID=71414978

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010152137.4A Pending CN111390723A (zh) 2020-03-06 2020-03-06 一种打磨机械臂

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111390723A (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203890007U (zh) * 2013-11-28 2014-10-22 芜湖金三氏数控科技有限公司 一种钻攻组合夹具
CN106112977A (zh) * 2016-07-21 2016-11-16 华中科技大学无锡研究院 一种曲面类工件柔顺打磨串并联型机器人工艺平台
CN108176897A (zh) * 2016-12-08 2018-06-19 发那科株式会社 毛刺去除装置
CN108555699A (zh) * 2018-04-02 2018-09-21 浙江工业大学 超声振动与常压等离子喷射辅助变刚度气压砂轮随形抛光装置及方法
CN108972573A (zh) * 2018-06-12 2018-12-11 浙江大学 一种基于图像特征识别的工业机器人自动化轮毂打磨系统及方法
CN108972086A (zh) * 2018-09-17 2018-12-11 徐州华恒机器人系统有限公司 气动夹紧装置
CN110814897A (zh) * 2019-10-15 2020-02-21 广东博智林机器人有限公司 打磨机器人

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203890007U (zh) * 2013-11-28 2014-10-22 芜湖金三氏数控科技有限公司 一种钻攻组合夹具
CN106112977A (zh) * 2016-07-21 2016-11-16 华中科技大学无锡研究院 一种曲面类工件柔顺打磨串并联型机器人工艺平台
CN108176897A (zh) * 2016-12-08 2018-06-19 发那科株式会社 毛刺去除装置
CN108555699A (zh) * 2018-04-02 2018-09-21 浙江工业大学 超声振动与常压等离子喷射辅助变刚度气压砂轮随形抛光装置及方法
CN108972573A (zh) * 2018-06-12 2018-12-11 浙江大学 一种基于图像特征识别的工业机器人自动化轮毂打磨系统及方法
CN108972086A (zh) * 2018-09-17 2018-12-11 徐州华恒机器人系统有限公司 气动夹紧装置
CN110814897A (zh) * 2019-10-15 2020-02-21 广东博智林机器人有限公司 打磨机器人

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
樊炳辉主编: "《机器人工程导论》", 30 June 2018 *
邵欣等主编: "《工业机器人应用系统》", 30 September 2017 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN207139496U (zh) 一种应用于3c行业的打磨工作站
CN107598724A (zh) 基于并联机构的玻璃模具抛光机器人
CN110842688A (zh) 车顶焊缝自动打磨系统
CN104625454A (zh) 一种线盘自动焊接生产线及其自动焊接方法
US10987806B2 (en) Production method and production system that use robot
CN111687749A (zh) 一种用于人机协作打磨系统的数据处理系统及其处理方法
CN111843487B (zh) 一种智能增减材复合制造系统
CN112571159B (zh) 一种基于视觉检测的构件打磨方法及其打磨系统
CN111390723A (zh) 一种打磨机械臂
CN108161664B (zh) 一种激光扫描打磨系统及方法
CN110560754B (zh) 自适应加工系统及其控制方法、车身加工设备
CN111397543A (zh) 一种全自动点焊电极对中性检测装置及其检测方法
CN106181708A (zh) 打磨机及其控制方法
CN216830056U (zh) 自动化打磨抛光设备
CN210647950U (zh) 冲压自动化机器人生产线
CN112792571B (zh) 自动研磨铲刮系统
CN210139276U (zh) 一种用于去毛刺设备的浮动恒力装置
TW201729945A (zh) 拋光設備
KR20210100902A (ko) 서보건의 용접팁 관리 시스템 및 그 방법
CN220805863U (zh) 一种振镜式激光焊接装置
CN215281484U (zh) 一种基于多传感器融合机器人磨抛工件固定系统
CN214817629U (zh) 机器人抛光系统
CN116273965A (zh) 一种自动筛选工件的连续测量系统及控制方法
KR102385036B1 (ko) 웨이브 스프링 제조장치
CN217750965U (zh) 珩磨加工装置及对应的机器人珩磨加工设备

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
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200710