CN111659952B - 一种基于人机协作的铸件打磨控制系统及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及铸件打磨系统技术领域，具体涉及一种基于人机协作的铸件打磨控制系统及其控制方法，所述控制系统包括打磨工作间以及控制室；所述控制室内设置有虚拟座舱、液压站、系统控制柜以及机器人电柜；所述打磨工作间内安装有用于打磨工件的机器人，所述机器人两侧安装有转台，所述转台上通过夹具固定安装有接受打磨的工件；所述机器人上部设置有用于实现打磨操作的打磨主轴手腕，所述打磨主轴手腕包括打磨工具及主轴；所述打磨工作间侧壁设置有滑动门。本申请通过人机交互操作方式进行协同打磨处理，提高了打磨质量及效率，利于实现批量化打磨处理，具有较好的实用价值及推广价值，利于实现现代化工件打磨处理。

Description

一种基于人机协作的铸件打磨控制系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及铸件打磨系统技术领域，具体涉及一种基于人机协作的铸件打磨控制系统。
背景技术
当前，在铸件打磨技术领域，多数车间通常采用人工打磨方式。但是，人工打磨方式通常存在如下问题：1、人工打磨效率较低，导致在遇到批量打磨需求时，传统的打磨方式难以满足工件的批量打磨需求；2、传统工件打磨质量较差，表面打磨精度较低，导致表面打磨之后仍然比较粗糙，难以满足高精度打磨的需求；3、传统的人工打磨方式，针对异形孔及凹坑部位，通常难以打磨，容易造成严重的打磨缺陷。
因此，基于上述，本申请通过构建人机协同运作的机器人打磨系统，通过控制系统对工件表面进行高精度打磨，实现打磨质量及效率的有效提高，并通过旋转锉刀等打磨工具，实现异形孔及凹坑的有效打磨，进而解决现有技术存在的不足和缺陷，满足客户对高精度高效率工件打磨的需求。
发明内容
本发明的目的就在于：针对目前存在的上述问题，本申请通过构建人机协同运作的机器人打磨系统，通过控制系统对工件表面进行高精度打磨，实现打磨质量及效率的有效提高，并通过旋转锉刀等打磨工具，实现异形孔及凹坑的有效打磨，进而解决现有技术存在的不足和缺陷，满足客户对高精度高效率工件打磨的需求。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种基于人机协作的铸件打磨控制系统，包括打磨工作间以及控制室；所述控制室内设置有虚拟座舱、液压站、系统控制柜以及机器人电柜；所述打磨工作间内安装有用于打磨工件的机器人，所述机器人两侧安装有转台，所述转台上通过夹具固定安装有接受打磨的工件；所述机器人上部设置有用于实现打磨操作的打磨主轴手腕，所述打磨主轴手腕包括打磨工具及主轴；所述打磨工作间侧壁设置有滑动门。
优选的，所述虚拟座舱内设置有用于操控机器人打磨动作的操作手柄、用于方便操作人员坐立的座椅、用于显示机器人运动状态及工件打磨状态的显示屏。
优选的，所述系统控制柜内部安装有控制器，所述控制器与机器人、液压站、转台、打磨机、操作手柄及显示器之间通过信号线建立信号连接；所述机器人电柜与机器人以及操作手柄之间相互连接。
优选的，所述打磨工具包括打磨机、旋转锉刀以及毛刷；所述打磨机固定安装在打磨主轴手腕的前端，打磨机下端安装所述毛刷或旋转锉刀。
如上所述的一种基于人机协作的铸件打磨控制系统的控制方法，包括如下具体步骤：
步骤一：将工件安装在转台上，通过夹具将工件夹持固定，检查系统控制柜以及机器人电柜与各设备之间的连接状态及通电状态；
步骤二：在打磨机下端安装毛刷，通过操作手柄控制机器人的打磨主轴手腕，同时启动打磨机旋转带动毛刷转动，对工件表面进行打磨处理；
步骤三：针对工件上的凹坑以及异形孔位置，在打磨机下端更换安装旋转锉刀，通过控制旋转锉刀对凹坑及异形孔进行全面打磨；
步骤四：打磨产生的灰尘通过外部吸尘器吸收处理；工件打磨完毕之后，卸下工件，由外部机械臂抓取已送到打磨工作间外部。
由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
一方面，本申请通过操作手柄控制机器人运动，对工件表面进行打磨处理，实现人机交互工作，减少工人负担及劳动量，利于提高打磨生产线自动化程度，进而提高生产效率。
另一方面，在打磨生产过程中，首先通过毛刷对工件大面进行打磨处理，再结合旋转锉刀对异形孔以及细小凹坑等部位进行打磨，利于有效解决传统打磨方式难以打磨异形孔的不足和缺陷，利于提高打磨精度及打磨质量。
再一方面，本申请通过人机交互操作方式进行协同打磨处理，操作人员能够通过显示屏实时观察机器人运动状态及工件打磨状态，利于随时了解打磨动态并进行调整。同时，人机交互方式提高了打磨质量及效率，利于实现批量化打磨处理，具有较好的实用价值及推广价值，利于实现现代化工件打磨处理。
附图说明
图1为本发明的整体系统排布结构示意图；
图2为本发明的打磨工作间立体结构示意图；
图3为本发明的机器人打磨工作示意图。
图中：1、液压站；2、系统控制柜；3、机器人电柜；4、虚拟座舱；5、机器人；6、工件；7、转台；8、打磨工作间；9、滑动门；10、打磨主轴手腕。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。
实施例1-3，如图所示：
一种基于人机协作的铸件打磨控制系统，包括打磨工作间8以及控制室；所述控制室内设置有虚拟座舱4、液压站1、系统控制柜2以及机器人5电柜3；所述打磨工作间8内安装有用于打磨工件6的机器人5，所述机器人5两侧安装有转台7，所述转台7上通过夹具固定安装有接受打磨的工件6；所述机器人5上部设置有用于实现打磨操作的打磨主轴手腕10，所述打磨主轴手腕10包括打磨工具及主轴；所述打磨工作间8侧壁设置有滑动门9。
优选的，所述虚拟座舱4内设置有用于操控机器人5打磨动作的操作手柄、用于方便操作人员坐立的座椅、用于显示机器人5运动状态及工件6打磨状态的显示屏。
优选的，所述系统控制柜2内部安装有控制器，所述控制器与机器人5、液压站1、转台7、打磨机、操作手柄及显示器之间通过信号线建立信号连接；所述机器人5电柜3与机器人5以及操作手柄之间相互连接。
优选的，所述打磨工具包括打磨机、旋转锉刀以及毛刷；所述打磨机固定安装在打磨主轴手腕10的前端，打磨机下端安装所述毛刷或旋转锉刀。
如上所述的一种基于人机协作的铸件打磨控制系统的控制方法，包括如下具体步骤：
步骤一：将工件6安装在转台7上，通过夹具将工件6夹持固定，检查系统控制柜2以及机器人5电柜3与各设备之间的连接状态及通电状态；
步骤二：在打磨机下端安装毛刷，通过操作手柄控制机器人5的打磨主轴手腕10，同时启动打磨机旋转带动毛刷转动，对工件6表面进行打磨处理；
步骤三：针对工件6上的凹坑以及异形孔位置，在打磨机下端更换安装旋转锉刀，通过控制旋转锉刀对凹坑及异形孔进行全面打磨；
步骤四：打磨产生的灰尘通过外部吸尘器吸收处理；工件6打磨完毕之后，卸下工件6，由外部机械臂抓取已送到打磨工作间8外部。
由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
一方面，本申请通过操作手柄控制机器人5运动，对工件6表面进行打磨处理，实现人机交互工作，减少工人负担及劳动量，利于提高打磨生产线自动化程度，进而提高生产效率。
另一方面，在打磨生产过程中，首先通过毛刷对工件6大面进行打磨处理，再结合旋转锉刀对异形孔以及细小凹坑等部位进行打磨，利于有效解决传统打磨方式难以打磨异形孔的不足和缺陷，利于提高打磨精度及打磨质量。
再一方面，本申请通过人机交互操作方式进行协同打磨处理，操作人员能够通过显示屏实时观察机器人5运动状态及工件6打磨状态，利于随时了解打磨动态并进行调整。同时，人机交互方式提高了打磨质量及效率，利于实现批量化打磨处理，具有较好的实用价值及推广价值，利于实现现代化工件6打磨处理。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (1)

1.一种基于人机协作的铸件打磨控制系统，其特征在于：包括打磨工作间以及控制室；所述控制室内设置有虚拟座舱、液压站、系统控制柜以及机器人电柜；所述打磨工作间内安装有用于打磨工件的机器人，所述机器人两侧安装有转台，所述转台上通过夹具固定安装有接受打磨的工件；所述机器人上部设置有用于实现打磨操作的打磨主轴手腕，所述打磨主轴手腕包括打磨工具及主轴；所述打磨工作间侧壁设置有滑动门；
所述虚拟座舱内设置有用于操控机器人打磨动作的操作手柄、用于方便操作人员坐立的座椅、用于显示机器人运动状态及工件打磨状态的显示屏；
所述系统控制柜内部安装有控制器，所述控制器与机器人、液压站、转台、打磨机、操作手柄及显示器之间通过信号线建立信号连接；所述机器人电柜与机器人以及操作手柄之间相互连接；
述打磨工具包括打磨机、旋转锉刀以及毛刷；所述打磨机固定安装在打磨主轴手腕的前端，打磨机下端安装所述毛刷或旋转锉刀；
所述的一种基于人机协作的铸件打磨控制系统的控制方法，包括如下具体步骤：
步骤一：将工件安装在转台上，通过夹具将工件夹持固定，检查系统控制柜以及机器人电柜与各设备之间的连接状态及通电状态；
步骤二：在打磨机下端安装毛刷，通过操作手柄控制机器人的打磨主轴手腕，同时启动打磨机旋转带动毛刷转动，对工件表面进行打磨处理；
步骤三：针对工件上的凹坑以及异形孔位置，在打磨机下端更换安装旋转锉刀，通过控制旋转锉刀对凹坑及异形孔进行全面打磨；
步骤四：打磨产生的灰尘通过外部吸尘器吸收处理；工件打磨完毕之后，卸下工件，由外部机械臂抓取已送到打磨工作间外部。
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Denomination of invention: A casting polishing control system based on human-machine cooperation and its control method

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