CN205703645U - 一种机器人打磨装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机器人打磨装置，其包括进料装置、视觉装置、上下料机器人、打磨机器人、打磨平台、分类输送装置和控制系统；视觉装置获取工件的位置信息和轮廓信息，并将位置信息和轮廓信息输送给控制系统；控制系统根据位置信息控制上下料机器人将工件放置于打磨平台上，根据轮廓信息控制打磨机器人对工件进行打磨，并控制上下料机器人将打磨后的工件移至分类输送装置；分类输送装置将打磨后的工件分类并输出。本实用新型的机器人打磨装置易于控制，能够实现高智能化的自动化打磨，生产效率高，能够保证打磨质量，提高生产效率。

Description

一种机器人打磨装置

技术领域

本实用新型涉及机械加工领域，具体涉及一种机器人打磨装置。

背景技术

目前，机械加工领域内的打磨行业自动化水平不高，有相当一部分打磨作业是由熟练的工人通过手工完成；特别是船舶用小工件的自由边的边缘的打磨作业主要是由人工逐件逐边地打磨完成。

手工打磨的作业方式往往需要多次打磨、劳动强度大、效率低，打磨的质量得不到保证，还会造成钢材浪费严重；另外，手工打磨噪音大，打磨产生的粉尘严重损害工人的身心健康。

实用新型内容

为了克服现有技术中手工打磨作业方式中存在的缺点和不足，本实用新型提供一种机器人打磨装置，该机器人打磨装置易于控制、智能化和自动化高、生产效率高。

为了实现上述目的，本实用新型提供的一种机器人打磨装置，包括进料装置、视觉装置、上下料机器人、打磨机器人、打磨平台、分类输送装置和控制系统；

所述视觉装置获取工件的位置信息和轮廓信息，并将所述位置信息和轮廓信息输送给所述控制系统；所述控制系统根据所述位置信息控制所述上下料机器人将所述工件放置于所述打磨平台上，根据所述轮廓信息控制所述打磨机器人对所述工件进行打磨，并控制所述上下料机器人将打磨后的工件移至所述分类输送装置；所述分类输送装置将打磨后的工件分类并输出。

上述的机器人打磨装置中，所述控制系统设于柜体内，所述柜体外还设有与控制系统连接的按键和显示器。

上述的机器人打磨装置中，所述视觉装置包括：

固定于地板上或所述上下料机器人上的第一底座；

固定安装在所述第一底座上的支架；

固定安装在所述支架上，用以扫描所述视觉装置工作区域内的所述工件，从而获取所述位置信息和所述轮廓信息的摄像仪。

上述的机器人打磨装置中，所述上下料机器人包括：

固定于地板上的第二底座；

活动安装在所述第二底座上且可实时调整角度的第一轴臂；

与所述第一轴臂活动连接且可实时调整角度的所述第二轴臂；

与所述第二轴臂活动连接且可实时调整角度的复合抓手。

上述的机器人打磨装置中，所述复合抓手活动安装有第一电磁吸盘；

所述控制系统根据所述位置信息控制所述上下料机器人调整所述复合抓手的位置坐标，并根据所述轮廓信息控制所述复合抓手调整所述第一电磁吸盘的位置，以使所述复合抓手拾取所述进料托盘内不同位置和形状的工件。

上述的机器人打磨装置中，所述第一电磁吸盘的个数为多个。

上述的机器人打磨装置中，所述复合抓手安装有第一力传感器；

所述第一力传感器获取所述复合抓手拾取所述工件时所述第一电磁吸盘产生的电磁吸力，并将所述电磁吸力输送给所述控制系统；所述控制系统根据所述电磁吸力的大小调节所述第一电磁吸盘的输入电流，以使所述第一电磁吸盘产生的电磁吸力能达到所述复合抓手拾取不同重量的所述工件的要求。

上述的机器人打磨装置中，所述打磨机器人包括：

固定于地板上的第三底座；

活动安装在所述第三底座上且可实时调整角度的第三轴臂；

与所述第三轴臂活动连接且可实时调整角度的第四轴臂；

与所述第四轴臂活动连接且可实时调整角度的打磨夹具；

与所述打磨夹具活动连接且可相对于所述打磨夹具转动的打磨机；

所述控制系统根据所述轮廓信息确定所述工件的打磨边缘和打磨工艺，并生成打磨轨迹。

上述的机器人打磨装置中，所述打磨夹具安装有视觉系统；

所述视觉系统获取放置于所述打磨平台上的所述工件的位置信息和轮廓信息，并将所述位置信息和轮廓信息输送给所述控制系统；所述控制系统根据所述位置信息和轮廓信息确定所述工件的起始打磨点，所述打磨机器人根据所述打磨轨迹对所述工件进行打磨。

上述的机器人打磨装置中，所述打磨夹具安装有第二力传感器，所述第二力传感器根据所述打磨工艺和所述工件受到的打磨力调节所述打磨机的打磨速度。

上述的机器人打磨装置中，所述打磨夹具安装有激光检测器，所述激光检测器根据所述打磨轨迹对打磨后的工件进行效果检测。

上述的机器人打磨装置中，所述打磨平台包括打磨漏斗、打磨平台板、磁吸附系统、废料盒；

所述打磨漏斗开口向上，所述工件放置于所述打磨平台板上，所述打磨平台板位于所述打磨漏斗的腔室内；

所述磁吸附系统安装于所述打磨平台板内，所述磁吸附系统的上表面与所述打磨平台板的上表面齐平，所述磁吸附系统用以固定所述工件；

所述废料盒位于所述打磨漏斗的下方，所述打磨漏斗将所述工件产生的废料导入所述废料盒。

上述的机器人打磨装置中，所述磁吸附系统包括电磁吸盘槽和活动安装于所述电磁吸盘槽内的第二电磁吸盘；

所述控制系统根据所述轮廓信息控制所述打磨平台调整所述第二电磁吸盘的位置，以使所述打磨平台固定不同轮廓的所述工件。

上述的机器人打磨装置中，所述第二电磁吸盘的个数为多个。

上述的机器人打磨装置中，所述分类输送装置包括输送线、弹性模块、滑落板、成品料框；

所述弹性模块和所述滑落板位于所述输送线的不同侧，所述成品料框位于所述滑落板的下方；

所述分类输送装置根据打磨后的工件的轮廓信息对工件进行分类，所述输送线将分类后的工件输送至相应的位置，相应的所述弹性模块对该分类后的工件产生一个侧向推力，使分类后的工件沿着所述滑落板下落至所述成品料框。

上述技术方案所提供的一种机器人打磨装置，控制系统内存储有离线编程数据库，控制系统获取到工件的位置信息和轮廓信息后，与离线编程数据库内预先存储的位置信息和轮廓信息进行对比；根据位置信息的对比结果，控制系统控制上下料机器人采用合适的抓取方式对工件进行抓取；根据轮廓信息的对比结果，控制系统确定工件合适的打磨边缘和打磨工艺，生成适合工件的打磨轨迹，并控制打磨机器人以合适的打磨轨迹和打磨工艺对工件进行打磨。本实用新型的机器人打磨装置可满足多种不同轮廓工件的打磨作业要求，使本实用新型的机器人打磨装置生产效率高。

进一步地，本实用新型的机器人打磨装置上安装的激光检测器可以根据打磨轨迹对打磨后的工件进行效果检测，保证了机器人打磨装置的打磨质量；

柜体上设置的按键和显示器可以使工作人员对控制系统的工作过程进行控制，实现人机交互功能。

更进一步地，第一力传感器可以实时地检测复合抓手的抓取力，从而使控制系统通过分析复合抓手的抓取力，控制复合抓手输出合适的抓取力；

第二力传感器可以实时地检测工件受到的打磨力，控制系统根据工件所受到的打磨力和打磨工艺调节打磨机的打磨速度。

附图说明

图1是本实用新型的机器人打磨装置的总体结构示意图；

图2是本实用新型的机器人打磨装置的进料装置的结构示意图；

图3是本实用新型的机器人打磨装置的视觉装置的结构示意图；

图4是本实用新型的机器人打磨装置的上下料机器人的结构示意图；

图5是本实用新型的机器人打磨装置的打磨平台的结构示意图；

图6是本实用新型的机器人打磨装置的打磨机器人的结构示意图；

图7是本实用新型的机器人打磨装置的分类输送装置的结构示意图；

图8是本实用新型的机器人打磨装置的电控柜的结构示意图。

其中，1、进料装置；2、视觉装置；3、上下料机器人；4、打磨机器人；5、打磨平台；6、分类输送装置；7、电控柜；

11、进料输送柱；12、进料输送线；13、进料托盘；

21、摄像仪；22、支架；23、第一底座；

31、第二底座；32、第一轴臂；33、第二轴臂；34、复合抓手；35、第一电磁吸盘；36、第一力传感器；

41、第三底座；42、第三轴臂；43、第四轴臂；44、打磨夹具；45、打磨砂轮；46、打磨机；47、激光检测器；

51、打磨漏斗；52、打磨平台板；53、第二电磁吸盘；54、电磁吸盘槽；55、打磨台柱；56、废料盒；

61、输送线；62、弹性模块；63、分类输送柱；64、滑落板；65、成品料框；

71、柜体；72、按键；73、显示器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

如图1所示，本实用新型的一种机器人打磨装置，包括视觉装置2、上下料机器人3、打磨机器人4、打磨平台5、分类输送装置6和控制系统，控制系统设于电控柜7内；本实用新型的一种机器人打磨装置还包括进料装置1。

如图2所示，进料装置1包括进料输送柱11、进料输送线12、进料托盘13，工件放于进料托盘13内，进料托盘13位于进料输送线12的上方，进料输送线12安装于进料输送柱11的上端，进料输送线12将进料托盘13输送至视觉装置2的工作区域内；

进料输送柱11和进料输送线12组成的进料输送装置也可以用进料输送车来代替。

如图3所示，视觉装置2包括摄像仪21、支架22、第一底座23；视觉装置2可以固定于地板上，也可以固定在上下料机器人3上，优选为固定于地板上；

第一底座23可以旋转运动，支架22为倒立的L型，支架22的末端固定于第一底座23上，支架22的前端设有摄像仪21，摄像仪21在第一底座23的旋转作用下可灵活变动其扫描区域；

摄像仪21扫描进料托盘13内的多个工件，以获取工件的位置信息和轮廓信息，视觉装置2将工件的轮廓信息传输给电控柜7内的控制系统；

控制系统将工件的轮廓信息与离线编程数据库内预先存储的轮廓信息进行对比，以选取一个轮廓形状完整的工件；控制系统将该工件的位置信息和轮廓信息输送给上下料机器人3。

如图4所示，上下料机器人3包括第二底座31、第一轴臂32、第二轴臂33、复合抓手34；第二底座31固定于地板上，第一轴臂32活动安装于第二底座31上，第一轴臂32的底端安装有270度周向旋转轴，使第一轴臂32相对于第二底座31可在水平面内旋转；第一轴臂32的底部安装有135度竖向旋转轴，使第一轴臂32相对于第二底座31可在竖直平面内旋转；第二轴臂33与第一轴臂32活动连接，第二轴臂33可相对于第一轴臂32旋转；第二轴臂33末端活动安装复合抓手34，复合抓手34可在垂直于第二轴臂33的平面内旋转；控制系统根据工件的位置信息调整上下料机器人3末端的复合抓手34的位置坐标，以抓取进料托盘13内不同位置和角度的工件。

在复合抓手34上活动安装有第一电磁吸盘35，第一电磁吸盘35的个数为多个，可以为5个、7个、9个，优选为7个；1个第一电磁吸盘35安装于复合抓手34的中央位置，其余的第一电磁吸盘35对称分布在复合抓手34的两侧；控制系统根据工件的轮廓信息调整复合抓手34两侧的第一电磁吸盘35做小距离的相对位置移动，以拾取不同轮廓形状的工件。

在复合抓手34上还安装有第一力传感器36，第一力传感器36安装于第一电磁吸盘35的附近；第一力传感器36检测被复合抓手34所抓取到的工件的受力信息，将该工件的受力信息输送给控制系统；控制系统根据该工件的受力信息调节第一电磁吸盘35的输入电流，以改变第一电磁吸盘35的电磁吸力，满足复合抓手34抓取不同重量的工件的作业要求。

上下料机器人3把工件从进料托盘13中抓取出来，放到打磨平台5上。

如图5所示，打磨平台5包括打磨漏斗51、打磨平台板52、磁吸附系统、打磨台柱55、废料盒56；打磨漏斗51开口向上，工件被放置于打磨平台板52上，打磨平台板52位于打磨漏斗51的腔室内，打磨漏斗51安装于打磨台柱55的上端，磁吸附系统安装于打磨平台板52内，磁吸附系统的上表面与打磨平台板52的上表面齐平；废料盒56位于打磨漏斗51的下方，打磨漏斗51将工件产生的废料导入废料盒56中。

磁吸附系统包括电磁吸盘槽54和安装于电磁吸盘槽54内的第二电磁吸盘53；第二电磁吸盘53的个数为多个，可以是5个、7个或9个，优选为7个；1个第二电磁吸盘53固定安装于电磁吸盘槽54的中央，其他的第二电磁吸盘53活动安装于电磁吸盘槽54内的两侧；控制系统根据工件的轮廓信息调整电磁吸盘槽54两侧的第二电磁吸盘53的相对位置，以满足打磨平台5能固定不同轮廓形状的工件的工作要求。

如图6所示，打磨机器人4包括第三底座41、第三轴臂42、第四轴臂43、打磨夹具44、打磨机46；

第三底座41固定于地板上，第三轴臂42活动安装于第三底座41上，第三轴臂42底端安装有270度周向旋转轴，使第三轴臂42相对于第三底座41可在水平面内旋转；第三轴臂42的底部安装有120度竖向旋转轴，使第三轴臂42相对于第三底座41可在竖直平面内旋转；第四轴臂43与第三轴臂42活动连接，第四轴臂43可相对于第三轴臂42旋转，第四轴臂43的末端与打磨夹具44活动连接，打磨夹具44相对于第四轴臂43转动，打磨夹具44活动连接打磨机46，打磨机46安装有打磨砂轮45。

控制系统将打磨平台5上的工件的轮廓信息与离线编程数据库内预先存储的轮廓信息进行对比，通过分析对比结果，控制系统确定工件需要打磨的边缘和打磨工艺，并生成打磨轨迹，控制系统控制打磨机器人4进行打磨作业。

打磨夹具44的一侧面还安装有视觉系统，该视觉系统可识别放置于打磨平台板52上的工件的姿态，并将该姿态信息输送给控制系统，控制系统根据姿态信息和打磨轨迹确定工件的起始打磨点；

打磨夹具44还安装有激光检测器47，激光检测器47在打磨轨迹的引导下对工件的打磨效果进行检测；

打磨夹具44还安装有第二力传感器，第二力传感器可以实时地检测工件受到的打磨力，控制系统根据工件所受到的打磨力和打磨工艺，调节打磨机46的打磨速度。

如图7所示，分类输送装置6包括输送线61、弹性模块62、分类输送柱63、滑落板64、成品料框65；弹性模块62和滑落板64位于输送线61的不同侧，成品料框65位于滑落板64的下方；

上下料机器人3从打磨平台板52上将打磨后的工件拾取到分类输送装置6的输送线61上；分类输送装置6根据打磨后的工件的轮廓对该工件进行分类，输送线61在电力系统驱动下将分类后的工件输送至相应的位置，相应的弹性模块62对该工件产生一个侧向推力，使该工件沿着滑落板64下落至成品料框。

如图8所示，电控柜7包括按键72、显示器73、设置在电控柜7内的控制系统；按键72和显示器73设置在柜体71上，并与控制系统连接；

控制系统的主要工作包括采集工件的位置信息和轮廓信息、确定工件需要打磨的边缘和打磨工艺、生成打磨轨迹、对离线编程数据库进行管理；通过按键72和显示器73可对控制系统进行控制。

综上，本实用新型所提供的一种机器人打磨平台，控制系统内存储有离线编程数据库，控制系统获取到工件的位置信息和轮廓信息，与离线编程数据库内预先存储的位置信息和轮廓信息进行对比；根据位置信息的对比结果，控制系统控制上下料机器人3采用合适的抓取方式对工件进行抓取；根据轮廓信息的对比结果，控制系统确定工件合适的打磨边缘和打磨工艺，生成适合工件的打磨轨迹，并控制打磨机器人以合适的打磨轨迹和打磨工艺对工件进行打磨，本实用新型的机器人打磨装置可满足多种不同轮廓工件的打磨作业要求，使本实用新型的机器人打磨装置生产效率高。

进一步地，本实用新型的机器人打磨装置上安装的激光检测器可以根据打磨轨迹对打磨后的工件进行效果检测，保证了机器人打磨装置的打磨质量；

柜体上设置的按键和显示器可以使工作人员对控制系统的工作过程进行控制，实现人机交互功能。

更进一步地，第一力传感器可以实时地检测复合抓手的抓取力，从而使控制系统通过分析复合抓手的抓取力，控制复合抓手输出合适的抓取力；

第二力传感器可以实时地检测工件受到的打磨力，然后控制系统根据工件所受到的打磨力和打磨工艺调节打磨机的打磨速度。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (15)

1.一种机器人打磨装置，其特征在于，包括视觉装置、上下料机器人、打磨机器人、打磨平台、分类输送装置和控制系统；

所述视觉装置获取工件的位置信息和轮廓信息，并将所述位置信息和轮廓信息输送给所述控制系统；所述控制系统根据所述位置信息控制所述上下料机器人将所述工件放置于所述打磨平台上，根据所述轮廓信息控制所述打磨机器人对所述工件进行打磨，并控制所述上下料机器人将打磨后的工件移至所述分类输送装置；所述分类输送装置将打磨后的工件分类并输出。

2.如权利要求1所述的机器人打磨装置，其特征在于，所述控制系统设于柜体内，所述柜体外还设有与控制系统连接的按键和显示器。

3.如权利要求1所述的机器人打磨装置，其特征在于，所述视觉装置包括：

固定于地板上或所述上下料机器人上的第一底座；

固定安装在所述第一底座上的支架；

固定安装在所述支架上，用以扫描所述视觉装置工作区域内的所述工件，从而获取所述位置信息和所述轮廓信息的摄像仪。

4.如权利要求1所述的机器人打磨装置，其特征在于，所述上下料机器人包括：

固定于地板上的第二底座；

活动安装在所述第二底座上且可实时调整角度的第一轴臂；

与所述第一轴臂活动连接且可实时调整角度的第二轴臂；

与所述第二轴臂活动连接且可实时调整角度的复合抓手。

5.如权利要求4所述的机器人打磨装置，其特征在于，所述复合抓手活动安装有第一电磁吸盘；

所述控制系统根据所述位置信息控制所述上下料机器人调整所 述复合抓手的位置坐标，并根据所述轮廓信息控制所述复合抓手调整所述第一电磁吸盘的位置，以使所述复合抓手拾取不同位置和形状的工件。

6.如权利要求5所述的机器人打磨装置，其特征在于，所述第一电磁吸盘的个数为多个。

7.如权利要求5所述的机器人打磨装置，其特征在于，所述复合抓手安装有第一力传感器；

所述第一力传感器获取所述复合抓手拾取所述工件时所述第一电磁吸盘产生的电磁吸力，并将所述电磁吸力输送给所述控制系统；所述控制系统根据所述电磁吸力的大小调节所述第一电磁吸盘的输入电流，以使所述第一电磁吸盘产生的电磁吸力能达到所述复合抓手拾取不同重量的所述工件的要求。

8.如权利要求1所述的机器人打磨装置，其特征在于，所述打磨机器人包括：

固定于地板上的第三底座；

活动安装在所述第三底座上且可实时调整角度的第三轴臂；

与所述第三轴臂活动连接且可实时调整角度的第四轴臂；

与所述第四轴臂活动连接且可实时调整角度的打磨夹具；

与所述打磨夹具活动连接且可相对于所述打磨夹具转动的打磨机；

所述控制系统根据所述轮廓信息确定所述工件的打磨边缘和打磨工艺，并生成打磨轨迹。

9.如权利要求8所述的机器人打磨装置，其特征在于，所述打磨夹具安装有视觉系统；

所述视觉系统获取放置于所述打磨平台上的所述工件的位置信息和轮廓信息，并将所述位置信息和轮廓信息输送给所述控制系统；所述控制系统根据所述位置信息和轮廓信息确定所述工件的起始打 磨点，所述打磨机器人根据所述打磨轨迹对所述工件进行打磨。

10.如权利要求8所述的机器人打磨装置，其特征在于，所述打磨夹具安装有第二力传感器，所述第二力传感器根据所述打磨工艺和所述工件受到的打磨力调节所述打磨机的打磨速度。

11.如权利要求8所述的机器人打磨装置，其特征在于，所述打磨夹具安装有激光检测器，所述激光检测器根据所述打磨轨迹对打磨后的工件进行效果检测。

12.如权利要求1所述的机器人打磨装置，其特征在于，所述打磨平台包括打磨漏斗、打磨平台板、磁吸附系统、废料盒；

所述打磨漏斗开口向上，所述工件放置于所述打磨平台板上，所述打磨平台板位于所述打磨漏斗的腔室内；

所述磁吸附系统安装于所述打磨平台板内，所述磁吸附系统的上表面与所述打磨平台板的上表面齐平，所述磁吸附系统用以固定所述工件；

所述废料盒位于所述打磨漏斗的下方，所述打磨漏斗将所述工件产生的废料导入所述废料盒。

13.如权利要求12所述的机器人打磨装置，其特征在于，所述磁吸附系统包括电磁吸盘槽和活动安装于所述电磁吸盘槽内的第二电磁吸盘；

所述控制系统根据所述轮廓信息控制所述打磨平台调整所述第二电磁吸盘的位置，以使所述打磨平台固定不同轮廓的所述工件。

14.如权利要求13所述的机器人打磨装置，其特征在于，所述第二电磁吸盘的个数为多个。

15.如权利要求1所述的机器人打磨装置，其特征在于，所述分类输送装置包括输送线、弹性模块、滑落板、成品料框；

所述弹性模块和所述滑落板位于所述输送线的不同侧，所述成品料框位于所述滑落板的下方；

所述分类输送装置根据打磨后的工件轮廓信息对工件进行分类，所述输送线将分类后的工件输送至相应的位置，相应的所述弹性模块对该分类的工件产生一个侧向推力，使分类后的工件沿着所述滑落板下落至所述成品料框。