CN206567999U - 一种基于机器人的自动打磨系统 - Google Patents

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孔英华
李锦龙
袁祥宗
杨林
王群
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  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
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Abstract

本实用新型公开了一种基于机器人的自动打磨系统，包括打磨器，还包括设在打磨器后方的机器人，机器人的旁侧设有送料装置，打磨器上设有转轴，转轴上设有至少两个仿形千叶打磨轮，机器人的末端设有仿形负吸夹具。由于在转轴上设有多个防形千叶打磨轮，所以可以让每个打磨轮只负责产品的一部分，负责打磨转角的千叶打磨轮只打磨转角，而打磨平面或大曲面的千叶打磨轮专门负责打磨平面和大曲面，这就能让每个打磨轮都能整体的磨损，其外形整体地变小，而仿形的形状不会发生变化，这样机器人只需要进行简单的位置补偿就能实现连续的打磨。本实用新型用于产品的打磨。

Description

一种基于机器人的自动打磨系统
技术领域
本实用新型涉及一种基于机器人的自动打磨系统。
背景技术
尽管现在的人工智能机器人做得已经相当的成熟，当时对产品的精细打磨往往是人工完成的。尤其是抛光打磨工序，由于用于抛光的千叶轮比较柔软，在打磨的过程中会不断地损耗，而产品往往有平面、曲面和转角，导致在打磨转角时，千叶轮的局部会发生局部形状的变化，这就导致现有的智能机器人难以去自动适应这样复杂多变的千叶轮。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：提供一种基于机器人的自动打磨系统。
本实用新型解决其技术问题的解决方案是：
一种基于机器人的自动打磨系统，包括打磨器，还包括设在打磨器后方的机器人，机器人的旁侧设有送料装置，打磨器上设有转轴，转轴上设有至少两个仿形千叶打磨轮，机器人的末端设有仿形负吸夹具。
作为上述技术方案的进一步，送料装置包括输送带，输送带的两侧均设有导向部，导向部沿输送带的输送方向设有多个竖直设置的圆柱形滚子。
作为上述技术方案的进一步，输送带的末端设有三个气动推块，所述三个气动推块分别设在输送带的左侧、右侧、前侧。
作为上述技术方案的进一步，左侧和右侧的气动推块的上均设有向输送带中心线伸出的可进出输送带的后置顶块，后置顶块与前侧的气动推块位置相对。
本实用新型的有益效果是：一种基于机器人的自动打磨系统，包括打磨器，还包括设在打磨器后方的机器人，机器人的旁侧设有送料装置，打磨器上设有转轴，转轴上设有至少两个仿形千叶打磨轮，机器人的末端设有仿形负吸夹具。由于在转轴上设有多个防形千叶打磨轮，所以可以让每个打磨轮只负责产品的一部分，负责打磨转角的千叶打磨轮只打磨转角，而打磨平面或大曲面的千叶打磨轮专门负责打磨平面和大曲面，这就能让每个打磨轮都能整体的磨损，其外形整体地变小，而仿形的形状不会发生变化，这样机器人只需要进行简单的位置补偿就能实现连续的打磨。本实用新型用于产品的打磨。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。
图1是本实用新型的立体示意图；
图2是本实用新型的输送带末端的局部放大示意图；
图3是本实用新型的导向部结构示意图；
图4是本实用新型的打磨器的俯视示意图；
图5是本实用新型的几何计算示意图；
图6是本实用新型的另一个几何计算示意图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本实用新型中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
参照图1至图6，这是本实用新型的实施例，具体地：
一种基于机器人的自动打磨系统，包括打磨器，还包括设在打磨器后方的机器人，机器人的旁侧设有送料装置，打磨器上设有转轴，转轴上设有至少两个仿形千叶打磨轮，机器人的末端设有仿形负吸夹具。由于在转轴上设有多个防形千叶打磨轮，所以可以让每个打磨轮只负责产品的一部分，负责打磨转角的千叶打磨轮只打磨转角，而打磨平面或大曲面的千叶打磨轮专门负责打磨平面和大曲面，这就能让每个打磨轮都能整体的磨损，其外形整体地变小，而仿形的形状不会发生变化，这样机器人只需要进行简单的位置补偿就能实现连续的打磨。本实施例采用的机器人为六轴机器人。六轴机器人的工作坐标的原点步进，且步进距离逐渐增大，所述步进距离为Ck。Ck的步进是装载在机器人中程序实现的。
为了让产品能自动输送到机器人的抓取位置，送料装置包括输送带1，为了减少产品的输送阻力，输送带1的两侧均设有导向部，导向部沿输送带1的输送方向设有多个竖直设置的圆柱形滚子2。所有的圆柱形滚子2均设在滚子架上，输送带1的两侧均设有滚子架。
为了让产品能够精确地定位到机器人的抓取位置，输送带1的末端设有三个气动推块，所述三个气动推块分别设在输送带1的左侧、右侧、前侧。
左侧和右侧的气动推块的上均设有向输送带中心线伸出的可进出输送带的后置顶块，后置顶块与前侧的气动推块位置相对，后置顶块为仿形顶块，这样就能对一些不规则的产品进行有效且精确的定位。
本实施例的自动打磨系统是这样工作的，包括如下步骤：
a）制作仿形千叶打磨轮，然后安装在机器人前方的打磨电机上；
b）此时机器人的前后工作坐标为A，机器人将产品放到仿形千叶打磨轮上进行打磨；
c）机器人抓取另一个产品，机器人的工作坐标向前移动Ck，到达B坐标，其中k为机器人抓取产品的序号；
d）机器人将步骤c）抓取到的产品产品放到仿形千叶打磨轮上进行打磨；
e）重复步骤c）和步骤d），其中Ck的值随着仿形千叶打磨轮的直径变小而变大。
通过工作坐标的移动来补偿仿形千叶打磨轮的损耗，所述的工作坐标的移动实质为进给量，而工作坐标的移动量Ck是随着仿形千叶打磨轮的半径变小而增大的，所以能让各个产品打磨抛光的情况比较一致。
仿形千叶打磨轮的半径为Rk，仿形千叶打磨轮与产品接触形成的弦长为D且为定值，Ck满足以下关系式：
；
当k=1时，Ck=0，R0为仿形千叶打磨轮的初始半径。
参照图5和图6，让仿形千叶打磨轮和工件接触形成的弦长D保持为一定值。仿形千叶打磨轮在打磨完一个工件后，仿形千叶打磨轮因损耗而径向尺寸变小，半径R0变为R1（图5）。假设每次磨削效果一致，对应每次损耗减小的磨料数量也是一致的。在磨轮磨料按截面积均匀分布的情况下，每次损耗减少的截面积也是一致的。
设每次损耗减小的截面积为，有：
；
一般地，设第k次打磨后，仿形千叶打磨轮的半径变为，弦心距变为，（图6）有：
；
；
；
根据几何关系有：
；
第k次打磨相对于第k-1次的进给量Ck即为两次打磨弦心距的差：
；
亦即C2~Ck满足上述关系式便可实现对序号为1~k的产品的均匀打磨、抛光。
在实际的生产过程中，C2是这样确定的：选择不同的C2值，让机器人进行步骤b）到步骤e），当某一C2值对应的C2至Ck所生产出来的产品均符合要求时，该C2值确定。通常来说，假设一个仿形千叶打磨轮能加工500个产品，只需要检验前50个产品即可，故可设k为50，而在实际生产过程中，通过迭代计算出2~500个产品的Ck值，然后装载在驱动机器人的程序中便可。当然，这一技术过程也可以由程序自动计算。
为了避免仿形千叶打磨轮的局部磨损，导致同一个产品加工得不均匀，本实施例的仿形千叶打磨轮是这样制作的：将产品的各个大面与拐角区分开，针对大面和拐角分别制作仿形的仿形千叶打磨轮。
为避免局部磨损，机器人是这样对产品进行打磨的：用与大面对应的仿形千叶打磨轮打磨大面，用与拐角对应的仿形千叶打磨轮打磨拐角。
以上对本实用新型的较佳实施方式进行了具体说明，但本实用新型并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (4)

1.一种基于机器人的自动打磨系统，包括打磨器，其特征在于：还包括设在打磨器后方的机器人，机器人的旁侧设有送料装置，打磨器上设有转轴，转轴上设有至少两个仿形千叶打磨轮，机器人的末端设有仿形负吸夹具。
2.根据权利要求1所述的一种基于机器人的自动打磨系统，其特征在于：送料装置包括输送带（1），输送带（1）的两侧均设有导向部，导向部沿输送带（1）的输送方向设有多个竖直设置的圆柱形滚子（2）。
3.根据权利要求1所述的一种基于机器人的自动打磨系统，其特征在于：输送带（1）的末端设有三个气动推块，所述三个气动推块分别设在输送带（1）的左侧、右侧、前侧。
4.根据权利要求3所述的一种基于机器人的自动打磨系统，其特征在于：左侧和右侧的气动推块的上均设有向输送带中心线伸出的可进出输送带的后置顶块，后置顶块与前侧的气动推块位置相对。
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