帶防爆功能的智能感知磨削機(jī)器人系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種帶防爆功能的智能感知磨削機(jī)器人系統(tǒng)，屬于工業(yè)智能機(jī)器人磨削加工領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和制造業(yè)的不斷發(fā)展，市場對打磨拋光加工的需求不斷增長。然而，目前我國打磨拋光加工主要以人工為主，人工打磨效率低下，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，精度不高，而且產(chǎn)品均一性差。由于，打磨過程中會(huì)產(chǎn)生含有鋁、鎂、鈦的粉塵與有毒煙霧，使工人工作環(huán)境惡劣，且容易引起爆炸威脅人身安全，甚至因?yàn)闅怏w排放而污染環(huán)境。難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，已經(jīng)成為打磨拋光行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸。因此，自動(dòng)打磨拋光設(shè)備的研究引起了很多高校、科研機(jī)構(gòu)和公司的廣泛關(guān)注。
[0003]由機(jī)器人完成去毛刺和拋光任務(wù)，使打磨出的產(chǎn)品均一性提升，給客戶的直觀感受大幅提升。目前，國際上所采用的打磨方法是，應(yīng)用氣動(dòng)壓力控制器來實(shí)現(xiàn)。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，通過氣動(dòng)壓力控制器來實(shí)現(xiàn)的接觸力控制，則表現(xiàn)剛度過低、延遲過大，無法保證打磨的質(zhì)量。同時(shí)，氣動(dòng)力反饋只能適用于拋光、去毛刺等輕加工任務(wù)，想要其配合完成重加工則無法實(shí)現(xiàn)。而國內(nèi)，開始采用氣動(dòng)形式保證恒壓力接觸，但由于過低的剛度和過大的延遲都無法保證打磨質(zhì)量。
[0004]由于這些技術(shù)上的缺陷，使現(xiàn)有技術(shù)都是簡單的通過在機(jī)器人前端加裝磨輪來執(zhí)行單一的位置命令，在加工過程中都無法實(shí)現(xiàn)對于打磨最為重要的力控制，無法完成對大型復(fù)雜曲面的加工；且在加工過程中存在著爆炸的危險(xiǎn)及對環(huán)境的污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明主要的目的是針對現(xiàn)有的加工過程中，無法實(shí)現(xiàn)對于打磨最為重要的力控制、安全防爆、環(huán)保的問題，提出了帶防爆功能的智能感知磨削機(jī)器人系統(tǒng)，讓磨削機(jī)器人具有了“視覺”、“觸覺”與“感知”，同時(shí)具有防爆裝置，使打磨拋光的加工過程安全、高效、環(huán)保。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0007]帶防爆功能的智能感知磨削機(jī)器人系統(tǒng)，包括:磨削機(jī)器人、3D視覺系統(tǒng)、力/位置混合控制系統(tǒng)、防爆裝置、傳輸系統(tǒng)、減振工裝架、磨削機(jī)器人控制柜、主電控柜、防塵自動(dòng)換刀庫；所述磨削機(jī)器人手臂上設(shè)有帶自動(dòng)換刀功能的電主軸；所述傳輸系統(tǒng)由滑臺(tái)、滑塊、覆蓋板組成，所述滑臺(tái)內(nèi)嵌于地槽內(nèi)，所述滑臺(tái)上設(shè)有滑塊、覆蓋板；所述減振工裝架通過C型承重減振裝置固定在滑塊上；所述磨削機(jī)器人與磨削機(jī)器人控制柜連接；所述傳輸系統(tǒng)、磨削機(jī)器人控制柜、防塵自動(dòng)換刀庫、防爆裝置、3D視覺系統(tǒng)、力/位置混合控制系統(tǒng)均與主電控柜連接，所述主電控柜控制調(diào)度所有設(shè)備。
[0008]其中，所述3D視覺系統(tǒng)包括:激光智能相機(jī)、工控機(jī)，所述線激光傳感器設(shè)置于工業(yè)磨削機(jī)器人機(jī)械臂關(guān)節(jié)最前端，所述激光智能相機(jī)通過以太網(wǎng)通訊的形式，將掃描到的數(shù)據(jù)全部傳送給工控機(jī)，所述工控機(jī)將處理后的數(shù)據(jù)傳輸給主電控柜。
[0009]其中，所述力/位置混合控制系統(tǒng)包括:六軸力反饋系統(tǒng)、速度控制器，均與主電控柜連接。
[0010]其中，所述防爆裝置包括防護(hù)間、安全門、氧氣檢測器、惰性氣體充氣機(jī)、除塵防護(hù)及排肩系統(tǒng)；所述除塵防護(hù)設(shè)于防護(hù)間頂部，所述除塵防護(hù)為負(fù)壓吸排，通過地下溝道吸走粉塵及粉末；所述排肩系統(tǒng)由碎肩收集槽和排肩機(jī)組成；所述防護(hù)間內(nèi)設(shè)置氧氣檢測系統(tǒng)，所述惰性氣體充氣機(jī)連接防護(hù)間惰性氣體輸入口，均由主電控柜控制。
[0011]其中，所述減振工裝架包括:架體、對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)、減振儲(chǔ)能裝置、減振防磨損裝置，所述減振儲(chǔ)能裝置與架體頂部固定連接，所述對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)設(shè)于減振儲(chǔ)能裝置上部，所述減振防磨損裝置設(shè)于架體中上部，與架體垂直連接。
[0012]其中，所述防塵自動(dòng)換刀庫包括:防護(hù)殼、自動(dòng)門、刀架、刀具檢測傳感器，所述防護(hù)殼與自動(dòng)門之間設(shè)有毛刷，所述自動(dòng)門由氣缸驅(qū)動(dòng)，所述刀架設(shè)于防護(hù)殼內(nèi)部，每個(gè)刀架上設(shè)有刀具檢測傳感器。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提供的帶防爆功能的智能感知磨削機(jī)器人系統(tǒng)，通過視覺導(dǎo)引和力反饋系統(tǒng)智能感知，將信息反饋給主電控柜，再由主電控柜發(fā)出命令，使工業(yè)磨削機(jī)器人具有了“視覺”、“觸覺”與“感知”，實(shí)現(xiàn)了對復(fù)雜曲面工件打磨的關(guān)鍵技術(shù)一一力/位置混合控制，取得更好的表面加工質(zhì)量；系統(tǒng)配備了高精度雙工位滑臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了人工上下料與機(jī)器人打磨加工的并行操作，相比于目前的人工打磨方式，智能感知磨削機(jī)器人系統(tǒng)將至少縮短50 %的時(shí)間，縮減70 %的打磨工人需求；同時(shí)，本發(fā)明設(shè)有防爆裝置，用于吸收打磨掉的金屬削和廢料，以提高加工環(huán)境質(zhì)量減少含有鋁、鎂、鈦的粉塵，引起的對工人健康的傷害，使打磨拋光的加工過程安全、高效、環(huán)保。
[0014]為了能更進(jìn)一步了解本發(fā)明的特征以及技術(shù)內(nèi)容，請參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說明與附圖，然而附圖僅提供參考與說明用，并非用來對本發(fā)明加以限制。
【附圖說明】
[0015]下面結(jié)合附圖，通過對發(fā)明的【具體實(shí)施方式】詳細(xì)描述，將使本發(fā)明的技術(shù)方案及其它有益效果顯而易見。
[0016]圖1是本發(fā)明帶防爆功能的智能感知磨削機(jī)器人系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；
[0017]圖2是本發(fā)明帶防爆功能的智能感知磨削機(jī)器人系統(tǒng)的防護(hù)間結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明所采取的技術(shù)手段及其效果，以下結(jié)合本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例及其附圖進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0019]請參閱圖1，本發(fā)明提供的帶防爆功能的智能感知磨削機(jī)器人系統(tǒng)包括:工業(yè)磨削機(jī)器人1、3D視覺系統(tǒng)、力/位置混合控制系統(tǒng)、防爆裝置、傳輸系統(tǒng)2、減振工裝架3、工業(yè)磨削機(jī)器人控制柜4、主電控柜5、防塵自動(dòng)換刀庫6 ;所述工業(yè)磨削機(jī)器人I手臂上設(shè)有帶自動(dòng)換刀功能的電主軸7 ;所述傳輸系統(tǒng)由滑臺(tái)、滑塊9、覆蓋板8組成，所述滑臺(tái)內(nèi)嵌于地槽內(nèi)，所述滑臺(tái)上設(shè)有滑塊9、覆蓋板8 ;所述減振工裝架3通過C型承重減振裝置固定在滑塊9上；所述工業(yè)磨削機(jī)器人I與工業(yè)磨削機(jī)器人控制柜4連接；所述傳輸系統(tǒng)2、工業(yè)磨削機(jī)器人控制柜4、防塵自動(dòng)換刀庫6、防爆裝置、3D視覺系統(tǒng)、力/位置混合控制系統(tǒng)均與主電控柜5連接，所述主電控柜5控制調(diào)度所