激光焊缝打磨的智能打磨系统技术方案

本发明专利技术提供了一种激光焊缝打磨的智能打磨系统，主要由力控打磨工具、磨具库和打磨控制柜组成，其中力控打磨工具与一个机器人进行物理连接，磨具库安放在机器人可达范围内，打磨控制柜与一个机器人控制柜之间进行通讯，机器人控制柜控制机器人运动；其中打磨控制柜控制打磨工具与磨具库，打磨控制柜反馈信号给机器人控制柜，机器人控制柜控制打磨控制柜进而间接控制力控打磨工具与磨具库。本发明专利技术能实现整个设备的机电一体化控制，能实现打磨力、打磨砂轮线速度等打磨工艺参数可控可调整从而保证打磨质量优异且稳定。

Intelligent grinding system for laser welding seam grinding

The invention provides an intelligent laser weld grinding grinding system, the main control of grinding tools, abrasive You Li base and grinding control cabinet, wherein the grinding force control tool and a robot physical connection, security tools on robot is within the range of grinding control cabinet for communication with a robot controller, robot the control cabinet control robot; the grinding control cabinet control grinding tools and abrasive grinding base, control cabinet feedback signal to the robot controller, robot control cabinet control cabinet and indirect control to control the grinding force control and abrasive grinding tools library. The invention can realize the electromechanical integration control of the whole equipment, and can realize the grinding force, the grinding wheel, the line speed, etc., and the grinding technological parameters can be controlled and adjusted so as to ensure the grinding quality to be excellent and stable.

【技术实现步骤摘要】
激光焊缝打磨的智能打磨系统
本专利技术涉及一种智能打磨系统，具体地，涉及一种激光焊缝打磨的智能打磨系统。
技术介绍
在当前工业自动化领域，汽车生产制造尤其是车身车间自动化水平要求高，目前主要车企生产节拍为50-60秒/辆，且对品质要求也在逐步提高。汽车车顶及后盖的焊接由弧焊转变为激光焊接，焊缝的打磨由人工打磨转变为机器人自动化打磨。当前汽车车顶激光焊缝打磨主要采用老式机械打磨头。打磨力、打磨砂轮线速度等打磨工艺参数难以控制，从而导致打磨质量难以保证；由于工艺参数难以实时调整，导致砂轮耗损大，需频繁更换打磨砂轮片，每次更换砂轮片整个工位需停机15-20分钟且每半小时更换一次；传统的机械打磨头无法进行砂轮片自动更换，需要人工手工不定时进行砂轮片的更换；打磨工艺参数未能实时更新，导致打磨粉尘颗粒不均匀，加上使用传统老式罩壳，整个设备除尘效果差，除尘效果为30％左右；传统的机械打磨头无法实现位移补偿，对机器人打磨轨迹及整个装夹定位精度要求高。传统的机械打磨头设备难以满足车身车间对节拍及车身焊接品质要求，严重影响整个打磨工位的自动化、智能化。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种激光焊缝打磨的智能打磨系统，其能实现整个设备的机电一体化控制，能实现打磨力、打磨砂轮线速度等打磨工艺参数可控可调整从而保证打磨质量优异且稳定；实时检测砂轮的消耗，实时的调整对应的打磨工艺参数，保证砂轮消耗平稳稳定，砂轮的使用寿命提升为传统机械打磨头寿命的3-4倍；通过使用快换磨具，可以自动实现砂轮片的更换，提升整个打磨装备的自动化水平；打磨工艺参数根据砂轮的消耗实时优化调整，保证打磨粉尘颗粒大小均匀统一，加上使用改进后的新型罩壳可以保证整个打磨工位的除尘效果达到90％以上；通过柔性法兰的自动伸缩和采用柔性尼龙粘结砂轮，可以实现打磨法向力方向上的位移补偿，能自动适应焊缝及车身工艺的公差变化，大大降低机器人轨迹调试难度，提升整个设备的智能化水平；通过本专利技术装置可以很好弥补传统机械力控打磨装置的不足，大大提升汽车激光焊缝打磨的自动化与智能化。根据本专利技术的一个方面，提供一种激光焊缝打磨的智能打磨系统，其特征在于，主要由力控打磨工具、磨具库和打磨控制柜组成，其中力控打磨工具与一个机器人进行物理连接，磨具库安放在机器人可达范围内，打磨控制柜与一个机器人控制柜之间进行通讯，机器人控制柜控制机器人运动；其中打磨控制柜控制力控打磨工具与磨具库，打磨控制柜反馈信号给机器人控制柜，机器人控制柜控制打磨控制柜进而间接控制力控打磨工具与磨具库。优选地，所述力控打磨工具主要包括相互连接的柔性法兰和电主轴，其中柔性法兰的气源开合通过打磨控制柜进行控制；电主轴的气源开合通过打磨控制柜进行控制。优选地，所述力控打磨工具还包括安装固定板左侧连接板、柔性法兰连接板、安装固定板右侧连接板，安装固定板左侧连接板和安装固定板右侧连接板之间通过柔性法兰连接板连接。优选地，所述力控打磨工具还包括机器人连接法兰、安装固定板、连接卡环、铝型材支，机器人连接法兰固定在安装固定板的一侧，连接卡环位于安装固定板的上方，铝型材支架固定在连接卡环的一侧，机器人连接法兰位于电主轴的上方。优选地，所述力控打磨工具还包括安装固定板上加强筋、安装固定板下加强筋，安装固定板下加强筋位于安装固定板上加强筋的上方，安装固定板上加强筋、安装固定板下加强筋都位于安装固定板左侧连接板和安装固定板右侧连接板之间。优选地，所述力控打磨工具还包括除尘管、除尘罩壳、快换磨具、九十度连接块右侧板、九十度连接块电主轴固定板、九十度连接块左侧板、固定块，除尘管位于安装固定板右侧连接板的下方，除尘罩壳位于除尘管和柔性法兰之间，快换磨具位于除尘管的下方，九十度连接块右侧板位于快换磨具和电主轴之间，九十度连接块右侧板和九十度连接块左侧板之间通过九十度连接块电主轴固定板连接，固定块位于九十度连接块电主轴固定板的上方。优选地，所述铝型材支架的形状为正方形。优选地，所述除尘管与除尘罩壳之间通过一个罩壳卡箍连接。优选地，所述磨具库主要包括快换磨具、转帘门、转帘门传感器、刀柄传感器和电机，快换磨具位于转帘门传感器和刀柄传感器之间，转帘门、电机都位于快换磨具的上方。优选地，所述电机的启停及正反转通过打磨控制柜控制，转帘门传感器和刀柄传感器将信号实时反馈给打磨控制柜；机器人控制柜通过控制打磨控制柜进而间接控制电机的启停和正反转控制转帘门的开合，转帘门传感器将检测反馈信号反馈给打磨控制柜进而传送给机器人控制柜判定转帘门是否开合到位；当转帘门开合到位后才可进行快换磨具的自动更换，通过刀柄传感器检测当前刀位是否有快换磨具和当前快换磨具是否满足打磨要求进而传递给机器人控制柜作出判定从而决定是否能正常进行快换磨具的自动更换。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：一，通过本装置可以实现车顶激光焊缝打磨的全自动化与智能化；二，本装置的自动更换打磨砂轮片可以克服传统机械力控打磨头人工更换砂轮片带来的生产流水线的停机事故，提升整个汽车生产流水线的使用效率与自动化水平，将传统机械打磨头人工每次更换砂轮片15-20分钟缩短为机器人自动更换砂轮片10-15秒；三，本装置可以大幅提高砂轮片的使用寿命，大幅提高设备的投入产出比，将砂轮使用寿命从从前30分钟/片提升为3小时/片，每个砂轮片打磨车辆数量由50-70辆/片提升为400-500辆/片；四，本装置工艺参数实时监控并可实时更新，工艺参数更改方便，能适应汽车流水线不同车型变更对工艺快速变更的需求；五，本装置可以实现自动更换砂轮片，减少人对工位的干预，大幅提升工位的稳定性与可控性同时降低工位的人工成本，通过刀具库可以实现机器人自动更换砂轮片三次，每个砂轮片使用寿命三小时，整个打磨工位砂轮片人工更换周期由原来半小时提升为9小时，且由原来在生产制造中停机更换转变为换班更换；六，本装置可以大幅提高除尘效果，提升整体工位的洁净性并减少工位对除尘设备的投入，除尘效果由传统老式机械打磨头30％提升为90％；七，本装置可实现打磨力方向上的位移补偿，能降低打磨工位对上一道激光焊接工位的技术要求，并降低对车身定位安装精度，有利于降低上道工序的硬件投入。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本专利技术激光焊缝打磨的智能打磨系统的结构示意图。图2为本专利技术中力控打磨工具的结构示意图。图3为本专利技术中磨具库的结构示意图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。如图1所示，本专利技术激光焊缝打磨的智能打磨系统主要由力控打磨工具1、磨具库2和打磨控制柜3组成，其中力控打磨工具1与一个机器人5进行物理连接，磨具库2安放在机器人5的侧面，即磨具库2安放在机器人5可达范围内，磨具库2、机器人5、一个机器人控制柜4都与打磨控制柜3连接，打磨控制柜3与机器人控制柜4之间进行通讯，机器人控制柜4控制机器人5运动。其中打磨控制柜3控制打磨工具1与磨具库2，打磨控制柜3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光焊缝打磨的智能打磨系统，其特征在于，主要由力控打磨工具、磨具库和打磨控制柜组成，其中力控打磨工具与一个机器人进行物理连接，磨具库安放在机器人可达范围内，打磨控制柜与一个机器人控制柜之间进行通讯，机器人控制柜控制机器人运动；其中打磨控制柜控制力控打磨工具与磨具库，打磨控制柜反馈信号给机器人控制柜，机器人控制柜控制打磨控制柜进而间接控制力控打磨工具与磨具库。

【技术特征摘要】
1.一种激光焊缝打磨的智能打磨系统，其特征在于，主要由力控打磨工具、磨具库和打磨控制柜组成，其中力控打磨工具与一个机器人进行物理连接，磨具库安放在机器人可达范围内，打磨控制柜与一个机器人控制柜之间进行通讯，机器人控制柜控制机器人运动；其中打磨控制柜控制力控打磨工具与磨具库，打磨控制柜反馈信号给机器人控制柜，机器人控制柜控制打磨控制柜进而间接控制力控打磨工具与磨具库。2.根据权利要求1所述的激光焊缝打磨的智能打磨系统，其特征在于，所述力控打磨工具主要包括相互连接的柔性法兰和电主轴，其中柔性法兰的气源开合通过打磨控制柜进行控制；电主轴的气源开合通过打磨控制柜进行控制。3.根据权利要求2所述的激光焊缝打磨的智能打磨系统，其特征在于，所述力控打磨工具还包括安装固定板左侧连接板、柔性法兰连接板、安装固定板右侧连接板，安装固定板左侧连接板和安装固定板右侧连接板之间通过柔性法兰连接板连接。4.根据权利要求3所述的激光焊缝打磨的智能打磨系统，其特征在于，所述力控打磨工具还包括机器人连接法兰、安装固定板、连接卡环、铝型材支，机器人连接法兰固定在安装固定板的一侧，连接卡环位于安装固定板的上方，铝型材支架固定在连接卡环的一侧，机器人连接法兰位于电主轴的上方。5.根据权利要求4所述的激光焊缝打磨的智能打磨系统，其特征在于，所述力控打磨工具还包括安装固定板上加强筋、安装固定板下加强筋，安装固定板下加强筋位于安装固定板上加强筋的上方，安装固定板上加强筋、安装固定板下加强筋都位于安装固定板左侧连接板和安装固定板右侧连接板之间。6.根据权利要求5所述的激光...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡建勇，曹鹏，张天太，胡小龙，
申请(专利权)人：禹奕智能科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31