一种复杂轴线弯管内外表面磁粒研磨装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及空间复杂弯管内外表面光整加工技术领域，具体涉及一种复杂轴线弯管内外表面磁粒研磨装置及方法。包括工业机器人、磁场发生装置以及计算机，磁场发生装置固定在工业机器人上，工业机器人与计算机通过Win Socket实现通信；计算机与工业机器人控制器控制工业机器人的六自由度位姿，生成弯管磨削往复轨迹，并且驱动控制磁场发生装置旋转，实现空间复杂弯管内外表面的抛光。能够有效去除不规则空间弯管内外表面毛刺以及提高其光洁度，保证空间弯管加工精度与表面质量。

【技术实现步骤摘要】
一种复杂轴线弯管内外表面磁粒研磨装置及方法
本专利技术涉及空间复杂弯管内外表面光整加工
，具体涉及一种复杂轴线弯管内外表面磁粒研磨装置及方法。
技术介绍
由于空间弯管形状复杂，尺寸长短不一，其内外表面加工极其困难，弯管内外表面毛刺难以去除，内外表面光洁度不高，难以保证空间弯管加工精度与表面质量。CN206632769U公开了一种大长径比细长管内表面的抛光装置，此装置虽然对细长直管的抛光起到很好的作用，但安装在数控机床主轴上的弯管内外表面抛光头无法实现空间弯管的轴线移动，故无法抛光空间复杂弯管。CN205734183U，公开了一种基于磁力研磨法的手持式弯管内表面抛光机，而与采用手持式的抛光装置相比，抛光时必须手动沿着复杂弯管轴线移动，操作复杂繁琐且对操作者的要求较高加工均匀性低不利于生产自动化，故难以完成对空间弯管内外表面的研磨抛光。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供了一种复杂轴线弯管内外表面磁粒研磨装置及方法。能够有效去除不规则空间弯管内外表面毛刺以及提高其光洁度，保证空间弯管加工精度与表面质量。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案实现：一种复杂轴线弯管内外表面磁粒研磨装置，包括工业机器人、磁场发生装置以及计算机，磁场发生装置固定在工业机器人上，工业机器人与计算机通过WinSocket实现通信；计算机与工业机器人控制器控制工业机器人的六自由度位姿，生成弯管磨削往复轨迹，并且驱动控制磁场发生装置旋转，实现空间复杂弯管内外表面的抛光。所述磁场发生装置包括伺服电机、减速器、法兰盘、磁极架、磁极、聚磁头、抛光体支架、大带轮、小带轮；伺服电机与减速器直连，减速机与小带轮相连，小带轮与大带轮通过同步带相连，大带轮与磁极架相连；伺服电机带动小带轮、大带轮以及磁极架同步旋转。所述磁场发生装置通过法兰盘与工业机器人相连。所述磁极与聚磁头通过磁粒吸附固定在磁极架上。一种复杂轴线弯管内外表面磁粒研磨方法，具体包括如下步骤：步骤一：记录工业机器人的位姿轨迹，工业机器人所持的抛光装置在避免干涉的情况下控制沿着弯管中心轴线方向进给，工业机器人控制器标定工业机器人六自由度位姿六自由度空间点，同时将标定点记录储存在工业机器人控制器中；步骤二：工业机器人执行末端标定六自由度空间点方法，沿着空间弯管中心轴线由一点移动到另一点；工业机器人控制器严格控制工业机器人的位姿，弯管曲率半径较大处，采点稀疏，以提高效率；弯管曲率半径较小处，采点密集，以避免干涉；弯管特殊小曲率半径处，六自由度空间点的标定采用位置固定姿态改变的方法；步骤三：计算机与工业机器人控制器实现WinSocket实时通信，计算机从工业机器人控制器中调出标定六自由度空间点，利用线性插值对标定六自由度空间点进行密集化插值，具体公式如下：X：X的坐标值Y：Y的坐标值Z：Z的坐标值A：沿X的的旋转角度B：沿Y的旋转角度C：沿Z的旋转角度x、x0、x1：间断点；工业机器人控制器作为服务端，计算机作为客户端进行WinSocket数据传输，实现工业机器人的直线插补运算，以实现计算机自动控制工业机器人沿着密集化插值后的位姿轨迹自动往复运动；步骤四：工业机器人所持抛光装置沿磨削轨迹运动同时，磁场发生装置的伺服电机旋转，进而带动磁极旋转，由于旋转磁场作用，吸附在磁极上的磁性磨料以及弯管内部的磁性磨料同时旋转研磨，实现对弯管内外表面材料的去除，以完成空间复杂弯管的内外表面的抛光。与现有的技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术针对空间弯管内外表面的研磨抛光，利用六自由度工业机器人与旋转磁场发生装置相结合，完成空间弯管内外表面的研磨抛光。磁粒研磨装置与工业机器人的法兰盘相连，伺服电机驱动磁极架旋转，六自由度工业机器人提供空间弯管轴向位姿变化运动，以完成空间弯管内外表面的磁粒研磨加工。本专利技术能够有效去除不规则空间弯管内外表面毛刺以及提高其光洁度，保证空间弯管加工精度与表面质量。附图说明图1为本专利技术立体结构示意图；图2为本专利技术磁场发生装置结构示意图；图3为本专利技术工业机器人的工作路径轨迹插值图；图4为本专利技术的工作流程图。图中：1-工业机器人2-磁极架3-弯管4-磁极5-小同步带轮6-聚磁头7-同步带8-抛光体支架9-伺服伺服电机10-减速器11-法兰盘12-磁性磨粒13-大同步带轮具体实施方式本专利技术公开了一种复杂轴线弯管内外表面磁粒研磨装置及方法。本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本专利技术。本专利技术的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本
技术实现思路
、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本专利技术技术。实施例：下面结合附图对本专利技术的具体实施方式进一步说明：如图1-4所示，一种复杂轴线弯管内外表面磁粒研磨装置，包括工业机器人1、磁场发生装置以及计算机，磁场发生装置固定在工业机器人上，工业机器人与计算机通过WinSocket实现通信；计算机与工业机器人控制器控制工业机器人的六自由度位姿，生成弯管3磨削往复轨迹，并且驱动控制磁场发生装置旋转，实现空间复杂弯管内外表面的抛光。所述磁场发生装置包括伺服电机9、减速器10、法兰盘11、磁极架2、磁极4、聚磁头6、抛光体支架8、大同步带轮13、小同步带轮5。伺服电机9与减速器10直连，小同步带轮5安装在减速器10的输出轴上，小同步带轮5与大同步带轮13通过同步带7相连，大同步带轮13与磁极架2相连；伺服电机9带动小同步带轮5、大同步带轮13以及磁极架2同步旋转。磁场发生装置通过法兰盘11与工业机器人1相连.磁场发生装置固定在工业机器人1上。所述磁极4与聚磁头6通过磁性磨粒12吸附固定在磁极架2上。一种复杂轴线弯管内外表面磁粒研磨方法，具体包括如下步骤：步骤一：记录工业机器人1的位姿轨迹，工业机器1人所持的抛光装置在避免干涉的情况下控制沿着弯管3中心轴线方向进给，工业机器人控制器标定工业机器人1六自由度位姿六自由度空间点，同时将标定点记录储存在工业机器人控制器中；步骤二：工业机器人执行末端标定六自由度空间点方法，沿着空间弯管3中心轴线由一点移动到另一点；工业机器人控制器严格控制工业机器人1的位姿，弯管3曲率半径较大处，采点稀疏，以提高效率；弯管3曲率半径较小处，采点密集，以避免干涉；弯管3特殊小曲率半径处，六自由度空间点的标定采用位置固定姿态改变的方法；步骤三：计算机与工业机器人控制器实现WinSocket实时通信，计算机从工业机器人控制器中调出标定六自由度空间点，利用线性插值对标定六自由度空间点进行密集化插值，具体公式如下：X：X的坐标值Y：Y的坐标值Z：Z的坐标值A：沿X的的旋转角度B：沿Y的旋转角度C：沿Z的旋转角度x、x0、x1：间断点；工业机器人控制器作为服务端，计算机作为客户端进行WinSocket数据传输，实现工业机器人的直线插补运算，以实现计算机自动控制工业机器人沿着密集化插值后的位姿轨迹自动往复运动；步骤四：工业机器人1所持抛光装置沿磨削轨迹运动同时，磁场发生装置的伺服电机9旋转，进而带动磁极4旋转，由于旋转磁场作用，吸附在磁极4上的磁性磨料12以及弯管3内部的磁性磨料12同时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复杂轴线弯管内外表面磁粒研磨装置，其特征在于，包括工业机器人、磁场发生装置以及计算机，磁场发生装置固定在工业机器人上，工业机器人与计算机通过Win Socket实现通信；计算机与工业机器人控制器控制工业机器人的六自由度位姿，生成弯管磨削往复轨迹，并且驱动控制磁场发生装置旋转，实现空间复杂弯管内外表面的抛光。

【技术特征摘要】
1.一种复杂轴线弯管内外表面磁粒研磨装置，其特征在于，包括工业机器人、磁场发生装置以及计算机，磁场发生装置固定在工业机器人上，工业机器人与计算机通过WinSocket实现通信；计算机与工业机器人控制器控制工业机器人的六自由度位姿，生成弯管磨削往复轨迹，并且驱动控制磁场发生装置旋转，实现空间复杂弯管内外表面的抛光。2.根据权利要求1所述的一种复杂轴线弯管内外表面磁粒研磨装置，其特征在于，所述磁场发生装置包括伺服电机、减速器、法兰盘、磁极架、磁极、聚磁头、抛光体支架、大带轮、小带轮；伺服电机与减速器直连，减速机与小带轮相连，小带轮与大带轮通过同步带相连，大带轮与磁极架相连；伺服电机带动小带轮、大带轮以及磁极架同步旋转。3.根据权利要求2所述的一种复杂轴线弯管内外表面磁粒研磨装置，其特征在于，所述磁场发生装置通过法兰盘与工业机器人相连。4.根据权利要求2所述的一种复杂轴线弯管内外表面磁粒研磨装置，其特征在于，所述磁极与聚磁头通过磁粒吸附固定在磁极架上。5.一种基于权利要求1所述的复杂轴线弯管内外表面磁粒研磨装置的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：步骤一：记录工业机器人的位姿轨迹，工业机器人所持的抛光装置在避免干涉的情况下控制沿着弯管中心轴线方向进给，工业机器人控制器标...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈松，李龙邦，赵杨，程淼，陈燕，祝洪宇，邓超，
申请(专利权)人：辽宁科技大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21