带防爆功能的智能感知磨削机器人系统技术方案

本发明专利技术涉及一种带防爆功能的智能感知磨削机器人系统，包括：工业磨削机器人、3D视觉系统、力/位置混合控制系统、防爆装置、传输系统、减振工装架、工业磨削机器人控制柜、主电控柜、防尘自动换刀库；所述工业磨削机器人手臂上设有带自动换刀功能的电主轴，所述传输系统由滑台、滑块、覆盖板组成，所述滑台内嵌于地槽内；所述传输系统、工业磨削机器人控制柜、防尘自动换刀库、防爆装置、3D视觉系统、力/位置混合控制系统均与主电控柜连接，所述主电控柜控制调度所有设备。本发明专利技术通过视觉导引和力位置智能感知，使工业磨削机器人具有了“视觉”、“触觉”与“感知”，并取得更好的大型复杂曲面的加工质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种带防爆功能的智能感知磨削机器人系统，属于工业智能机器人磨削加工领域。
技术介绍
随着科学技术的进步和制造业的不断发展，市场对打磨抛光加工的需求不断增长。然而，目前我国打磨抛光加工主要以人工为主，人工打磨效率低下，费时费力，精度不高，而且产品均一性差。由于，打磨过程中会产生含有铝、镁、钛的粉尘与有毒烟雾，使工人工作环境恶劣，且容易引起爆炸威胁人身安全，甚至因为气体排放而污染环境。难以实现自动化生产，已经成为打磨抛光行业进一步发展的瓶颈。因此，自动打磨抛光设备的研究引起了很多高校、科研机构和公司的广泛关注。由机器人完成去毛刺和抛光任务，使打磨出的产品均一性提升，给客户的直观感受大幅提升。目前，国际上所采用的打磨方法是，应用气动压力控制器来实现。通过实验发现，通过气动压力控制器来实现的接触力控制，则表现刚度过低、延迟过大，无法保证打磨的质量。同时，气动力反馈只能适用于抛光、去毛刺等轻加工任务，想要其配合完成重加工则无法实现。而国内，开始采用气动形式保证恒压力接触，但由于过低的刚度和过大的延迟都无法保证打磨质量。由于这些技术上的缺陷，使现有技术都是简单的通过在机器人前端加装磨轮来执行单一的位置命令，在加工过程中都无法实现对于打磨最为重要的力控制，无法完成对大型复杂曲面的加工；且在加工过程中存在着爆炸的危险及对环境的污染。
技术实现思路
本专利技术主要的目的是针对现有的加工过程中，无法实现对于打磨最为重要的力控制、安全防爆、环保的问题，提出了带防爆功能的智能感知磨削机器人系统，让磨削机器人具有了“视觉”、“触觉”与“感知”，同时具有防爆装置，使打磨抛光的加工过程安全、高效、环保。为了达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案:带防爆功能的智能感知磨削机器人系统，包括:磨削机器人、3D视觉系统、力/位置混合控制系统、防爆装置、传输系统、减振工装架、磨削机器人控制柜、主电控柜、防尘自动换刀库；所述磨削机器人手臂上设有带自动换刀功能的电主轴；所述传输系统由滑台、滑块、覆盖板组成，所述滑台内嵌于地槽内，所述滑台上设有滑块、覆盖板；所述减振工装架通过C型承重减振装置固定在滑块上；所述磨削机器人与磨削机器人控制柜连接；所述传输系统、磨削机器人控制柜、防尘自动换刀库、防爆装置、3D视觉系统、力/位置混合控制系统均与主电控柜连接，所述主电控柜控制调度所有设备。其中，所述3D视觉系统包括:激光智能相机、工控机，所述线激光传感器设置于工业磨削机器人机械臂关节最前端，所述激光智能相机通过以太网通讯的形式，将扫描到的数据全部传送给工控机，所述工控机将处理后的数据传输给主电控柜。其中，所述力/位置混合控制系统包括:六轴力反馈系统、速度控制器，均与主电控柜连接。其中，所述防爆装置包括防护间、安全门、氧气检测器、惰性气体充气机、除尘防护及排肩系统；所述除尘防护设于防护间顶部，所述除尘防护为负压吸排，通过地下沟道吸走粉尘及粉末；所述排肩系统由碎肩收集槽和排肩机组成；所述防护间内设置氧气检测系统，所述惰性气体充气机连接防护间惰性气体输入口，均由主电控柜控制。其中，所述减振工装架包括:架体、对准机构、减振储能装置、减振防磨损装置，所述减振储能装置与架体顶部固定连接，所述对准机构设于减振储能装置上部，所述减振防磨损装置设于架体中上部，与架体垂直连接。其中，所述防尘自动换刀库包括:防护壳、自动门、刀架、刀具检测传感器，所述防护壳与自动门之间设有毛刷，所述自动门由气缸驱动，所述刀架设于防护壳内部，每个刀架上设有刀具检测传感器。本专利技术的有益效果是:本专利技术提供的带防爆功能的智能感知磨削机器人系统，通过视觉导引和力反馈系统智能感知，将信息反馈给主电控柜，再由主电控柜发出命令，使工业磨削机器人具有了“视觉”、“触觉”与“感知”，实现了对复杂曲面工件打磨的关键技术一一力/位置混合控制，取得更好的表面加工质量；系统配备了高精度双工位滑台，实现了人工上下料与机器人打磨加工的并行操作，相比于目前的人工打磨方式，智能感知磨削机器人系统将至少缩短50 %的时间，缩减70 %的打磨工人需求；同时，本专利技术设有防爆装置，用于吸收打磨掉的金属削和废料，以提高加工环境质量减少含有铝、镁、钛的粉尘，引起的对工人健康的伤害，使打磨抛光的加工过程安全、高效、环保。为了能更进一步了解本专利技术的特征以及
技术实现思路
，请参阅以下有关本专利技术的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本专利技术加以限制。【附图说明】下面结合附图，通过对专利技术的【具体实施方式】详细描述，将使本专利技术的技术方案及其它有益效果显而易见。图1是本专利技术带防爆功能的智能感知磨削机器人系统的结构图；图2是本专利技术带防爆功能的智能感知磨削机器人系统的防护间结构图。【具体实施方式】为更进一步阐述本专利技术所采取的技术手段及其效果，以下结合本专利技术的优选实施例及其附图进行详细描述。请参阅图1，本专利技术提供的带防爆功能的智能感知磨削机器人系统包括:工业磨削机器人1、3D视觉系统、力/位置混合控制系统、防爆装置、传输系统2、减振工装架3、工业磨削机器人控制柜4、主电控柜5、防尘自动换刀库6 ;所述工业磨削机器人I手臂上设有带自动换刀功能的电主轴7 ;所述传输系统由滑台、滑块9、覆盖板8组成，所述滑台内嵌于地槽内，所述滑台上设有滑块9、覆盖板8 ;所述减振工装架3通过C型承重减振装置固定在滑块9上；所述工业磨削机器人I与工业磨削机器人控制柜4连接；所述传输系统2、工业磨削机器人控制柜4、防尘自动换刀库6、防爆装置、3D视觉系统、力/位置混合控制系统均与主电控柜5连接，所述主电控柜5控制调度所当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
带防爆功能的智能感知磨削机器人系统，其特征在于：包括：工业磨削机器人、3D视觉系统、力/位置混合控制系统、防爆装置、传输系统、减振工装架、工业磨削机器人控制柜、主电控柜、防尘自动换刀库；所述工业磨削机器人手臂上设有带自动换刀功能的电主轴；所述传输系统由滑台、滑块、覆盖板组成，所述滑台内嵌于地槽内，所述滑台上设有滑块、覆盖板；所述减振工装架通过C型承重减振装置固定在滑块上；所述工业磨削机器人与工业磨削机器人控制柜连接；所述传输系统、工业磨削机器人控制柜、防尘自动换刀库、防爆装置、3D视觉系统、力/位置混合控制系统均与主电控柜连接，所述主电控柜控制调度所有设备。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李峥，邢春贵，关力，
申请(专利权)人：沈阳博林特智能高科机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21