一种基于机器人的汽车卡钳打磨系统及工艺技术方案

本发明专利技术提供了一种基于机器人的汽车卡钳打磨系统及工艺，该机器人为六轴机器人，利用PLC控制器通讯控制，六轴机器人末端装有气动抓手，利用机器人末端的气动抓手抓取工件，在不同的坐标系下，用固定的打磨工具厚砂轮、薄砂轮打磨卡钳的浇冒口及飞边毛刺，根据打磨效果调整局部的坐标系，可有效的提高打磨质量。本发明专利技术能够大大提高卡钳浇冒口及飞边毛刺的加工效率，加工质量，减少刀具成本，在汽车卡钳打磨行业中有着广阔的应用前景，能够提高生产效率为企业带来可观的效益。

A Robot-based Grinding System and Technology for Car Caliper

The invention provides a robot-based grinding system and process for automobile calipers. The robot is a six-axis robot controlled by PLC controller. The end of the six-axis robot is equipped with a pneumatic gripper. The workpiece is grasped by the pneumatic gripper at the end of the robot. Under different coordinate systems, the gating risers and flying burrs of the calipers are polished by fixed grinding tools such as thick grinding wheel and thin grinding wheel. According to the grinding effect, adjusting the local coordinate system can effectively improve the grinding quality. The invention can greatly improve the processing efficiency of the gating riser and flash burr of the caliper, the processing quality and the cutting tool cost, has broad application prospects in the automobile caliper grinding industry, and can improve the production efficiency and bring considerable benefits to the enterprise.

【技术实现步骤摘要】
一种基于机器人的汽车卡钳打磨系统及工艺
本专利技术涉属于打磨领域，涉及一种汽车零件打磨技术，具体涉及一种基于机器人的汽车卡钳打磨系统及工艺。
技术介绍
目前，汽车卡钳零件主要是依靠人工打磨，卡钳的材料一般为铸铁，生产线上的工人拿着打磨枪一个部位一个部位的清除，不同的工人打磨不同的部位，导致零件打磨的一致性较差，表面质量一般，且空气中到处都弥漫着铁屑粉末，对人本身的伤害很大，严重影响工人的加工效率及质量；而在不同坐标系下，采用机器人抓取零件打磨，可有效的提高打磨卡钳零件的一致性，不受环境的影响，提高加工质量，并且根据打磨实际情况改变刀具所在的坐标系，可有效的提高刀具使用寿命，减少路径编程的时间，保证加工效率。
技术实现思路
本专利要解决的问题是提供一种基于机器人的汽车卡钳打磨工艺方法，主要是针对传统的手工打磨方式中出现的加工零件一致性差，表面去除量不均匀，而且容易打伤表面，加工量大，加工时间长，效率低等问题。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种基于机器人的汽车卡钳打磨系统，其特征在于：该机器人为六轴机器人，利用PLC控制器通讯控制，六轴机器人末端装有气动抓手，在上料台位抓取工件，然后在作为打磨工具的厚砂轮和薄砂轮上进行打磨，去除冒口及飞边毛刺。作为改进，所述气动抓手上设有三个锥形头圆柱销，第一个个锥形头圆柱销对应卡钳零件上的锥形定位凹槽，第二个个锥形头圆柱销对应卡钳零件上的V型定位槽，第三个个锥形头圆柱销对应卡钳零件上的定位面。作为改进，所述气动抓手上中部设有开合式抓手手指，开合式抓手手指对应卡钳零件中部的凹槽。作为改进，作为打磨工具的厚砂轮和薄砂轮均为电渡金刚石的砂轮。一种基于机器人的汽车卡钳打磨工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：在机器人的气动抓手端建立工具坐标系T-X1Y1Z1，在上料台固定部位建立工件坐标系W-X1Y1Z1，在抓取的卡钳零件上建立的新工件坐标系W-X2Y2Z2，在作为打磨工具的厚砂轮和薄砂轮上分别建立固定的打磨工具坐标系T-X2Y2Z2，T-X3Y3Z3；步骤2：在工具坐标系T-X1Y1Z1和工件坐标系W-X1Y1Z1下，机器人带动气动抓手根据设定好的固定位置偏移抓取需要加工的卡钳；步骤3：机器人带着卡钳运动到打磨工具厚砂轮处，转换坐标系，接下来在打磨工具坐标系T-X2Y2Z2和新工件坐标系W-X2Y2Z2下，按照设定的轨迹利用厚砂轮一次打磨掉卡钳的浇冒口；步骤4：然后机器人带着卡钳运动到打磨工具薄砂轮处，转换坐标系，接下来在打磨工具坐标系T-X3Y3Z3和新工件坐标系W-X2Y2Z2下，按照设定的轨迹卡钳旋转偏移，利用薄砂轮打磨其周围的飞边毛刺，及其底部的飞边毛刺；步骤5：之后转换坐标系，在工具坐标系T-X1Y1Z1和工件坐标系W-X1Y1Z1条件下，下料，完成汽车卡钳打磨。作为改进，所述的汽车卡钳打磨工艺还包括以下步骤：步骤6：检查打磨的卡钳的打磨效果，根据实际效果调整补偿打磨工具的打磨工具坐标系T-X2Y2Z2，T-X3Y3Z3；步骤7：通过外部PLC控制器通讯输入补偿值实时调整工具坐标系，继续加工下一个卡钳零件。作为改进，补偿的具体操作为如下：打磨完成后，测量打磨部位，如果打磨过多，则测量出打磨过度偏移量，然后将该偏移量输入PLC控制器，将打磨工具坐标系远离卡钳中心偏移；反之如果残根多，侧测出残根厚度，然后将该残根厚度输入PLC控制器，将打磨工具坐标系向着卡钳中心偏移。一种基于机器人的汽车卡钳打磨工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：人工在上料台上摆放卡钳零件；步骤2：机器人带动气动抓手运动到上料台部位抓取卡钳零件；步骤3：抓持卡钳，先接触厚砂轮，打磨掉较厚的浇冒口，再接触薄砂轮，打磨掉卡钳周围以及底部的飞边毛刺；步骤4：打磨完后，抓持卡钳移动到下料口，松开气爪，下料。作为改进，抓取卡钳具体动作为：机器人带动气动抓手移动到卡钳零件正上方，抓手手指收缩，向下缓慢运动，使三个锥形头圆柱销轻微挤压卡钳上的定位部位，抓手手指伸入到卡钳零件中部的凹槽内，卡钳零件位置随锥面调整滑移定位摆正，撑开抓手手指，夹紧工件。本专利技术的有益效果是：1、实现对汽车卡钳零件的浇冒口以及飞边毛刺的自动清理，保证其一致性以及表面质量，并且提高加工效率。2、可根据实际情况调整刀具的工具坐标系，提高刀具使用寿命，降低成本，减少二次编程的时间。附图说明图1为本专利技术汽车卡钳打磨系统的气动抓手示意图；图2为本专利技术汽车卡钳打磨系统的加工零件卡钳示意图；图3为本专利技术汽车卡钳打磨系统的气动抓手夹紧零件后示意图。其中，1-第一锥形头圆柱销，2-第二锥形头圆柱销，3-抓手手指，4-第三锥形头圆柱销、5-抓手壳体，6-气缸，7-卡钳，8-锥形定位凹槽，9-V型定位槽，10-定位面，11-凹槽，12-气动抓手。具体实施方式为了更好地理解本专利技术，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的说明，以下实施例，机器人基于采用ABBIRB6700-200/2.60型号六轴机器人来说明。如图1所示，第一锥形头圆柱销1，第二锥形头圆柱销2，第三锥形头圆柱销4安装于抓手壳体5上，气缸6上装有抓手手指3，然后安装在抓手壳体5内，整个组成一个气动抓手，通过气缸6驱动抓手手指3的两个爪指分离收缩来达到抓紧和释放工件的目的，；如图2所示，抓取的工件为卡钳7，卡钳7上设有锥形定位凹槽8、V型定位槽9和定位面10三个定位点，依次与第一锥形头圆柱销1，第二锥形头圆柱销2及第三锥形头圆柱销4对应；图3为抓取成功后的示意图，三个锥形头圆柱销所接触卡钳7的部位为卡钳7的定位部位。在机器人抓手端的抓手手指3上建立工具坐标系T-X1Y1Z1，在上料台固定部位建立工件坐标系W-X1Y1Z1，抓取卡钳7后在卡钳7上建立的新工件坐标系W-X2Y2Z2，在作为打磨工具的厚砂轮和薄砂轮上分别建立固定的打磨工具坐标系T-X2Y2Z2，T-X3Y3Z3；人工在上料台上摆放卡钳零件；在工具坐标系T-X1Y1Z1，工件坐标系W-X1Y1Z1下，机器人带动气动抓手移动到卡钳7正上方，气缸6带动抓手手指3收缩，向下缓慢运动，使第一锥形头圆柱销1，第二锥形头圆柱销2，第三锥形头圆柱销4轻微挤压卡钳上相应的定位部位，卡钳7位置随锥面导向调整滑移，气缸6带动抓手手指3在卡钳中间凹槽11内撑开，夹紧卡钳7；机器人带着卡钳7运动到厚砂轮附近，转换坐标系，接下来在打磨工具坐标系T-X2Y2Z2，工件坐标系W-X2Y2Z2下，按照设定的轨迹利用厚砂轮一次打磨掉卡钳7的浇冒口；然后运动到薄砂轮附近，转换坐标系，接下来在打磨工具坐标系T-X3Y3Z3，工件坐标系W-X2Y2Z2下，按照设定的轨迹卡钳7旋转偏移，利用薄砂轮打磨其周围的飞边毛刺，及其底部的飞边毛刺；然后转换坐标系，在工具坐标系T-X1Y1Z1，工件坐标系W-X1Y1Z1条件下，下料；检查打磨完的卡钳7的打磨效果，根据实际效果调整补偿打磨刀具的工具坐标系T-X2Y2Z2，T-X3Y3Z3；通过外部PLC控制器通讯输入补偿值实时调整工具坐标系，然后继续加工下一个卡钳7。补偿的具体操作为如下：打磨完成后，测量打磨部位，如果打磨过多，则测量出打磨过度偏移量，然后将该偏移量输入PLC控制器，将打磨工具坐标系远离卡钳中心偏移；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于机器人的汽车卡钳打磨系统，其特征在于：该机器人为六轴机器人，利用PLC控制器通讯控制，六轴机器人末端装有气动抓手，在上料台位抓取工件，然后在作为打磨工具的厚砂轮和薄砂轮上进行打磨，去除冒口及飞边毛刺。

【技术特征摘要】
1.一种基于机器人的汽车卡钳打磨系统，其特征在于：该机器人为六轴机器人，利用PLC控制器通讯控制，六轴机器人末端装有气动抓手，在上料台位抓取工件，然后在作为打磨工具的厚砂轮和薄砂轮上进行打磨，去除冒口及飞边毛刺。2.如权利要求1所述的汽车卡钳打磨系统，其特征在于：所述气动抓手上设有三个锥形头圆柱销，第一个锥形头圆柱销对应卡钳零件上的V型定位槽，第二个锥形头圆柱销对应卡钳零件上的锥形定位凹槽，第三个锥形头圆柱销对应卡钳零件上的定位面。3.如权利要求2所述的汽车卡钳打磨系统，其特征在于：所述气动抓手上中部设有开合式抓手手指，开合式抓手手指对应卡钳零件中部的凹槽。4.如权利要求1所述的汽车卡钳打磨系统，其特征在于：作为打磨工具的厚砂轮和薄砂轮均为电渡金刚石的砂轮。5.一种基于机器人的汽车卡钳打磨工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：在机器人的气动抓手端建立工具坐标系T-X1Y1Z1，在上料台固定部位建立工件坐标系W-X1Y1Z1，在抓取的卡钳零件上建立的新工件坐标系W-X2Y2Z2，在作为打磨工具的厚砂轮和薄砂轮上分别建立固定的打磨工具坐标系T-X2Y2Z2，T-X3Y3Z3；步骤2：在工具坐标系T-X1Y1Z1和工件坐标系W-X1Y1Z1下，机器人带动气动抓手根据设定好的固定位置偏移抓取需要加工的卡钳；步骤3：机器人带着卡钳运动到打磨工具厚砂轮处，转换坐标系，接下来在打磨工具坐标系T-X2Y2Z2和新工件坐标系W-X2Y2Z2下，按照设定的轨迹利用厚砂轮一次打磨掉卡钳的浇冒口；步骤4：然后机器人带着卡钳运动到打磨工具薄砂轮处，转换坐标系，接下来在打磨工具坐标系T-X3Y3...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴超群，陈翱，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42