一种恒力研磨装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种恒力研磨装置，包括六自由度工业机器人、浮动研磨机、一维力传感器、数据采集装置、恒力装置和控制器；浮动研磨机上的浮动研磨台恒速转动，六自由度工业机器人末端夹持待研磨工件，待研磨工件在浮动研磨台上研磨；在浮动研磨机下侧设有一维力传感器，所述一维力传感器通过数据采集装置与控制器相连；恒力装置包括伺服电机和直线运动模组，直线运动模组由伺服电机驱动，伺服电机由控制器控制。本实用新型专利技术可实现智能恒力控制，对提高抛光研磨的生产率、保证产品一致性、改善工人劳动条件、节约成本等方面具有良好的作用。

【技术实现步骤摘要】
一种恒力研磨装置
本技术涉及机器人恒力研磨控制工程领域，特别涉及一种基于浮动台的机器人恒力研磨装置。
技术介绍
抛光研磨是机械加工最基础的一道工序，其成本占到总成本的30％。通常工业研磨抛光作业均由人工操作完成，作业劳动强度大，工作效率低，作业环境极差。随着人口红利的消失、产品成本降低和产品质量提高的要求等因素，市场对于研磨抛光机器人的需求越发强烈。使用研磨抛光机器人对于提高打磨质量和产品光洁度、保证其一致性、提高生产率、改善工人劳动条件等具有良好的作用。机器人研磨主要面临系统刚度差、研磨力控制难等问题，目前机器人研磨系统多采用六维力传感器测得研磨力，信号处理比较复杂，控制器多采用传统控制方法(传统PID控制器，力/位混合控制等)，系统自调节能力不足。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种恒力研磨装置，此装置可实现研磨过程中研磨力变化平稳，具有改善工件表面质量并提高加工效率等优点。本技术的目的通过以下的技术方案实现：一种恒力研磨装置，包括六自由度工业机器人、浮动研磨机、一维力传感器、数据采集装置、恒力装置和控制器；浮动研磨机上的浮动研磨台恒速转动，六自由度工业机器人末端夹持待研磨工件，待研磨工件在浮动研磨台上研磨；在浮动研磨机下侧设有一维力传感器，所述一维力传感器通过数据采集装置与控制器相连，恒力装置包括伺服电机和直线运动模组，直线运动模组由伺服电机驱动，伺服电机由控制器控制。本技术研磨装置可以解决现有机器人研磨过程中研磨力不可控的问题，通过一维力传感器和恒力装置的配合，可以实现研磨过程中研磨力变化平稳，提高研磨质量。优选的，所述直线运动模组包括滚珠丝杆、限位装置及运动滑块等；滚珠丝杆与交流伺服电机的输出轴通过联轴器连接，运动滑块与浮动研磨台固定连接。直线运动模组可将旋转运动转换为直线运动。优选的，所述一维力传感器安装于研磨电机架与直线运动模组的运动滑块之间，可看做为刚性连接。更进一步的，所述恒力研磨装置包括一组动滑轮，动滑轮上的钢丝绳一端连接重块，另一端连接研磨电机架，从而平衡研磨电机及电机架的重量，使一维力传感器的可选取量程更小，精度更高。优选的，所述控制器处设有人机交互模块，包括输入参数信息和控制信号的键盘、对外显示当前的装置状态和采集的数值的显示器。本技术与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：本技术使用一维力传感器，有助于简化数据处理，对提高抛光研磨的生产率、保证产品一致性、改善工人劳动条件、节约成本等方面具有良好的作用。附图说明图1是本技术一种恒力研磨装置结构图。图2是本技术一种恒力研磨装置局部放大图。其中：1—工业机器人、2—工件、3—交流伺服电机、4—浮动研磨台、5—一维力传感器、6—直线运动模组、7—联轴器、8—滚珠丝杆、9—限位装置、10—运动滑块、12—钢丝绳、14—研磨电机架、15—研磨电机。具体实施方式为了更好的理解本技术的技术方案，下面结合附图详细描述本技术提供的实施例，但本技术的实施方式不限于此。实施例1如图1-2所示，一种恒力研磨装置，包括六自由度工业机器人1、浮动研磨机、一维力传感器5、数据采集装置、恒力装置和控制器；浮动研磨机上的浮动研磨台恒速转动，六自由度工业机器人末端夹持待研磨工件2，待研磨工件在浮动研磨台4上研磨；在浮动研磨机下侧设有一维力传感器，所述一维力传感器通过数据采集装置与控制器相连，恒力装置包括交流伺服电机3和直线运动模组6，直线运动模组由伺服电机3驱动以调节待研磨工件与浮动研磨台的相对位置，伺服电机由控制器控制。本技术研磨装置可以解决现有机器人研磨过程中研磨力不可控的问题，通过一维力传感器和恒力装置的配合，可以实现研磨过程中研磨力变化平稳，提高研磨质量。控制器处设有人机交互模块。通过人机交互模块，可在控制器上设置期望研磨力、显示与存储研磨力信号与伺服电机脉冲信号、设置采样周期、启动和停止控制系统运行；控制模块的软件包括实时模块与非实时模块，完成人机交互功能，采集输入信号、发出数字输出信号以及编制控制算法程序，所述输入信号包括压力传感器输入信号和数字输入信号。直线运动模组包括滚珠丝杆8、限位装置9及运动滑块10等；滚珠丝杆与交流伺服电机的输出轴通过联轴器7连接，运动滑块与浮动研磨台固定连接。直线运动模组可将旋转运动转换为直线运动。直线运动模组将伺服电机脉冲量转化为滑块直线运动量，通过调节伺服电机的控制脉冲实现研磨台的位置。一维力传感器安装于研磨电机架14与直线运动模组的运动滑块之间，可看做为刚性连接。同时，运用一组动滑轮，动滑轮上的钢丝绳12一端连接重块，另一端连接研磨电机架，从而平衡了研磨电机15及电机架的重量，使一维力传感器的可选取量程更小，精度更高。控制器处设有人机交互模块。通过设置键盘输入参数信息和控制信号，通过设置显示器对外显示当前的装置状态和采集的数值。上述实施例为本实施例较佳的实施方式，但本技术的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本技术的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种恒力研磨装置，其特征在于：包括六自由度工业机器人、浮动研磨机、一维力传感器、数据采集装置、恒力装置和控制器；浮动研磨机上的浮动研磨台恒速转动，六自由度工业机器人末端夹持待研磨工件，待研磨工件在浮动研磨台上研磨；在浮动研磨机下侧设有一维力传感器，所述一维力传感器通过数据采集装置与控制器相连；恒力装置包括伺服电机和直线运动模组，直线运动模组由伺服电机驱动，伺服电机由控制器控制。

【技术特征摘要】
1.一种恒力研磨装置，其特征在于：包括六自由度工业机器人、浮动研磨机、一维力传感器、数据采集装置、恒力装置和控制器；浮动研磨机上的浮动研磨台恒速转动，六自由度工业机器人末端夹持待研磨工件，待研磨工件在浮动研磨台上研磨；在浮动研磨机下侧设有一维力传感器，所述一维力传感器通过数据采集装置与控制器相连；恒力装置包括伺服电机和直线运动模组，直线运动模组由伺服电机驱动，伺服电机由控制器控制。2.根据权利要求1所述的恒力研磨装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：张铁，蔡超，吴圣和，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：新型
国别省市：广东,44