基于四轴机器人的封接体极针精确打磨系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种基于四轴机器人的封接体极针精确打磨系统及打磨方法，解决现有封接体极针的打磨过程，存在打磨后封接体极针质量无法保证、封接体残次品较多、工作速度慢、耗费时间长的问题。打磨系统包括传送机构、封接体料盘、工作平台、四轴机器人、打磨定位机构及治具组件；封接体料盘设置在传送机构上；四轴机器人和打磨定位机构设在工作平台上；治具组件设置在四轴机器人的工作轴上；封接体料盘和打磨定位机构均位于四轴机器人的工作区域内；治具组件包括打磨治具连接板及设置在打磨治具连接板上的法兰联轴器、吸取治具、抓取治具、打磨治具和吹扫治具；打磨定位机构包括用于放置封接体的定位单元和用于夹紧定位盲孔上的封接体夹紧单元。

【技术实现步骤摘要】
基于四轴机器人的封接体极针精确打磨系统及方法
本专利技术涉及封接体极针打磨技术，具体涉及一种基于四轴机器人的封接体极针精确打磨系统及打磨方法。
技术介绍
点火器是发动机、火箭等器件的重要组成部分，对发动机及火箭是否能够点火起着决定性作用。点火器的制备过程为：首先制作封接体，然后在封接体的极针上安装并焊接桥带，最终获得点火器。封接体在存放过程中，极针会出现氧化的情况，极针氧化影响极针与桥带的焊接质量，因此在桥带点焊前需对极针进行处理。目前，对封接体极针的去除氧化皮(打磨)方式，通常为将封接体放置在显微镜下，人工用刮刀刮去极针表面氧化层，该过程是凭经验判断氧化层的去除情况，使得打磨后的封接体极针质量无法得到保证；以及该过程为人为操作，操作人员易疲劳、易造成封接体其他部位划伤，使得封接体残次品较多；另外现有封接体极针去除氧化皮过程包括封接体从料盘中的取放、封接体从显微镜中的取放、刮极针氧化层等工序，由于各个工序均为人工操作，存在工作速度慢、耗费时间长、误操作的缺陷，使得点火器制备成本高、工作效率低。
技术实现思路
为了解决现有封接体极针的打磨过程，存在打磨后封接体极针质量无法得到保证、封接体残次品较多；以及打磨过程的各个工序均为人工操作，存在工作速度慢、耗费时间长、误操作的技术问题，本专利技术提供了一种基于四轴机器人的封接体极针精确打磨系统及方法。为实现上述目的，本专利技术提供的技术方案是：一种基于四轴机器人的封接体极针精确打磨系统，其特殊之处在于：包括传送机构、封接体料盘、工作平台、四轴机器人、打磨定位机构及治具组件；所述封接体料盘设置在传送机构上；所述四轴机器人和打磨定位机构设置在工作平台上；所述治具组件设置在四轴机器人的工作轴上；所述封接体料盘和打磨定位机构均位于四轴机器人的工作区域内；所述治具组件包括打磨治具连接板及设置在打磨治具连接板上的法兰联轴器、吸取治具、抓取治具、打磨治具和吹扫治具；所述法兰联轴器设置在打磨治具连接板的上表面中部，法兰联轴器与四轴机器人的工作轴连接；所述打磨定位机构包括定位单元和夹紧单元；所述定位单元包括设置在工作平台上的升降机构、设置在升降机构上的工作板；所述工作板设有至少一个用于放置封接体的定位盲孔；所述夹紧单元包括设置在工作平台上的夹紧气缸以及夹紧气缸驱动的2个夹紧气爪；2个夹紧气爪用于夹紧定位盲孔上的封接体。进一步地，所述吸取治具包括设置在打磨治具连接板下表面中部的真空吸盘；所述抓取治具包括设置在打磨治具连接板一端的气缸以及气缸驱动的2个夹头；所述打磨治具包括设置在打磨治具连接板另一端的微型气动打磨机或者微型电动打磨机；所述吹扫治具包括设置在打磨治具连接板上的延伸板以及设置在延伸板外伸端的吹气管，且延伸板的固定端位于吸取治具和抓取治具之间，或者位于吸取治具和打磨治具之间；所述真空吸盘、微型气动打磨机或者微型电动打磨机的打磨头、吹气管的最低位均高于夹头的最低位。进一步地，所述2个夹紧气爪的内侧面均设有与封接体外表面相适配的半圆形槽；所述半圆形槽与定位盲孔的一一对应；所述2个夹头的内侧面均开设有用于夹紧封接体的弧形凹槽或者V型槽。进一步地，所述定位盲孔的数量为多个，其并排设置且直径不等。进一步地，所述夹紧气缸通过气缸支架设置在工作平台上；所述抓取治具还包括垂直设置在打磨治具连接板一端的夹具安装板；所述气缸设置在夹具安装板上；进一步地，所述吸取治具还包括垂直设置在打磨治具连接板下表面中部的治具轴，所述吸盘设置在治具轴下端；进一步地，所述打磨治具还包括设置在打磨治具连接板另一端的安装支架；所述微型电动打磨机包括设置在安装支架上方的电机以及设置在安装支架下方且由电机驱动的所述打磨头；所述打磨头的材质为橡胶。进一步地，所述打磨头的中心线、吹气管的轴线均与治具轴的轴线平行。进一步地，所述法兰联轴器包括联轴器和固连于联轴器一端的法兰；所述法兰固连于打磨治具连接板上表面中部；所述联轴器沿轴向设有贯通的胀紧槽；所述联轴器上设有与胀紧槽贯通的安装孔，通过螺栓穿过安装孔将胀紧槽两侧的联轴器压紧，实现工作轴与联轴器固定，进而实现四轴机器人和治具组件的连接。同时，本专利技术提供了一种基于四轴机器人的封接体极针精确打磨方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：1)四轴机器人驱动抓取治具移至封接体料盘上方，并抓取封接体料盘内的封接体；2)四轴机器人将抓取治具抓取的封接体移至工作板的定位盲孔内，并通过夹紧单元夹紧固定；3)四轴机器人将打磨治具移至封接体的极针位置，对极针表面进行打磨；4)四轴机器人将吹扫治具移至封接体的极针位置，对打磨残渣进行吹扫；5)四轴机器人将吸取治具移至封接体的极针位置，对吹扫后极针表面残渣进行吸取；6)夹紧单元松开，四轴机器人的抓取治具对极针打磨后的封接体进行抓取；7)四轴机器人将抓取的封接体放回封接体料盘中，完成封接体极针的打磨。进一步地，步骤2)中，工作板的高度可通过升降机构进行调整。与现有技术相比，本专利技术的优点是：1、本专利技术打磨系统及打磨方法，采用传送机构对封接体料盘进行传输，四轴机器人将料盘内封接体移至工作板，并且四轴机器人在工作板内对极针进行打磨、清理打磨后残渣工序，打磨完成后四轴机器人将封接体移至料盘内，形成一条完整的自动化流水作业，工作效率高，同时避免人为疲劳造成的误操作。2、本专利技术治具组件集成有抓取治具、打磨治具、吸取治具、吹扫治具，可实现封接体抓取、极针打磨、打磨后残渣清理工作，通过抓取治具取封接体，大大加快了封接体取出的速度，且将抓取治具布置在打磨治具连接板的端部且处于最低位，更加便于对封接体的抓取；同时抓取时，防止其余治具对料盘中其他封接体的损伤；打磨过程采用微型器件，对极针表面的损伤小；吸取治具和吹扫治具对打磨后的残渣进行清理，保证封接体极针表面光滑无残渣，本专利技术治具组件及机械手具有操作简便、工作效率高、极针损伤少的特点。3、本专利技术夹紧气爪的内侧面设有半圆形槽，便于夹紧封接体。4、本专利技术工作板上的定位盲孔、夹紧气爪上的半圆形槽均为多个，适用于不同型号封接体的加工；5、本专利技术封接体的打磨、吸取及吹扫工序是在定位单元上完成的，工作板的高度可通过升降机构进行调节，适用于不同型号封接体的加工。6、本专利技术治具组件将抓取治具和打磨治具布置于打磨治具连接板的两端、吸取治具位于打磨治具连接板中部、吹扫治具位于打磨治具连接板的外侧，四个治具呈间隔布置，其中任一个治具在工作时，剩余治具不会对其工作过程产生影响，且抓取治具和打磨治具位于端部，便于抓取和打磨，治具组件整体体积较小。7、本专利技术打磨系统通过一个机器人可完成封接体的抓取、极针打磨、清理过程，具有操作简便、工作效率高、成本低、占用空间小的特点，进一步提高点火器的生产效率。8、本专利技术抓本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于四轴机器人的封接体极针精确打磨系统，其特征在于：包括传送机构(10)、封接体料盘(11)、工作平台(12)、四轴机器人(7)、打磨定位机构(9)及治具组件(8)；/n所述封接体料盘(11)设置在传送机构(10)上；/n所述四轴机器人(7)和打磨定位机构(9)设置在工作平台(12)上；/n所述治具组件(8)设置在四轴机器人(7)的工作轴(71)上；/n所述封接体料盘(11)和打磨定位机构(9)均位于四轴机器人(7)的工作区域内；/n所述治具组件(8)包括打磨治具连接板(1)及设置在打磨治具连接板(1)上的法兰联轴器(6)、吸取治具(2)、抓取治具(3)、打磨治具(4)和吹扫治具(5)；/n所述法兰联轴器(6)设置在打磨治具连接板(1)的上表面中部，法兰联轴器(6)与四轴机器人(7)的工作轴(71)连接；/n所述打磨定位机构(9)包括定位单元(91)和夹紧单元(92)；/n所述定位单元(91)包括设置在工作平台(12)上的升降机构(911)、设置在升降机构(911)上的工作板(912)；所述工作板(912)设有至少一个用于放置封接体的定位盲孔(913)；/n所述夹紧单元(92)包括设置在工作平台(12)上的夹紧气缸(922)以及夹紧气缸(922)驱动的2个夹紧气爪(923)；2个夹紧气爪(923)用于夹紧定位盲孔(913)上的封接体。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于四轴机器人的封接体极针精确打磨系统，其特征在于：包括传送机构(10)、封接体料盘(11)、工作平台(12)、四轴机器人(7)、打磨定位机构(9)及治具组件(8)；
所述封接体料盘(11)设置在传送机构(10)上；
所述四轴机器人(7)和打磨定位机构(9)设置在工作平台(12)上；
所述治具组件(8)设置在四轴机器人(7)的工作轴(71)上；
所述封接体料盘(11)和打磨定位机构(9)均位于四轴机器人(7)的工作区域内；
所述治具组件(8)包括打磨治具连接板(1)及设置在打磨治具连接板(1)上的法兰联轴器(6)、吸取治具(2)、抓取治具(3)、打磨治具(4)和吹扫治具(5)；
所述法兰联轴器(6)设置在打磨治具连接板(1)的上表面中部，法兰联轴器(6)与四轴机器人(7)的工作轴(71)连接；
所述打磨定位机构(9)包括定位单元(91)和夹紧单元(92)；
所述定位单元(91)包括设置在工作平台(12)上的升降机构(911)、设置在升降机构(911)上的工作板(912)；所述工作板(912)设有至少一个用于放置封接体的定位盲孔(913)；
所述夹紧单元(92)包括设置在工作平台(12)上的夹紧气缸(922)以及夹紧气缸(922)驱动的2个夹紧气爪(923)；2个夹紧气爪(923)用于夹紧定位盲孔(913)上的封接体。


2.根据权利要求1所述基于四轴机器人的封接体极针精确打磨系统，其特征在于：
所述吸取治具(2)包括设置在打磨治具连接板(1)下表面中部的真空吸盘；
所述抓取治具(3)包括设置在打磨治具连接板(1)一端的气缸(32)以及气缸(32)驱动的2个夹头(35)；
所述打磨治具(4)包括设置在打磨治具连接板(1)另一端的微型气动打磨机或者微型电动打磨机；
所述吹扫治具(5)包括设置在打磨治具连接板(1)上的延伸板(51)以及设置在延伸板(51)外伸端(512)的吹气管(52)，且延伸板(51)的固定端(511)位于吸取治具(2)和抓取治具(3)之间，或者位于吸取治具(2)和打磨治具(4)之间；
所述真空吸盘、微型气动打磨机或者微型电动打磨机的打磨头(43)、吹气管(52)的最低位均高于夹头(35)的最低位。


3.根据权利要求2所述基于四轴机器人的封接体极针精确打磨系统，其特征在于：所述2个夹紧气爪(923)的内侧面均设有与封接体外表面相适配的半圆形槽(924)；所述半圆形槽(924)与定位盲孔(913)的一一对应；
所述2个夹头(35)的内侧面均开设有用于夹紧封接体的弧形凹槽(351)或者V型槽。


4.根据权利要求3所述基于四轴机器人的封接体极针精确打磨系统，其特征在于：所述定位盲孔(913)的数量为多个，其并...

【专利技术属性】
技术研发人员：田军锋，杨娜，符磊，王刚，徐浩铖，栗俊艳，
申请(专利权)人：西安航天精密机电研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61