带有工具自动切换功能的机器人柔性打磨系统技术方案

本发明专利技术公开了一种带有工具自动切换功能的机器人柔性打磨系统，包括：工业机器人，其用于根据设定好的加工路径以抓取不同的工具或刀柄对工件进行柔性打磨，工业机器人的手臂末端安装有快换机构；工具及刀柄库，其用于放置若干个工具及刀柄，以供工业机器人根据加工需要进行抓取；物料轨道，物料轨道上安装有变位机，变位机用于固定安装工件，并沿着物料轨道进入加工区域。本发明专利技术具备较大的操作空间，机器人可以根据需要自动抓取不同的工具或者刀柄对工件进行铣削、打磨、抛光等等加工，可以适应多品种、多工序的加工情况，具备广泛的加工柔性，系统通用性较强。系统通用性较强。系统通用性较强。

【技术实现步骤摘要】
带有工具自动切换功能的机器人柔性打磨系统


[0001]本专利技术属于工件加工领域，具体为一种机器人柔性打磨系统。

技术介绍

[0002]近年来随着工业机器人的普及，工业机器人在产品打磨行业发展迅速，尤其是现在产品发展倾向于小批量、定制化、多样化，机器人以其扩展性强、更加灵活的特性对比传统机床更加具备发展潜力。但是在实际应用中也渐渐暴露出一定问题，机器人作为运动执行机构，本身不具备任何加工能力，必须在机器人末端安装加工工具才能完成对工件的加工，而机器人末端往往只适合同时安装一种或两种工具，难以解决当工件需要多种工具才能完成加工的情况。
[0003]由此，提供一种能够根据需要自动抓取不同的工具或者刀柄然后进行加工的带有工具自动切换功能的机器人柔性打磨系统成为业内急需解决的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种带有工具自动切换功能的机器人柔性打磨系统，其具备工件类型识别、测量定位、上料变位等功能，适合多品种、尺寸较大、加工面较多的工件的自动加工。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种带有工具自动切换功能的机器人柔性打磨系统，其包括：工业机器人，其用于根据设定好的加工路径以抓取不同的工具或刀柄对工件进行柔性打磨，工业机器人的手臂末端安装有快换机构；工具及刀柄库，其用于放置若干个工具及刀柄，以供工业机器人根据加工需要进行抓取；物料轨道，物料轨道上安装有变位机，变位机用于固定安装工件，并沿着物料轨道进入加工区域，使得工件在工业机器人的操作下完成柔性打磨。
>[0006]可选择地，快换机构包括：快换装置主盘、动力装置、气动装置及信号装置，其中，快换装置主盘用于与工具或刀柄实现机械连接，动力装置用于提供强电动力，气动装置用于提供压缩空气，信号装置用于提供控制信号。
[0007]可选择地，工业机器人设定为串联六轴机器人，工业机器人的手臂末端的法兰上安装有扫描传感器，扫描传感器用于对工件进行类型识别及测量定位。
[0008]优选地，扫描传感器可以为视觉相机、激光传感器等具备测量功能的传感器。
[0009]可选择地，工具及刀柄库为密闭箱式结构，包括：箱体、通过开关门驱动气缸盖合于箱体上方的上开关门、设于箱体前端的前升降门、设于箱体内腔中依次水平放置的若干个工具及自换刀电主轴、设于腔体内腔前侧的刀柄架、水平设置于刀柄架上的若干个刀柄夹块、夹设于刀柄夹块上的刀柄、以及安装于刀柄上的打磨头，其中，每个刀柄与自换刀电主轴相匹配，每个工具及自换刀电主轴上安装有与快换装置主盘相匹配的快换装置副盘以使得工业机器人抓取不同的工具或刀柄。
[0010]优选地，刀柄架设有两层或两层以上。
[0011]优选地，刀柄设定为自换刀电主轴的配套部件，刀柄上安装有磨轮、抛光片、旋转锉刀、磨料刷中的一种打磨头。
[0012]可选择地，工具及自换刀电主轴通过销钉定位放置，刀柄通过刀柄夹块定位放置，在工具及刀柄库中，邻近至少一个工具和/或至少一个刀柄的放置位置对应安装有检测传感器。
[0013]可选择地，变位机设定为两轴变位机，变位机的旋转角度最小为
±
180度，变位机的摆动角度最小为
±
45度，比如，变位机的旋转角度范围可以为
±
270度，变位机的摆动角度范围可以为
±
75度。
[0014]可选择地，还包括密闭防护间，其内部设定为打磨区域，密闭防护间设有开关门及物料门，其中，物料门与物料轨道相对应以供工件进出，开关门供工人进出，工业机器人及工具及刀柄库均设于打磨区域中。
[0015]可选择地，于打磨区域内对应于物料轨道的末端设有吸尘口，吸尘口通过吸尘管路与设于密闭防护间外的除尘机相连通。
[0016]可选择地，于密闭防护间外还设有：机器人控制器、总控制器及工人操作台，其中，机器人控制器用于控制工业机器人的运行；总控制器用于程序协调控制带有工具自动切换功能的机器人柔性打磨系统的各个组成部件的运行；工人操作台用于人工操作或控制带有工具自动切换功能的机器人柔性打磨系统的各个组成部件的运行。
[0017]可选择地，于物料轨道对应于变位机的上料位置处安装有防护围栏，用于提供安全防护，防止变位机于物料轨道运动过程中伤人。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的优点和有益效果包括：(1)、本专利技术的带有工具自动切换功能的机器人柔性打磨系统采用轨道上料方式，工人在防护围栏内完成上料，然后通过物料轨道将工件送入密闭防护间内部，这种上料方式使得系统具备更大的操作空间，方便工人对工件进行吊装及定位；(2)、本专利技术的工具及刀柄库内放置有砂带机、自换刀电主轴、气动打磨机等工具以及刀柄，工业机器人可以根据需要自动抓取不同的工具或者刀柄对工件进行铣削、打磨、抛光等等加工，可以适应多品种、多工序的加工情况，具备广泛的加工柔性，系统通用性较强；(3)、本专利技术的变位机可以对工件进行空间姿态变换，极大的扩展了工业机器人的加工范围，允许机器人以合适的角度对工件的多个表面进行加工；(4)、本专利技术的扫描传感器可以对工件进行类型识别以及位置测量，使系统可以更安全、可靠、智能地进行生产。
附图说明
[0019]图1为本专利技术的带有工具自动切换功能的机器人柔性打磨系统去除密闭防护间的顶盖的俯视图。
[0020]图2为本专利技术的带有工具自动切换功能的机器人柔性打磨系统去除密闭防护间的顶盖的立体结构示意图。
[0021]图3为本专利技术的工业机器人的手臂末端的结构示意图。
[0022]图4为本专利技术的工具及刀柄库的结构示意图。
[0023]图5为图4中A部分的局部放大示意图。
[0024]图6为本专利技术的工业机器人抓取工具及自换刀电主轴的原理示意图。
[0025]图7为本专利技术的工业机器人抓取工具的结构示意图。
[0026]图8为图7中B部分的局部放大示意图。
[0027]图9为本专利技术的工业机器人抓取刀柄的结构示意图。
[0028]图10为图9中C部分的局部放大示意图。
[0029]图11为物料轨道及变位机的结构示意图。
[0030]图12A和图12B为物料轨道及变位机的加工状态示意图。
[0031]图13为本专利技术的带有工具自动切换功能的机器人柔性打磨系统的工作流程图。
具体实施方式
[0032]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0033]请参考图1和图2，作为一种非限制性实施方式，本专利技术的带有工具自动切换功能的机器人柔性打磨系统包括：工业机器人1、工具及刀柄库2、物料轨道3、变位机4、密闭防护间5、吸尘口6、除尘机7、机器人控制器8、总控制器9、工人操作台10、以及防护围栏11。
[0034]工业机器人1采用串联六轴本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带有工具自动切换功能的机器人柔性打磨系统，其特征在于，包括：工业机器人，其用于根据设定好的加工路径以抓取不同的工具或刀柄对工件进行柔性打磨，所述工业机器人的手臂末端安装有快换机构；工具及刀柄库，其用于放置若干个工具及刀柄，以供所述工业机器人根据加工需要进行抓取；以及物料轨道，所述物料轨道上安装有变位机，所述变位机用于固定安装所述工件，并沿着所述物料轨道进入加工区域使得所述工件完成柔性打磨。2.根据权利要求1所述的带有工具自动切换功能的机器人柔性打磨系统，其特征在于，所述快换机构包括：快换装置主盘、动力装置、气动装置及信号装置，其中，所述快换装置主盘用于与所述工具或刀柄实现机械连接，所述动力装置用于提供强电动力，所述气动装置用于提供压缩空气，所述信号装置用于提供控制信号。3.根据权利要求2所述的带有工具自动切换功能的机器人柔性打磨系统，其特征在于，所述工业机器人设定为串联六轴机器人，所述工业机器人的手臂末端安装有扫描传感器，所述扫描传感器用于对所述工件进行类型识别及测量定位。4.根据权利要求3所述的带有工具自动切换功能的机器人柔性打磨系统，其特征在于，所述工具及刀柄库为密闭箱式结构，包括：箱体、通过开关门驱动气缸盖合于所述箱体上方的上开关门、设于所述箱体前端的前升降门、设于所述箱体内腔中依次水平放置的若干个工具及自换刀电主轴、设于所述腔体内腔前侧的刀柄架、水平设置于所述刀柄架上的若干个刀柄夹块、夹设于所述刀柄夹块上的刀柄、以及安装于所述刀柄上的打磨头，其中，每个所述刀柄与所述自换刀电主轴相匹配，每个所述工具及所述自换刀电主轴上安装有与所述快换装置主盘相匹配的快换装置副盘以使得所述工业机器人抓取不同的工具。5.根据权利要求4所述的带有工具自动切换功能的机器人...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁杰，崔洪亮，郭延青，杨洋，李超，郑廷军，马瑞兵，孙朋非，李天伟，
申请(专利权)人：廊坊市亿创科技有限公司，
类型：发明
国别省市：