本发明专利技术公开了一种船体钢板打磨设备及其加工工艺，包括：上料工位；移载机械手，转运上料工位处的钢板至打磨工位和下料工位，且所述移载机械手上设有图像采集模组，所述图像采集模组采集钢板的轮廓；打磨工位，包括立架，打磨机器人和工装板，所述工装板上设有支承在钢板末端的限位组件，以及作用在钢板上表面和下表面的夹紧组件；所述打磨机器人上设有激光扫描模组，所述图像采集模组发送图像信息至激光扫描模组，所述打磨机器人移动并扫描钢板以获得加工轮廓，所述打磨机器人沿加工轮廓打磨钢板；下料工位，用于承接打磨后的钢板。增加船板的打磨效率和打磨工作的稳定性。的打磨效率和打磨工作的稳定性。的打磨效率和打磨工作的稳定性。
【技术实现步骤摘要】
一种船体钢板打磨设备及其加工工艺
[0001]本专利技术涉及船体加工设备
，具体涉及一种船体钢板打磨设备及其加工工艺。
技术介绍
[0002]目前，船体的装配通过钢板拼合焊接，钢板的拼接处加工形成特定的槽口，以进行钢板拼接，在船体装配前，还需要对钢板上的槽口进行打磨打工，以保证钢板的焊接拼接平整，现有技术中的钢板打磨，通常是采用人工固定的方式，将钢板通过模头压紧之后，工人手持打磨头沿槽口曲线进行打磨，工作效率低，且人工定位和打磨精度低，并且，现有技术中的打磨设备无法直接应用至具有特定外形的船体钢板中。
技术实现思路
[0003]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种船体钢板打磨设备及其加工工艺，增加船板的打磨效率和打磨工作的稳定性。
[0004]本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种船体钢板打磨设备，包括：
[0005]上料工位，用于供不同尺寸的钢板堆叠码垛；
[0006]移载机械手，所述移载机械手转运上料工位处的钢板至打磨工位和下料工位，且所述移载机械手上设有图像采集模组，所述图像采集模组采集钢板的轮廓；
[0007]打磨工位，包括立架，位于立架上方的打磨机器人，以及设于立架上的工装板，
[0008]所述工装板上设有支承在钢板末端的限位组件，以及作用在钢板上表面和下表面的夹紧组件，所述工装板具有保持钢板在水平状态的第一位置，以及保持钢板在竖直状态的第二位置；
[0009]所述打磨机器人上设有激光扫描模组，所述图像采集模组发送图像信息至激光扫描模组，所述打磨机器人移动并扫描钢板以获得加工轮廓，所述打磨机器人沿加工轮廓打磨钢板；
[0010]下料工位，用于承接打磨后的钢板。
[0011]进一步，所述打磨工位的两侧均设有上料工位、移载机械手和下料工位，所述打磨机器人下方还设移动架，所述移动架的两端均设有立架，所述立架沿移动架线性可移动的设置。
[0012]进一步，所述打磨机器人包括打磨头和套设于打磨头外的定位架，所述打磨头具有伸出在其外轮廓处的打磨部位，以及位于其轴向端部的定位部，所述定位架具有位于打磨头外周的多个定位柱，所述定位柱与钢板弹性的定位相抵。
[0013]进一步，所述定位柱端部设有钢珠，所述定位柱内设有与钢珠弹性的配合接触的压力传感器。
[0014]进一步，所述限位组件包括滑动设置在工装板上的第一限位挡板，以及固定在工
装板末端两侧的第二限位挡板，且所述工装板和第一限位挡板上设有位置传感器，所述图像采集模组与位置传感器信号连接，所述第一限位挡板调节钢板的末端位置，以使待加工部位伸出在工装板的外部。
[0015]进一步，所述夹紧组件包括布置在限位组件前部的多个磁吸模组，布置在限位组件两侧的肘夹模组，以及用于驱动肘夹模组夹紧或松开的松紧气缸，多个所述磁吸模组磁力可调节的设置，多个所述磁吸模组吸附代加工钢板下表面，所述肘夹模组压紧钢板上表面。
[0016]进一步，所述钢板呈“凵”字型设置，位于“凵”型的上部具有第一打磨曲线，位于“凵”型的下部两端具有第二打磨曲线，所述第一打磨曲线由中部平直面以及圆弧连接在平直面两端的弧面组成，所述第二打磨曲线单个圆弧切角构成，所述移载机械手上设有多个磁吸模组，所述移载机械手与工装板上的磁吸模组与钢板的轮廓对应。
[0017]一种船体钢板打磨设备的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：
[0018]S1钢板上料：移载机械手移动至上料工位上方，图像采集模组获取当前钢板尺寸，移载机械手根据钢板尺寸选择磁吸模组吸附钢板待加工部位的中部和两侧端，其余磁吸模组关闭，移载机械手转运钢板至打磨工位处；
[0019]S2钢板定位：工装板保持在水平的第一状态，移载机械手钢板与工装板上中部的磁吸模组对中，第一限位挡板动作并与钢板的平直面相抵限位，关闭移载机械手处磁吸模组，打开工装板处磁吸模组，肘夹模组压紧钢板在工装板上；
[0020]S3钢板扫描：工装板翻转至竖直的第二状态，钢板以竖立的状态将表面露置，打磨机器人移动，由激光扫描模组扫描钢板轮廓并生成打磨轨迹；
[0021]S4钢板打磨：所述打磨头为浮动打磨头，所述打磨头与打磨机器人之间连接有六维力控传感器，打磨机器人控制打磨头轴向与钢板法向对齐，并移动打磨头至打磨轨迹起点位置，微距调动打磨头，使定位柱与钢板表面保持弹性抵接后开始打磨，六维力控传感器实时检测打磨力，并调整打磨头在六维方向上的力矩；
[0022]S5钢板下料：打磨机器人和限位组件回位，关闭工装板上磁吸模组，移载机械手定位吸附成品钢板并将钢板转运至下料工位。
[0023]进一步，在步骤S3中，还包括局部打磨，所述激光扫描模组扫描钢板外轮廓并与预期钢板加工部位处尺寸对比，获得待打磨区域，并以待打磨区域建立坐标系，设立待打磨区域极限位置为打磨部位切面的初始位置。
[0024]进一步，所述定位架对应每个定位柱均设有压力传感器或位移传感器，在步骤S4中，若定位柱之间获得数据大于预设值，则反馈信号至打磨机器人或工装板，以纠正钢板法向与打磨头轴向平行。
[0025]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点和有益效果：通过移载机械手上的磁吸模组吸附钢板进而完成钢板的上料，移载机械手上的磁吸模组应对不同尺寸的钢板选择性的开启部分电磁铁，进而保证钢板吸附的稳定性；
[0026]钢板通过第一限位挡板完成末端定位和找平，通过第一限位挡板的移动适应不同尺寸的钢板的定位装夹，通过工装板上的磁吸模组和第一限位挡板上的肘夹模组对钢板的上下表面施加压力，进而保证钢板在打磨过程中的位置稳定性，同时，通过工装板的位置转换，使得钢板可以以竖直或是水平状态进行打磨，通过线性可移动的立架，沿长度方向对钢
板的打磨空间进行补偿，以避免不同尺寸的钢板在打磨中的干涉，增加打磨空间的灵活性；
[0027]在上料过程中对钢板进行图像采集，通过打磨机器人上的激光扫描模组扫描钢板生成打磨轨迹和打磨区域，进而完成对钢板的打磨工作；
[0028]在打磨机器人的下方设置两个打磨工位，当一侧的移载机械手将钢板转运至打磨工位进行打磨时，另一侧的移载机械手同步进行上料动作，同时，当一侧的移载机械手将打磨后的钢板转运下料时，打磨机器人进入另一侧的打磨工位进行打磨工作，使得两个打磨工位连续进行，增加钢板的工作效率。
附图说明
[0029]图1为本专利技术的整体结构示意图；
[0030]图2为本专利技术的俯视图；
[0031]图3为本专利技术的移载机械手和钢板的示意图；
[0032]图4为本专利技术的移载机械手与钢板的配合示意图；
[0033]图5为本专利技术的打磨机器人的结构示意图；
[0034]图6为图5中A处的放大图
[0035]图7为本专利技术的打磨工位的结构示意图；
[0036]图8为本专利技术的工装板的结构示意图；
[0037]图9为本专利技术的工装板在竖直的第二位置的结构示意图；
...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种船体钢板打磨设备，其特征在于，包括：上料工位(1)，用于供不同尺寸的钢板(8)堆叠码垛；移载机械手(2)，所述移载机械手(2)转运上料工位(1)处的钢板(8)至打磨工位(3)和下料工位(5)，且所述移载机械手(2)上设有图像采集模组，所述图像采集模组采集钢板(8)的轮廓；打磨机器人(4)，位于立架(3.1)上方，所述打磨机器人(4)上设有激光扫描模组(4.1)，所述图像采集模组发送图像信息至激光扫描模组(4.1)，所述打磨机器人(4)移动并扫描钢板(8)以获得加工轮廓，所述打磨机器人(4)沿加工轮廓打磨钢板(8)；打磨工位(3)，包括立架(3.1)，以及设于立架(3.1)上的工装板(3.2)，所述工装板(3.2)上设有支承在钢板(8)末端的限位组件(6)，以及作用在钢板(8)上表面和下表面的夹紧组件(7)，所述工装板(3.2)具有保持钢板(8)在水平状态的第一位置，以及保持钢板(8)在竖直状态的第二位置；下料工位(5)，用于承接打磨后的钢板(8)。2.根据权利要求1所述的一种船体钢板打磨设备，其特征在于：所述打磨工位(3)的两侧均设有上料工位(1)、移载机械手(2)和下料工位(5)，所述打磨机器人(4)下方还设移动架(9)，所述移动架(9)的两端均设有立架(3.1)，所述立架(3.1)沿移动架(9)线性可移动的设置。3.根据权利要求1所述的一种船体钢板打磨设备，其特征在于：所述打磨机器人(4)包括打磨头(4.2)和套设于打磨头(4.2)外的定位架(4.3)，所述打磨头(4.2)具有伸出在其外轮廓处的打磨部位(4.21)，以及位于其轴向端部的定位部，所述定位架(4.3)具有位于打磨头(4.2)外周的多个定位柱(4.31)，所述定位柱(4.31)与钢板(8)弹性的定位相抵。4.根据权利要求1所述的一种船体钢板打磨设备，其特征在于：所述定位柱(4.31)端部设有钢珠(4.32)，所述定位柱(4.31)内设有与钢珠(4.32)弹性的配合接触的压力传感器(4.33)。5.根据权利要求1所述的一种船体钢板打磨设备，其特征在于：所述限位组件(6)包括滑动设置在工装板(3.2)上的第一限位挡板(6.1)，以及固定在工装板(3.2)末端两侧的第二限位挡板(6.2)，且所述工装板(3.2)和第一限位挡板(6.1)上设有位置传感器(6.3)，所述图像采集模组与位置传感器(6.3)信号连接，所述第一限位挡板(6.1)调节钢板(8)的末端位置，以使待加工部位伸出在工装板(3.2)的外部。6.根据权利要求1所述的一种船体钢板打磨设备，其特征在于：所述夹紧组件(7)包括布置在限位组件(6)前部的多个磁吸模组，布置在限位组件(6)两侧的肘夹模组(7.2)，以及用于驱动肘夹模组(7.2)夹紧或松开的松紧气缸(7.3)，多个所述磁吸模组磁力可调节的设置，多个所述磁吸模组吸附代加工钢...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈海辉，王成磊，赵得宏，李红艳，王贵槐，
申请(专利权)人：宁波航工智能装备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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