本发明专利技术提供了一种自动化恒力磨抛装置，包括打磨组件和抛光组件，打磨组件和抛光组件均分别包括支架、柔性恒力控制器、支撑杆、连接件、电主轴、操作头、第一喷雾阀和气缸擦拭组件；柔性恒力控制器和支撑杆分别固定在支架上；连接件固定在柔性恒力控制器前端；电主轴固定在连接板上，其自由端连接操作头；第一喷雾阀固定在支撑杆上，气缸擦拭组件固定在柔性恒力控制器前端或者固定在支撑杆上，其包括气缸和擦拭头；抛光组件还包括第二喷雾阀，第二喷雾阀也固定在在支撑杆上，本发明专利技术还涉及一种利用上述装置进行打磨抛光的方法，能够一次性完成整个磨抛工艺流程；适用于高精度磨抛领域；具有自动化程度高，耗时短的特点。耗时短的特点。耗时短的特点。
【技术实现步骤摘要】
一种自动化恒力磨抛装置及方法
[0001]本专利技术涉及打磨抛光领域，具体涉及一种自动化恒力磨抛装置及方法。
技术介绍
[0002]在金属工件加工制造过程中，为满足美观性、平整性等需求，其外表面需进行打磨、抛光处理，现有的打磨工艺和抛光工艺分开进行，存在装配复杂、整体耗时长、操作繁琐、自动化程度不高等问题，不利于高节拍生产加工。此外，对于精密加工领域，如汽车车身漆面缺陷打磨抛光，由于漆面（由电泳层、中涂层、色漆层、清漆层构成）上的缺陷（例如脏点、纤维毛、缩孔、针孔等）通常直径小于1mm、高度/深度小于10微米，十分微小，所以需要严格控制打磨抛光力度，否则极容易造成清漆层（清漆层厚度一般在30
‑
50微米）打穿，并且，还要确保和周边漆面一致，不能有抛光痕、抛光影。为此，现有的打磨、抛光方式还存在以下技术问题：1、工业机器人定位精度和重复定位精度最高能达到0.02毫米，但微小缺陷打磨的去除量仅在10微米左右，精度不匹配；2、工件加工存在制造公差和定位公差，磨抛时间、力度难以精准控制。
技术实现思路
[0003]为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种自动化恒力磨抛装置及方法，本专利技术装置中既包括打磨组件又包括抛光组件，能够在打磨与抛光两种工艺间自由切换，并具备自动擦拭与喷射的功能，设计简单、便于安装，打磨、抛光力度可控，打磨精度高、适用于高精度磨抛领域；同时，本专利技术还提出了一种能够一次性完成整个磨抛工艺流程：喷异丙醇
‑
打磨
‑
擦拭
‑<br/>喷抛光液
‑
抛光
‑
喷异丙醇
‑
擦拭，具有自动化程度高，耗时短的特点。
[0004]技术方案如下：一种自动化恒力磨抛装置，所述自动化恒力磨抛装置固定在机器人末端，通过机器人移动至待处理的工件区域，对工件进行打磨和抛光处理；所述自动化恒力磨抛装置包括打磨组件和抛光组件，两者均受控于控制装置，且相对位置固定，形成有夹角，所述夹角为70
°
~140
°
；所述打磨组件和抛光组件均分别包括支架、柔性恒力控制器、支撑杆、连接件、电主轴、操作头、第一喷雾阀和气缸擦拭组件；所述柔性恒力控制器和支撑杆分别固定在支架上；所述连接件固定在所述柔性恒力控制器前端、且沿柔性恒力控制器的力输出方向设置；电主轴固定在所述连接板上，其自由端连接操作头；所述电主轴与所述柔性恒力控制器的力输出方向平行，用于带动所述操作头旋转；所述柔性恒力控制器用于保持操作头与工作面的接触力恒定；所述第一喷雾阀固定在支撑杆上，用于在操作头工作时向工作面喷洒液体；所述气缸擦拭组件固定在柔性恒力控制器前端或者固定在支撑杆上，其包括气缸和擦拭头；在所述打磨组件中，操作头为打磨头；在所述抛光组件中，操作头为抛光头；所述抛光组件还包括第二喷雾阀，所述第二喷雾阀也固定在在支撑杆上，用于在
操作头工作时向工作面喷洒液体。
[0005]进一步，在所述打磨组件中，电主轴的自由端通过第一偏心轴连接打磨头。
[0006]进一步，在所述抛光组件中，电主轴的自由端通过第二偏心轴连接抛光头。
[0007]进一步，所述连接件为L型支撑架，所述电主轴通过抱箍固定到连接件上。
[0008]进一步，所述第一喷雾阀用于喷射异丙醇或者去离子水、所述第二喷雾阀用于喷射抛光液。
[0009]优选，所述打磨头上设有砂纸或者多个均布的碳化硅打磨立柱；所述抛光头上设有海绵垫；所述擦拭头设有工业擦拭布。
[0010]本专利技术还公开了一种利用上述装置进行打磨抛光的方法，包括以下步骤：S1、机器人带动所述自动化恒力磨抛装置移动至待处理的工件区域，调整末端位姿，使得打磨组件中的打磨头正对待处理区域；打磨组件中的第一喷雾阀先向该区域喷射异丙醇，喷射结束后，控制装置向抛光组件中的电主轴发出信号，电主轴按照预设的打磨转速、带动所述打磨头旋转，在柔性恒力控制器的作用下对该区域进行恒力打磨；电主轴在预设的打磨时间内持续旋转，停止旋转后、打磨结束；S2、控制装置调节机器人末端位姿，使得打磨组件中的擦拭头正对待处理区域，向气缸发出信号，气缸向前，擦拭头与待处理区域接触，机器人按照预设轨迹往复运动、带动擦拭头完成擦拭；机器人往复运动结束后，控制装置调整气缸回缩，擦拭结束；S3、机器人再次调整位姿，使得抛光组件中的抛光头正对待处理区域；抛光组件中的第二喷雾阀先向该区域喷射抛光液，喷射结束后，控制装置向抛光组件中的电主轴发出信号，电主轴按照预设的抛光转速、带动所述抛光头旋转，在柔性恒力控制器的作用下对该区域进行恒力抛光；电主轴在预设的抛光时间内持续旋转，停止旋转后、抛光结束；S4、控制装置控制抛光组件中的第一喷雾阀向该区域喷射异丙醇，喷射结束后，控制装置调节机器人末端位姿，使得抛光组件中的擦拭头正对待处理区域，向气缸发出信号，气缸向前，使得擦拭头与待处理区域接触，机器人按照预设轨迹往复运动、带动擦拭头进行擦拭；机器人往复运动结束后，控制装置调整气缸回缩，擦拭结束；机器人恢复到起始位姿，完成对待处理区域的打磨抛光。
[0011]进一步，当工件上的待处理区域有多个时，对每个待处理区域均进行步骤S1
‑
S4的处理。
[0012]优选，所述控制装置设有参数存储模块，所述参数存储模块用于预先存储各个待处理区域对应的配置参数；所述配置参数根据待处理区域的缺陷特点自定义设置，包括：第一喷雾阀和第二喷雾阀的喷射压力、电主轴对应的打磨转速、打磨时间、抛光转速、抛光时间以及柔性恒力控制器的输出力。
[0013]其中，柔性恒力控制器是一款能够保持机器人末端法兰与工件加工接触面接触力恒定的设备，基于气动、模拟量控制，实现高精度与高灵敏度的控制，能够保证法兰与加工面之间的接触力控制在
±
1N 以内，适用于打磨、抛光等应用场合。
[0014]本专利技术的有益效果：
①
采用了电主轴作为磨抛的动力工具，电主轴连接柔性恒力控制器，连接件保障电主轴轴向与设置柔性恒力控制器的力输出的方向平行；恒力控制装置能够感知接触力，当接触力大于设定值时，恒力控制装置回缩，反之向外伸出，快速的调节接触力以达到设定值，进而有效解决因机器人定位精度以及工件自身设计公差和定位公差引起的接触力与设定值不符的问题；使得打磨组件与抛光组件能够保持恒定地输出接触力（精度达到
±
1N），做到恒力打磨抛光。
[0015]同时，电主轴的转速、旋转时间、运行状态可控，当电主轴发生故障时（例如电流过载），实时发送故障信息给机器人，系统停止工作，避免损坏工件；采用偏心轴设计，可以使得打磨痕一致性较好，不易出现深度划痕，打磨、抛光面积增大；
②
可以根据待处理区域的缺陷特点预先自定义设置配置参数，设置不同的打磨力、抛光力和磨抛时间，设备按照控制装置中预设的参数运行，对打磨去除量和抛光质量针对性精准控制，保障了打磨抛光工艺的准确性、有效性。
[0016]③
首先喷涂异本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种自动化恒力磨抛装置，其特征在于，所述自动化恒力磨抛装置固定在机器人末端，通过机器人移动至待处理的工件区域，对工件进行打磨和抛光处理；所述自动化恒力磨抛装置包括打磨组件（1）和抛光组件（2），两者均受控于控制装置，且相对位置固定，形成有夹角，所述夹角为70
°
~140
°
；所述打磨组件（1）和抛光组件（2）均分别包括支架（101）、柔性恒力控制器（110）、支撑杆（109）、连接件（108）、电主轴（104）、操作头、第一喷雾阀（106）和气缸擦拭组件（107）；所述柔性恒力控制器（110）和支撑杆（109）分别固定在支架（101）上；所述连接件（108）固定在所述柔性恒力控制器前端、且沿柔性恒力控制器（110）的力输出方向设置；电主轴（104）固定在所述连接板上，其自由端连接操作头；所述电主轴与所述柔性恒力控制器（110）的力输出方向平行，用于带动所述操作头旋转；所述柔性恒力控制器用于保持操作头与工作面的接触力恒定；所述第一喷雾阀（106）固定在支撑杆（109）上，用于在操作头工作时向工作面喷洒液体；所述气缸擦拭组件（107）固定在柔性恒力控制器（110）前端或者固定在支撑杆（109）上，其包括气缸和擦拭头；在所述打磨组件（1）中，操作头为打磨头；在所述抛光组件（2）中，操作头为抛光头；所述抛光组件（2）还包括第二喷雾阀（202），所述第二喷雾阀（202）也固定在支撑杆（109）上，用于在操作头工作时向工作面喷洒液体。2.如权利要求1所述自动化恒力磨抛装置，其特征在于：在所述打磨组件（1）中，电主轴（104）的自由端通过第一偏心轴（105）连接打磨头。3.如权利要求1所述自动化恒力磨抛装置，其特征在于：在所述抛光组件（2）中，电主轴（104）的自由端通过第二偏心轴（201）连接抛光头。4.如权利要求1所述自动化恒力磨抛装置，其特征在于：所述连接件（108）为L型支撑架，所述电主轴（104）通过抱箍（103）固定到连接件（108）上。5.如权利要求1所述自动化恒力磨抛装置，其特征在于：所述第一喷雾阀（106）用于喷射异丙醇或者去离子水、所述第二喷雾阀（202）用于喷射抛光液。6.如权利要求1所述自动化恒力磨抛装置，其特征在于：所述打磨头上设有砂纸或者多个均布的碳...
【专利技术属性】
技术研发人员：何宗亮，黄维，胡建勇，刘远，朱泽鲲，
申请(专利权)人：禹奕智能科技杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。