【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机器人抛光，特别是一种机器人末端自适应伸缩力控抛光执行器。
技术介绍
1、目前，模具的抛光主要仍以人工抛光为主，抛光的质量取决于工人的技术熟练程度，并且，人工抛光效率往往不高，生产周期长，个人体力精力也会影响抛光效率；同时，抛光工人面对的是金属粉尘、噪声、打磨振动等有害身心健康的恶劣环境。企业也面临着抛光劳动力短缺、生产成本不断上升等困境，同时随着社会的转型升级，工业发展方式正从资源消耗型向创新型、环境友好型、质量导向型的可持续发展转变，这些都决定着模具抛光行业必须走机器换人的技术革新之路。
2、近年来，工业机器人在打磨、搬运、3c装配等领域发展迅速，在改变企业的生产模式、提高生产效率等方面发挥了巨大的作用。利用工业机器人实现自动抛光，为了保证抛光质量及效率，对抛光力进行控制是极为重要的一环。
3、目前用于工业机器人抛光的、可实现恒力控制的末端工具主要有机械式、气动式以及电动式。其中电动式末端柔顺执行器在主动力控制的基础上具备响应速度快、精度好、集成度高等优势，发展潜力最大。然而此项抛光方案的实际应用并未得到进一步的完善，尤其涉及到复杂曲面、沟槽类狭小抛光场景并未有较好的解决方案；同时目前机器人自动抛光方案绝大部分是以砂纸或砂轮为抛光材料、辅以旋转运动来实现抛光，虽然可以保证抛光后的表面质量，但在保持抛光后表面的整体线条流畅度方面有所欠缺，且少有考虑抛光材料的耗损供给问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种机器人末端自适
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种机器人末端自适应伸缩力控抛光执行器，包括自适应伸缩力控执行器、抛光油石夹具与进给机构、控制器；所述自适应伸缩力控执行器包括磁钢筒、线圈、内通孔骨架、直线导轨以及位移传感器；所述线圈缠绕在内通孔骨架上，所述磁钢筒与内通孔骨架之间通过所述直线导轨连接，所述位移传感器安装于所述磁钢筒与内通孔骨架之间；所述抛光油石夹具与进给机构包括抛光油石夹紧机构和抛光油石进给机构；所述抛光油石夹具与进给机构固定且内嵌于所述自适应伸缩力控执行器的内通孔骨架；所述控制器输出可设定的电流给所述自适应伸缩力控执行器的线圈，所述线圈通电后在所述磁钢筒中的磁场作用下输出力，且输出的力值与所述电流成比例。
3、在一较佳的实施例中，所述内通孔骨架在所述直线导轨的固定和限制下，相对所述磁钢筒实现一定范围内的轴向伸缩运动，且所述内通孔骨架所处轴向位置不影响输出力值。
4、在一较佳的实施例中，所述控制器通过与机器人通讯，获取抛光时所述机器人末端自适应伸缩力控抛光执行器姿态，并经过计算处理后对执行器当前姿态进行重力补偿。
5、本专利技术还提供了一种机器人末端自适应伸缩力控抛光执行器的工作方法，采用所述的一种机器人末端自适应伸缩力控抛光执行器，其特征在于，包括以下工作步骤：
6、步骤a1：安装机器人末端自适应伸缩力控抛光执行器至工业机器人末端，安装抛光油石于抛光油石夹具与进给机构之上且伸出特定长度，并将自适应伸缩力控执行器中的内通孔骨架处于伸缩行程的中间位置时、抛光油石伸出端的截面中心定义为工具坐标系原点，进行相应示教；
7、步骤a2：对控制器进行相关参数设置，给机器人下达开始抛光指令，机器人按预定抛光轨迹带动自适应伸缩力控抛光执行器进行抛光运动；
8、步骤a3：控制器通过与机器人通讯对执行器姿态进行实时获取，对输出抛光力进行实时检测、调节和重力补偿，以达到抛光力的恒定输出；
9、步骤a4：控制器对抛光油石消耗进行实时检测、自动进给和更换；
10、步骤a5：对抛光表面进行检测，如未达到期望抛光效果，重复步骤a2～a4。
11、在一较佳的实施例中，所述抛光力实时检测、调节和重力补偿过程包括以下步骤：
12、步骤a31：自适应伸缩力控执行器中的线圈环路串联有采样电阻，抛光过程中采样电阻两端电压由控制器进行实时获取；
13、步骤a32：控制器基于采样电阻两端电压，自动转换计算出此时线圈的环路电流，等效计算出此时实际输出力的大小；
14、步骤a33：控制器与机器人进行通讯，获取当前执行器姿态信息，计算后得到当前重力补偿值；
15、步骤a34：控制器将得到的实际输出力和重力补偿值，与设定抛光力经相应算法比较处理后，补偿线圈的环路电流，以改变实际抛光力大小至与设定抛光力一致，达到抛光力的恒定控制。
16、在一较佳的实施例中，所述自适应伸缩力控执行器的磁钢筒与内通孔骨架间的距离，会跟随所述抛光油石的消耗而变化；
17、所述抛光油石消耗检测、自动进给和更换过程包括以下步骤：
18、步骤a41：抛光时，控制器实时获取位移传感器的位移信号，即磁钢筒与内通孔骨架间的距离；
19、步骤a42：位移信息若未超出设定阈值，则抛光过程不做动作改变；若超出设定阈值，则表示抛光油石消耗至极限值，控制器向机器人发送停止抛光指令，并控制抛光油石夹紧机构松开抛光油石；
20、步骤a43：机器人接收到指令后停止抛光，在当前位置沿工具坐标系的z轴抬起一定距离，控制器控制抛光油石进给机构带动抛光油石进给特定长度，完成进给后控制抛光油石夹紧机构夹紧抛光油石，并向机器人发送继续抛光指令，返回步骤a41，继续抛光；若抛光油石进给机构带动抛光油石进给时到达极限位置，表示抛光油石已耗尽，需更换抛光油石，此时控制器向机器人发送更换抛光油石指令；
21、步骤a44：机器人接收到指令后，运动到抛光油石更换指定位置，完成抛光油石更换后，给控制器信号，控制器控制抛光油石夹紧机构夹紧抛光油石，并向机器人发送继续抛光指令，返回步骤a41，继续抛光。
22、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
23、1、本专利技术提供的机器人末端自适应伸缩力控抛光执行器结构紧凑，具有较小的抛光磨头，可用于存在复杂曲面、沟槽类等狭小空间的模具抛光；
24、2、本专利技术提供的机器人末端自适应伸缩力控抛光执行器采用抛光油石作为抛光材料，可以在保证抛光后模具表面粗糙度的同时，也有效地保证了表面整体线条流畅度；并具有抛光油石的消耗检测和自动进给补充功能，提升了抛光的自动化程度；
25、3、本专利技术提供的机器人末端自适应伸缩力控抛光执行器，集成了控制器，可对抛光过程进行自动控制，且恒力控制部分无需额外安装接触力传感器，大大简化了整体结构，降低了控制成本。
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1.一种机器人末端自适应伸缩力控抛光执行器，包括自适应伸缩力控执行器、抛光油石夹具与进给机构、控制器；所述自适应伸缩力控执行器包括磁钢筒、线圈、内通孔骨架、直线导轨以及位移传感器；所述线圈缠绕在内通孔骨架上，所述磁钢筒与内通孔骨架之间通过所述直线导轨连接，所述位移传感器安装于所述磁钢筒与内通孔骨架之间；所述抛光油石夹具与进给机构包括抛光油石夹紧机构和抛光油石进给机构；其特征在于，所述抛光油石夹具与进给机构固定且内嵌于所述自适应伸缩力控执行器的内通孔骨架；所述控制器输出可设定的电流给所述自适应伸缩力控执行器的线圈，所述线圈通电后在所述磁钢筒中的磁场作用下输出力，且输出的力值与所述电流成比例。
2.根据权利要求1所述一种机器人末端自适应伸缩力控抛光执行器，其特征在于，所述内通孔骨架在所述直线导轨的固定和限制下，相对所述磁钢筒实现一定范围内的轴向伸缩运动，且所述内通孔骨架所处轴向位置不影响输出力值。
3.根据权利要求1所述一种机器人末端自适应伸缩力控抛光执行器，其特征在于，所述控制器通过与机器人通讯，获取抛光时所述机器人末端自适应伸缩力控抛光执行器姿态，并经过计
4.一种机器人末端自适应伸缩力控抛光执行器的工作方法，采样上述权利要求1-3中任意一项所述的一种机器人末端自适应伸缩力控抛光执行器，其特征在于，包括以下工作步骤：
5.根据权利要求4所述的一种机器人末端自适应伸缩力控抛光执行器的工作方法，其特征在于，所述抛光力实时检测、调节和重力补偿过程包括以下步骤：
6.根据权利要求4所述的一种机器人末端自适应伸缩力控抛光执行器的工作方法，其特征在于，所述自适应伸缩力控执行器的磁钢筒与内通孔骨架间的距离，会跟随所述抛光油石的消耗而变化；
...【技术特征摘要】
1.一种机器人末端自适应伸缩力控抛光执行器，包括自适应伸缩力控执行器、抛光油石夹具与进给机构、控制器；所述自适应伸缩力控执行器包括磁钢筒、线圈、内通孔骨架、直线导轨以及位移传感器；所述线圈缠绕在内通孔骨架上，所述磁钢筒与内通孔骨架之间通过所述直线导轨连接，所述位移传感器安装于所述磁钢筒与内通孔骨架之间；所述抛光油石夹具与进给机构包括抛光油石夹紧机构和抛光油石进给机构；其特征在于，所述抛光油石夹具与进给机构固定且内嵌于所述自适应伸缩力控执行器的内通孔骨架；所述控制器输出可设定的电流给所述自适应伸缩力控执行器的线圈，所述线圈通电后在所述磁钢筒中的磁场作用下输出力，且输出的力值与所述电流成比例。
2.根据权利要求1所述一种机器人末端自适应伸缩力控抛光执行器，其特征在于，所述内通孔骨架在所述直线导轨的固定和限制下，相对所述磁钢筒实现一定范围内的轴向伸缩运动，且...
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