[发明专利]带有工具自动切换功能的机器人柔性打磨系统

说明书

本发明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。

技术领域

本发明属于工件加工领域，具体为一种机器人柔性打磨系统。

背景技术

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。

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。

发明内容

本发明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。

为了实现上述目的，本发明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。

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。

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。

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。

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。

优选地，刀柄架设有两层或两层以上。

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。

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。

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。