[发明专利]一种六轴机器人自适应去毛刺加工机构及其控制方法

说明书

本发明涉及一种六轴机器人自适应去毛刺加工机构及其控制方法，其中，毛刷电机组通过联轴器将碗型不锈钢丝刷连接组成加工单元，利用两组夹板将四组加工单元均匀固定在基座板上，并通过传感器过梁与固定在传感器底座的三维力传感器连接，经转角和法兰盘固定在六轴机器人末端。加工过程中，通过获取各电机电气数据与三维压力值，调节机器人位姿实加工平面的现自适应加工，本发明加工范围大，结构紧凑，且定位精准，可以实现自动补偿毛刷盘消耗以及加工平面的自适应加工。

技术领域

本发明属于平面加工技术领域，具体涉及一种六轴机器人自适应去毛刺加工机构及其控制方法。

背景技术

目前，针对加工后所产生的毛刺，主要采用人工去毛刺、加工中心毛刷去毛刺、专用机器人去毛刺等方法进行处理。特别是对于铣削加工后加工面边缘的翻边式毛刺，采用人工去毛刺的方法高度依赖工人经验，加工效率低、去毛刺效果差、加工成本高，同时无法适用于批量加工任务。加工中心毛刷清理能力十分有限，往往不能满足质量标准。与前两种去毛刺方式相比，机器人去毛刺效率高、去除效果稳定、生产柔性高、长期运行成本低，在工业生产中得到了广泛应用。但是，在加工过程中，常会出现毛刷磨损，加工位姿偏差等问题，影响加工效率和加工质量。

中国专利CN201811391253，机器人去毛刺盘刷消耗自动补偿机构，其提出了一种利用激光测距装置对去毛刺位置进行自动补偿的方法，解决了平面类或其他结构较简单零件的加工问题，但无法解决表面复杂零件，处理复杂平面，缺乏自适应调整能力，灵活性较差。

中国专利CN212145762U，一种可实时连续补偿的自动去毛刺装置，提出了一种在毛刷连续运转过程中，利用毛刷工作位补偿结构，根据毛刷磨损情况和磨损规律，实现实时连续补偿操作，可自动将毛刷向下连续推送，使毛刷时刻处在最佳工作状态，保证工件去毛刺的效果。该方案同样解决了平面类或其他结构较简单的零件的加工问题，但是其无法实现对大平面、转角以及复杂平面进行自适应调整。

发明内容

本发明为解决现有机器人去毛刺设备加工位姿偏移，毛刷磨损后不能及时对刀进给，导致去毛刺加工效率低、加工质量差的问题，提出一种六轴机器人自适应去毛刺加工机构及其控制方法。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：

一种六轴机器人自适应去毛刺加工机构，包括力传感器底座、三维力传感器、传感器过梁和基座板，所述基座板前侧中间位置垂直固定有定位标准杆，所述基座板上还均匀固定有若干毛刷电机组，毛刷电机组前侧通过联轴器连接有碗型不锈钢丝刷；所述三维力传感器固定在所述力传感器底座上，所述传感器过梁呈“工”字形，所述基座板背侧通过所述传感器过梁与所述三维力传感器相连接；所述力传感器底座经转角和法兰盘固定在六轴机器人末端。

进一步地，沿所述定位标准杆中心轴远离所述基座板的方向定义为所述毛刺加工机构的Z轴方向，所述三维力传感器主受力方向和各毛刷电机组均与所述毛刺加工机构的Z轴方向保持平行。

进一步地，上述六轴机器人自适应去毛刺加工机构还包括两夹板，多个毛刷电机组沿所述基座板左右侧对称布置，所述基座板左右侧及夹板上对应位置均开设有与毛刷电机组适配的半圆槽，所述多个毛刷电机组通过所述两夹板与所述基座板相固定。

进一步地，毛刷电机组的数量为四个，所述基座板左右侧各两个，且四个毛刷电机组呈矩形分布，构成四联工作组。

进一步地，部件间装配方式采用销钉定位，螺栓连接。

一种六轴机器人自适应去毛刺加工机构的控制方法，包括如下步骤：

步骤S1、启动六轴机器人、三维力传感器和四个毛刷电机组，六轴机器人末端移动至待加工位置；

步骤S2、设置不同负载和不同加工平面，通过采集四个毛刷电机组电流、电压和三维力传感器压力值，完成自适应加工参数标定；