[发明专利]全自动化的抛光工作站

权利要求书

1.一种全自动化的抛光工作站，其特征在于，包括工作台、智能机器人、机械臂和抛光机构；

所述工作台用于工件的固定及定位；

所述抛光机构安装在机械臂上，所述抛光机构包括抛光马达和抛光轮，所述抛光马达驱动抛光轮旋转实施抛光；

所述智能机器人用于根据工件定位，控制机械臂使得抛光轮与需要抛光的工件表面接触，调节机械臂进给量以及控制抛光马达旋转；

所述工作台包括旋转平台、夹具快换机构和柔性定位夹具；

所述旋转平台与伺服电机传动连接，所述伺服电机与智能机器人电连接；

所述夹具快换机构包括定位机构和锁紧机构，所述定位机构用于确定柔性定位夹具的安装位置，所述锁紧机构用于将柔性定位夹具固定在旋转平台上；

所述柔性定位夹具包括调位块与仿形块，所述仿形块用于实现与工件被夹持面的贴合，所述调位块用于通过调整使得仿形块夹紧工件；

所述智能机器人包括数据采集器、处理器和执行器；

所述数据采集器连接有测距传感器，所述测距传感器安装于机械臂与抛光机构连接端，用于测量抛光机构与需要抛光的工件表面距离；

所述处理器分别与数据采集器和执行器连接，所述处理器内置补偿模型，所述处理器根据抛光机构与需要抛光的工件表面距离以及进给量确定机械臂和抛光机构的运动量，所述补偿模型用于就抛光轮磨损情况对运动量进行补偿；

所述执行器分别与机械臂和抛光机构连接，所述执行器用于根据补偿后的运动量控制机械臂和抛光机构的运动；

所述抛光机构安装有抛光压力传感器，所述抛光压力传感器与数据采集器连接，所述抛光压力传感器用于测量传递至抛光轮对工件表面的抛光压力；

所述处理器连接有计时器，当抛光压力传感器测量到传递至抛光轮对工件表面的压力为预设的抛光压力时，所述计时器用于计量抛光轮在相应抛光压力下的抛光时长，抛光轮在不同抛光压力下对应的抛光时长分别计量，所述补偿模型采用以下公式计算抛光轮运动的补偿量：

上式中，表示抛光轮运动的补偿量；表示在第个抛光压力下抛光轮抛光单位时间的磨损量，即抛光轮半径的减小量，通过试验测试得到；表示在第个抛光压力下抛光轮的抛光时长，表示抛光轮所采用过的抛光压力数量；

若抛光轮磨损达到预设极限，则更换抛光轮，所述计时器的抛光时长清零重新计算。

2.根据权利要求1所述的全自动化的抛光工作站，其特征在于，还包括耗材架，所述耗材架用于存放抛光蜡，所述耗材架固定在机械臂的侧面位置，且通过机械臂伸展能够使得抛光轮与抛光蜡接触。

3.根据权利要求2所述的全自动化的抛光工作站，其特征在于，所述耗材架设有耗材检测装置，所述耗材检测装置与智能机器人连接，所述耗材检测装置用于检测抛光蜡存量，若抛光蜡存量达到或者低于存量下限值时，所述智能机器人发出耗材存量不足报警。

4.根据权利要求1所述的全自动化的抛光工作站，其特征在于，所述机械臂采用六轴机械臂，在智能机器人控制下，机械臂能够实现六轴运动。

5.根据权利要求1所述的全自动化的抛光工作站，其特征在于，所述抛光机构与机械臂之间设有恒力器，所述恒力器包括气压腔、浮动头、比例阀、角度调节机构、控制器、陀螺仪、气压传感器和位移传感器；

所述浮动头、气压传感器和位移传感器安装在气压腔，所述浮动头在气压作用下能够在气压腔内移动，所述位移传感器用于检测浮动头的位移量；所述气压传感器用于检测气压腔的气压值；

所述比例阀安装在气压腔的通气口，用于调节气压腔的气体量；

所述陀螺仪用于检测角度；

所述控制器分别与比例阀、陀螺仪和位移传感器连接，所述控制器根据需要抛光的工件表面角度和陀螺仪的检测角度控制角度调节机构调整抛光轮的角度；所述控制器根据位移传感器检测的浮动头位移量控制比例阀调节气压腔的气体量，使得气压腔的气压值保持恒定；

所述气压腔通过角度调节机构与机械臂连接，所述浮动头与抛光机构固定连接；

所述控制器通过PLC模块与智能机器人连接。

6.根据权利要求1所述的全自动化的抛光工作站，其特征在于，还包括防护罩，所述防护罩将工作台、智能机器人、机械臂和抛光机构罩在其内部空间。