[发明专利]大型自由曲面机器人打磨系统

摘要

本发明公开了一种大型自由曲面机器人打磨系统，其包括气动打磨头、工业机器人、机器人控制柜、移动式龙门架、视觉系统、气动控制柜和系统控制柜。打磨系统工作时，先通过基准精准标定技术快速准确地标定零件基准，再通过移动式龙门架带动工业机器人到达目标曲面，并由工业机器人带动气动打磨头按规划路径对目标曲面进行打磨，打磨过程采用气动柔顺力控制技术和法向打磨力控制技术，有效地保证打磨精度和打磨质量一致性；打磨完一个目标曲面后，由移动式龙门架带动工业机器人到达下个目标曲面，工业机器人再次带动气动打磨头按规划路径进行打磨，如此按顺序逐步完成所有自由曲面的打磨。本发明结构简单，工作范围广，适用于大型自由曲面打磨。

主权项

一种大型自由曲面机器人打磨系统，其特征在于，该系统包括：移动式龙门架、工业机器人（4）、气动打磨头（5）、视觉系统、机器人控制柜（8）、气动控制柜（9）和系统控制柜（10），其中：所述移动式龙门架用于使安装在其上的工业机器人（4）在三个方向上进行大范围移动；所述工业机器人（4）固定安装在所述移动式龙门架的滑鞍部件（3）上，以通过所述移动式龙门架的滑鞍部件（3）、横梁部件（6）和立柱部件（2）的滑动实现三个方向上的大范围移动，并通过机器人控制柜（8）的控制指令带动气动打磨头（5）按照规划路径进行精确打磨；所述气动打磨头（5）安装在所述工业机器人（4）上，用于通过压缩空气带动其端部的打磨工具高速转动，对零件自由曲面打磨，同时通过压缩空气实现柔顺力的控制，以对自由曲面进行均匀打磨；所述视觉系统包括视频采集卡和工业相机（7），其中，所述工业相机（7）安装在所述横梁部件（6）上，用于对被加工零件的基准进行精准标定，即零件基准识别和定位，为机器人路径规划提供参考基准；所述机器人控制柜（8）用于生成控制指令，控制工业机器人（4）带动气动打磨头（5）按照事先规划的路径进行运动；所述气动控制柜（9）根据系统控制柜（10）发出的指令控制其内部气动回路实现对所述气动打磨头（5）旋转运动和柔顺力的控制；所述系统控制柜（10）用于进行机器人运动学与动力学的离线解算、与所述机器人控制柜（8）进行通讯、对移动式龙门架伺服电机进行控制、对气动回路进行控制、图像采集和处理以及人机对话。