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机器人打磨:恒力打磨浮动工具和案例分享

什么是打磨机器人
打磨机器人是从事抛光的工业机器人。智能更换手动抛光可以提高工作效率并确保产品质量。

如今,在越来越多的机器人抛光中,机器人抛光通常用于对边缘和角落进行去毛刺,焊缝抛光和内部腔体控制去毛刺。

机器人抛光目前主要分为两种工作方法:

一种是通过机器人末端执行器夹紧磨削工具,主动接触工件,并且工件相对固定。当机器人的负载能力较差且工件的质量和体积较大时,通常使用此方法。这称为工具类型。抛光机器人;

另一个是机器人末端执行器夹紧工件,然后通过靠近磨具的工件对工件进行抛光。研磨工具是相对固定的。该方法通常在工件尺寸较小且要求较高的研磨精度时使用。它称为工件。类型抛光机器人。目前,它被广泛用于3C行业,五金家具,医疗设备,汽车配件,小型家用电器等许多行业。


机器人磨恒力浮动工具概况

了解什么是抛光机器人后,让我们走进它的世界!

1.工具型研磨机器人
本文的知识点主要针对第一种方法,即,机器人末端执行器抓住磨削工具。首先,让我们谈谈传统的磨削工具。

▶传统磨具
传统的磨削主要包括五种方法:铣削,圆周磨削,端面磨削,端面角磨削和平面偏心磨削。力的方向
▶浮动打磨工具
只要将机械磨削方法分为刚性磨削和柔性磨削,刚性磨削头的特点就是成本低,在工件形状复杂时加工效果不好。它主要用于工件简单而不苛刻的场合。

根据五种传统的磨削方法,将机器人的高灵活性和高自动化优势整合到了磨削领域,并开发了一种浮动磨削工具,即柔性磨削。目前,它主要分为五类:闭环浮动机构,开环浮动机构,轴向浮动磨具,径向浮动磨具和机器人加力传感器。
按照浮动方向,主要分为轴向浮动和径向浮动。下面将分析这两种方法。

▶轴向浮子
根据前面介绍的传统磨削工具,可以知道轴向力是铣削,圆周磨削,端面磨削和平面偏心磨削。轴承轴向压力是磨具承受力的最常见方式。在实际的抛光过程中,为了保持抛光的稳定性和一致性,压力必须保持一致或可控。因此,为了获得恒定的力,该位置需要浮动。常用的方法主要有三种:普通缸,伺服缸和伺服电动缸。
如何达到恒力?
以伺服缸为例,其主要目的是建立一个闭环控制回路。压力传感器位于执行器的末端,电动比例阀控制空气回路阀口的尺寸,从而获得气缸设定的输出压力。
此外,伺服电动缸通过伺服电机控制丝杠,以实现浮动和恒力控制。伺服电动机通常分为三个闭环负反馈PID调节系统。三个闭环是电流环,速度环和位置环。具体的控制方法在此不再详细描述!

▶径向浮动
在研磨过程中,需要使用一个或多个研磨工具的圆周表面,力为主轴的径向。
在实现径向浮动的方法中,一种是通过杠杆原理,另一种主要是通过在主轴尾部安装浮动机构来实现整体浮动。
如何实现径向浮动?
在实现磨具浮动的方法中,以锉刀为例。下图7显示了ATI工业自动化解决方案,该解决方案主要使用支点球面轴承和柔顺的圆形活塞,因此无论在磨削过程中刀头偏向何处都可以制造该解决方案。在工作范围内。
ATI工业自动化公司是机器人配件产品和机器人手臂工具的全球领先的工程研发公司。它的产品包括自动换刀装置,多轴力和扭矩传感器系统,机器人毛刺清洁工具,机器人防撞传感器,旋转连接器和法规遵从性设备。
2.工件式磨削机器人
工件型磨削机器人通过机器人夹具夹持工件,并将工件发送到各种固定位置的磨床。它是一个磨削机器人自动处理系统,可以完成不同的过程,例如磨削和抛光以及各种过程。
它主要由四个部分组成:机器人主体,配备的研磨设备,夹具和力控制技术。


机器人抛光关键核心技术及其案例应用

如何达到恒力?打磨机器人如何实现感知?不管指工具型或工件型打磨机器人实现其相应的功能都需要一个重要器件—力/力矩传感器。

如下图9所示,ATI的六轴力/扭矩传感器采用了硅应变计的原理。硅应变计连接到扭力梁。硅应变计的电阻值在受到外力作用后发生变化,然后转换为电压信号。电压变化对应于输出力和转矩的值。
传感器将六个值Fx,Fy,Fz,Tx,Ty和Tz输出到机器人控制器。不同的机器人根据其机器人控制系统开发自己的合适软件包。计算后,它们成为可执行程序。从而改变机器人工具与工件之间的接触力。

如何抛光传感器?
原理是,工具的前端不接触工件,保持一定的距离,描述工件的形状,然后通过力控制功能的接触动作接近表面。
研磨工具的工作路径与工件表面之间的关系:
1是需要抛光的弯曲工件
是工件表面上方的粗糙轨迹
三是记录三个关键点:
一个。记录触摸动作的开始位置
b。磨削结束位置
C。工作结束
显示了抛光的实际轨迹

机器人抛光的未来趋势

机器人抛光的主要优点是可以提高抛光质量和产品光洁度,确保其一致性,提高生产率,在一天内连续生产,改善工人的工作条件,改善工人的生活质量,并可以在有害环境下工作长期使用,降低了工人的技能要求,缩短了产品改型周期,减少了相应的投资设备。使用抛光机器人具有长期抛光操作,高生产率,高质量和高产品稳定性的特征。

随着机器人技术的发展和企业现代化生产的需要,我国越来越重视抛光机器人的应用。据GGII估计,未来几年中国抛光和抛光市场的平均增长率将超过30%,到2020年市场规模将超过85。亿元。


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