智能打磨抛光系统的制作方法

本发明涉及打磨抛光，具体涉及一种智能打磨抛光系统。

背景技术：

1、目前碳纤维产品打磨主要采用人工打磨方式。手工操作一个最大的缺点就是，工人很难一直保持着恒定力抛光工件，故工件的研磨质量参差不齐，废品率高。

2、同时，传统的手工打磨，不仅费时费力，效率低下，而且工业现场的粉尘、噪声污染严重危及工人的健康，甚至危及生命。另一方面为了避免职业病的产生，工人的工作年限需要加以控制，然而研磨工人的训练周期长，熟练的技术也因此短缺。因此，能实现打磨抛光的智能化并保证工件质量和改善工业现场环境，是现阶段本技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

1、本发明需要解决的技术问题是提供一种智能打磨抛光系统，不但实现了打磨抛光的智能化，对打磨工件的表面处理程度一致性好，质量更稳定，避免了人为因素造成产品质量和产量的剧烈波动，同时降低了人工成本，而且还可避免因为打磨工序粉尘环境恶劣引起的招工难的困扰。

2、为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。

3、智能打磨抛光系统，包括地轨、设置在地轨一侧并与地轨平行设置的翻转机构以及用于实现系统智能控制的主控制器；所述翻转机构上设置有用于在翻转机构的带动下夹持工件完成工件倾斜角度调节的工装夹具；所述地轨上设置有在地轨带动下实现水平移动的机器人，机器人的器械臂末端设置有用于实现机器人对接触力敏感的力控模块，机器人电性连接有与主控制器通信连接的机器人控制器，机器人控制器还与地轨和力控模块电性连接；所述力控模块上设置有用于对工件进行打磨抛光的打磨头，打磨头为具有除尘功能的打磨头，打磨头的集尘接头连接有用于吸入含尘气体以实现含尘气体净化的除尘设备，除尘设备的一侧设置有用于对打磨头上砂纸进行更换的砂纸自动更换设备；所述主控制器与翻转机构、工装夹具、打磨头、除尘设备和砂纸自动更换设备分别电性连接。

4、优选的，所述机器人为六轴机器人，力控模块设置在机器人的六轴法兰上；所述除尘设备为防爆型脉冲滤筒除尘器；所述主控制器上设置有触摸屏。

5、优选的，所述地轨包括设置在地面上的底座固定板，底座固定板上通过螺栓连接有可实现水平调节的水平调整板，水平调整板上设置有两根平行设置并与翻转机构平行设置的导轨底梁，两根导轨底梁的两端之间分别连接有连接梁，两根导轨底梁的顶部分别设置有一根沿导轨底梁长度方向设置的导轨，两根导轨的上方设置有一滑块安装板；所述滑块安装板的下表面两侧分别设有与两根导轨一一对应滑动连接的滚珠滑块，滑块安装板的上表面设置有用于安装机器人的机器人安装座；所述机器人安装座上设置有伺服电机，伺服电机的转动轴朝下设置并连接有设置在滑块安装板上的行星减速机，行星减速机的输出轴连接有位于滑块安装板下方的齿轮，齿轮啮合连接有设置在导轨底梁上并平行于导轨设置的齿条；所述机器人安装座上还设置有自动注油器，自动注油器通过连接的注油油管分离器与滚珠滑块和齿轮连接；所述连接梁上设置有用于感应机器人安装座行程的位置传感器；所述机器人控制器的输入端与位置传感器的输出端连接，机器人控制器的输出端与伺服电机的受控端连接；

6、所述底座固定板上还设置有位于导轨底梁一侧并与导轨底梁平行设置的拖链以及设置有用于防止拖链下塌的拖链防塌轮，拖链通过拖链固定架与机器人安装座连接。

7、优选的，所述翻转机构包括相对设置的两个支撑座，两个支撑座之间转动设置有可沿垂直方向翻转的翻转框，翻转框的下表面铰接有用于驱动翻转框进行倾斜角度调节的翻转气缸，翻转气缸的底端与翻转机构的安装面铰接，翻转气缸的受控端与主控制器的输出端连接；所述工装夹具包括至少三组设置在翻转框的上表面、用于确定工件位置的固定定位组件以及若干组设置在翻转框的上表面、用于从工件底部来对工件进行可调整支撑的可调整支撑组件。

8、优选的，所述固定定位组件包括立设在翻转框上表面边缘的阶梯形支撑架，阶梯形支撑架上设置有两个分别用于与工件侧面和下表面抵接的定位块；三组所述固定定位组件呈三角形排列，且三组固定定位组件上的六个定位块从工件的侧面和下表面共计六个点定位工件位置。

9、优选的，所述可调整支撑组件包括立设在翻转框上表面的支柱，支柱的顶端通过开设的螺纹可调节连接有用于从工件的下表面支撑工件的支撑块，支柱的侧壁设置有水平设置的连接板，连接板上支设有用于从工件的下表面支撑工件的弹簧缓冲吸盘。

10、优选的，所述砂纸自动更换设备包括箱体，箱体的上表面设置有用于去除打磨头上砂纸的砂纸去除机构和若干个并排设置、用于存放不同规格砂纸并将相应砂纸贴到打磨头上的贴砂纸机构；

11、所述砂纸去除机构包括立设在箱体上表面上的支撑板，支撑板的外侧面上部设置有去料气缸，去料气缸的受控端与主控制器的输出端连接，去料气缸的伸缩杆朝下设置并连接有纵向设置且呈扁体状、用于在去料气缸的驱动下插入贴在支撑板的外侧面下部的打磨头上的砂纸和海绵垫之间以将砂纸与海绵垫分离实现砂纸撕下去除的去料压板；所述箱体的上表面开设有位于去料气缸下方、用于将去除的砂纸落入箱体内的落料口；

12、所述贴砂纸机构包括固定设置在箱体的上表面上的安装板，安装板上放置有用于拖持若干张依次堆叠在一起的砂纸的砂纸托盘，砂纸托盘的底部连接有纵向设置在箱体的内部且伸缩杆穿出安装板与砂纸托盘连接来驱动砂纸托盘向上升起以将砂纸压紧到位于上方的打磨头上的顶升气缸，顶升气缸的受控端与主控制器的输出端连接；所述安装板上立设有若干个沿砂纸托盘上砂纸的周侧均匀分布设置、用于在顶升气缸动作时对砂纸进行导向的砂纸导向杆，若干根砂纸导向杆的顶端设置有一用于实现若干根砂纸导向杆的顶端连接并露出砂纸的连接片。

13、优选的，所述连接片上相对设置有用于阻挡砂纸并在打磨头贴取顶张砂纸时避免下一张砂纸脱出的第一砂纸分料片和第二砂纸分料片。

14、优选的，所述箱体上设置有在打磨头去掉砂纸后对打磨头上的砂盘进行导正以保证后续贴砂纸时打磨头上的砂盘能够对正砂纸的砂盘导正机构，砂盘导正机构包括对称设置的两根导正杆，两根导正杆相对面的前端为向外弯的弧形面、末端为相互平行的直面且中间为由弧形面向直面平滑过度的斜面；所述箱体的上表面设置有在打磨头完成贴砂纸后、用于识别砂纸是否附着在打磨头上的色标传感器，色标传感器的输出端与主控制器的输入端连接。

15、优选的，所述系统还包括用于围出系统的工作区并将主控制器、地轨、机器人、机器人控制器、翻转机构、除尘设备和砂纸自动更换设备围设在内且具有自锁功能的安全围栏，安全围栏与主控制器电性连接。

16、由于采用了以上技术方案，本发明所取得技术进步如下。

17、本发明通过设置的机器人、机器人控制器和主控制器，不但可在短时间内完成大量的打磨工作，提高生产效率，而且可以自动化执行打磨任务，不需要人工干预，可以节省大量的时间和劳动力，提高工作效率，同时，可以使工人免受长时间重复操作的痛苦，减轻工人劳动强度，有效避免了人工操作时可能出现的误差，保证了产品质量，以及减少工人的数量，降低人工成本。

18、本发明通过设置的力控模块，可实现机器人对接触力敏感，从而实现机器人可以在曲面上施加恒定的力进行打磨，进而精确地控制打磨精度，减少了生产线上的故障率，提高了设备的稳定性和可靠性，对打磨工件的表面处理程度一致性好，质量更稳定，提高加工合格率。

19、本发明通过设置的具有除尘功能的打磨头和除尘设备，可吸入打磨过程中产生的含尘气体并对含尘气体进行净化，从而避免了因为打磨工序粉尘环境恶劣引起的招工难的困扰。

20、本发明通过设置的砂纸自动更换设备，可实现根据打磨过程中的工作需要，与机器人更换砂纸过程实现联动，与机器人配合完成砂纸的自动更换，满足机器人打磨，砂纸更换功能的实现。

21、本发明通过设置的安全围栏，可实现“开门”状态不运行的要求，保证人员在危险区域时，设备不运行。