打磨是一种表面改性的工艺技术,应用普遍。常规的打磨方案采用人工打磨,生产效率低,工作周期长,而且精度不高,产品均一性差。尤其是打磨现场的噪声和粉尘污染对工人的伤害特别大。此外,大批量产品和产品换线频繁的打磨作业,对人工打磨的熟练程度、以及打磨成本效率提出了更为苛刻的要求。打磨机器人系统是一种可以完成大批量产品、各种形状产品或降低甚至消除打磨对人体健康伤害的新型打磨作业模式,能改善工人的工作环境、提高产品的一致性,降低产品生产成本,因而机器人打磨系统应用越来越多。与手持打磨相比较,机器人打磨能有效提高生产效率,降低成本,提高产品合格率,但是由于机械臂刚性及定位误差等因素,采用机器人夹持电动、气动打磨头进行打磨处理时,容易出现断刀或对工件造成损坏等情况,因此影响打磨效率、打磨精度,且无法适应工件的表面复杂形状的变化及产品快速换线要求。而现有的控制系统只能控制机器人位置。为了弥补以上设计缺陷,本发明提出一种柔性打磨控制系统和方法。技术实现要素:为克服现有技术的不足,本发明提供一种柔性打磨控制系统和方法,提高打磨效率以及打磨精度,增加打磨工件的适应范围。智能柔性打磨力控系统用于打磨、抛光、拉丝、去毛刺等批量自动化生产应用场景。广州购买力控打磨共同合作
铸件去毛刺去毛刺机器人工作分为接触性和非接触性两类。非接触性作业如喷涂和弧焊,这类机器人对轨迹位置控制精度的要求不高,但对于接触式作业,比如装配、打磨,如果还是按照传统的位置控制的话,就会出现偏差,导致容易导致过磨削或欠磨削。由此,我们不得不提到柔顺控制,柔顺控制也分为主动型和被动型,铸件去毛刺常用被动型柔顺控制。在机器人末端会添加一个柔顺机构,当末端执行器与工件发生接触时,末端柔顺执行器能够调整机器的运动轨迹,从而实现力控。如常用的弹簧(橡皮)浮动和气浮动力控打磨头,当接触力过大时,打磨头会远离工件的方向进行偏移运动,当接触力过小时,打磨头会靠近工件方向运动,从而实现衡力打磨。而闭环控制器+浮动顺随补偿器和伺服电主轴的出现又将这种柔顺控制升级了,更好的实现了轨迹位置补偿和加工速度控制。郑州智能力控打磨共同合作大儒科技的DFC智能柔性打磨力控系统响应速度更快、力控精度更高、使用更方便、打磨效率更高。
打磨抛光是个很难实现自动化生产的工艺环节。大儒科技基于对研磨工艺和打磨抛光应用场景的深刻理解,研发设计了DFC智能柔性打磨抛光力控系统,帮助企业实现自动化打磨,并取得更好的一致性和均匀性效果,提升良率,降本增效;智能柔性打磨解决方案以人为引导主体,以力控系统为工具,以基于打磨工艺的控制算法和运动规划及控制算法为中心,使得机器人的操作更简单,让机器人打磨的应用更直观。智能柔性打磨力控系统支持多种标准工业机器人,兼容ABB、KUKA、FANUC、安川、UR、爱普生、埃斯顿等多个国际、国内品牌机器人通讯协议,安装即用。DFC打磨力控系统是通用型的柔性力控制工具,可实现所有材质表面的打磨、抛光、去焊缝、去毛刺、去除合模线、清洁等的自动化需求;普遍适用于3C、汽车、家具、家电、厨卫、航空航天、运动用品、新材料新能源等领域。
因六关节机器人在定位精度、运动耦合方面表现出极大的优势,且工作空间大、工件易于夹持,其在自动化打磨应用中,包括抛光、打磨、去毛刺等方面的应用越来越普遍,但同时也面临许多挑战:1)打磨过程是一个复杂的工艺过程,对其机理的研究还不够深入,使得自由曲面的打磨加工成为模具生产、制造中的薄弱环节和制约模具制造业发展的瓶颈;2)待加工表面复杂多样,需要一种灵活的、适应性强的方式来控制打磨的精度。目前,打磨行业里应用机器人仍主要采用示教的方式,通过离线移动机器人到达目标点,然后通过机器人编程语句逐点记录。其中,为了得到要求的表面加工精度,还需要操作人员在过渡处插补点位以光顺过渡调整机器人的位姿。要完成一个复杂件的打磨作业,需要数天的示教及调试,容易出错,且对操作人员的熟练程度要求很高。力控系统柔性打磨过程,可根据工件公差和细微的位置偏移瞬间调整、保持力的大小在设定范围之内。
市场上通常力传感器与机器人来实现柔性打磨。机器人中的力传感器主要分为两类:关节部位的单轴扭矩传感器和机器人末端的6轴力传感器。其中国产的力传感器价格适中,性能也不错,量程50Nm的5000左右,跟HD的谐波减速器价格相当,很多企业能够接受。因为伺服系统中的位置传感器精度非常高,力矩传感器远没有位置传感器那样高精度,力矩传感器信号标准差为。另外,机器人中安装有力矩传感器,有一个比较大的缺陷:刚性降低,当系统中装有力矩传感器后,传动链上会有明显的变形,也即系统的刚性相比于没有力矩传感器的,会下降很多。经过粗略计算,一块与力矩传感器大小一样的钢板,其刚性是它的近10倍。我们知道,传统机器人在做位置控制时,是希望传动刚性伟大越好的。当刚性过低时,不光是控制精度下降,系统也容易不稳定。另外通过只控制电机端完成一定的位置轨迹追踪,同时测量出力矩传感器的信号,得出信号质量并不是很好,这跟系统刚性下降有关。这是由于电机端的运动,经过中间的弹簧后,再传到连杆端;由于弹簧刚性系数较其他部分小很多,导致电机运动经由弹簧后产生了波动,进而导致电机与连杆间的偏差角有波动,使得测量的力矩不够稳定。这种不稳定的力矩信号。大儒科技的打磨力控系统的可以支持:ProfiNet , TCP/IP和I/O通信。郑州销售力控打磨共同合作
大儒科技的打磨力控系统是高技术产品,完美支持力控系统的高级柔性控制。广州购买力控打磨共同合作
在现有技术中,金属表面的打磨处理目前大部分还依赖于人工,专机打磨和机器人打磨的表面粗糙度不稳定导致良率不高且对后续的表面处理带来很大的影响。
目前市面上打磨机器人还存在一些未能解决的问题:a、局限于手臂垂直平面的打磨,手臂角度不可变化,否则会受到角度产生的分力影响;b、打磨机快速触碰到产品时,由于机器人执行动作的响应速度比系统运算速度慢,会产生超出力控要求的很大的一个力,大幅度影响产品的品质,因此只能慢速的靠近,从而影响生产效率;c、当打磨机刚触碰到产品或在打磨过程中碰到一个超出控制力范围的力值时,打磨机会有跳动现象,会造成产品表面粗糙度不一致,从而影响产品的品质稳定。
在机器人手臂末端安装力控系统和打磨机,力控系统瞬间接触产品及运行过程中采用柔性浮动的控制方式,受力瞬间即可迅速反应作出调整,确保力的控制精度,实现智能柔性的力控打磨。 广州购买力控打磨共同合作
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