机器人自动打磨线

机器人自动打磨线

一、用途说明打磨机在我们实际工作中的用途很广，它有着体积小，重量轻、外型美观、外出安装时携带方便、操作安全可靠，广泛用于各大、中、小型企业的生产制造领域中。对诸多的大、中、小型工程的零件在加工过程和对零件最终的表面处理无不扮演着极其重要的角色。如对各种规格型号的板料开割方孔、开割缺口及机架、护边、轴类等焊接后焊缝的修磨，对金属、木材、混泥土、石材等诸多方面的切割和对零件表面粗磨和精抛等。为提高工作效率、缩短制作周期，在时间上将得到了有效的保障。二、结构说明1、主要技术参数（1）打磨机名称：GWS6-100。（2）输入功率：670W。（3）输出功率：340W。（4）无负载时转速：11000转/分。（5）砂轮片允许最大直径：100MM。（6）机体绝缘等级：E。（7）噪声分贝值：不得大于102Db(A).（8）机身重量：约 1.4KG。2、主要结构（1）启停开关。（2）辅助手把。（3）转轴闭锁按扭。（4）砂轮定位套。（5）防护防罩、法兰、紧定螺钉。（6）砂轮托圈。（7）护手片。（8）砂轮夹紧螺母。（9）后手把防护罩。三、相关附件（1）砂轮托圈松紧扳手。（2）砂轮夹紧螺母锁定扳手。（3）地拖线。（4）碳刷、端子。（5）钻石锯片、打磨片、切割片。（6）环形钢丝轮（7）抛光片（8）防护眼镜。（9）口罩（防尘护罩等）。（10）专用拆卸、仪表检测等工具。四、使用与保养1、正确的使用方法（1）使用打磨机前请仔细检查保护罩、辅助手柄，必须完好无松动。（2）装好砂轮片前注意是否出现有受潮现象和缺角等现象，并且安装必须牢靠无松动，严禁不用专用工具而用其他外力工具敲打砂轮夹紧螺母。（3）使用的电源插座必须装有漏电开关装置，并检查电源线有无破损现象。（4）打磨机在使用前必须要开机试转，看打磨片运行是否平稳正常，检查对碳刷的磨损程度由专业人员适时更换，确认无误后方可正常使用。（5）打磨机在操作时的磨切方向严禁对着周围的工作人员及一切易燃易爆危险物品，以免造成不必要的伤害。保持工作场地干净、整洁。正确使用，确保人身及财产安全。（6）使用打磨机时要切记不可用力过猛，要徐徐均匀用力，以免发生打磨片撞碎的现象切割V带，如出现打磨片卡阻现象，应立即将打磨机提起，以免烧坏打磨机或因打磨片破碎，造成不安全隐患。

图1：平钢板间对焊、压力容器焊接、工程机械焊接件

2、铸件表面打磨

很多铸件的实际几何尺寸与设计值误差较大，还有料口、冒口和合模线等，如几吨重的发电机组转动叶轮等。要控制砂带机把这些多余部分打磨掉，使得铸件的几何尺寸尽可能接近其CAD模型的尺寸。

图2：发动机叶轮等两种要打磨抛光铸件例子

3、堆焊表面打磨

一些密炼机转子等关键性零件的整个外表面要堆焊一层耐磨合金。在堆焊前要对外表面进行打磨，去掉多余的铸钢，使其几何尺寸误差在一定范围内。在堆焊后要对外表面进行打磨和抛光，保证其几何尺寸误差和表面光洁度等满足设计要求。

图6 该零件内孔焊合金后需要打磨图7 该零件椭圆区域内的弧面及斜平面焊后需要打磨

二、打磨要求及特点

1、这类要打磨的工件都几吨重，要吊到打磨对应的工装上。这就要求打磨机器人不能影响吊放工件操作。

2、工件太重，所以必须采用高效砂带机运动，对工件表面进行打磨。

3、工件的整个外表面或至少两个面要打磨，需要带变位功能的精确定位工装。有些工装要能带动工件精密转动，与砂带机一起数控联动才能完成打磨抛光。

4、平面的打磨需要三维机器人就可以，而转轴类需要四轴和五轴机器人带动砂带机打磨面可以转动和摆动、实时调整砂带机打磨面的法线方向使其与整打磨处工件曲面法线方向相同。

5、砂带机打磨轮及砂带宽度等的选择要精确，转动和摆动精度要高，保证适合所要求的

打磨面。

6、通常轴类件的直径范围可大于φ2000mm，长度方向打磨范围可达8000mm以上，所以机器人的行程要大，刚性要好，运动速度要快，精度要高。

7、有时要可换打磨工具，如不同尺寸的砂带机和不同的打磨工件，检测工件等。

8、要能利用CAM和示教两种方法生产打磨程序。

三、推荐方案简介

随着要打磨抛光工件的差异，其打磨机器人方案和工装也不同。下面就是几个典型的方案：

1、三轴打磨机器人

本方案是针对大型平板类件焊口的打磨抛光，为此计划采用如图8所示的一台悬臂式三轴机器人，带动砂带机对焊口进行打磨抛光。

整体设备包含：

1、三轴打磨机器人1台，

2、桁架一套，

3、角度位置检测传感器（测量对转台转动停止后所停止的角度），

4、打磨砂带机1台套，

5、控制系统1套，

6、安全防护网和吸气排尘屑机构1套。

图8：左图是三轴悬臂式打磨机器人处于停靠位置图，右图是打磨焊缝示意图。

2、五轴五联动机器人

本方案是针对转子类件的打磨抛光，为此计划采用如图9所示的一台五轴机器人，带动砂带机对毛坯件进行打磨和抛光。整体设备包含：5D机器人1台，桁架一套，重载卧式旋转平台1台套，打磨砂带机1台套，精密激光位置检测传感器1套，安全防护网和吹吸气自动排尘屑机构1套。

工作过程是机器人及砂带机处于安全停靠位置，毛坯件被人工吊放在重载卧式旋转平台上面，重载卧式旋转平台尾部顶尖以一端轴心顶尖孔为基准把整个毛坯顶到理想位置。然后人工夹紧毛坯件，接着机器人将根据工序要求对所要加工面进行打磨。根据不同的打磨和抛光工序需要人工换上对应的砂带。完成打磨抛光后机器人运动到安全的停靠位置，人工吊走零件。下面是整套系统的各个主要部分介绍：

图9：悬臂式五轴打磨机器人方案，通过砂带机的转动和摆动可以对任何曲面打磨抛光。

在图10中砂带机以Z轴中心为轴转动和摆动。这样就能保证砂带机打磨面与要打磨曲面局部法线矢量方向相同。重载卧式旋转平台上的转动轴叫A轴，它带动工件转动。其中B 轴是砂带机以Z轴为轴心的转动轴，在±180度范围内转动砂带面。C轴是摆动轴，带动砂带以做俯仰升降运动。ABC三个轴都是由精密伺服电机（配19位绝对值式高分辨率编码