[发明专利]一种基于程序复用的机器人五金件砂带磨削单元装置

权利要求书

1.一种基于程序复用的机器人五金件砂带磨削单元装置，其特征在于，该装置包括机械硬件系统；

所述机械硬件系统包括机器人电柜、操作面板、六自由度机器人、自涨式夹具、两个砂带磨削机、自动上下料滑台、工装量具和设备安装底座；其中，

所述机器人电柜用于控制六自由度机器人进行打磨工作；所述操作面板用于完成基本功能操作；所述六自由度机器人用于五金件砂带磨消工作；所述自涨式夹具用于对工件实施自动抓取、夹持和放下；所述两个砂带磨削机用于对工件进行精磨和粗磨工作；所述自动上下料滑台用于供应打磨单元中的毛坯件和输出产品；所述工装量具和设备安装底座用于保证套筒安装一致性，方便工人对水龙头套筒进行上下料工作。

2.一种应用权利要求1所述的一种基于程序复用的机器人五金件砂带磨削单元装置实现的控制系统与标定系统，其特征在于，所述控制系统包括气路控制模块、电路控制模块以及人机界面模块，其中：

所述气路控制模块包括2位5通电磁阀、比例阀、电磁阀、节流阀以及气动三联件，用来实现滑台自动上下料、涨紧式夹具自动装夹工件、砂带机自动张紧轮自动涨紧以及砂带机力反馈轮自动伸缩并实现恒力控制功能；

所述电路控制模块包括PLC与机器人的通讯模块、PLC与变频器、气孔电磁阀以及操作盒的通讯模块；

所述人机界面模块包括手动运行模块和自动运行模块；所述手动运行模块用来对各个电气路部分进行启停调试；所述自动运行模块用来对机器人要打磨产品的程序进行选择，并设定产品的打磨数量以反馈系统停止运行信号并对砂带机进行换砂带处理；

所述标定系统包括硬件标定装置及软件标定算法，其中：

所述硬件标定装置包括上位计算机、机器人标定杆、定位板以及标定平台；

所述软件标定算法过程为：①测量源打磨单元与新打磨单元的砂带机用户坐标系；②计算转换矩阵；③通过轨迹点换算个参数，计算得出新打磨系统的程序。

3.根据权利要求1所述的一种基于程序复用的机器人五金件砂带磨削单元装置，其特征在于，所述两个砂带磨削机为粗砂砂带机和细砂砂带机，在这2台砂带机上分别挂60#和180#的砂带，分别完成粗磨和细磨两个工作；所述砂带磨削机由砂带、小接触轮、大接触轮、力反馈接触轮、张紧调偏机构组成。

4.根据权利要求1所述的一种基于程序复用的机器人五金件砂带磨削单元装置，其特征在于，所述自动上下料滑台包括两个托板、弹簧式行程开关传感器、推拉气缸和控制气柜；所述两个托板用于放置工件，每个托板可以放置8个工件；所述弹簧式行程开关传感器用于确保工件是否已经完成夹取和放下；所述推拉气缸用于将打磨好的托板推出打磨单元以及将新的毛坯件送入打磨单元；所述控制气柜用于控制整个自动上下料滑台的开始、停止等工作。

5.根据权利要求2所述的一种基于程序复用的机器人五金件砂带磨削单元装置，其特征在于，所述标定系统中标定过程包括以下步骤：

S1：在源打磨单元里即原始单元a，将机器人标定杆安装在机器人法兰上，并将定位板及标定平台按要求安装于砂带机上，以保证标定平台与砂带机的安装位置；

S2：驱动机器人运动，使其标定杆上尖点依次对准接触到标定参考板上的“标定特征点1”至“标定特征点3”，并点选触摸屏的按钮，使PLC读取机器人对应的末端坐标值，并传送到上位计算机上；

S3：在上位计算机里，通过编程的软件计算，算出基于这三个点设计的一个坐标系，作为砂带机上的用户坐标系{R}；

而当需要将程序复制到其他打磨单元时，则需要进行如下操作：

S1：在需要进行程序复用单元即复用单元b的砂带机上进行上述标定操作，用相同的方法标定出对应的砂带机上的用户坐标系{U}；

S2：使用上位机软件计算这两个坐标系之间的变换矩阵；

S3：上位机软件利用该变换矩阵，将源程序打磨单元的打磨程序计算、转换到新打磨单元里，生产新的打磨程序，应用于新的打磨单元里。

6.根据权利要求3所述的一种基于程序复用的机器人五金件砂带磨削单元装置，其特征在于，所述小接触轮用来打磨一些曲率较大的弧面；所述大接触轮用来打磨一些平面或者曲率较小的表面；所述力反馈接触轮通过精密的气路控制，驱动接触轮伸缩，用来磨削关键的表面，实现对工件的恒力磨削；所述张紧调偏机构用来张紧砂带及纠偏砂带。