[发明专利]一种多机器人协同打磨铸锻件飞边的装置及方法

说明书

本发明公开了一种多机器人协同打磨铸锻件飞边的装置及方法，它通过将铸锻件的飞边划分为一系列个飞边打磨区域，再采用工件机器人自动抓取工件到指定工作区域，并根据规划的运动路径不断调整末端姿态使其进入不同的飞边打磨区域，每次调整到位后采用工具机器人夹持打磨刀具对每个飞边打磨区域内的所有飞边进行打磨，同时通过力控部、工控机和机器人控制柜的协同作用，实现对铸锻件进行恒力打磨。本发明可以根据规划的运动路径不断调整工件姿态，以最大限度地减少铸锻件飞边打磨盲区，从而实现铸锻件飞边的高效精确去除，缩短打磨周期，提高打磨效率，特别适用于汽车、航空航天等领域尺寸较大、形状复杂的铸锻件飞边的打磨作业。

技术领域

本发明属于工业机器人自动化加工技术领域，具体涉及一种多机器人协同打磨铸锻件飞边的装置及方法。

背景技术

以变速器壳体、发动机缸体、叶片、叶盘等为代表的铸锻件品种繁多、结构复杂，在汽车、航空航天等领域有着广泛应用，其飞边高效打磨去除对自动化打磨装备及技术提出了迫切需求。虽然目前已有关于用工业机器人夹持铸锻件或工业机器人夹持打磨刀具对铸锻件飞边进行去除的现有技术，其相对人工打磨作业方式，具有高效率、加工一致性好等优势，但也存在以下缺点：

1)当工业机器人夹持打磨刀具，工件固定时，由于工件结构复杂，工件上特殊部位由于干涉规避，存在较大的打磨盲区，须人工调整工件的方位后再进行打磨，加工不连续易导致打磨自动化程度不高、打磨周期长、打磨效率低等问题；

2)当工业机器人夹持工件(特别是尺寸较大的工件)时，由于飞边分布的位置复杂多变，在用固定打磨刀具对工件飞边去除时，机器人打磨系统因结构弱刚性问题导致机器人进给速度不宜太大，进而影响飞边去除效率，同时整个系统需要足够大的空间来调整工件的位姿以打磨工件不同部位的飞边。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多机器人协同打磨铸锻件飞边的装置及方法，其采用一个机器人自动抓取工件到指定工作区域并根据规划的运动路径不断调整工件姿态，采用另一个机器人夹持打磨刀具，可以最大限度地减少铸锻件飞边打磨盲区，从而实现铸锻件飞边的高效精确去除。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种多机器人协同打磨铸锻件飞边的装置，包括工件机器人、工具机器人、机器人控制柜和工控机；

所述工件机器人包括工件机器人本体以及安装在所述工件机器人本体的执行末端上的夹持部，所述夹持部用于夹持铸锻件；

所述工具机器人包括工具机器人本体、安装在所述工具机器人本体上的力控部以及安装在所述力控部上的打磨部，所述力控部用于实时采集铸锻件飞边打磨过程中的打磨力信息，所述打磨部用于对铸锻件的飞边进行打磨；

所述机器人控制柜用于控制工件机器人和工具机器人按照预设的协同打磨路径运动，所述协同打磨路径包括将铸锻件的飞边划分为一系列个飞边打磨区域，每个飞边打磨区域通过调整工件机器人执行末端的姿态来实现，当工件机器人执行末端的姿态调整到位后，工具机器人运动带动打磨部进入铸锻件的飞边打磨区域，且在打磨过程中，所述力控部将采集到的打磨力信息发送给工控机；

所述工控机将接收到的打磨力信息进行分析处理，并将处理结果发送给机器人控制柜，所述机器人控制柜据此调整打磨部的位置使其对铸锻件进行恒力打磨。

按上述技术方案，所述工件机器人本体的执行末端安装有快换部，所述快换部用于对夹持部进行快速更换。

按上述技术方案，所述力控部包括安装于所述工具机器人本体上的六维力传感器和设置于所述工控机内的力控模块，所述六维力传感器与所述力控模块连接，所述力控模块与所述机器人控制柜连接。

按上述技术方案，所述打磨部包括安装在所述工具机器人本体上的气动动力主轴、安装在所述气动动力主轴上的刀具快换接口以及安装在所述刀具快换接口上的打磨刀具。