[发明专利]一种精密金属砂轮磨具自动刮平工艺

摘要

本发明提供一种精密金属砂轮磨具自动刮平工艺，刮平工艺包括摊料工艺和刮料工艺，摊料工艺是将混合物料通过摊料刮刀上下运动以及左右碰撞动作，辅助模具组合体本身旋转运动，使得混合物料多种成分均匀混合并且能够初步达到在圆周各个部位质量体积分布均匀；刮料工艺是将已经经过摊料工艺操作的物料通过刮料刮刀上下运动、左右碰壁动作和侧向碰壁碾压动作等，辅助模具组合体本身旋转运动，使得混合物料被刮料刮刀压实蓬松状物料，且在内芯、外圈和刮料刮刀上无物料粘附。本发明对金属砂轮制备过程中的原料金属进行摊料和刮料工艺操作，将人工经验进行参数化，提供有效工艺流程，在新老员工交接时能够提供技术支持，有效降低技术人员入门门槛。

主权项

1.一种精密金属砂轮磨具自动刮平工艺，其特征在于：包括以下步骤：（1）接通机器人本体、机器人控制器、力觉传感器、旋转平台步进电机和步进电机控制器的电源；（2）接通气动卡盘的气源；（3）气动卡盘通气，卡盘端部的夹爪张开，将模具组合体放入气动卡盘内，模具组合体内放置有均匀分布的物料；（4）气动卡盘反向通气，卡盘端部的夹爪收缩，夹紧模具组合体；（5）步进电机的驱动器控制旋转平台转动；（6）机器人末端刮刀快速接近模具组合体，机器人末端刮刀从初始零点位快速运动至刮料初始点位上方H1高度；（7）机器人末端刮刀慢速下降至初始示教点位；（8）机器人末端刮刀依次执行中间点位停留时间△T1，移动至接触外壁使得力值为F1并保持时间△T2，随后移动至接触内壁使得力值为F2并保持时间△T2，紧接着由内壁位置回到中间点位停留时间△T3，然后从中间点位开始下降高度H_下，此段机器人末端刮刀依次执行动作可视为“中位停留—触碰外壁—触碰内壁—返回中位‑中位下降”，并且在以下动作中会反复执行，可视为末端刮刀的“下降循环动作”；此处的保持力值为力觉传感器实时测得数据，并在一定允许范围内浮动，此处接触外壁或者内壁动作则由力觉传感器实时测得力值进而引导机器人本体执行相应运动；（9）在下降过程中，“下降循环动作”会一直进行，直至末端刮刀运行至竖直方向设置的最低点，此处下降高度H_下具有多种不同参数数值，且高度H_下数值会随着“下降循环动作”次数增大而减小，设定“下降循环动作”次数为4N次，此处N为自然数，在第1次到第N次时下降高度△H，在第N次到第3N次时下降高度△H/2， 在第3N次到第4N次时下降高度△H/4，此处△H为固定值；（10）机器人末端刮刀依次执行中间点位停留时间△T1，移动至接触外壁使得力值为F1并保持时间△T2，随后移动至接触内壁使得力值为F2并保持时间△T2，紧接着由内壁位置回到中间点位停留时间△T3，然后从中间点位上升高度H_上，此段机器人末端刮刀依次执行动作可视为“中位停留—触碰外壁—触碰内壁—返回中位‑中位上升”，并且在上升动作中会反复执行，可视为末端刮刀的“上升循环动作”；此处的保持力值为力觉传感器实时测得数据，并在一定允许范围内浮动，此处接触外壁或者内壁动作则由力觉传感器实时测得力值进而引导机器人本体执行相应运动；（11）在上升过程中，“上升循环动作”会一直进行，直至末端刮刀运行至初始示教点位；此处上升高度H_上具有多种不同参数数值，且高度H_上数值会随着“上升循环动作”次数增大而减小，次数设定“上升循环动作”次数为4N次, 此处N为自然数，在第1次到第N次时上升高度△H, 在第N次到第3N次时上升高度△H/2, 在第3N次到第4N次时上升高度△H/4，此处△H为固定值；（12）此时末端刮刀端部离开已刮物料，然后由初始示教点位慢速提升至初始示教点位上方H1高度；（13）机器人快速回位，机器人末端刮刀从初始示教点位上方H1高度快速运动至初始零位点；（14）旋转平台缓慢减速直至完全停下；（15）气动卡盘通气，卡盘端部夹爪张开，取出模具组合体；（16）此时刮平工艺流程结束，等待进入下个循环操作。