打磨工作站系統(tǒng)認(rèn)知 教學(xué)課件

工業(yè)機(jī)器人集成應(yīng)用打磨工作站系統(tǒng)認(rèn)知整個打磨工作站的功能模塊主要由四部分組成,分別為產(chǎn)品原料區(qū)、打磨機(jī)器人、打磨裝置、成品區(qū)。打磨工作站的布局形式主要有回轉(zhuǎn)式和產(chǎn)線式兩種。

（1）打磨機(jī)器人安裝在打磨裝置周邊,可針對一個或多個打磨裝置,輸送線成本與占地面積小,通過自身轉(zhuǎn)動可獲取較大的靈活性并增加生產(chǎn)量。如下圖所示。1．打磨工作站系統(tǒng)組成產(chǎn)線式:打磨機(jī)器人被集中安裝在某一區(qū)域,將所有生產(chǎn)線集中在一起,可完成一批零件不同位置的打磨,輸送線成本較高,但可減少生產(chǎn)區(qū)域資源浪費,降低人員維護(hù)成本。如下圖所示。1．打磨工作站系統(tǒng)組成1．打磨工作站系統(tǒng)組成

本打磨工作站屬于回轉(zhuǎn)式工作站，主要由原料臺、打磨工業(yè)機(jī)器人、紗布環(huán)帶機(jī)、成品臺、工件等組成。（1）打磨機(jī)器人分類

機(jī)器人打磨主要有兩種方式:一種是通過機(jī)器人末端執(zhí)行器夾持打磨工具，主動接觸工件，工件相對固定不動，因此這種打磨方式可稱為工具主動型打磨;另一種是機(jī)器人末端執(zhí)行器夾持工件，通過工件貼近接觸去毛刺機(jī)具設(shè)備，機(jī)具設(shè)備相對固定不動，因此這種打磨方式稱為工件主動打磨。本工作站采用工件主動打磨方式。2．打磨工作站機(jī)械系統(tǒng)組成

根據(jù)打磨方式，打磨機(jī)器人可以分為夾持工具型打磨機(jī)器人和夾持工件型打磨機(jī)器人。其中工具夾持型打磨機(jī)器人的末端執(zhí)行器可以連接不同打磨工具，根據(jù)生產(chǎn)需要，通過調(diào)換不同磨具，可以分別完成打磨、拋光等不同工藝工序加工，對于工件夾持型打磨機(jī)器人，通過配置不同爪手來夾持工件，分別在砂帶、砂輪、拋光機(jī)等不同的機(jī)加工設(shè)備上，完成打磨、拋光、去毛刺的全部加工。1）夾持工具型打磨機(jī)器人

工具型打磨機(jī)器人，是機(jī)器人通過操縱末端執(zhí)行器所安裝的打磨工具，完成對工件打磨加工的自動化系統(tǒng)。一般要選用6關(guān)節(jié)工業(yè)機(jī)器人，可以通過改變機(jī)器人姿態(tài)，使打磨工具可以從各種角度，完成工件不同部位的打磨加工。主要用于大型工件的打磨加工，例如大型鑄件、葉片、大型工模具等。2．打磨工作站機(jī)械系統(tǒng)組成

2）夾持工件型打磨機(jī)器人2．打磨工作站機(jī)械系統(tǒng)組成

通過機(jī)器人末端執(zhí)行器夾持工件，把工件分別送達(dá)到各種位置固定的打磨機(jī)床設(shè)備，分別完成磨削、拋光等不同工序的自動化加工系統(tǒng)。采用工業(yè)機(jī)器人本體的選型，其負(fù)載和臂載，必須滿足工件重量需要，要有足夠的工作范圍，防止工件在打磨過程中與機(jī)器人和打磨設(shè)備發(fā)生干涉，主要適用于中小零部件的自動化打磨加工。（2）打磨裝置2打磨工作站機(jī)械系統(tǒng)組成打磨裝置可以清潔底材、降低工件表面粗糙度及增強涂層的附著力。根據(jù)打磨機(jī)器人的打磨方式,打磨裝置分為機(jī)器人末端執(zhí)行器夾持式打磨工具和固定的打磨機(jī)床設(shè)備。1）夾持式打磨工具該類打磨工具一般由磨頭和柄部組成，磨頭結(jié)構(gòu)有圓柱形、半球形、圓弧形、球形等，如圖所示，也可根據(jù)打磨工件形狀自行設(shè)計，材質(zhì)一般為陶瓷、橡膠、砂布、金剛石，磨料的硬度要大于被加工材料的硬度兩倍，可采用磨頭進(jìn)行周磨和端磨。（2）打磨裝置2打磨工作站機(jī)械系統(tǒng)組成采用磨頭的打磨方式有剛性打磨和柔性打磨，剛性打磨頭的特點為成本低廉，工件外形復(fù)雜時加工效果不好，主要是使用在工件簡單，要求不高的場合。隨著工業(yè)機(jī)器人的高柔性、高自動化等優(yōu)點融入打磨領(lǐng)域，研發(fā)出浮動打磨工具，即柔性打磨。目前主要是分為閉環(huán)浮動機(jī)構(gòu)、開環(huán)浮動機(jī)構(gòu)、軸向浮動打磨工具、徑向浮動打磨工具與機(jī)器人加力傳感器五大類。圖為徑向浮動打磨工具，進(jìn)行打磨的過程中，需要用到磨具的圓周面，受力為主軸的徑向。2）打磨機(jī)床設(shè)備2．打磨工作站機(jī)械系統(tǒng)組成按打磨工藝要求，分別配置砂帶機(jī)、毛刷機(jī)、砂輪機(jī)、拋光機(jī)等，圖為本打磨工作站中所用環(huán)形砂帶打磨機(jī)，砂輪帶通過2個支撐輪和1個張緊輪保持足夠的張緊度，推桿通過氣缸用于調(diào)節(jié)張緊輪伸出距離。該環(huán)形砂帶打磨機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)速為2800r/min,電機(jī)功率30KW，砂帶規(guī)格為75×3200mm。（3）末端執(zhí)行器2．打磨工作站機(jī)械系統(tǒng)組成工具型打磨機(jī)器人的末端執(zhí)行器用于夾取磨頭的柄部，通常為夾爪式和集成式，驅(qū)動方式一般采用電動或氣動方式。圖為配置力控制器的砂輪片末端執(zhí)行器。（3）末端執(zhí)行器2．打磨工作站機(jī)械系統(tǒng)組成工件型打磨機(jī)器人的末端執(zhí)行器要根據(jù)被加工零件的形狀、尺寸進(jìn)行設(shè)計，本打磨工作站用于打磨軸套的外圓部分，采用三爪卡盤內(nèi)撐于軸套內(nèi)表面，如圖所示。

（1）電氣控制系統(tǒng)。本工作站中電氣控制系統(tǒng)主要由線槽、電線、接線端子、主令電氣、開關(guān)電源等組成。具有接地保護(hù)、斷點保護(hù)、漏電保護(hù)功能、安全符合相關(guān)的國際標(biāo)準(zhǔn)。如圖所示.3．打磨工作站電控系統(tǒng)組成

（2）工業(yè)機(jī)器人控制柜。

本控制柜型號為IRC5，支持DeviceNet，PROFINET，EtherNet/IP，PROFIBUS和CC-Link等網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的通信擴(kuò)展，搭配基于DeviceNet的帶有16個數(shù)字量輸入和輸出的板卡，它具有基于先進(jìn)的動態(tài)建模，通過減少周期時間和提供精確路徑精度自動優(yōu)化機(jī)器人的性能。3．打磨工作站電控系統(tǒng)組成1516機(jī)器人輸入信號備注機(jī)器人輸出信號備注DI10_1啟動按鈕DO10_1啟動指示燈DI10_2停止按鈕DO10_2停止指示燈DI10_3復(fù)位按鈕DO10_3復(fù)位指示燈DI10_4夾爪張開信號DO10_4三色燈紅DI10_5夾爪閉合信號DO10_5三色燈綠DI10_6砂帶底板推出信號DO10_6三色燈白DI10_7砂帶底板縮回信號DO10_8夾爪DI10_8安全門開關(guān)信號DO10_9砂帶底板氣缸

DO10_10打磨電機(jī)（1）行走導(dǎo)軌

在其他打磨工作站中，為了完成相應(yīng)的工作任務(wù)，還需設(shè)計一些輔助裝置，同時考慮工作站的總體布局，通常有行走導(dǎo)軌、工件變位機(jī)等。

工業(yè)機(jī)器人可增加外部附加軸，在六軸機(jī)器人配套移動導(dǎo)軌形成機(jī)器人的第七軸，可以讓工業(yè)機(jī)器人移動一定的距離從而增加其活動區(qū)域?？墒褂迷诙嗟罊C(jī)床之間移