本期分享要点如下
1.机器人抛光领域现状分析2。机器人抛光关键核心技术3。机器人抛光恒力浮动的必要性4。介绍4。ATI恒力浮动抛光工具5。机器人抛光应用案例5。根据张志军老师现场分享实录1分享以下内容。什么是抛光机器人？抛光机器人是一种从事抛光的工业机器人，可以智能替代人工抛光，提高工作效率，保证优良率。现在越来越多的机器人打磨中，机器人打磨一般从事去边角毛刺，焊缝打磨，内控去毛刺等等。目前机器人磨削主要分为两种工作模式:一种是通过机器人末端执行器夹持磨具，主动接触工件， 这是相对固定的。这种模式通常用于机器人负载能力差，被加工工件质量和体积较大的情况，称为工具磨削机器人；另一种是机器人末端执行器夹持工件，通过接触抛光工具对工件进行抛光，抛光工具相对固定。这种方法通常用于工件尺寸小，抛光精度要求高的情况，称为工件抛光机器人。目前，它广泛应用于3C工业、五金家具、医疗器械、汽车配件、小家电等诸多行业。二、机器人打磨恒力浮动工具的现状。我明白什么是抛光机器人。接下来，让我们一起走进它的世界吧！1.工具型磨削机器人本文知识点主要针对第一种方式。也就是说， 机器人末端执行器握持研磨工具。首先，我们来谈谈传统的磨具。传统磨具传统的磨削方法主要有铣削、圆周磨削、端面平磨、端面角磨和平面偏心磨削。其受力方向如图1所示。图1传统磨削方式浮动磨具只要机械磨削方式分为刚性磨削和柔性磨削，刚性磨头的特点是成本低，工件形状复杂时加工效果差，主要用于工件简单，要求不高的场合。根据五种传统抛光方法，将机器人高柔性、高自动化的优点融入抛光领域，研制出浮动抛光工具，即柔性抛光。目前， 它主要分为闭环浮动机构开环浮动机构、轴向浮动磨具、径向浮动磨具和机器人力传感器。图2五种柔性磨削方式按浮动方向主要分为轴向浮动和径向浮动，下面将进行分析。轴向浮动根据之前介绍的传统磨具，我们可以知道轴向受力的方式有四种:铣削、圆周磨削、端面平磨、平面偏心磨削。承受轴向压力是磨削工具最常见的方式。在实际研磨过程中，为了研磨的稳定性和一致性，要求压力一致或可控。因此，为了获得恒力，位置需要浮动，常用的方法主要是普通气缸， 伺服缸和伺服电动缸图3轴向浮动实现如何实现恒力？以伺服缸为例，主要是建立闭环控制回路并执行。机构末端放置压力传感器，电动比例阀控制气路阀口大小，从而获得气缸设定的输出压力，如图4所示。图4恒力控制原理图另外，伺服电动缸通过伺服电机控制丝杠，实现浮动和恒力控制。伺服电机一般分为三个闭环负反馈PID调节系统，三个闭环分别是电流环、速度环和位置环。详细的控制方法这里就不描述了！径向浮动在磨削过程中，必须使用磨削工具或刀具的圆周表面， 该力是主轴的径向力，如下图5所示。图5径向应力图在实现径向浮动的方法中，一种是通过杠杆原理，另一种主要是通过在主轴尾部安装浮动。机构实现整体浮动，如下图6所示。图6径向浮动方案如何实现径向浮动？在实现磨具浮动的方法中，以锉刀为例，下图7所示为ATI工业自动化解决方案，主要采用支点球面轴承和柔顺圆形活塞，这样无论刀头在磨削过程中偏移到哪里，都能在工作范围内。图7 ATI的浮动方案示意图ATI工业自动化是世界领先的机器人配套产品和机械臂工具的工程研发。公司产品包括自动换刀装置、多轴力和扭矩传感器系统、 机器人毛刺清理工具、机器人防撞传感器、旋转连接器和柔顺装置。ATI径向浮动毛刺清理工具在曲轴2自动去毛刺中的应用。工件式磨削机器人工件式磨削机器人通过机器人手爪夹持工件，将工件送到各种位置固定的磨削机床和设备上，分别完成磨削、抛光等磨削过程。图8工件磨削机器人主要由机器人本体、配备的磨削设备、夹具和力控制技术组成。三、机器人抛光关键核心技术及其案例应用如何实现恒力？打磨机器人是如何实现感知的？无论是指工具型还是工件型磨削机器人，都需要一个重要的器件——力/力矩传感器来实现其相应的功能。如下图9所示， ATI的六维力/力矩传感器采用硅应变片原理，硅应变片贴在扭力梁上。硅应变片受外力后产生电阻变化，然后转换成电压信号，再根据电压变化对应输出和扭矩的数值。图9 ATI的六维力/扭矩传感器向机器人控制器输出六个值FX、FY、FZ、TX、TY和Tz。不同的机器人根据自己的机器人控制系统开发自己的自适应软件包，经过计算后成为可执行程序，从而改变机器人工具与工件的接触力。如何用传感器打磨？原理是刀具前端不与工件接触，保持一定距离。画出工件的形状， 然后通过力控制功能的触摸动作接近它，直到它接触表面。图10磨削操作示例图10显示了磨具的工作路线与工件表面的关系:1为需要磨削的曲面工件；2是工件表面上方的粗略轨迹；3是记录三个关键点:a .记录触摸动作的起始位置(P1)；b .完成研磨位置(P2)；c .完成磨削位置4显示磨削的实际轨迹应用情况；图11为应用实例4、机器人抛光的未来趋势机器人抛光的主要优点是能提高抛光质量和产品光洁度，保证其一致性，提高生产率，一天内连续生产，改善工人工作条件，提高工人生活质量，长期在有害环境下工作， 降低对工人操作技术的要求，缩短产品更新换代的周期，减少相应的设备投资。使用磨削机器人具有长期磨削作业、生产率高、产品质量高、稳定性高的特点。随着机器人技术的发展和企业的现代化生产需求，我国越来越重视抛光机器人的应用。据GGII预测，未来几年中国抛光市场平均增速将超过30%，到2020年市场规模将超过85亿元。