一种切割打磨系统及其控制方法与流程

技术特征：
1.一种切割打磨系统，包括机器人(1)和变位机(4)，其特征在于：还包括换刀库(6)，机器人(1)末端安装有力控单元(502)，力控单元(502)上安装有高速电机(501)和低速电机(503)，两电机的主轴轴线平行，力控单元(502)的浮动方向与所述两电机的主轴轴线垂直；两电机带有自动换刀机构，能够从换刀库(6)中自动取放打磨头(504)、切割片(505)和标定尖端(506)。2.根据权利要求1所述的切割打磨系统，其特征在于：机器人(1)末端还安装有激光检测单元(2)，用以检测工件(3)的位姿及切割处的尺寸状态。3.根据权利要求1所述的切割打磨系统，其特征在于：力控单元(502)为单轴恒力浮动型。4.根据权利要求1所述的切割打磨系统，其特征在于：高速电机(501)转速≥12000r/min；低速电机(503)转速≤5000r/min。5.根据权利要求1所述的切割打磨系统，其特征在于：所述自动换刀机构采用bt30刀柄气动换刀机构。6.一种切割打磨系统的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)机器人(1)工具坐标系标定，包括确定力控单元(502)输出侧在机器人(1)末端法兰中心坐标系中的浮动方向向量；(2)以切割进给方向和打磨进给方向始终平行于所述浮动方向向量为前提，进行机器人(1)切割轨迹示教和打磨轨迹示教；(3)工件(3)上料，激光检测单元(2)获取工件(3)的实际位姿，得到工件(3)的实际数据；计算所述实际数据与预先获取的基准数据之间的尺寸偏差；(4)基于所述尺寸偏差，对切割轨迹进行补偿后，对工件(3)进行切割作业；(5)基于所述尺寸偏差，对打磨轨迹进行补偿后，对工件(3)进行打磨作业。7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于：步骤(1)包括：(1-1)力控单元(502)工作，其浮动方向力存在，力控单元(502)上的高速电机(501)和低速电机(503)处于机器人(1)末端法兰中心坐标系的第一位置；(1-2)机器人(1)从换刀库(6)中取标定尖端(506)，通过6点标定法，对高速电机(501)进行工具坐标系的标定，得到工具坐标系o
1-x1y1z1；(1-3)机器人(1)从换刀库(6)中取标定尖端(506)，通过6点标定法，对低速电机(503)进行工具坐标系的标定，得到工具坐标系o
2-x2y2z2；(1-4)力控单元(502)不工作，其浮动方向力消失，力控单元(502)的输出侧浮动至极限位置处并机械锁定，力控单元(502)上的高速电机(501)和低速电机(503)处于机器人(1)末端法兰中心坐标系的第二位置；(1-5)重复步骤(1-2)，得到高速电机(501)在第二位置处的新的工具坐标系o
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，即力控单元(502)输出侧在机器人(1)末端法兰中心坐标系中的浮动方向向量。8.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于：步骤(2)中，在进行机器人(1)切割轨迹示教和打磨轨迹示教时，设置关键参数，包括：(a)选择高速电机(501)/低速电机(503)；(b)取出切割片(505)种类/打磨头(504)种类；(c)选择切割转速/打磨转速；(d)选择机器人
(1)末端切割移动速度/打磨移动速度；上述(a)、(b)、(c)、(d)各自确定一种工艺数据，组合的(a)、(b)、(c)和(d)记为一组参数。9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于：对打磨轨迹示教的关键参数按照工艺顺序作跟随调整：打磨轨迹运行最后一遍之前磨削量优先，设置第一组参数；打磨轨迹运行最后一遍时磨削量少，设置第二组参数；缺陷修补，设置第三组参数。10.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于：步骤(4)中，以力控单元(502)位移变化量以及电机切割力变化量双重判断切割作业是否完成，同时激光检测单元(2)获取工件(3)被切割处的尺寸状态，判断是否切割到位。

技术总结
本发明公开了一种切割打磨系统及其控制方法，该切割打磨系统包括机器人，机器人末端的力控单元上安装有高速电机和低速电机，两电机的主轴轴线平行，力控单元的浮动方向与两电机的主轴轴线垂直；两电机带有自动换刀机构，能够从换刀库中自动取放打磨头、切割片和标定尖端；该切割打磨系统的控制方法包括机器人工具坐标系标定、切割打磨轨迹示教、轨迹补偿和自动切割打磨作业，其中机器人工具坐标系标定包括确定力控单元输出侧在机器人末端法兰中心坐标系中的浮动方向向量。本发明结构紧凑，占地小，投资少，通用性强；确定浮动方向向量后，能够保证力控单元位移方向平行于切割力方向，能够提供最优的缓冲效果。能够提供最优的缓冲效果。能够提供最优的缓冲效果。


技术研发人员：甄文臣 丁朝景 何杏兴 李松领 王富林 徐立轩 孙晓林 高旭
受保护的技术使用者：南京熊猫电子装备有限公司
技术研发日：2022.10.28
技术公布日：2023/1/31