CN110355666A - 一种矫形金属内植物机器人自动打磨抛光系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种矫形金属内植物机器人自动打磨抛光系统，属于机器人应用系统技术领域。所述的矫形金属内植物机器人自动打磨抛光系统包括工件放置台、打磨机、双工位抛光机、六轴机器人、输送线、工件抓具、PLC控制系统、安全围栏，所述工件放置台上放置矫形工件，所述工件抓具安装在六轴机器人的第六轴上；所述PLC控制系统与六轴机器人、打磨机、双工位抛光机及输送线连接，控制六轴机器人执行对矫形工件的抓取、打磨、抛光、输送的动作。本发明适用工件的形状广泛，对工件打磨抛光效果可定制性强，加工的工件精度高，工件之间的差异性小，节省了对人员的占用，提高了工作效率。
Description
技术领域
本发明属于机器人应用技术领域，具体涉及一种矫形金属内植物机器人自动打磨抛光系统。
背景技术
人体内植的矫形金属工件由于形状不规则，普通的加工方式很难达到所需的形状要求，所以该类工件往往采用特殊的加工方式，其中就有打磨加工，将工件打磨成要求的形状。另外为了提高工件的美观效果，避免工件加工过程中留下的毛刺、锋利边缘对人体的划伤，工件表面要经过特殊处理，其中有种打磨、抛光表面处理工艺。目前对于该类工件的打磨、抛光都是通过人工来完成，其效率低，工作量大，并且人工打磨稳定性差，往往引起工件形状差异，甚至造成工件报废。
发明内容
本发明通过提供一种矫形金属内植物机器人自动打磨抛光系统，以解决现有技术中采用人工方式进行工件的打磨、抛光，效率低下的技术问题。
为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：
一种矫形金属内植物机器人自动打磨抛光系统，包括工件放置台、打磨机、双工位抛光机、六轴机器人、输送线、工件抓具、PLC控制系统、安全围栏，所述工件放置台上放置矫形工件，所述工件抓具安装在六轴机器人的第六轴上；所述PLC控制系统与六轴机器人、打磨机、双工位抛光机及输送线连接，控制六轴机器人执行对矫形工件的抓取、打磨、抛光、输送的动作。
优选地，所述工件放置台包括放置台架、第一工件放置架、第二工件放置架和工件挡板，所述第一工件放置架和第二工件放置架上设有凹槽，所述凹槽用于放置矫形工件，所述工件挡板设于第一工件放置架和第二工件放置架的前端。
优选地，所述工件抓具包括第一夹爪、第二夹爪、夹爪气缸以及抓具安装板，所述抓具安装板固定于六轴机器人上，夹爪气缸安装于抓具安装板上，第一夹爪、第二夹爪安装于夹爪气缸上，夹爪气缸与PLC控制系统连接，控制第一夹爪、第二夹爪的开闭。。
优选地，所述双工位抛光机两侧设有抛光轮。
优选地，所述输送线位于安全围栏外的一侧设有工件收集箱。
优选地，所述安全围栏上设有安全门，所述安全门上安装有检测开关，所述检测开关与PLC控制系统连接。
优选地，所述PLC控制系统包括中央处理器以及与中央处理器连接的工件模型预存模块、设备模型预存模块、离线编程模块、机器人控制模块、机器人运动仿真模块、代码生成模块、打磨报警模块、抛光报警模块、夹爪气缸控制模块、打磨机控制模块、抛光机控制模块，输送线控制模块、检测开关模块；工件模型预存模块内预存有工件模型，设备模型预存模块内预存有打磨机、双工位抛光机模型，离线编程模块分别从工件模型预存模块、设备模型预存模块调入工件3D模型、设备3D模型，中央处理器根据调入的工件3D模型、设备3D模型生成机器人运动轨迹，机器人运动仿真模块根据运动轨迹虚拟模拟机器人运动，检查六轴机器人运动过程中有无机械限位或碰撞产生，若机器人运动轨迹正常，则代码生成模块根据机器人运动轨迹生成后置代码直接输送到机器人控制模块，所述机器人控制模块用于控制机器人的所有运行动作，打磨报警模块自动计算砂带的磨损量，当砂带磨损量达到预设值时或者打磨机出现故障时，打磨报警模块向操作者发出报警提示，抛光报警模块通过传感器自动检测抛光轮的损耗，当抛光轮损耗量超过预设值或者双工位抛光机发生故障时，抛光报警模块向操作者发出警报提示，夹爪气缸控制模块用来控制夹爪气缸的开闭，打磨机控制模块用来控制打磨机的启动和停止，抛光机控制模块用来控制双工位抛光机的启动和停止，输送线控制模块用来控制输送线的启动和停止；检测开关模块用来检测安全门的打开和关闭状态，进而通过中央处理器控制整个系统的启动和停止。
本发明的有益效果是：
本发明矫形金属内植物机器人自动打磨抛光系统适用工件的形状广泛，对工件打磨抛光效果可定制性强，加工的工件精度高，工件之间的差异性小，节省了对人员的占用，提高了工作效率。
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图。
图2是本发明的俯视结构示意图。
图3是本发明六轴机器人与工件连接结构示意图。
图4是本发明的工件放置台结构示意图。
图5是本发明的工件抓具结构示意图。
图6是本发明的控制系统结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
如图1至图3所示，一种矫形金属内植物机器人自动打磨抛光系统，包括工件放置台1、打磨机2、双工位抛光机3、六轴机器人4、输送线5、工件抓具6、PLC控制系统安装于控制柜9内、安全围栏8，所述工件放置台1上放置矫形工件10，所述工件抓具安装在六轴机器人的第六轴上；所述PLC控制系统与六轴机器人、打磨机、双工位抛光机及输送线连接，控制六轴机器人执行对矫形工件的抓取、打磨、抛光、输送的动作。输送线5位于安全围栏8外的一侧设有工件收集箱7；所述双工位抛光机3两侧设有抛光轮3001。所述安全围栏8上设有安全门，所述安全门上安装有检测开关，所述检测开关与PLC控制系统连接。
如图4所示，所述工件放置台1包括放置台架1001、第一工件放置架1002、第二工件放置架1003和工件挡板1004，所述第一工件放置架1002和第二工件放置架1003上设有凹槽，所述凹槽用于放置矫形工件10，所述工件挡板1004设于第一工件放置架和第二工件放置架的前端。
如图5所示，所述工件抓具包括第一夹爪6001、第二夹爪6002、夹爪气缸6003以及抓具安装板6004，所述抓具安装板6004固定于六轴机器人4上，夹爪气缸、第一夹爪、第二夹爪安装于抓具安装板上，夹爪气缸与PLC控制系统连接，控制第一夹爪、第二夹爪的开闭。
如图6所示，所述PLC控制系统包括中央处理器以及与中央处理器连接的工件模型预存模块、设备模型预存模块、离线编程模块、机器人控制模块、机器人运动仿真模块、代码生成模块、打磨报警模块、抛光报警模块、夹爪气缸控制模块、打磨机控制模块、抛光机控制模块，输送线控制模块、检测开关模块；工件模型预存模块内预存有工件模型，设备模型预存模块内预存有打磨机、双工位抛光机模型，离线编程模块分别从工件模型预存模块、设备模型预存模块调入工件3D模型、设备3D模型，中央处理器根据调入的工件3D模型、设备3D模型生成机器人运动轨迹，机器人运动仿真模块根据运动轨迹虚拟模拟机器人运动，检查六轴机器人运动过程中有无机械限位或碰撞产生，若机器人运动轨迹正常，则代码生成模块根据机器人运动轨迹生成后置代码直接输送到机器人控制模块，所述机器人控制模块用于控制机器人的所有运行动作，打磨报警模块自动计算砂带的磨损量，当砂带磨损量达到预设值时或者打磨机出现故障时，打磨报警模块向操作者发出报警提示，抛光报警模块通过传感器自动检测抛光轮的损耗，当抛光轮损耗量超过预设值或者双工位抛光机发生故障时，抛光报警模块向操作者发出警报提示，夹爪气缸控制模块用来控制夹爪气缸的开闭，打磨机控制模块用来控制打磨机的启动和停止，抛光机控制模块用来控制双工位抛光机的启动和停止，输送线控制模块用来控制输送线的启动和停止；检测开关模块用来检测安全门的打开和关闭状态，进而通过中央处理器控制整个系统的启动和停止。
以上实施例中，控制系统控制机器人完成工件拾取、工件打磨、工件抛光、成品工件的放置和运输动作。具体流程如下：底座固定的六轴机器人4带动工件抓具6运动到工件放置台1上的待抓取矫形工件10附近的设定位置，然后第一夹爪6001和第二夹爪在夹爪气缸6003驱动下，使放置在第一工件放置架1002、第二工件放置架1003凹槽中的待抓取矫形工件10被夹紧在第一夹爪6001、第二夹爪6002对应凹槽中，然后六轴机器人4动作，带动矫形工件10到打磨工位的同时，打磨机2上安装的砂带2001运动，六轴机器人4带着矫形工件10在预定的打磨路径上运动，完成工件的打磨工艺，然后六轴机器人4带动矫形工件10运动到抛光工位，在双工位抛光机3转动的抛光轮3001上通过预定的抛光运动路径完成矫形工件10的抛光工艺，再把矫形工件10带到输送线5附近的设定位置，控制系统控制夹爪气缸6003张开，矫形工件10被水平放置到输送线5上，由输送线5输送矫形工件10到成品工件收集箱7中。安全围栏8确保工作中的人员安全，当操作人员打开安全门时，安全门上的检测开关发送信号给控制系统，控制系统立即发出停机指令，该系统立即停机，等人员退出该区域，关闭安全门，该系统才能重新启动。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种矫形金属内植物机器人自动打磨抛光系统，其特征在于，包括工件放置台、打磨机、双工位抛光机、六轴机器人、输送线、工件抓具、PLC控制系统、安全围栏，所述工件放置台上放置矫形工件，所述工件抓具安装在六轴机器人的第六轴上；所述PLC控制系统与六轴机器人、打磨机、双工位抛光机及输送线连接，控制六轴机器人执行对矫形工件的抓取、打磨、抛光、输送的动作。
2.根据权利要求1所述的矫形金属内植物机器人自动打磨抛光系统，其特征在于，所述工件放置台包括放置台架、第一工件放置架、第二工件放置架和工件挡板，所述第一工件放置架和第二工件放置架上设有凹槽，所述凹槽用于放置矫形工件，所述工件挡板设于第一工件放置架和第二工件放置架的前端。
3.根据权利要求1所述的矫形金属内植物机器人自动打磨抛光系统，其特征在于，所述工件抓具包括第一夹爪、第二夹爪、夹爪气缸以及抓具安装板，所述抓具安装板固定于六轴机器人上，夹爪气缸安装于抓具安装板上，第一夹爪、第二夹爪安装于夹爪气缸上，夹爪气缸与PLC控制系统连接，控制第一夹爪、第二夹爪的开闭。
4.根据权利要求1所述的矫形金属内植物机器人自动打磨抛光系统，其特征在于，所述双工位抛光机两侧设有抛光轮。
5.根据权利要求1所述的矫形金属内植物机器人自动打磨抛光系统，其特征在于，所述输送线位于安全围栏外的一侧设有工件收集箱。
6.根据权利要求1所述的矫形金属内植物机器人自动打磨抛光系统，其特征在于，所述安全围栏上设有安全门，所述安全门上安装有检测开关，所述检测开关与PLC控制系统连接。
7.根据权利要求1所述的矫形金属内植物机器人自动打磨抛光系统，其特征在于，所述PLC控制系统包括中央处理器以及与中央处理器连接的工件模型预存模块、设备模型预存模块、离线编程模块、机器人控制模块、机器人运动仿真模块、代码生成模块、打磨报警模块、抛光报警模块、夹爪气缸控制模块、打磨机控制模块、抛光机控制模块，输送线控制模块、检测开关模块；工件模型预存模块内预存有工件模型，设备模型预存模块内预存有打磨机、双工位抛光机模型，离线编程模块分别从工件模型预存模块、设备模型预存模块调入工件3D模型、设备3D模型，中央处理器根据调入的工件3D模型、设备3D模型生成机器人运动轨迹，机器人运动仿真模块根据运动轨迹虚拟模拟机器人运动，检查六轴机器人运动过程中有无机械限位或碰撞产生，若机器人运动轨迹正常，则代码生成模块根据机器人运动轨迹生成后置代码直接输送到机器人控制模块，所述机器人控制模块用于控制机器人的所有运行动作；打磨报警模块自动计算砂带的磨损量，当砂带磨损量达到预设值时或者打磨机出现故障时，打磨报警模块向操作者发出报警提示；抛光报警模块通过传感器自动检测抛光轮的损耗，当抛光轮损耗量超过预设值或者双工位抛光机发生故障时，抛光报警模块向操作者发出警报提示；夹爪气缸控制模块用来控制夹爪气缸的开闭；打磨机控制模块用来控制打磨机的启动和停止；抛光机控制模块用来控制双工位抛光机的启动和停止；输送线控制模块用来控制输送线的启动和停止；检测开关模块用来检测安全门的打开和关闭状态，进而通过中央处理器控制整个系统的启动和停止。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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