本發(fā)明涉及一種工業(yè)機器人和在線測量裝置聯(lián)合應(yīng)用的自動加工技術(shù)，尤其涉及一種基于在線測量的汽車鑄鍛件飛邊自動打磨系統(tǒng)及工藝，該系統(tǒng)用于汽車鑄鍛件飛邊打磨去除。

背景技術(shù)：

汽車鑄鍛件，如發(fā)動機排氣歧管、主減速器殼、差速器殼、車橋、制動底板等，在汽車行業(yè)有著廣泛應(yīng)用，其品種多達數(shù)百種，年產(chǎn)量更是高達數(shù)千萬噸級。汽車鑄鍛件飛邊打磨是毛坯加工的關(guān)鍵工序，目前國內(nèi)汽車制造企業(yè)在有汽車鑄鍛件生產(chǎn)過程中普遍采用人工作業(yè)方式，該作業(yè)方式存在以下缺陷：一是汽車鑄鍛件的端面和分型面上所產(chǎn)生的飛邊以及毛刺難以去除；二是工人工作環(huán)境惡劣，存在嚴重的健康傷害隱患及環(huán)境污染；三是帶來人工勞動強度大、作業(yè)效率低、人工定位隨機性大、產(chǎn)品質(zhì)量一致性無法得到保證等難題。上述現(xiàn)狀對汽車鑄鍛件飛邊自動化、智能化打磨裝備及技術(shù)提出迫切需求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種基于在線測量的汽車鑄鍛件飛邊自動打磨系統(tǒng)及工藝，它易于實現(xiàn)自動化，打磨效率高，質(zhì)量穩(wěn)定，并可以極大改善企業(yè)作業(yè)生產(chǎn)環(huán)境。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種基于在線測量的汽車鑄鍛件飛邊自動打磨系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括在線測量裝置、控制器、夾持裝置以及打磨裝置；

所述在線測量裝置用于檢測其工作區(qū)內(nèi)是否有汽車鑄鍛工件，以及對進入其工作區(qū)內(nèi)的汽車鑄鍛工件的位置信息和點云模型信息進行采集并發(fā)送給控制器；

所述控制器用于當在線測量裝置的工作區(qū)內(nèi)有汽車鑄鍛工件時控制夾持裝置夾持汽車鑄鍛工件，以及將接收到的汽車鑄鍛工件的位置信息和點云模型信息與存儲于其內(nèi)的汽車鑄鍛件模型進行匹配，并判斷汽車鑄鍛工件是否為廢料，若不是廢料，所述控制器確定汽車鑄鍛工件要去除的部位；

所述夾持裝置用于夾持汽車鑄鍛工件；

所述打磨裝置用于對汽車鑄鍛工件進行打磨。

按上述技術(shù)方案，該系統(tǒng)還包括上下料傳送裝置，所述上下料傳送裝置用于將汽車鑄鍛件傳送到所述在線測量裝置的工作區(qū)，以及接收打磨后的汽車鑄鍛工件。

按上述技術(shù)方案，該系統(tǒng)還包括設(shè)置在所述打磨裝置下方的碎屑收集裝置，所述碎屑收集裝置用于收集汽車鑄鍛工件在打磨時飛濺出的金屬碎屑。

按上述技術(shù)方案，該系統(tǒng)還包括廢料傳送裝置，所述廢料傳送裝置用于接收被控制器判斷為廢料的汽車鑄鍛工件。

按上述技術(shù)方案，該系統(tǒng)還包括防護罩，所述防護罩設(shè)置在所述在線測量裝置、控制器、夾持裝置和打磨裝置的外側(cè)。

按上述技術(shù)方案，所述夾持裝置為工業(yè)機器人，所述工業(yè)機器人的末端設(shè)置有柔性夾具。

按上述技術(shù)方案，所述控制器外安裝有示教器。

按上述技術(shù)方案，所述柔性夾具為氣動夾具。

按上述技術(shù)方案，所述氣動夾具上設(shè)置有力傳感器，所述力傳感器用于實時監(jiān)測所述氣動夾具的夾取力信息，并將該夾取力信息發(fā)送給控制器，所述控制器根據(jù)接收到的夾取力信息控制氣動夾具的氣壓大小。

一種基于在線測量的汽車鑄鍛件飛邊自動打磨工藝，包括以下步驟：

s1、當在線測量裝置檢測到其工作區(qū)內(nèi)有汽車鑄鍛工件時，控制器控制夾持裝置夾持工件，在線測量裝置對工件的位置信息和點云模型信息進行采集并發(fā)送給控制器；

s2、控制器將接收到的信息與存儲于其內(nèi)的汽車鑄鍛件模型進行匹配，判斷工件是否為廢料，若不是廢料，所述控制器確定汽車鑄鍛工件要去除的部位；

s3、夾持裝置將汽車鑄鍛工件夾持至打磨裝置上進行打磨。

本發(fā)明，具有以下有益效果：該系統(tǒng)通過設(shè)置在線測量裝置自動采集待打磨的汽車鑄鍛件的信息，再通過控制器自動判斷待打磨的汽車鑄鍛件是否為廢料，若不是廢料則由夾持裝置自動夾持至打磨裝置上進行打磨，全程自動化作業(yè)，打磨效率高，質(zhì)量穩(wěn)定。

附圖說明

下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中：

圖1是本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的俯視圖；

圖3是本發(fā)明實施例的工藝流程圖。

圖中：1-控制器、2-示教器、3-在線測量裝置、4-夾持裝置、5-碎屑收集裝置、6-打磨裝置、7-防護罩、8-上下料傳送裝置、9-柔性夾具、10-廢料傳送裝置、11-汽車鑄鍛工件、12-支架、13-基礎(chǔ)。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

在本發(fā)明的較佳實施例中，如圖1、圖2所示，一種基于在線測量的汽車鑄鍛件飛邊自動打磨系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括在線測量裝置3、控制器1、夾持裝置4以及打磨裝置6；

在線測量裝置3用于檢測其工作區(qū)內(nèi)是否有汽車鑄鍛工件11，以及對進入其工作區(qū)內(nèi)的汽車鑄鍛工件11的位置信息和點云模型信息進行采集并發(fā)送給控制器；

控制器用于當在線測量裝置3的工作區(qū)內(nèi)有汽車鑄鍛工件11時控制夾持裝置4夾持汽車鑄鍛工件11，以及將接收到的汽車鑄鍛工件的位置信息和點云模型信息與存儲于其內(nèi)的汽車鑄鍛件模型進行匹配，并判斷汽車鑄鍛工件是否為廢料，若不是廢料，控制器確定汽車鑄鍛工件要去除的部位；

夾持裝置4用于夾持汽車鑄鍛工件11；

打磨裝置6用于對汽車鑄鍛工件11進行打磨。

在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，如圖1、圖2所示，該系統(tǒng)還包括上下料傳送裝置8，上下料傳送裝置8用于將汽車鑄鍛件11傳送到在線測量裝置的工作區(qū)，以及接收打磨后的汽車鑄鍛工件。

在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，如圖1、圖2所示，該系統(tǒng)還包括設(shè)置在打磨裝置6下方的碎屑收集裝置5，碎屑收集裝置5用于收集汽車鑄鍛工件在打磨時飛濺出的金屬碎屑。碎屑收集裝置設(shè)計為漏斗形，可以收集飛濺出的大部分金屬碎屑。

在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，如圖1、圖2所示，該系統(tǒng)還包括廢料傳送裝置10，廢料傳送裝置10用于接收被控制器判斷為廢料的汽車鑄鍛工件。

在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，如圖1、圖2所示，該系統(tǒng)還包括防護罩7，防護罩7設(shè)置在在線測量裝置、控制器、夾持裝置和打磨裝置的外側(cè)。

在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，如圖1所示，夾持裝置4為工業(yè)機器人，工業(yè)機器人的末端設(shè)置有柔性夾具9，柔性夾具由工業(yè)機器人控制。

在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，如圖1、圖2所示，所述控制器1外安裝有示教器2。

在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，如圖1所示，柔性夾具9為氣動夾具，可選用雙作用型氣動三抓卡盤。

在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，如圖1、圖2所示，氣動夾具上設(shè)置有力傳感器，力傳感器用于實時監(jiān)測氣動夾具的夾取力信息，并將該夾取力信息發(fā)送給控制器，控制器根據(jù)接收到的夾取力信息控制氣動夾具的氣壓大小，以保證鑄鍛件不會在柔性夾具夾取處留下明顯的塑性變形。

一種基于在線測量的汽車鑄鍛件飛邊自動打磨工藝，如圖3所示，包括以下步驟：

s1、當在線測量裝置檢測到其工作區(qū)內(nèi)有汽車鑄鍛工件時，控制器控制夾持裝置夾持工件，在線測量裝置對工件的位置信息和點云模型信息進行采集并發(fā)送給控制器；

s2、控制器將接收到的信息與存儲于其內(nèi)的汽車鑄鍛件模型進行匹配，判斷工件是否為廢料，若不是廢料，控制器確定汽車鑄鍛工件要去除的部位；

s3、夾持裝置將汽車鑄鍛工件夾持至打磨裝置上進行打磨。

本發(fā)明在具體應(yīng)用時，如圖1、圖2所示，該打磨系統(tǒng)包括上下料傳送裝置8、砂輪打磨機、工業(yè)機器人、柔性夾具、在線測量裝置、控制器1、廢料傳送裝置10、碎屑收集系統(tǒng)5和防護罩7。其中，上下料傳送裝置8為同一條傳送帶，傳送帶的運行狀況由控制器1控制；廢料傳送裝置為一條傳送帶，廢料傳送裝置的運行狀態(tài)由控制器控制；在線測量裝置3安裝在工業(yè)機器人和砂輪打磨機的內(nèi)側(cè)，由支架12固定在基礎(chǔ)13上；柔性夾具9的夾取部分設(shè)有力傳感器，力傳感器實時反饋柔性夾具夾取力的大小給控制器1，控制器1控制送往氣缸的空氣壓力的大?。环雷o罩7安裝在工業(yè)機器人4、控制器1、示教器2、在線測量裝置3、砂輪打磨機6、碎屑收集裝置5、上下料傳送裝置8和廢料傳送裝置10等的外面。

如圖3所示，基于上述打磨系統(tǒng)的打磨工藝流程是：控制器控制上下料傳送裝置運行，在線測量裝置檢測其工作區(qū)內(nèi)是否有汽車鑄鍛工件，若無，上下料傳送裝置繼續(xù)運行，若有，上下料傳送裝置停止運行，控制器控制工業(yè)機器人夾持工件，在線測量裝置采集汽車鑄鍛工件的位置信息和點云模型信息，并將位置信息和點云模型信息反饋給控制器，控制器將位置信息和點云模型信息與汽車鑄鍛件cad模型對比，判斷汽車鑄鍛工件是否為廢料，此時點云模型與汽車鍛鑄件cad模型間的差別指的是點云模型缺少的部分，多出的部分可以打磨掉，所以并不在計算范圍內(nèi)，若缺損部分不滿足要求，即工件為廢料，則由控制器控制工業(yè)機器人直接夾取汽車鑄鍛工件放到廢料傳送裝置上，若缺損部分滿足要求，即工件不是廢料，則與汽車鍛鑄件cad模型對比控制器確定要去除的部位，柔性夾具夾取工件至砂輪打磨機上打磨，打磨完成后工業(yè)機器人將工件放到上下料傳送裝置上，工業(yè)機器人從另一部位夾持工件，控制器再次確定要去除的部位，柔性夾具夾取工件至砂輪打磨機上進行二次打磨，打磨完成后工業(yè)機器人將工件放到上下料傳送裝置上，控制器控制上下料傳送裝置運行，即完成打磨工藝。

本發(fā)明中分兩次夾取汽車鑄鍛工件的不同部位，使汽車鑄鍛工件以不同的位姿在砂輪打磨機上打磨，可以避免汽車鑄鍛工件被夾取的部位打磨不到位的問題。柔性夾具夾取工件打磨的時候，控制器的軌跡規(guī)劃只規(guī)劃需要打磨部分的鑄鍛件模型，不需要打磨的部分不進行規(guī)劃減少工作量，以提高工作效率。

二次打磨只有在第一次打磨完成后，在線測量裝置再次檢測點云模型和汽車鍛鑄件cad模型差別超出誤差允許范圍時才進行；且控制器控制柔性夾具夾取鑄鍛件的時候盡可能避免進行二次打磨。二次打磨前由在線測量裝置檢測打磨后的工件的三維點云模型與汽車鑄鍛工件cad模型間的差別是否在誤差允許范圍內(nèi)，是，則柔性夾具夾取汽車鑄鍛工件進行二次打磨，否則，由柔性夾具將汽車鑄鍛工件放到廢料傳送裝置上。

應(yīng)當理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護范圍。