CN110625491A - 打磨设备以及打磨方法 - Google Patents

打磨设备以及打磨方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110625491A
CN110625491A CN201910810734.9A CN201910810734A CN110625491A CN 110625491 A CN110625491 A CN 110625491A CN 201910810734 A CN201910810734 A CN 201910810734A CN 110625491 A CN110625491 A CN 110625491A
Authority
CN
China
Prior art keywords
data
polishing
robot
grinding
high point
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910810734.9A
Other languages
English (en)
Inventor
夏海渤
张志毅
王浩
孙禹
李丽
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CRRC Qingdao Sifang Co Ltd
Original Assignee
CRRC Qingdao Sifang Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CRRC Qingdao Sifang Co Ltd filed Critical CRRC Qingdao Sifang Co Ltd
Priority to CN201910810734.9A priority Critical patent/CN110625491A/zh
Publication of CN110625491A publication Critical patent/CN110625491A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B27/00—Other grinding machines or devices
    • B24B27/0007—Movable machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B27/00—Other grinding machines or devices
    • B24B27/0084—Other grinding machines or devices the grinding wheel support being angularly adjustable
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B27/00—Other grinding machines or devices
    • B24B27/033—Other grinding machines or devices for grinding a surface for cleaning purposes, e.g. for descaling or for grinding off flaws in the surface
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B49/00—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
    • B24B49/12—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation involving optical means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B49/00—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
    • B24B49/14—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation taking regard of the temperature during grinding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B51/00—Arrangements for automatic control of a series of individual steps in grinding a workpiece
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
    • B25J11/005—Manipulators for mechanical processing tasks
    • B25J11/0065—Polishing or grinding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1602—Programme controls characterised by the control system, structure, architecture
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1656—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators
    • B25J9/1664—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators characterised by motion, path, trajectory planning
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1679—Programme controls characterised by the tasks executed

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

本发明公开了一种打磨设备以及打磨方法。其中，该打磨设备包括：测量装置，用于采集被打磨对象的数据；机器人，安装在移动装置之上，并在机器人的一端安装打磨工具；控制器，分别与测量装置和机器人通信，用于分析接收到的数据得到高点区域数据，并基于高点区域数据控制机器人执行高点打磨的动作。本发明解决了解决了现有技术采用人工作业方式对被打磨对象进行打磨所导致的打磨效率低的技术问题。

Description

打磨设备以及打磨方法
技术领域
本发明涉及工业加工技术领域，具体而言，涉及一种打磨设备以及打磨方法。
背景技术
在高铁车体生产的过程中，为了保证车体表面的光顺、美观，需要在车体表面进行多次腻子刮涂、腻子打磨作业。然而，由于刮涂腻子的流动性以及人工刮涂过程中力度的不稳定性，刮涂后的腻子涂层容易存在肌瘤、台阶棱、连续凸点、凸台、麻点等缺陷，因此，在腻子打磨过程中需要将突起的曲线区域打磨平整。
目前，高铁车体腻子打磨工序主要采用人工作业方式进行打磨，人工作业方式对车体进行打磨存在作业环境差、生产效率低、劳动强度大、打磨质量一致性差等问题。
针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种打磨设备以及打磨方法，以至少解决解决了现有技术采用人工作业方式对被打磨对象进行打磨所导致的打磨效率低的技术问题。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种打磨设备，包括：测量装置，用于采集被打磨对象的数据；机器人，安装在移动装置之上，并在机器人的一端安装打磨工具；控制器，分别与测量装置和机器人通信，用于分析接收到的数据得到高点区域数据，并基于高点区域数据控制机器人执行高点打磨的动作。
进一步地，移动装置包括：可沿水平方向移动的移动导轨，其上设有移动载板，其中，移动导轨布置在车体的一侧。
进一步地，移动载板设有第一安装接口和第二安装接口，第一安装接口用于将机器人与移动导轨固连；第二安装接口用于将测量装置与移动导轨固连。
进一步地，打磨工具为圆盘形打磨盘，打磨介质为圆盘形砂纸。
进一步地，在数据为车体表面的型面数据的情况下，测量装置通过检测车体表面，采集车体表面的型面数据，并将型面数据发送到控制器。
进一步地，控制器包括：提取模块，用于从车体表面的型面数据中提取高点区域数据，其中，高点区域数据至少包括：车体表面上高点区域的形状、大小、位置；处理模块，用于根据高点区域数据，生成打磨轨迹；发送模块，用于将打磨轨迹发送给机器人。
进一步地，高点区域数据为从车体表面的型面数据中识别到的缺陷区域的数据，其中，处理模块基于缺陷区域的数据确定路径，得到打磨轨迹。
进一步地，机器人包括：接收装置，用于接收打磨轨迹；存储模块，用于存储预先设定的打磨工艺参数，其中，打磨工艺参数包括：打磨压力、移动速度、打磨工具转速；控制模块，用于根据打磨轨迹和打磨工艺参数，控制打磨工具执行高点打磨的动作。
进一步地，打磨轨迹的起始位置的进刀方向和结束位置的退刀方向均与车体表面呈预定夹角。
进一步地，打磨工具的圆盘与车体表面呈预定夹角相互接触。
进一步地，打磨轨迹沿高点区域的轴线方向延伸，且沿高点区域的轴线的垂直方向摆动。
进一步地，打磨压力为30-40N，移动速度为90-150mm/s，打磨工具转速为6000-6500r/min。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种打磨方法，包括：接收采集到的被打磨对象的数据；分析数据得到高点区域数据；基于高点区域数据控制机器人执行高点打磨的动作，其中，机器人安装在移动装置之上，并在机器人的一端安装打磨工具。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种存储介质，该存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制存储介质所在设备执行上述的打磨方法。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种处理器，该处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行上述的打磨方法。
在本发明实施例中，采用机器人对被打磨对象进行打磨的方式，通过控制器接收测量装置采集到的被打磨对象的数据，并对被打磨对象的数据进行分析得到高点区域数据，然后基于高点区域数据控制机器人执行高点打磨的动作。
在上述过程中，通过控制器控制机器人对被打磨对象进行打磨，使自动化打磨代替了人工作业方式，可以有效提高打磨效率，降低了打磨成本。另外，采用机器人打磨的方式，可以精准控制机器人的打磨压力，从而可以提高打磨指令。由于采用机器人打磨的方式，工作人员无需亲自在打磨现场进行打磨，从而减少了打磨过程中粉尘对工作人员的伤害。
由此可见，本申请所提供的方案达到了对被打磨对象进行自动打磨的目的，从而实现了提高打磨效率的技术效果，进而解决了解决了现有技术采用人工作业方式对被打磨对象进行打磨所导致的打磨效率低的技术问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的一种打磨设备的示意图；
图2是根据本发明实施例的一种可选的打磨设备的示意图；
图3是根据本发明实施例的一种可选的打磨设备进行打磨的流程示意图；
图4是根据本发明实施例的一种可选的打磨进刀方向与退刀方向的示意图；
图5是根据本发明实施例的一种可选的打磨工具的倾角打磨姿势示意图；
图6是根据本发明实施例的一种可选的打磨轨迹示意图；以及
图7是根据本发明实施例的一种打磨方法的流程图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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一部分的实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
实施例1
根据本发明实施例，提供了一种打磨设备的实施例，需要说明的是，本实施例所提供的打磨设备可以应用在高铁车体打磨方面，还可应用在其他需要进行设备打磨的领域。其中，图1是根据本发明实施例的打磨设备的示意图，如图1所示，该打磨设备包括：测量装置、机器人以及控制器。
其中，测量装置，用于采集被打磨对象的数据。
可选的，测量装置可以为光学测量***，其中，光学测量***可以至少包括如下之一：光学检测仪、X射线检测仪、激光侧厚仪、光泽度检测仪、透光率测试仪、色差仪、红外线扫描仪、测温仪等。
在本实施例中，被打磨对象可以为高铁车体，被打磨对象的数据为光学测量***中各个仪器所采集的数据，例如，被打磨对象的数据可以包括激光测厚仪所检测到的高铁车体的厚度、光泽度检测仪所检测到的高铁车体的光泽度、透光率测试仪所检测到的高铁车体的透光率、测温仪所检测到的高铁车体的温度等。
机器人，安装在移动装置之上，并在机器人的一端安装打磨工具。
需要说明的是，机器人可以为六轴工业机器人，打磨工具为恒力控制的打磨工具，其中，打磨工具安装在机器人的末端。
在一种可选的实施例中，移动装置包括可沿水平方向移动的移动导轨，其上设有移动载板，其中，移动导轨布置在车体的一侧。可选的，如图2所示的打磨设备的示意图，在图2中，10为被打磨对象，20为机器人，机器人的末端安装打磨工具21，移动导轨23布置在被打磨对象(即车体)的一侧，移动导轨上设置有移动载板24，机器人20安装在移动载板24上，其中，移动导轨为水平移动导轨。当移动载板在移动导轨上移动时，机器人也跟随移动载板移动。
控制器，分别与测量装置和机器人通信，用于分析接收到的数据得到高点区域数据，并基于高点区域数据控制机器人执行高点打磨的动作。
需要说明的是，控制器至少包括上位机、PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)，上位机通过对测量装置所采集到的数据进行分析，得到分析结果，然后根据分析结果即可控制机器人执行打磨动作。其中，分析结果至少包括高点区域数据，高点区域数据为从车体表面的型面数据中识别到的缺陷区域的数据。
由上可知，采用机器人对被打磨对象进行打磨的方式，通过控制器接收测量装置采集到的被打磨对象的数据，并对被打磨对象的数据进行分析得到高点区域数据，然后基于高点区域数据控制机器人执行高点打磨的动作。
容易注意到的是，在上述过程中，通过控制器控制机器人对被打磨对象进行打磨，使自动化打磨代替了人工作业方式，可以有效提高打磨效率，降低了打磨成本。另外，采用机器人打磨的方式，可以精准控制机器人的打磨压力，从而可以提高打磨指令。由于采用机器人打磨的方式，工作人员无需亲自在打磨现场进行打磨，从而减少了打磨过程中粉尘对工作人员的伤害。
由此可见，本申请所提供的方案达到了对被打磨对象进行自动打磨的目的，从而实现了提高打磨效率的技术效果，进而解决了解决了现有技术采用人工作业方式对被打磨对象进行打磨所导致的打磨效率低的技术问题。
在一种可选的实施例中，移动载板设有第一安装接口和第二安装接口，其中，第一安装接口为机器人安装接口，用于将机器人与移动导轨固连；第二安装接口为测量装置安装接口，用于将测量装置与移动导轨固连。
在一种可选的实施例中，打磨工具为圆盘形打磨盘，打磨介质为圆盘形砂纸。需要说明的是，为使得高铁车体表面能够均匀打磨，可以在打磨工具的圆盘形大磨盘与打磨介质之间设置海绵垫，其中，海绵垫具有良好的柔韧性，能够保证对高铁车体进行打磨时，圆盘形大磨盘与高铁车体的打磨面之间的贴合精度，进而保证了高铁车体打磨的打磨质量。
可选的，在数据为车体表面的型面数据的情况下，测量装置通过检测车体表面，采集车体表面的型面数据，并将型面数据发送到控制器。
在一种可选的实施例中，控制器包括：提取模块、处理模块以及发送模块。其中，提取模块用于从车体表面的型面数据中提取高点区域数据，其中，高点区域数据至少包括：车体表面上高点区域的形状、大小、位置；处理模块用于根据高点区域数据生成打磨轨迹；发送模块用于将打磨轨迹发送给机器人。其中，车体表面的高点区域数据可以为车体表面的三维点云数据，三维点云数据是指以点的形式记录车体表面的型面数据，每个点包含有三维坐标。
需要说明的是，高点区域数据为从车体表面的型面数据中识别到的缺陷区域的数据，其中，处理模块基于缺陷区域的数据确定路径，得到打磨轨迹。
可选的，图3示出了打磨设备进行打磨的流程示意图，在图3中，被打磨对象为高铁车体，测量装置首先采集高铁车体的型面数据，并将型面数据发送至控制器中的提取模块。控制器中的提取模块通过对车体表面的型面数据进行分析，识别出缺陷区域，提取出缺陷区域中对应的高点区域数据。然后，处理模块根据缺陷区域的高点区域数据进行路径规划，以适应不同高铁车体表面的缺陷区域，并生成机器人进行打磨作业的打磨轨迹，然后通过发送模块将机器人进行打磨作业的打磨轨迹发送至机器人，以使机器人按照打磨轨迹进行打磨。机器人在接收到打磨轨迹之后，对高铁车体进行局部打磨和/或整体打磨。
在一种可选的实施例中，机器人包括：接收装置、存储模块以及控制模块。其中，接收装置用于接收打磨轨迹；存储模块用于存储预先设定的打磨工艺参数，其中，打磨工艺参数包括：打磨压力、移动速度、打磨工具转速；控制模块用于根据打磨轨迹和打磨工艺参数，控制打磨工具执行高点打磨的动作。
需要说明的是，控制器还包括***控制器和机器人控制器，其中，***控制器安装在***控制柜中，与上位机连接，用于向机器人控制器发出控制指令；机器人控制器安装在机器人控制柜中，机器人控制柜与***控制柜连接。通过***控制与机器人控制柜连接，用户可以将编译好的打磨程序导入机器人中，从而实现通过机器人对被打磨对象进行打磨。
此外，还需要说明的是，用户在***控制柜中的控制器及扩展模板中写入所需的控制指令，机器人即可通过机器人控制器获取控制指令，并控制导轨移动以及打磨工工具进行打磨动过。
在一种可选的是实施例中，为防止机器人打磨高铁车体表面的缺陷区域时，对平整的车体表面进行过度打磨，需要使打磨轨迹的起始位置的进刀方向和结束位置的退刀方向均与车体表面呈预定夹角，其中，预定夹角可以30至60°。可选的，图4示出了打磨进刀方向与退刀方向的示意图，其中，箭头40表示进刀方向，箭头41表示退刀方向。
在一种可选的是实施例中，为使打磨高铁车体的表面缺陷区域能够满足高铁车体表面平整度的要求，即为了保证足够大的打磨去除量，在机器人按照打磨轨迹进行打磨作业的过程中，打磨工具的圆盘与车体表面呈预定夹角相互接触，其中，预定夹角可以为5-15°。可选的，图5示出了打磨工具的倾角打磨姿势示意图，其中，打磨工具的圆盘50与车体表面51之间呈预定夹角。
在一种可选的是实施例中，为提高打磨效率，需要保证打磨速度与去除缺陷所需要的打磨次数相匹配，因此，可使打磨轨迹沿高点区域的轴线方向延伸，且沿高点区域的轴线的垂直方向摆动，以使打磨速度与打磨次数相匹配。如图6所示的打磨轨迹示意图，在图6中，虚线框表示高点区域。其中，打磨轨迹沿高点区域的轴线的垂直方向摆动的摆动幅度可以为15-30mm。
可选的，打磨压力为30-40N，移动速度为90-150mm/s，打磨工具转速为6000-6500r/min。
由上述内容可知，本申请所提供的打磨设备采用自动化打磨方式和打磨工艺取代现有的人工作业方式，降低了用工成本、减少了打磨过程中粉尘对工人员的伤害，还提高了生产效率和技术参数的重现，提高了打磨质量。
实施例2
根据本发明实施例，还提供了一种打磨方法的实施例，需要说明的是，实施例1中的控制器可以作为本实施的执行主体。另外，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机***中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图7是根据本发明实施例的打磨方法的流程图，如图7所示，该方法包括如下步骤：
步骤S702，接收采集到的被打磨对象的数据。
在本实施例中，被打磨对象可以为高铁车体，被打磨对象的数据为光学测量***中各个仪器所采集的数据，例如，被打磨对象的数据可以包括激光测厚仪所检测到的高铁车体的厚度、光泽度检测仪所检测到的高铁车体的光泽度、透光率测试仪所检测到的高铁车体的透光率、测温仪所检测到的高铁车体的温度等。
可选的，实施例1中的采集装置可以采集被打磨对象的数据，其中，测量装置可以为光学测量***，光学测量***可以至少包括如下之一：光学检测仪、X射线检测仪、激光侧厚仪、光泽度检测仪、透光率测试仪、色差仪、红外线扫描仪、测温仪等。
步骤S704，分析数据得到高点区域数据。
在步骤S704中，数据可以为车体表面的型面数据，高点区域数据为从车体表面的型面数据中识别到的缺陷区域的数据。
步骤S706，基于高点区域数据控制机器人执行高点打磨的动作，其中，机器人安装在移动装置之上，并在机器人的一端安装打磨工具。
需要说明的是，机器人可以为六轴工业机器人，打磨工具为恒力控制的打磨工具，其中，打磨工具安装在机器人的末端。在一种可选的实施例中，移动装置包括可沿水平方向移动的移动导轨，其上设有移动载板，其中，移动导轨布置在车体的一侧。可选的，如图2所示的打磨设备的示意图，在图2中，10为被打磨对象，20为机器人，机器人的末端安装打磨工具21，移动导轨23布置在被打磨对象(即车体)的一侧，移动导轨上设置有移动载板24，机器人20安装在移动载板24上，其中，移动导轨为水平移动导轨。当移动载板在移动导轨上移动时，机器人也跟随移动载板移动。
由上可知，采用机器人对被打磨对象进行打磨的方式，通过控制器接收测量装置采集到的被打磨对象的数据，并对被打磨对象的数据进行分析得到高点区域数据，然后基于高点区域数据控制机器人执行高点打磨的动作。
容易注意到的是，在上述过程中，通过控制器控制机器人对被打磨对象进行打磨，使自动化打磨代替了人工作业方式，可以有效提高打磨效率，降低了打磨成本。另外，采用机器人打磨的方式，可以精准控制机器人的打磨压力，从而可以提高打磨指令。由于采用机器人打磨的方式，工作人员无需亲自在打磨现场进行打磨，从而减少了打磨过程中粉尘对工作人员的伤害。
由此可见，本申请所提供的方案达到了对被打磨对象进行自动打磨的目的，从而实现了提高打磨效率的技术效果，进而解决了解决了现有技术采用人工作业方式对被打磨对象进行打磨所导致的打磨效率低的技术问题。
在一种可选的实施例中，移动载板设有第一安装接口和第二安装接口，其中，第一安装接口为机器人安装接口，用于将机器人与移动导轨固连；第二安装接口为测量装置安装接口，用于将测量装置与移动导轨固连。
在一种可选的实施例中，打磨工具为圆盘形打磨盘，打磨介质为圆盘形砂纸。需要说明的是，为使得高铁车体表面能够均匀打磨，可以在打磨工具的圆盘形大磨盘与打磨介质之间设置海绵垫，其中，海绵垫具有良好的柔韧性，能够保证对高铁车体进行打磨时，圆盘形大磨盘与高铁车体的打磨面之间的贴合精度，进而保证了高铁车体打磨的打磨质量。
可选的，在数据为车体表面的型面数据的情况下，测量装置通过检测车体表面，采集车体表面的型面数据，并将型面数据发送到控制器。
在一种可选的实施例中，控制器包括：提取模块、处理模块以及发送模块。其中，提取模块用于从车体表面的型面数据中提取高点区域数据，其中，高点区域数据至少包括：车体表面上高点区域的形状、大小、位置；处理模块用于根据高点区域数据生成打磨轨迹；发送模块用于将打磨轨迹发送给机器人。其中，车体表面的高点区域数据可以为车体表面的三维点云数据，三维点云数据是指以点的形式记录车体表面的型面数据，每个点包含有三维坐标。
需要说明的是，高点区域数据为从车体表面的型面数据中识别到的缺陷区域的数据，其中，处理模块基于缺陷区域的数据确定路径，得到打磨轨迹。
可选的，图3示出了打磨设备进行打磨的流程示意图，在图3中，被打磨对象为高铁车体，测量装置首先采集高铁车体的型面数据，并将型面数据发送至控制器中的提取模块。控制器中的提取模块通过对车体表面的型面数据进行分析，识别出缺陷区域，提取出缺陷区域中对应的高点区域数据。然后，处理模块根据缺陷区域的高点区域数据进行路径规划，以适应不同高铁车体表面的缺陷区域，并生成机器人进行打磨作业的打磨轨迹，然后通过发送模块将机器人进行打磨作业的打磨轨迹发送至机器人，以使机器人按照打磨轨迹进行打磨。机器人在接收到打磨轨迹之后，对高铁车体进行局部打磨和/或整体打磨。
在一种可选的实施例中，机器人包括：接收装置、存储模块以及控制模块。其中，接收装置用于接收打磨轨迹；存储模块用于存储预先设定的打磨工艺参数，其中，打磨工艺参数包括：打磨压力、移动速度、打磨工具转速；控制模块用于根据打磨轨迹和打磨工艺参数，控制打磨工具执行高点打磨的动作。
需要说明的是，控制器还包括***控制器和机器人控制器，其中，***控制器安装在***控制柜中，与上位机连接，用于向机器人控制器发出控制指令；机器人控制器安装在机器人控制柜中，机器人控制柜与***控制柜连接。通过***控制与机器人控制柜连接，用户可以将编译好的打磨程序导入机器人中，从而实现通过机器人对被打磨对象进行打磨。
此外，还需要说明的是，用户在***控制柜中的控制器及扩展模板中写入所需的控制指令，机器人即可通过机器人控制器获取控制指令，并控制导轨移动以及打磨工工具进行打磨动过。
在一种可选的是实施例中，为防止机器人打磨高铁车体表面的缺陷区域时，对平整的车体表面进行过度打磨，需要使打磨轨迹的起始位置的进刀方向和结束位置的退刀方向均与车体表面呈预定夹角，其中，预定夹角可以30至60°。可选的，图4示出了打磨进刀方向与退刀方向的示意图，其中，箭头40表示进刀方向，箭头41表示退刀方向。
在一种可选的是实施例中，为使打磨高铁车体的表面缺陷区域能够满足高铁车体表面平整度的要求，即为了保证足够大的打磨去除量，在机器人按照打磨轨迹进行打磨作业的过程中，打磨工具的圆盘与车体表面呈预定夹角相互接触，其中，预定夹角可以为5-15°。可选的，图5示出了打磨工具的倾角打磨姿势示意图，其中，打磨工具的圆盘50与车体表面51之间呈预定夹角。
在一种可选的是实施例中，为提高打磨效率，需要保证打磨速度与去除缺陷所需要的打磨次数相匹配，因此，可使打磨轨迹沿高点区域的轴线方向延伸，且沿高点区域的轴线的垂直方向摆动，以使打磨速度与打磨次数相匹配。如图6所示的打磨轨迹示意图，在图6中，虚线框表示高点区域。其中，打磨轨迹沿高点区域的轴线的垂直方向摆动的摆动幅度可以为15-30mm。
可选的，打磨压力为30-40N，移动速度为90-150mm/s，打磨工具转速为6000-6500r/min。
由上述内容可知，本申请所提供的打磨设备采用自动化打磨方式和打磨工艺取代现有的人工作业方式，降低了用工成本、减少了打磨过程中粉尘对工人员的伤害，还提高了生产效率和技术参数的重现，提高了打磨质量。
实施例3
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种处理器，该处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行上述实施例2中的打磨方法。
实施例4
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种存储介质，该存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制存储介质所在设备执行上述实施例2中的打磨方法。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (26)

1.一种打磨设备，其特征在于，包括：
测量装置，用于采集被打磨对象的数据；
机器人，安装在移动装置之上，并在所述机器人的一端安装打磨工具；
控制器，分别与所述测量装置和所述机器人通信，用于分析接收到的所述数据得到高点区域数据，并基于所述高点区域数据控制所述机器人执行高点打磨的动作。
2.根据权利要求1所述的打磨设备，其特征在于，所述移动装置包括：
可沿水平方向移动的移动导轨，其上设有移动载板，其中，所述移动导轨布置在车体的一侧。
3.根据权利要求2所述的打磨设备，其特征在于，所述移动载板设有第一安装接口和第二安装接口，
所述第一安装接口用于将所述机器人与所述移动导轨固连；
所述第二安装接口用于将所述测量装置与所述移动导轨固连。
4.根据权利要求1所述的打磨设备，其特征在于，所述打磨工具为圆盘形打磨盘，打磨介质为圆盘形砂纸。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的打磨设备，其特征在于，在所述数据为车体表面的型面数据的情况下，所述测量装置通过检测所述车体表面，采集所述车体表面的型面数据，并将所述型面数据发送到所述控制器。
6.根据权利要求5所述的打磨设备，其特征在于，所述控制器包括：
提取模块，用于从所述车体表面的型面数据中提取所述高点区域数据，其中，所述高点区域数据至少包括：所述车体表面上高点区域的形状、大小、位置；
处理模块，用于根据所述高点区域数据，生成打磨轨迹；
发送模块，用于将所述打磨轨迹发送给所述机器人。
7.根据权利要求6所述的打磨设备，其特征在于，所述高点区域数据为从所述车体表面的型面数据中识别到的缺陷区域的数据，其中，所述处理模块基于所述缺陷区域的数据确定路径，得到所述打磨轨迹。
8.根据权利要求6所述的打磨设备，其特征在于，所述机器人包括：
接收装置，用于接收所述打磨轨迹；
存储模块，用于存储预先设定的打磨工艺参数，其中，所述打磨工艺参数包括：打磨压力、移动速度、打磨工具转速；
控制模块，用于根据所述打磨轨迹和所述打磨工艺参数，控制所述打磨工具执行所述高点打磨的动作。
9.根据权利要求8所述的打磨设备，其特征在于，所述打磨轨迹的起始位置的进刀方向和结束位置的退刀方向均与所述车体表面呈预定夹角。
10.根据权利要求8所述的打磨设备，其特征在于，所述打磨工具的圆盘与所述车体表面呈预定夹角相互接触。
11.根据权利要求8所述的打磨设备，其特征在于，所述打磨轨迹沿高点区域的轴线方向延伸，且沿所述高点区域的轴线的垂直方向摆动。
12.根据权利要求8所述的打磨设备，其特征在于，所述打磨压力为30-40N，所述移动速度为90-150mm/s，所述打磨工具转速为6000-6500r/min。
13.一种打磨方法，其特征在于，包括：
接收采集到的被打磨对象的数据；
分析所述数据得到高点区域数据；
基于所述高点区域数据控制机器人执行高点打磨的动作，其中，所述机器人安装在移动装置之上，并在所述机器人的一端安装打磨工具。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述移动装置为可沿水平方向移动的移动导轨，其上设有移动载板，其中，所述移动导轨布置在车体的一侧。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述移动载板设有第一安装接口和第二安装接口，
所述第一安装接口用于将所述机器人与所述移动导轨固连；
所述第二安装接口用于将测量装置与所述移动导轨固连。
16.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述打磨工具为圆盘形打磨盘，打磨介质为圆盘形砂纸。
17.根据权利要求13至16中任意一项所述的方法，其特征在于，在所述数据为车体表面的型面数据的情况下，在接收采集到的被打磨对象的数据之前，所述方法还包括：通过检测所述车体表面，采集所述车体表面的型面数据。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述基于所述高点区域数据控制所述机器人执行高点打磨的动作包括：
从所述车体表面的型面数据中提取所述高点区域数据，其中，所述高点区域数据至少包括：所述车体表面上高点区域的形状、大小、位置；
根据所述高点区域数据，生成打磨轨迹；
将所述打磨轨迹发送给所述机器人。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述高点区域数据为从所述车体表面的型面数据中识别到的缺陷区域的数据，其中，处理模块基于所述缺陷区域的数据确定路径，得到所述打磨轨迹。
20.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述机器人接收所述打磨轨迹和预先存储的打磨工艺参数，控制所述打磨工具执行所述高点打磨的动作，其中，所述打磨工艺参数包括：打磨压力、移动速度、打磨工具转速。
21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述打磨轨迹的起始位置的进刀方向和结束位置的退刀方向均与所述车体表面呈预定夹角。
22.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述打磨工具的圆盘与所述车体表面呈预定夹角相互接触。
23.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述打磨轨迹沿高点区域的轴线方向延伸，且沿所述高点区域的轴线的垂直方向摆动。
24.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述打磨压力为30-40N，所述移动速度为90-150mm/s，所述打磨工具转速为6000-6500r/min。
25.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行权利要求13至24中任意一项所述的打磨方法。
26.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求13至24中任意一项所述的打磨方法。
CN201910810734.9A 2019-08-29 2019-08-29 打磨设备以及打磨方法 Pending CN110625491A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910810734.9A CN110625491A (zh) 2019-08-29 2019-08-29 打磨设备以及打磨方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910810734.9A CN110625491A (zh) 2019-08-29 2019-08-29 打磨设备以及打磨方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110625491A true CN110625491A (zh) 2019-12-31

Family

ID=68969526

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910810734.9A Pending CN110625491A (zh) 2019-08-29 2019-08-29 打磨设备以及打磨方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110625491A (zh)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111203766A (zh) * 2020-04-20 2020-05-29 广东博智林机器人有限公司 一种墙面打磨路径规划方法、装置、设备和介质
CN111421416A (zh) * 2020-05-18 2020-07-17 芜湖新兴铸管有限责任公司 球磨铸管的承口打磨***
CN111571612A (zh) * 2020-05-27 2020-08-25 无锡中车时代智能装备有限公司 高铁白车身多机器人协同打磨控制方法、装置及***
CN111774962A (zh) * 2020-07-06 2020-10-16 无锡中车时代智能装备有限公司 用于高铁车身端墙的机器人打磨控制方法、工控机及***
CN111451886B (zh) * 2020-04-24 2021-05-18 中车南京浦镇车辆有限公司 一种轨道车体腻子缺陷区域机器人打磨轨迹在线规划方法
CN113001263A (zh) * 2021-02-26 2021-06-22 无锡中车时代智能装备有限公司 基于机器人的高点打磨方法及设备
CN113442047A (zh) * 2021-06-22 2021-09-28 天津理工大学 面向汽车轮毂抛光的机器人
CN114273985A (zh) * 2021-11-23 2022-04-05 重庆凯宝机器人股份有限公司 机器人打磨控制方法、存储介质及电子设备
CN114714244A (zh) * 2021-12-29 2022-07-08 友达光电股份有限公司 自动研磨***及其操作方法
CN115502892A (zh) * 2022-11-15 2022-12-23 山西恒跃锻造有限公司 一种钢材超精密磨削表面材料去除方法及***

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130100685A (ko) * 2012-03-02 2013-09-11 주식회사 와이씨티 차량 유지 관리용 자동 광택 로봇 및 이를 이용한 자동 광택 방법
CN105798927A (zh) * 2016-05-23 2016-07-27 广东工业大学 基于图像的坩埚缺陷磨削加工方法及应用其的加工***
CN108226164A (zh) * 2017-12-29 2018-06-29 深圳市智能机器人研究院 一种基于视觉检测的机器人打磨方法及***
CN207900862U (zh) * 2018-02-11 2018-09-25 鹰普航空零部件（无锡）有限公司 一种激光扫描打磨***
CN109227352A (zh) * 2018-09-18 2019-01-18 惠科股份有限公司 一种基板缺陷修复方法及***
CN109732625A (zh) * 2019-03-15 2019-05-10 珠海格力电器股份有限公司 一种基于机器视觉的工业机器人柔性打磨方法及***
CN109955122A (zh) * 2019-04-23 2019-07-02 四川工程职业技术学院 基于机器视觉的全自动打磨***及全自动打磨方法
CN110170922A (zh) * 2019-06-03 2019-08-27 北京石油化工学院 自动化打磨方法、装置和设备

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130100685A (ko) * 2012-03-02 2013-09-11 주식회사 와이씨티 차량 유지 관리용 자동 광택 로봇 및 이를 이용한 자동 광택 방법
CN105798927A (zh) * 2016-05-23 2016-07-27 广东工业大学 基于图像的坩埚缺陷磨削加工方法及应用其的加工***
CN108226164A (zh) * 2017-12-29 2018-06-29 深圳市智能机器人研究院 一种基于视觉检测的机器人打磨方法及***
CN207900862U (zh) * 2018-02-11 2018-09-25 鹰普航空零部件（无锡）有限公司 一种激光扫描打磨***
CN109227352A (zh) * 2018-09-18 2019-01-18 惠科股份有限公司 一种基板缺陷修复方法及***
CN109732625A (zh) * 2019-03-15 2019-05-10 珠海格力电器股份有限公司 一种基于机器视觉的工业机器人柔性打磨方法及***
CN109955122A (zh) * 2019-04-23 2019-07-02 四川工程职业技术学院 基于机器视觉的全自动打磨***及全自动打磨方法
CN110170922A (zh) * 2019-06-03 2019-08-27 北京石油化工学院 自动化打磨方法、装置和设备

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
宓超等: "《装卸机器视觉及其应用》", 31 January 2016, 上海科学技术出版社 *

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111203766B (zh) * 2020-04-20 2020-08-14 广东博智林机器人有限公司 一种墙面打磨路径规划方法、装置、设备和介质
CN111203766A (zh) * 2020-04-20 2020-05-29 广东博智林机器人有限公司 一种墙面打磨路径规划方法、装置、设备和介质
CN111451886B (zh) * 2020-04-24 2021-05-18 中车南京浦镇车辆有限公司 一种轨道车体腻子缺陷区域机器人打磨轨迹在线规划方法
CN111421416A (zh) * 2020-05-18 2020-07-17 芜湖新兴铸管有限责任公司 球磨铸管的承口打磨***
CN111571612B (zh) * 2020-05-27 2021-07-16 无锡中车时代智能装备有限公司 高铁白车身多机器人协同打磨控制方法、装置及***
CN111571612A (zh) * 2020-05-27 2020-08-25 无锡中车时代智能装备有限公司 高铁白车身多机器人协同打磨控制方法、装置及***
CN111774962A (zh) * 2020-07-06 2020-10-16 无锡中车时代智能装备有限公司 用于高铁车身端墙的机器人打磨控制方法、工控机及***
CN113001263A (zh) * 2021-02-26 2021-06-22 无锡中车时代智能装备有限公司 基于机器人的高点打磨方法及设备
CN113442047A (zh) * 2021-06-22 2021-09-28 天津理工大学 面向汽车轮毂抛光的机器人
CN114273985A (zh) * 2021-11-23 2022-04-05 重庆凯宝机器人股份有限公司 机器人打磨控制方法、存储介质及电子设备
CN114714244A (zh) * 2021-12-29 2022-07-08 友达光电股份有限公司 自动研磨***及其操作方法
CN114714244B (zh) * 2021-12-29 2023-08-22 友达光电股份有限公司 自动研磨***及其操作方法
CN115502892A (zh) * 2022-11-15 2022-12-23 山西恒跃锻造有限公司 一种钢材超精密磨削表面材料去除方法及***
CN115502892B (zh) * 2022-11-15 2023-02-28 山西恒跃锻造有限公司 一种钢材超精密磨削表面材料去除方法及***

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110625491A (zh) 打磨设备以及打磨方法
AU2018358736B2 (en) Method for automatically resharpening a knife
CN105666287B (zh) 一种加工航空领域金属构件基于cmp的机器人磨抛***
CN108747825B (zh) 一种基于视觉检测激光修整成型砂轮装置及其修整方法
CN105127862B (zh) 基于砂带磨抛机的工业机器人叶片磨抛工艺
US8790157B2 (en) Method and device for machining workpieces
CN103286454A (zh) 激光精密加工***及激光去除毛边方法
CN105522484B (zh) 一种玻璃雕铣机的控制加工方法
CN110170922B (zh) 自动化打磨方法、装置和设备
CN104493653B (zh) 一种内孔研磨抛光装置
CN210849447U (zh) 单视觉在线检测刀具磨削***
CN105397566A (zh) 一种加工中心刀具磨损在线检测与智能补偿***及方法
CN106378668A (zh) 一种五轴双端面磨床的控制方法
CN102990304A (zh) 一种球面加工方法
EP2184132B1 (en) A method of and an apparatus for manufacturing an optical lens
CN112846987A (zh) 一种三维立体成像打磨方法及打磨装置
CN205630185U (zh) 一种新型瓷砖打磨机
CN108500843A (zh) 一种用于固结磨料研抛垫的磨料射流自适应修整方法
CN103639900A (zh) 一种高精异形砂轮的新型加工方法
CN109313106B (zh) 用于测量和计算轨道车辆轮对的车轮的几何参数的方法
CN206105624U (zh) 一种砂轮磨损自动化检测及补偿装置
CN210757183U (zh) 角度可调砂轮修整器以及具有角度可调砂轮修整器的磨床
CN205765617U (zh) 一种用于精雕机的树脂砂轮棒在线修整装置
CN113414773B (zh) 一种打磨机器人的打磨控制方法及***
CN204771889U (zh) 可视的自动微较正的磨床

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20191231

RJ01 Rejection of invention patent application after publication