姚型伟
山东宏升达机器人科技有限公司，山东省 聊城市 252000
摘要：科学技术的快速发展使我国各行业有了新的发展机遇和发展空间，为我国基础建设贡献力量。随着机器人在制造领域的大量使用，电极自动修磨器的应用也随之广泛。
关键词：机器人；智能修磨；应用
引言
时代的进步，科技的发展使我国快速进入现代化科学技术发展阶段。机器人修磨技术拥有保证保证零件的高尺寸精度和低表面粗糙度，实现批量生产，生产效率高，生产成本低等优点，但是机器人修磨在制造加工复杂曲面的零件时，必须要做到对磨削量的精确控制，而且由于在机器人修磨中砂带和接触轮属于弹性接触，这就导致了串联工业机器人的加工为非刚性加工，对于磨削量的精确控制受到多种因素的影响很难实现。
1修磨器构造及修磨原理
电极修磨器主要由固定支架、控制箱、电动机、平衡装置、齿轮箱、吹气装置及收纳装置等组成。其主要工作部分为刀具部分，刀具属于选配模块。刀片属易损件，固定支架可精确调节修磨器的高度，保证最佳修磨位置。刀架以快速锁定方式进行固定，刀具转速可达到500r/min。配以吹气装置可将铜屑等杂物吹落，以避免铜屑堵塞。电极修磨后的碎片或刨花由收纳装置予以回收。点焊机器人电极的修磨由机器人程序控制操作，需要事先设定机器人需要完成的焊点数量，从而明确修磨频次及修磨极限。在机器人编程时，将这些参数输入到程序中，形成机器人电极帽的修磨程序。当点焊机器人电极工作到设定的焊点数量时，机器人就会停止工作，并调用电极修磨程序。完成修磨程序后，机器人焊钳自动移行至修磨器中，确保上、下电极移行到修磨器的正中心线位置，修磨刀头两侧与上下电极夹紧，且使上下电极与修磨器的刀片同时接触，修磨器刀头旋转进行电极帽的端面研磨，修磨掉少量的碎片或刨花类的铜屑，修出与刀片形状一致的上下电极帽端面后即完成电极的修磨程序。
2机器人点焊电极修磨要点
因为在机器人点焊电极修磨工作中主要是利用机器人自动调用修磨程序，调用修磨机工作的，当修磨机的刀头开始旋转时，对切削进行时间设置，电极端面上的压堆变形和表面氧化层都被修掉得到修磨后的新表面。因此在机器人点焊电极修磨工作中电极修磨的质量的高低取决于机器人修磨程序指令的好坏。所以机器人点焊电极修磨要点中首先要确保电极的位置和角度。应该把固定电极移动到修磨机刀头处。电极端头中心在尽可能和刀头中心对准的同时，也要保证电极端头中心和刀头的刀片不能直接接触，应该保留5-10mm的距离。接下来调整焊钳，电极的轴线应该尽可能和修磨机刀头保持垂直。然后对焊钳可动电极轴进行驱动，在可动电极通过适当移动接近刀头的同时，让可动电极的端头中心和刀头中心调整至对准。只有上下电极和修磨机刀头对正和垂直的情况下才能保证电极修磨质量满足制造加工要求。机器人点焊电极修磨要点中其次要确保上下电极夹紧时对修磨机刀头的加压力要适当，不然加压力过小会导致机器人点焊电极修磨的修磨效果不好，更为严重时还会导致电极在刀头上振动；加压力过大会导致机器人点焊电极修磨的修磨机旋转阻力增加，造成旋转缓慢甚至停转的现象，与此同时加压力过大也会对刀片造成损伤。机器人点焊电极修磨要点中最后要确保修磨时间合适。机器人点焊电极修磨中一般都是控制修磨时间而不是直接控制修磨机的转数。修磨机的转数可以间接通过修磨机设备参数进行大致换计算得到。
3激光扫描系统
1.超高速采样，可稳定且超高速测量所有目标物。其配备最新开发的HSE3－CMOS，不仅拥有超快的速度，而且在原有基础上提高了E3－CMOS的动态范围。
拥有强大的感光度和大动态范围，即使曝光时间只有极短的64kH（15.6μs），也可对黑色（反射量少）到光泽表面（反射量大）进行准确测量。GP64－处理器新开发的订制IC具备超高速管道处理能力，不仅可读取CMOS的拍摄数据并进行高分辨率子像素处理，还可进行高精度线性化处理、以及数据输出等。测量高速移动的物体游刃有余。2.卓越的检测稳定性，能生成超稳定且高精度的轮廓图像。蓝色激光光学系统作为2D激光位移传感器，该产品在世界上率先采用蓝色激光。利用2DErnostar物镜将405nm短波长激光极限聚焦，从而在光接收组件上清晰成像，生成稳定的高精度轮廓。此外，提高了激光的受光密度，更好地确保了光强度。对所有检测困难的工件都可实现超稳定的高精度测量。3.可实现各种测量工作。具有多种测量模式，并支持各种使用方法的输出形态。
4机器人修磨在焊缝中的应用
焊缝自动修磨系统的组成包括有机器人系统、激光扫描系统、焊缝自动修磨系统三大部分，其中的执行机构为机器人系统，并且机器人系统在激光扫描系统的配合下完成内、外焊缝轨迹的扫描工作，接下来焊缝自动修磨系统会对扫描出的焊缝轨迹进行修磨，修磨工作完成后，激光扫描系统扫描并且上传剩余焊缝的高度和宽度数据。焊接行业内的机器人焊缝修磨技术在具体的实际操作过程中分为两大步骤，分别是寻找焊缝和自动修磨。其中的寻找焊缝具体流程为：运管小车把钢管运送到修磨岗位，然后机器人接收到钢管到位信号后，开始沿设定好的路径进行运动，通过传感器感应判断是否到管端，如果到管端后机器人停止运动，扫描仪进行焊缝的扫描检测检测。其中的自动修磨具体流程为：在上一步骤找到焊缝之后，扫描仪通过程序预先设置好的路径进行扫描，并对扫描到的数据进行记录。在扫描仪完成扫描记录工作之后，机器人进行旋转切换磨头，开始修磨焊缝的工作，在机器人焊缝修磨中机器人会按照扫描仪扫描出的数据进行自动修磨。最后会使用扫描仪进行再次扫描焊缝，这一步骤的目的是对焊缝数据进行记录来判断修磨后的焊缝数据是否满足工艺要求。焊接行业内的机器人焊缝自动修磨系统的应用，不仅对装备自动化水平、装备智能化水平进行了大幅度的提升，与此同时也极大的降低了操作人员的劳动强度，提升了修磨的自动化水平，减少了人为因素的干预，得到了更加准确的底层数据。
5修磨机技术性能
修磨机组成：固定修磨主机的底座；装有齿轮磨头和主电机的修磨主机；收集修磨铁屑和烟尘的背面有双层水冷挡板的防护罩；带有收集掉落修磨铁屑料斗的收集小车；具有自动翻钢功能的可移动修磨小车；装载修磨钢坯的上、下料台架；修磨机液压站；电控系统；除尘系统。修磨主机可以升降、平移和旋转，修磨头还可独立上、下摆动，均由液压缸驱动。修磨头由齿轮箱传动，齿轮箱上配备测温、测振传感器，可以很好地保护磨头齿轮箱。修磨主机的上下、前后移动采用线性轴承，磨头的压下采用短距离快速摆动，保证了修磨过程的高效和稳定性。整个修磨过程采用恒压力修磨。修磨小车具有自动翻钢和夹紧功能，小车由5台伺服电机驱动，小车定位由格雷码控制，保证修磨小车的定位稳定、可靠。该修磨机可用于方、扁坯表面修磨、缺陷修磨和角部修磨。转向装置允许修磨头在90°到45°之间无极调速转向，修磨头的导向轴线、转向轴线与修磨轴线保持一致。
结语
随着各种精密设备和工具在国民经济的各个行业中生产或使用的频率愈发频繁，在这些精密设备和工具的生产制造和加工中使用最为广泛且频繁的修磨技术得到了众多研究者的重视。
参考文献
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