3.3.1 机器人磨抛系统组成

一个系统能否正常运行取决于硬件和软件两部分。硬件是系统的基础部分，决定着磨抛机器人性能是否稳定；软件则决定着硬件部分功能能否稳定实现。工业机器人自主磨抛系统整体布局及组成如图 3-2 所示，硬件主要包括三维测量单元、打磨机、抛光机、卸料框、基准检测单元、PLC端子模块、柔性夹持工具、力/力矩传感器、机器人控制柜、工业机器人、上料架等。机器人系统作为整个磨抛系统的核心，是传感器和末端柔性夹持工具的载体，空间操作范围较大，运动灵活；力/力矩传感器作为力信息采集和反馈的工具，是进行力位混合控制的前提和基础设备；PLC端子模块作为硬件链路和通信交互的组成部分，分别跟上位机和机器人控制柜连接，承担着信号输入及输出的作用；基准检测单元和三维测量单元作为辅助设备，分别用于产品磨抛前的基准检测和磨抛后的形位尺寸测量，是整体系统不可或缺的部分；研磨及抛光砂轮机作为磨抛装备，砂带的性能及特性与磨抛工艺紧密相关，直接影响最终磨抛精度。

在整个机器人磨抛系统中，机器人扮演着作业承担者和最终控制者的角色。在磨抛上料和卸料的过程中，机器人一般使用示教方式进行编程存储，得到重复化、标准化的机器人运动路径；基准检测单元是进行磨抛加工前必不可少的基准检测操作，用于检测末端磨抛工件装夹完毕后是否存在基准点偏移的情况，是质量保证的第一步；三维测量单元是用于磨抛完成后进行形位测量的，主要检测磨抛外形、整体及局部尺寸是否达标、合格；第七轴地轨起到了贯穿整个系统作业的作用，承担着机器人完成整个流水生产线任务，保证了磨抛作业的可实现性和磨抛控制方案的可行性。

底座：定位、承重、走线和除尘通道于一体，使整个工作流程更集中和高效。

抛光磨头置换台：根据实际磨抛工艺要求放置不同的抛光磨头。

机器人本体：整个单元最主要的执行部分。

磨抛支撑架：异形工件磨抛工作台，含吸盘和除尘装置。

视觉支架：固定工业相机对产品的拍照定位和走线。

控制柜：机器人的大脑部分，中枢纽带传递信息控制机器人完成指定的动作或者作业任务装置。

电柜：整个单元的核心部分，它让磨抛工作台与机器人、视觉系统、耗材换片装置等互通，完美协调，实现磨抛工作。

上料台：可做磨抛平台，并实现上下料的功能。

急停开关：遇到上下料突发意外，可立即终止单元动作，避免伤人和造成不必要的损失。

图3-2 工业机器人自主磨抛系统整体布局及组成