磨床在刚性和成本方面性能良好,但灵活性差,工作空间小,不适应智能制造的多样化需求。数控磨床在刚度和精度方面表现优异;然而,对于大型复杂曲面零件的加工,高精度数控磨床的成本太高,因此不适合中小型企业采购。除了其低刚度之外,机器人打磨系统在灵活性、工作空间、多功能性和成本方面具有突出的性能。集成机器人打磨系统的铸件后处理打磨工艺具有很大的发展潜力;而打磨机器人采用的主体结构设计方法不仅设计周期长,而且打磨稳定性和刚度差,不适合产品推广。因此,将柔顺控制理论与工业机器人打磨模式相结合的末端执行器得到了研究者的广泛研究。
激光传感器也广泛应用于打磨领域。高,Y等开展了大型零件焊接前处理技术的机器人打磨技术研究,并采用了激光轮廓仪进行现场测量、规划和加工。在慕尼黑举行的AUTOMATICA 2018展会上,Fraunhofer IPA和Ros Industrial Cortium成员PILZ展示了一款现场测量-计划-过程打磨机器人。在前人研究的基础上,Ge等人进一步提出并构建了基于激光传感器的机器人焊缝打磨系统.机器人末端集成了传感装置和自制打磨工具,用于打磨作业。粗磨后焊缝高度保持在0.1 mm左右,精磨后平均表面粗糙度为0.351 μm。
表示由传感装置获得的待抛光工件的数据模板;待抛光工件的局部模板特征;通过精细配准显示B在A中的位置。配准后便于磨具规划工件的加工路线,可以大大提高加工精度。高精度匹配对于自动打磨至关重要。
上述基于2.5D局部特征信息的打磨方法,深度方向精度较低,可用于加工精度要求不高的零件。使用局部信息抛光的缺点是需要额外的步骤来获得表面信息,并且像2D方法一样,这需要从单独的特定视点进行表示。