基于FOXBOT-A1700工業(yè)機器人打磨方案設(shè)計

楊金鵬，何為

(四川信息職業(yè)技術(shù)學院，四川 廣元 628017)

基于FOXBOT-A1700工業(yè)機器人打磨方案設(shè)計

楊金鵬，何為

(四川信息職業(yè)技術(shù)學院，四川 廣元 628017)

摘要：目前國內(nèi)打磨拋光工作主要采用人工操作方式。產(chǎn)品品質(zhì)穩(wěn)定差，一直令人頗感棘手。人工操作方式還面臨著三高問題：人力成本高、廢料率高和生產(chǎn)中斷率高達20%?，F(xiàn)介紹FOXBOT-A1700工業(yè)機器人進行打磨拋光控制流程及PAC程序設(shè)計。

關(guān)鍵詞：工業(yè)機器人；打磨拋光；程序設(shè)計

Project Design of Industrial Robot Based on FOXBOT-A1700

YANG Jinpeng, HE Wei

(Sichuan Information Technology College, Guangyuan 628017，China)

Abstract:At present, grinding and polishing work mainly relies on manual operation mode to be fulfilled, but its product quality is not stable. This could not be desied and faced with three problems: high labor costs, high scrap rate and high production interruption rate(up to 20%). This paper introduces the FOXBOT-A1700 industry robot which is used for the grinding and polishing operation and PAC program design.

Keywords:industrial robot; grinding and polishing; program design

0引言

iPhone電腦和ipad平板等產(chǎn)品的光潔度不僅能使產(chǎn)品美觀，同時也影響用戶手感。因此，打磨拋光是一個很重要的必不可少的加工工序。iPhone電腦和ipad平板等產(chǎn)品的打磨拋光工序，以前主要采用人工操作方式。如何保持產(chǎn)品品質(zhì)穩(wěn)定，一直令人頗感棘手。同時，還面臨著三高問題：人力成本高、廢料率高和生產(chǎn)中斷率高(達20%)。可以采用工業(yè)機器人打磨拋光，該方法具有以下特點：

1) 偏心振動打磨機：小巧輕便、操作靈活、打磨效率高，適合鐵板、鋁材、木材以及塑料表面去毛邊、去刀紋、去模痕等作業(yè)。

2) 采用諾頓#180、#240濕式砂紙。

3) 在3D產(chǎn)品模型上規(guī)劃機器人打磨之路徑軌跡輸出，以便于使用者能夠更迅速更容易地使用機器人，實現(xiàn)離線編程。

4) 機器人和力傳感器配合，有效解決毛坯件毛刺余量變化時機器人自動調(diào)整打磨路徑以及補充打磨材料的消耗。

1機器人打磨系統(tǒng)設(shè)計依據(jù)

a) 工藝要求

1) 先采用一張#180砂紙粗打磨一圈，一張砂紙使用一次就需要更換；

2) 再采用一張#240砂紙精打磨半圈，一張砂紙打磨半圈時需要更換；

3) 打磨時產(chǎn)生粉塵，需要考慮環(huán)境密閉和除塵。

b)工件

手機中框外框打磨如圖1所示。

圖1　手機中框圖

2機器人打磨系統(tǒng)布局

根據(jù)設(shè)計要求，整個系統(tǒng)包括機器人系統(tǒng)及手爪、打磨耗材更換系統(tǒng)、工作平臺及夾具、吸塵系統(tǒng)、噴水清潔系統(tǒng)。

2.13D布局示意圖(圖2)

圖2　系統(tǒng)3D示意圖

2.22D布局示意圖(圖3)

圖3　系統(tǒng)2D示意圖

2.3系統(tǒng)設(shè)備明細(表1)

表1　系統(tǒng)設(shè)備明細

3機器人程序編輯

3.1機器人控制流程分析

機器人先換取#180砂紙，換取后進行判斷，若換取成功，從F面中點開始逆時針粗打磨一圈。完成后機器人換取#240砂紙進行從C面中點開始逆時針精打磨一圈，再次換取#240砂紙，從D面中點開始逆時針精打磨一圈，如此循環(huán)進行打磨。打磨流程圖如圖4所示。

圖4　打磨流程圖

3.2電氣信號設(shè)計

考慮到以上系統(tǒng)工作流程及系統(tǒng)所有設(shè)備的通訊控制，特設(shè)計系統(tǒng)輸入輸出信號(表2)。

表2　系統(tǒng)輸入輸出信號

3.3PAC程序設(shè)計

依據(jù)圖4描述流程圖，在FOXBOT-AT1700編制程序如下：

初始化

Sub Callback(State AS Integer)[1]

Select Case State

Case STA

Case STP

SetOutp PB,1,False停止噴水

Setoutp PB,0,False關(guān)閉風磨機

Case PAU

SetOutp PB,1,False停止噴水

SetOutp PB,0,False關(guān)閉風磨機

End Select

End Sub

主程序

Dim t as double

Dim t1 as double

Dim Sandpaper as Integer

Sub Main

安全點判斷

Dim Pose as Posep

Curpos Pose

If Dist(p(0).pose)>5 Then

Msgbox”make sure the current point is P(0)!”[2]

PAC程序-部分(2)

Stop

End if

Move P,@0,P(0),30安全點

Pause

ChangSandPaper_180換取180#砂紙

循環(huán)判斷程序

Do

If Getlnp(pb,0) Then

Circie1打磨第一圈

ChangSandPaper_240換取240#砂紙

Circie2打磨第二圈

ChangSandPaper_240換取240#砂紙

Circie3 打磨第三圈

ChangSandPaper_180換取180#砂紙

End If

Delay 100

Loop

End Sub

PAC程序-部分(3)

第一圈打磨程式

Sub Circie1[3]

Speed 35,Ture

SetOutp PB,3,Ture吸盤吸氣

SetOutp PB,0,Ture 開啟噴水

Move P,@p,P(8),50

Move P,@p,P(9),30

Move I,@p80,P(10),7

t1=Timer

SetOut PB,1,Ture開啟風磨機

Trace“path1”,@p,20 第一圈軌跡

Move I,@80,P(11),7

t=timer-t1

Print“T1=”&t[4]

SetOutp PB,1,False關(guān)閉風磨機

Move P,@P,p(12),50

Move P,@0,P(0)

SetOutp PB,3,False吸盤松開

SetOutp PB,0,False停止噴水

End Sub

4結(jié)語

通過打磨工藝的實驗，可以得到以下結(jié)論：

1) 使用人工取放料時，安全點到打磨起始點之間要低速運行。

2) 打磨工藝是一個多粉塵環(huán)境，因此需要注意設(shè)置密閉的空間對粉塵進行隔離，另外采用抽風的方法保持工作環(huán)境的清潔。

3) 對于沉淀的打磨顆粒，噴水方法是一個比較好的清潔方法，可以有效的帶走剩余較大顆粒粉塵并讓工件得到清洗。

4) 在修改打磨壓力時，只修改自定義工具坐標的z值，不能修改起始點的z值。

5) 在使用四點示教法建工具坐標后，必須重新檢查坐標的準確性[5]。在建工件坐標時，必須以自定義工具坐標為基礎(chǔ)。在導入軌跡文件后，務(wù)必要將軌跡對應(yīng)到自定義的工具坐標和自定義工件坐標下。

參考文獻:

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[4] Akao Y，Ono S， Harada A，et al. Quality deployment including cost，reliability and technology [J]. Quality，1983，13(3)：61-67.

[5] Hauser J R，Clasing D. The house of quality [J]. Harvard Business Review，1988，66(3)：63-73.

收稿日期：2014-12-23

中圖分類號：TP242.2

文獻標志碼：B

文章編號：1671-5276(2015)04-0164-03

作者簡介：楊金鵬(1979-)，男，四川廣元人，講師，主要研究方向:機電一體化技術(shù)。