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1、铸件清理打磨系统通用技术条件1范围本文件规定了铸件清理和打磨系统的分类、组成、工作流程、技术要求、试验条件及方法。本文件适用于物理性铸件清理和打磨作业的机器人应用系统的设计、制造、检验和应用。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于木文件。GB/T3766-2015液压传动系统及其元件的通用规则和安全要求GB/T3768声学声压法测定噪声源声功率级和声能量级采用反射面上方包络测量面的简易法GB/T3785.1电声学声级计第1部分:规范和安装GB
2、/T3836.15爆炸性环境第15部分：电气装置的设计、选型GB/T5080.1可靠性试验第1部分：试验条件和统计检验原理GB/T5226.1-2019机械电气安全机械电气设备第1部分：通用技术条件GB/T7932-2017气动对系统及其元件的一般规则和安全要求GB11291.1-2011工业环境用机器人安全要求第1部分：机器人GB11291.2-2013机器人与机器人装备工业机器人的安全要求第2部分：机器人系统与集成GB12476.1可燃性粉尘环境用电气设备第1部分：通用要求GB12476.5可燃性粉尘环境用电气设备第5部分：外壳保护性“tD”GB/Z19397-2003工业机器人电磁兼容性
3、试验方法和性能评估准则指南GB/T26153.1-2010离线编程式机器人柔性加工第1部分：通用要求GB/T26153.2离线编程式机器人柔性加工系统第2部分：砂带磨削加工系统GB/T39005-2020工业机器人视觉集成系统通用技术要求JB/T8896-1999工业机器人验收规则JB/T3770落地砂轮机JB/T4143台式砂轮机JB/T5128端面气动砂轮机JB/T6092轻型台式砂轮机3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1铸件清理打磨系统castingfettlingandgrindingsystem应用于铸件清理打磨的集成应用系统，系统由机器人及其控制系统、清理打磨工具、工件工
4、装和控制系统及与机器人等的协同控制组成。清理打磨工具可以是被机器人抓取的工具，也可以是固定在工作单元中的工具。工件工装和控制系统用于实现清理打磨工具、上下料工作台等的控制。3.2EDRC系统errordetectionandrobotpathcorrectingsystemEDRC系统是一种基于结构光传感器的空间定位软件系统，其通过提取工件表面具有代表性的特征,剔除干扰的区域，再对特征进行拟合，最终得到一个工件相对于机器人的位姿，机器人根据该位姿进行打磨路径的纠偏，或工件上下料的抓取位置纠偏。实现对机器人打磨轨迹调整优化，从而提富打磨精度。4系统分类1 .1按工作方式1.1.1 工具型清理打磨
5、系统待清理打磨工件通过工装固定,机器人抓取清理打磨工具进行磨抛作业,系统主要包括机器人系统、清理打磨工具、待清理打磨工件、工件固定工装等。1.1.2 工件型清理打磨系统机器人抓取待打磨工件在砂带机组上进行清理打磨作业，系统主要包括机器人系统、砂带机、机器人末端工件抓取工具、相关固定工装等。2 .2按控制过程方式4 .2.1自适应机器人清理打磨系统增加力、视觉等传感器，结合EDRC系统实现机器人主动或者被动柔性控制，使机器人在抛磨过程中能够根据实际工作状况对其运行轨迹做出细微调整，以保证抛磨质量。5 .2.2刚性控制机器人清理打磨系统直接采用已知的空间位置编辑机器人清理打磨轨迹,适合于已知加工后
6、的模型并且去除余量均匀的情况。5组成及工作流程5.1 组成5.1.1 系统应包括下列设备或子系统，示意图见图1：a）机器人系统；1）机器人；2）机器人夹具；3）转台。b）打磨系统；1）电机；2）打磨工具。c）液压系统：d）气动系统；e）电气控制系统;f）安全防护装置;g）除尘系统。5.1.2 可选配设备：a）自动排屑机；b）废料收集小车;c）其他辅助设备。标引序号说明：1一一抓取机器人：2一一安装底座；3一一抓取夹具；4一一工件上下料转台；5一一工件中转台；6一一打磨系统:7除尘系统；8机器人控制柜；9电控柜；10液压站；11气控柜。图1铸件清理打磨系统组成示意图5.2 工作流程工作流程如下：
7、a）上下料转台旋转到位，人工将工件毛坯放置到上下料转台定位工装上，人工按启动按钮，转台旋转到位；b）抓取机器人拍照识别工件再抓取工件打磨；c）打磨完毕，机器人将工件毛坯放置到中转台；d）机器人抓取铸件另一部位打磨；e）打磨完毕，机器人将工件成品放置到上下料转台定位工装上；f）上下料转台旋转到位，人工将工件成品取下放到收集装置内；g）以上循环往复。6技术要求6. 1一般要求6.1.1 铸件清理打磨系统（以下简称系统）应按照规定程序批准的设计图样和工艺文件进行制造。6.1.2 系统所用材料及外购元器件、部件，入厂时需经检验部门复检，并应符合相关标准规定。6.1.3 系统配有的清理打磨工具或者夹持器
8、，其性能应符合相关标准的规定。6.2外观和结构6.2.1系统结构应布局合理，操作方便，造型美观，便于维修。6.2.2在系统成套设备中，所有紧固部分牢固连接；活动部分润滑和冷却状况良好。6.2.3系统说明功能的文字、符号、标志应清晰、端正。6.2.4系统外观应整洁，表面不应有凹凸痕、划伤、裂缝、变形；漆膜及镀层应均匀，无起泡、划伤、脱落和磨损等缺陷，金属零件不应有锈蚀及其它机械损伤。6.2.5电气线路、管路应布局合理，排列整齐，安装牢固，不应与相对运动的零部件接触。6.3基本功能6.3.1系统控制部分的开关、按钮、显示、报警及联锁装置功能应正常。6.3.2系统各种操作方式中，指令与动作应协调一致
9、。6.3.3电力线与信号线尽可能分XX离，并对信号线采用屏蔽、双绞等抗干扰措施。6.3.4系统设备如遇突然停电情况，在恢复供电时，动力电源不能自行接通。6.3.5系统内的工装夹具，在动作过程中应平稳，不得出现卡死等情况。6.3.6系统内功能应齐全，系统应具有包含急停、保护性停止、手动方式、制动方式等控制功能。6.3.7系统宜具备离线编程功能、力控制功能、视觉引导功能。6.4机器人系统6.4.1机器人应符合相应的产品标准或技术协议的要求。6.4.2机器人本体防护等级应不低于IP65,机器人运行精度应不超过0.Inun。6.4.3机器人夹具采用快换连接方式，配2D视觉，抓取工件前识别工件种类。6.
10、5打磨系统根据打磨对象的不同以及相关技术要求、使用环境来选择打磨系统的具体类型，具体类别分工件型打磨、工具型打磨两大类。其中工具型打磨的砂轮机应符合JB/T3770、JB/T4143、JB/T5128、JB/T6092等相关标准的规定，工件型打磨的砂带磨削加工系统应符合GB/T26153.2的规定。6.6液压系统液压系统应符合GB/T3766-2015的规定。6.7 气动系统气动系统应符合GB/T7932的规定。6.8 电气系统电气系统应符合GB/T5226.1-2019的规定。6.9 离线编程系统控制软件应符合GB/T26153.1-2010中4.4的规定。针对铸件清理打磨工艺的特点，应满足
11、以下技术要求：a）根据清理打磨工件CAD模型，离线编程软件能自动生成加工所需要的系统控制程序；b）具有清理打磨去除力控制参数调节功能；c）清理打磨进给速度或在各轨迹点驻留时间可通过离线编程技术进行控制。6.10 视觉系统系统视觉部分由视觉传感器、工控计算机及视觉处理软件组成。针对铸件清理打磨工艺的特点，应满足以下技术要求：a）具有多种通信功能（与视觉传感器通信，与工业机器人通信，与PLC控制系统通信）；b）具有图像处理/数据处理功能；c）具有连接常用数据库的接口；d）具有视觉引导或视觉检测功能；e）具有目标定位功能；f）具有视觉标定功能并易于进行标定。6.11 安全要求6.11.1基本要求系统
12、的安全应符合GB11291.KGB11291.2和GB5226.1的规定。针对铸件清理打磨工艺的特点，应满足以下安全要求：a）安全防护装置与机器人控制系统、动力系统及辅助设备应相互联锁。b）系统在运动及作业过程中，应通过物理遮挡方式用于防护可能导致的人身伤害。c）室内为了防止有害气体、蒸汽和粉尘在车间内散布，如无可燃性或爆炸危险，应采用防护罩及除尘装置，如有可燃或爆炸危险，应符合GB12476.1、GB12476.5和GB/T3836.15的规定。d）机器人操作期间，不应打开和拆卸防护设备。e）机器人设计和制造应考虑当动力源丧失、恢复或变化时，不会引起机器人危险运动。f）应设立安全防护区间。g
13、）应设立易于辨识的视听警示信号。h）控制柜宜安装在安全防护空间外。i）各操作站应设有便捷的急停装置。急停和重新启动系统时，手动操作和复位应在限定空间外进行。6.11.2 致动控制器致动控制器应满足GB5226.1-2019的要求。控制器的设计应符合GB11291.2011的规定。铸件清理打磨系统不应响应任何可能会造成危险情况的命令或外部远程命令。6.11.3 使能装置6.11.3.1 示教盒和其他的使能装置以及他们的集成应符合GB11291.1-2011的规定。6.11.3.2 如果要求安全空间内多人受保护，应给每个人都提供使能装置。6.11.3 .3控制系统应联锁，这样可以避免使能装置控制单
14、元区域内的所有危险，否则在手动操作过程中，人员可能暴露于危险情况下。6.11.4 .4在被使能装置控制（停止）后，联锁的、危险的机器人功能系统应有一个独立动作去重启。6.11.4 储能控制应提供控制和/或受拉出释放储存的危险能量的方法。应贴上标签以识别储能的危险。注1：储存能源可以是气压蓄压器、电容器、电池、弹簧、平衡块、飞轮和重力等。注2：悬臂轴造成的重大危险取决于频率和持续暴露时间。6.11.5 停止功能应符合GB11291.2-2013中5.3.8的规定。6.11.6警告标志当系统其它设备部分的警告标志由于安装或集成变得模糊时，应提供其它同等有效的警告方法（例如将另一个警告标志放在可见位
15、置）。6.11.7接地6.11.7.1 系统的操作机、控制装置、动力源和清理打磨设备都应有接地点，不能明显表明的接地点，应在其附近标注明显的接地符号。6.11.7.2 接地点与系统中因绝缘损坏可能带电的金属部件之间的电阻不得超过0.IQo6.11.8绝缘电阻动力交流电源电路与壳体之间的绝缘电阻应不小于IOMQ。6.11.9耐电强度动力交流电源电路与邻近的非带电导体间，应能承受交流（50Hz）电压有效值1500V持续Imin的耐电强度试验，无击穿、闪络及飞弧现象。6.12防护要求系统中安装在可燃性粉尘环境中的电器组件、部件，其防护性应符合GB12476.1和GB/T3836.15的规定。6.13防爆要求系统中安装在可燃性粉尘环境中的电器组件、部件，其防爆性应符合GB12476.1和GB12476.5的规定。6. 14电源适应能力在额定电压波动T0%+10%范围内，频率为（50l）Hz时，系统应正常工作。6.15电磁兼容性电磁兼容性应符合GB/Z19397-2003中6.5的规定。选择的机器人系统和单元部件应能满足预期的运行条件和环境
