一种调距桨桨叶表面打磨装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种调距桨桨叶表面打磨装置，包括机座、桨叶夹具组件、龙门打磨装置和计算机。桨叶夹具组件包括夹具组件和桨叶支撑组件；龙门打磨装置包括六自由度机械手、柔性气浮主轴、电流互感器、砂轮和摄像头。柔性气浮主轴包括气缸、主轴、电机、联轴器和空心轴承；主轴一端通过联轴器与电机连接，主轴另一端与砂轮连接；电流互感器与电机相连接。本实用新型专利技术自动化程度高，能自动对桨叶表面进行路径规划，能通过检测柔性气浮主轴的电流变化来检测磨削力的变化，并通过控制六自由度机械手带动柔性气浮主轴沿Z向进给和通过柔性气浮主轴自身的浮动量两方面来实现磨削力的补偿，从而在节省打磨成本和打磨时间的同时，打磨精度高。

A surface grinding device for pitch propeller blade surface

The utility model discloses a surface grinding device for an adjustable pitch propeller blade surface, which comprises a frame, a blade fixture component, a Longmen grinding device and a computer. The blade fixture assembly includes fixture assembly and blade support assembly. The Longmen grinding device includes six degrees of freedom manipulator, flexible air floating spindle, current transformer, grinding wheel and camera. The flexible air floating spindle includes cylinder, spindle, motor, coupling and hollow bearing. One end of main shaft is connected with motor through shaft coupling, the other end of main shaft is connected with grinding wheel, and current transformer is connected with motor. The utility model has the advantages of high degree of automation, automatic path planning on blade surface can change current changes through the detection of flexible air spindle to detect the grinding force, and through the control of six DOF robot with flexible pneumatic air bearing spindle to feed along the Z and through the flexible air spindle floating amount itself two aspects to realize the grinding force in order to save the cost of compensation, grinding and grinding time, high grinding accuracy.

【技术实现步骤摘要】
一种调距桨桨叶表面打磨装置
本技术涉及打磨
的打磨装置，特别是一种调距桨桨叶表面打磨装置。
技术介绍
目前大型自由曲面打磨抛光基本都是由人工手持作业工具靠经验来完成，这使得打磨压力和打磨路径很难保持均匀一致，严重影响到产品的打磨质量，同时，对于体积较大的工件，人工打磨速度有限，使得加工效率较低，而且打磨抛光的环境恶劣，严重威胁到劳动者的身体健康。而使用机械设备打磨抛光，目前的设备功能单一，只能对部分简单曲面实现打磨，对复杂曲面不能适应，精度不高。目前我国调距桨生产企业基本是人工对桨叶表面进行打磨，人工打磨生产效率低、产品报废率高、工人工作强度大、工作环境有损工人健康。中国CN201320870855.0号专利公开了一种新型螺旋桨打磨机，其包括底座、砂轮和安装在底座上的主架，所述主架上设有大臂和连接在大臂末端的小臂，所述小臂一端与大臂相连，另一端连接有连接座，所述砂轮通过连接座与所述小臂连接，所述连接座与所述小臂接触面之间设有若干弹性构件，所述弹性构件的两端面分别与所述连接座的端面及小臂端面连接。由于连接座与小臂接触面之间设有弹性构件，而弹性构件的两端面分别与所述连接座的端面及小臂端面连接，可避免砂轮磨削过程中由于震动而导致砂轮脱落。上述打磨机自动化程度低，不能进行桨叶表面路径规划，每个打磨动作都需要人工操作来完成，打磨效率低，精度低且人工成本高。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种调距桨桨叶表面打磨装置，该调距桨桨叶表面打磨装置自动化程度高，能自动对桨叶表面进行路径规划，能通过检测柔性气浮主轴的电流变化来检测磨削力的变化，并通过控制六自由度机械手带动柔性气浮主轴沿Z向进给和通过柔性气浮主轴自身的浮动量两方面来实现磨削力的补偿，从而在节省打磨成本和打磨时间的同时，打磨精度高。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种调距桨桨叶表面打磨装置，包括机座、桨叶夹具组件、龙门打磨装置和计算机。桨叶夹具组件直接或间接设置在机座上，桨叶夹具组件包括夹具组件和桨叶支撑组件，其中，夹具组件用于桨叶底盘的夹紧固定，桨叶支撑组件用于支撑桨叶。龙门打磨装置包括龙门腿柱、横梁组件、六自由度机械手、柔性气浮主轴、电流互感器、砂轮和摄像头。龙门腿柱底部与机座滑动连接，横梁组件固定设置在龙门腿柱顶端，六自由度机械手的一端固定设置在横梁组件的中部，六自由度机械手的另一端与柔性气浮主轴固定连接。横梁组件的中部还设置一根横杆，横杆底部设置所述摄像头。柔性气浮主轴包括气缸、主轴、电机、联轴器和空心轴承。主轴同轴设置在气缸中部，主轴的一端通过联轴器与电机连接，主轴的另一端从气缸中穿出并与砂轮固定连接，空心轴承套装在位于气缸内的主轴上，用于支撑主轴。电流互感器与柔性气浮主轴中的电机相连接。六自由度机械手、柔性气浮主轴中的电机、电流互感器和摄像头均与计算机相连接。所述夹具组件包括V型架和压头，V型架直接或间接设置在机座上，用于放置桨叶底盘；压头同轴设置在V型架的正上方，压头高度能够升降。所述桨叶支撑组件包括升降机构二和桨叶接触球头；升降机构二直接或间接设置在机座上，桨叶接触球头固定设置在升降机构二的顶端。所述柔性气浮主轴中的主轴与联轴器之间还设置有传动架，传动架与主轴之间设有滚珠。还包括重心测量装置，重心测量装置包括称重传感器和测量工作台；测量工作台通过升降机构一设置在机座的正上方，测量工作台的高度能够升降；称重传感器至少有三个，所有称重传感器均设置在位于测量工作台正下方的机座上；夹具组件固定设置在测量工作台上，桨叶支撑组件滑动设置在测量工作台上。重心测量装置还包括桨叶空间姿态测量装置，桨叶空间姿态测量装置包括激光位移传感器测量装置和倾角测量装置。激光位移传感器测量装置包括三维移动架和固定设置在三维移动架上的激光位移传感器；三维移动架能够带动激光位移传感器实现X、Y和Z三个方向的滑移；倾角测量装置包括倾角传感器，该倾角传感器能对桨叶的倾斜角度进行测量。本技术采用上述结构后，具有如下有益效果：1.龙门打磨装置前后移动，不仅稳定可靠，而且增加了可打磨区域；采用六自由度机械手倒装的方法，也增加了机械手可打磨区域。2.使用柔性气浮主轴，使砂轮和桨叶表面柔性接触，即能够灵活补偿部分任意角度打磨时候的磨削量，还能保证打磨安全。3.自动化程度高，整个打磨过程均由计算机控制完成，首先把复杂的曲面路径规划转变为简单的X1Y1平面和γ角度的路径规划，然后通过摄像头找到桨叶轮廓的坐标，将桨叶摆放的坐标与计算机路径规划的坐标进行匹配，从而确定实际桨叶的位置，然后根据事先规划好的简单路径进行打磨，节省了复杂曲面路径规划的时间。4.本技术没有通过安装力传感器来检测磨削力而是通过检测控制柔性浮动主轴的电流变化来检测磨削力的变化，并通过控制六自由度机械手带动柔性气浮主轴沿Z向进给和通过柔性气浮主轴自身的浮动量两方面来实现磨削力的补偿，不仅减少了成本，还保证了磨削量；所以，本技术不仅安全可靠，还大大节约了打磨成本和打磨时间。附图说明图1显示了本技术一种调距桨桨叶表面打磨装置的右侧视立体图。图2显示了本技术一种调距桨桨叶表面打磨装置的主视图。图3显示了本技术中柔性气浮主轴的结构示意图。图4显示了导向组件纵剖面(也即图2中Ⅰ区)的放大结构示意图。图5显示了夹具组件的机构示意图。图6显示了激光位移传感器测量装置的结构示意图。图7显示了倾角测量装置的结构示意图。图8显示了调距桨桨叶表面打磨方法的路程规划示意图。图9显示了调距桨桨叶表面打磨方法的流程示意图。其中有：1、机座；2、直线模组；2.1、模组滑块；3、导向组件；3.1、导向轴；3.2、直线轴承；3.3、直线轴承安装套筒；4、升降机构一；5、称重组件；5.1、称重传感器安装座；5.2、称重传感器；6、测量工作台；7.夹具组件；7.1、V型架；7.2、限位块；7.3、夹具压板；7.4、手轮；7.5、梯形丝杠；7.6、丝杠螺母；7.7、丝杠螺母座；7.8、压头；8、桨叶支撑组件；8.1、电动千斤顶；8.2、千斤顶底座；8.3、电磁吸盘；8.4、桨叶接触球头；9.1、激光位移传感器测量装置；9.11、Z向滑轨；9.12、Z向滑块；9.13、Y向滑块；9.14、X向导轨；9.15、激光位移传感器；9.16、Y向滑轨；9.17、磁栅尺；9.18、磁栅尺读头；9.19、X向滑块；9.21、倾角测量传感器安装座；9.22、轴套；9.23、槽沟轴；9.24、定位轴；9.25、弹簧；9.26、倾角传感器；10、龙门打磨装置；10.1、龙门腿柱；10.2、横梁组件；10.3、六自由度机械手；10.4、柔性气浮主轴；10.4a.气缸；10.4b.主轴；10.4c.电机；10.4d.联轴器；10.4e.电感互感器；10.4f.传动架；10.4g.滚珠；10.4h.空心轴承；10.5砂轮；10.6摄像头；11.桨叶。具体实施方式下面结合附图和具体较佳实施方式对本技术作进一步详细的说明。如图1、图2和图3所示，包括机座1、桨叶夹具组件、重心测量装置、龙门打磨装置10和计算机。桨叶夹具组件直接或间接设置在机座上，本技术中，桨叶夹具组件优选固定在下述的测量工本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种调距桨桨叶表面打磨装置，其特征在于：包括机座、桨叶夹具组件、龙门打磨装置和计算机；桨叶夹具组件直接或间接设置在机座上，桨叶夹具组件包括夹具组件和桨叶支撑组件，其中，夹具组件用于桨叶底盘的夹紧固定，桨叶支撑组件用于支撑桨叶；龙门打磨装置包括龙门腿柱、横梁组件、六自由度机械手、柔性气浮主轴、电流互感器、砂轮和摄像头；龙门腿柱底部与机座滑动连接，横梁组件固定设置在龙门腿柱顶端，六自由度机械手的一端固定设置在横梁组件的中部，六自由度机械手的另一端与柔性气浮主轴固定连接；横梁组件的中部还设置一根横杆，横杆底部设置所述摄像头；柔性气浮主轴包括气缸、主轴、电机、联轴器和空心轴承；主轴同轴设置在气缸中部，主轴的一端通过联轴器与电机连接，主轴的另一端从气缸中穿出并与砂轮固定连接，空心轴承套装在位于气缸内的主轴上，用于支撑主轴；电流互感器与柔性气浮主轴中的电机相连接；六自由度机械手、柔性气浮主轴中的电机、电流互感器和摄像头均与计算机相连接。

【技术特征摘要】
1.一种调距桨桨叶表面打磨装置，其特征在于：包括机座、桨叶夹具组件、龙门打磨装置和计算机；桨叶夹具组件直接或间接设置在机座上，桨叶夹具组件包括夹具组件和桨叶支撑组件，其中，夹具组件用于桨叶底盘的夹紧固定，桨叶支撑组件用于支撑桨叶；龙门打磨装置包括龙门腿柱、横梁组件、六自由度机械手、柔性气浮主轴、电流互感器、砂轮和摄像头；龙门腿柱底部与机座滑动连接，横梁组件固定设置在龙门腿柱顶端，六自由度机械手的一端固定设置在横梁组件的中部，六自由度机械手的另一端与柔性气浮主轴固定连接；横梁组件的中部还设置一根横杆，横杆底部设置所述摄像头；柔性气浮主轴包括气缸、主轴、电机、联轴器和空心轴承；主轴同轴设置在气缸中部，主轴的一端通过联轴器与电机连接，主轴的另一端从气缸中穿出并与砂轮固定连接，空心轴承套装在位于气缸内的主轴上，用于支撑主轴；电流互感器与柔性气浮主轴中的电机相连接；六自由度机械手、柔性气浮主轴中的电机、电流互感器和摄像头均与计算机相连接。2.根据权利要求1所述的调距桨桨叶表面打磨装置，其特征在于：所述夹具组件包括V型架和压头，V型架直接或间接设置在机座上，用于放置桨叶底盘；压头同轴设置在V型架的正上方，压头高度能够升...

【专利技术属性】
技术研发人员：付灵懿，王超，孙高枕，许松青，王国富，徐义波，杨逸琳，张超，苏世杰，唐文献，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：新型
国别省市：江苏,32