大型叶片类工件机器人协同打磨系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种大型叶片类工件机器人协同打磨系统，包括：叶片翻转夹紧模块、水平导轨、N个机器人打磨单元、与机器人打磨单元分别相对应的N个测量模块、控制模块和上位机模块；控制模块包括一个工装控制子模块和N个机器人打磨单元控制子模块；叶片翻转夹紧模块用于安装并夹紧待打磨叶片；两条水平导轨沿叶片长轴方向布置在叶片两侧，每条水平导轨上至少设一个机器人打磨单元；每个机器人打磨单元包括机器人、配套的机器人控制器、打磨装置；打磨装置安装在与其对应的机器人末端，每个测量模块安装在对应的机器人末端；工装控制子模块与叶片翻转夹紧模块连接，控制叶片的翻转方向、转角与夹紧操作；该系统可提高叶片打磨效率和质量。

Robot Cooperative grinding system and method for large blade workpiece

The invention provides a large blade workpiece grinding robot collaborative system, including: blade turning clamping module, a horizontal guide rail, N robot and robot grinding unit grinding unit, respectively corresponding to the N measurement module, control module and PC module; the control module comprises a tooling control module and N robot grinding unit control module; blade turning clamping module for mounting and clamping the grinding blade; two horizontal guide rail along the long axis direction of blade arranged on the blade on both sides, each horizontal guide rail is provided with at least one robot grinding unit; each robot grinding unit includes a supporting robot, robot controller, grinding device of polishing robot installed at the end; the corresponding measurement device, each module is installed in the corresponding fixture at the end of the robot; control module and leaf The chip turnover and clamping module is connected to control the turning direction, the rotation angle and the clamping operation of the blade, and the system can improve the grinding efficiency and quality of the blade.

【技术实现步骤摘要】
大型叶片类工件机器人协同打磨系统及方法
本专利技术涉及大型工件打磨
，尤其是一种大型叶片类工件机器人协同打磨系统。
技术介绍
作为风力发电的关键核心部件之一，风电叶片在能源行业有着广泛应用，其制造水平代表着国家制造业的核心竞争力。风电叶片大多采用玻璃纤维增强聚酯树脂、玻璃纤维增强环氧树脂以及涂料等难加工复合材料，设计为复杂的三维扭曲曲面，主要经过阳膜-翻阴模-铺层-加热固化-脱膜-打磨表面-喷漆等工艺，周期长、制造难度大。风电叶片在脱膜完成后，其型面处几乎普遍需要打磨。目前传统的风电叶片打磨主要采用人工打磨作业的方式，具体为工人拿着手持式打磨机对叶片进行打磨。人工打磨劳动强度大、工作环境恶劣、成本费用高，同时由于人工打磨操作稳定性差，难以保证一致的打磨效果，容易导致产生废品。虽然，工业应用中存在一些商品化的机器人打磨系统，但它们均是针对小型工件。对于风电叶片类大型工件的打磨作业，由于其尺寸范围大、外形多变，且叶稍部位加工易变性等问题，迄今为止，尚未出现完善的风电叶片表面机器人自动打磨系统解决方案。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种大型叶片类工件机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大型叶片类工件机器人协同打磨系统，其特征在于，包括：叶片翻转夹紧模块(301)、水平导轨(302)、N个机器人打磨单元(303)、与机器人打磨单元分别相对应的N个测量模块(304)、控制模块(306)和上位机模块(307)；其中N为正整数；控制模块(306)包括一个工装控制子模块(309)和N个机器人打磨单元控制子模块(313)；叶片翻转夹紧模块(301)用于安装并夹紧待打磨叶片(308)；叶片翻转夹紧模块(301)能够带动叶片(308)绕其长轴方向旋转受控角度并夹紧固定叶片(308)；叶片翻转夹紧模块(301)受控于工装控制子模块(309)；两条水平导轨(302)沿叶片长轴方向布置在叶片...

【技术特征摘要】
1.一种大型叶片类工件机器人协同打磨系统，其特征在于，包括：叶片翻转夹紧模块(301)、水平导轨(302)、N个机器人打磨单元(303)、与机器人打磨单元分别相对应的N个测量模块(304)、控制模块(306)和上位机模块(307)；其中N为正整数；控制模块(306)包括一个工装控制子模块(309)和N个机器人打磨单元控制子模块(313)；叶片翻转夹紧模块(301)用于安装并夹紧待打磨叶片(308)；叶片翻转夹紧模块(301)能够带动叶片(308)绕其长轴方向旋转受控角度并夹紧固定叶片(308)；叶片翻转夹紧模块(301)受控于工装控制子模块(309)；两条水平导轨(302)沿叶片长轴方向布置在叶片两侧，每条水平导轨(302)上至少设一个机器人打磨单元(303)；每个机器人打磨单元(303)包括机器人(314)、配套的机器人控制器(310)、打磨装置(311)；机器人打磨单元(303)能够沿着水平导轨(302)移动；打磨装置(311)安装在与其对应的机器人(314)末端，每个测量模块(304)安装在对应的机器人(314)末端；每个机器人打磨单元控制子模块(313)和对应的机器人打磨单元(303)一起安装在水平导轨(302)上；机器人打磨单元控制子模块(313)与对应的机器人打磨单元(303)和测量模块(304)相连，控制与机器人打磨单元(303)相关的操作；工装控制子模块(309)与叶片翻转夹紧模块(301)连接，控制叶片(308)的翻转方向、转角与夹紧操作；上位机模块(307)与机器人控制器(310)和控制模块(306)连接，接受用户输入的指令，生成的操作指令传输给机器人控制器(310)和控制模块(306)实现相应的操作功能。2.如权利要求1所述的大型叶片类工件机器人协同打磨系统，其特征在于，机器人打磨单元(303)还包括吸尘装置(312)，所述吸尘装置(312)安装在对应的机器人旁侧(314)，吸尘装置(312)的接口安装在对应的打磨装置(311)上。3.如权利要求1所述的大型叶片类工件机器人协同打磨系统，其特征在于，机器人打磨单元(303)相对于叶片(308)对称布设在叶片(308)两侧。4.如权利要求1所述的大型叶片类工件机器人协同打磨系统，其特征在于，所述大型叶片类工件机器人协同打磨系统还包括一周边安全检测装置。5.如权利要求1所述的大型叶片类工件机器人协同打磨系统，其特征在于，所述大型叶片类工件机器人协同打磨系统还包括快换模块(305)，快换模块(305)安装在水平导轨(302)两侧，快换模块(305)上布置有备用的打磨装置(311)。6.如权利要求1～5中任一项所述的大型叶片类工件机器人协同打磨系统，其特征在于，该大型叶片类工件机器人协同打磨系统采用分工域、分工段的打磨方式打磨加工整个叶片(308)；首先根据机器人型号确定机器人打磨空间，然后根据待打磨叶片(308)的叶片模型和机器人打磨空间确定叶片翻转夹紧模块(301)旋转角度即叶片的旋转角度；将叶片(308)表面划分为若干工域；每个工域根据机器人在单一位置的工作空间划分为若干个工段；由机器人打磨单元(303)的数量来确定每个机器人打磨单元(303)具体对应哪些工段；根据划分不同工域和不同工段来生成合理的打磨路径；叶片翻转夹紧模块(301)控制叶片沿其长轴方向旋转，使不同的工域进入机器人打磨空间，机器人在水平导轨上移动，使该工域内的不同工段依次进入机器人工作空间，进行打磨加工；该工域内的所有工段全部打磨完毕之后，叶片旋转到另一角度，进行下一工域...

【专利技术属性】
技术研发人员：严思杰，陈巍，张海洋，郑志伟，叶松涛，
申请(专利权)人：无锡中车时代智能装备有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32