一种大型壳段零件自动化去毛刺装置及去毛刺方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种大型壳段零件自动化去毛刺装置及去毛刺方法，主要包括快速装夹找正装置、自动化去毛刺装置和去毛刺过程防错装置；该装置可以实现大型壳段零件的快速装夹、自动找正、自动化去毛刺和加工过程防错，减少或替代操作者的手工工作，提高产品的加工效率和质量稳定性。和质量稳定性。和质量稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种大型壳段零件自动化去毛刺装置及去毛刺方法


[0001]本专利技术涉及机械加工领域，具体涉及一种大型壳段零件自动化去毛刺装置及去毛刺方法。

技术介绍

[0002]大型壳段零件是航天产品典型结构件，外形一般为圆柱状或圆锥状，通常含有网格、凸台、窗口、密封槽、孔、螺纹等特征，加工过程包括多个工序，具有产品尺寸大、精度要求高、工艺流程复杂的特点。
[0003]目前加工流程中的去毛刺工序由操作者手工完成，存在加工质量稳定性差、加工时间不可控、手工操作劳动强度大的问题，严重影响产品加工质量稳定性和加工效率，无法满足现有型号生产需求。

技术实现思路

[0004]本专利技术为解决现有技术的缺点，通过设计一种机器人自动化去毛刺装置，实现大型壳段零件的快速装夹、自动找正、自动化去毛刺和加工过程防错，减少或替代操作者的手工工作，提高产品的加工效率和质量稳定性。
[0005]为克服现有技术的不足，本专利技术为解决技术问题提供了一种大型壳段零件自动化去毛刺装置及去毛刺方法。
[0006]本专利技术是通过以下技术方案来实现的：一种大型壳段零件自动化去毛刺装置，该装置包括快速装夹找正装置、自动化去毛刺装置和去毛刺过程防错装置；其中快速装夹找正装置包括工作台，垫环，夹持装置、找正装置；夹持装置包括压板、螺杆、螺母、立柱；找正装置包括找正装置支撑台、直线导轨一、直线导轨二、直线导轨三、直线导轨四，伺服电机一、伺服电机二；垫环位于工作台上，壳段位于垫环上，工作台上设有T型槽，立柱下端设有驱动装置，该驱动装置可驱动立柱上下移动，从而适应不同高度壳体的夹持，驱动装置基座与工作台上的T型槽相互配合，并可沿T型槽移动，从而适应不同直径壳体的夹持，立柱顶部设有压板，螺杆端部通过螺母与压板连接；底座上设有伺服电机二、直线导轨三、直线导轨四，找正装置支撑台上设有直线导轨一、直线导轨二、伺服电机一，直线导轨三与直线导轨四平行，直线导轨一与直线导轨二平行，找正装置支撑台位于直线导轨三与直线导轨四上，并可通过伺服电机二驱动沿直线导轨三与直线导轨四移动，工作台位于直线导轨一与直线导轨二上，并可通过伺服电机一驱动沿直线导轨一与直线导轨二移动；快速装夹找正装置通过机器人执行机构上的激光测距仪检测壳段位置偏差，机器人控制系统根据偏差值进行找正；自动化去毛刺装置包括机器人、激光测距仪、浮动去毛刺工具、机器人转台和机器人控制系统；去毛刺过程防错装置通过机器人、视觉系统和机器人控制系统来实现。
[0007]一种大型壳段零件自动化去毛刺装置的去毛刺方法，该方法具体包括如下步骤：
[0008]步骤1：快速装夹找正；装夹时，将壳段吊装至装置的垫环上，垫环外径与壳段尺寸一致，吊装偏差不大于20mm；利用工作台上的T型槽，采用夹持装置对壳段进行固定，其中立
柱可调节高度，通过选用不同规格的螺杆以适应不同的壳段高度；待壳段固定后，通过机器人执行机构上的激光测距仪检测壳段筋条顶面2个方向上的偏差值，通过机器人控制系统控制伺服电机一、伺服电机二动作，根据偏差值完成工作台2个方向上的运动，实现壳段的快速四点找正；待壳段四点找正后，通过机器人底部的转台实现壳段周向角度零点设置；
[0009]步骤2：自动化去毛刺；去毛刺加工程序通过机器人离线编程方式编制，根据壳体圆度变形情况将壳段内型加工程序按周向分为多个部分，保证每个部分壳段圆度偏差值不大于1mm；使用激光测距仪检测单个加工部分中间位置筋顶位置，通过机器人控制系统对该位置的实际值和理论值进行对比，根据偏差值对理论去毛刺加工程序进行整体偏置，以补偿壳体的圆度偏差；单个加工区域的偏差值由浮动去毛刺工具实现补偿加工；单个加工位置的旋转角度由机器人底部的数控转台实现，机器人实现单个加工部分的动作；浮动去毛刺工具由气动驱动，根据补偿原理的不同，采用径向浮动补偿方式或轴向补偿方式；
[0010]步骤3：去毛刺过程防错；单个加工区域加工前，通过视觉系统和机器人控制系统，对加工区域中的某个加工特征位置和形状进行检测；机器人控制系统根据允许的容差值对实际加工特征的形状、位置与理论模型进行对比分析，以排除机器人零位偏移、找正错误、加工程序错误。
[0011]本专利技术的有益效果是：通过设计一种机器人自动化去毛刺装置，实现大型壳段零件的快速装夹、自动找正、自动化去毛刺和加工过程防错，减少或替代操作者的手工工作，提高产品的加工效率和质量稳定性。通过快速装夹找正装置，可实现零件找正过程100％自动化，找正误差不大于0.1mm；通过自动化去毛刺装置部分，可实现壳段产品圆度变形10mm以内，垂直度变形1mm以内的自适应加工，去毛刺后倒角不大于0.5mm。通过去毛刺过程防错装置部分，可实现机器人零位偏移、找正错误、加工程序错误等问题的自动检测。
附图说明
[0012]图1为本专利技术的机器人自动化去毛刺加工装置总体结构示意图；
[0013]图2为本专利技术的机器人执行部分结构示意图；
[0014]图3为本专利技术的装夹结构示意图；
[0015]图4为本专利技术的快速找正结构示意图一；
[0016]图5为本专利技术的快速找正结构示意图二。
[0017]图中：壳段1、机器人2、视觉系统21、激光测距仪22、浮动去毛刺工具23、转台24、夹持装置3、压板31、螺杆32、螺母33、立柱34、工作台4、垫环41、找正装置5、直线导轨一51、伺服电机一52、找正装置支撑台53、直线导轨二54、伺服电机二55、直线导轨三56、直线导轨四57、底座6、支撑脚7
具体实施方式
[0018]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0019]本装置主要包括快速装夹找正装置、自动化去毛刺装置和去毛刺过程防错装置。
[0020]快速装夹找正装置部分通过在工作台4底部附加2组直线导轨形成十字滑台，通过机器人执行机构中的激光测距仪22检测壳段2个方向上的偏差值，通过十字滑台实现壳段的自动快速找正。
[0021]自动化去毛刺装置部分根据壳段内型特征分布，将内型加工区域按周向分为多个部分，每部分的圆度偏差值不大于1mm，整体偏差通过机器人执行机构中的激光测距仪22对壳段1内型加强筋顶位置进行单独校准，加工位置内各特征的位置偏差通过浮动式去毛刺工具进行自动补偿加工。
[0022]去毛刺过程防错部分通过在壳段加工前，采用机器人执行机构中的视觉系统21，检测实际加工特征形状、位置与理论是否一致，以排除机器人零位偏移、找正错误、加工程序错误等问题。
[0023]如图1、3-5所示，快速装夹找正装置包括工作台4，垫环41，夹持装置3、找正装置5；夹持装置3包括压板31、螺杆32、螺母33、立柱34；找正装置5包括找正装置支撑台53、直线导轨一51、直线导轨二54、直线导轨三56、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大型壳段零件自动化去毛刺装置，其特征在于：该装置包括快速装夹找正装置、自动化去毛刺装置和去毛刺过程防错装置；其中快速装夹找正装置包括工作台(4)，垫环(41)，夹持装置(3)、找正装置(5)；夹持装置(3)包括压板(31)、螺杆(32)、螺母(33)、立柱(34)；找正装置(5)包括找正装置支撑台(53)、直线导轨一(51)、直线导轨二(54)、直线导轨三(56)、直线导轨四(57)，伺服电机一(52)、伺服电机二(55)；垫环(41)位于工作台(4)上，壳段(1)位于垫环(41)上，工作台(4)上设有T型槽，立柱(34)下端设有驱动装置，该驱动装置可驱动立柱(34)上下移动，从而适应不同高度壳体的夹持，驱动装置基座与工作台(4)上的T型槽相互配合，并可沿T型槽移动，从而适应不同直径壳体的夹持，立柱(34)顶部设有压板(31)，螺杆(32)端部通过螺母(33)与压板(31)连接；底座(6)上设有伺服电机二(55)、直线导轨三(56)、直线导轨四(57)，找正装置支撑台(53)上设有直线导轨一(51)、直线导轨二(54)、伺服电机一(52)，直线导轨三(56)与直线导轨四(57)平行，直线导轨一(51)与直线导轨二(54)平行，找正装置支撑台(53)位于直线导轨三(56)与直线导轨四(57)上，并可通过伺服电机二(55)驱动沿直线导轨三(56)与直线导轨四(57)移动，工作台(4)位于直线导轨一(51)与直线导轨二(54)上，并可通过伺服电机一(52)驱动沿直线导轨一(51)与直线导轨二(54)移动。2.根据权利要求1所述的一种大型壳段零件自动化去毛刺装置，其特征在于所述快速装夹找正装置通过机器人执行机构上的激光测距仪(22)检测壳段位置偏差，机器人控制系统根据偏差值进行找正。3.根据权利要求1所述的一种大型壳段零件自动化去毛刺装置，其特征在于所述自动化去毛刺装置包括机器人(2)、激光测距仪(22)、浮动去毛刺工具(23)、机器人转台(24)和机器人控制系统。4.根据权利要求1所述的一种大型壳段零件自动化去毛刺装置，其特征在于所述去毛刺过程防错装置通过机器人(2)、视觉系统(21)和机器人控制系统来实现。5.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵熙春，张海洋，陈宏亮，刘争，史海军，张嵩，贾师强，孙长征，战祥鑫，焉嵩，毕凯，陈文婷，李小霞，张东东，刘冠成，杨洋，李强，刘德，熊良钊，路骐安，黄晶，
申请(专利权)人：首都航天机械有限公司，
类型：发明
国别省市：