叶片精整作业机器人系统技术方案

本发明专利技术属于高精度自动化复杂曲面精整技术领域，具体涉及一种叶片精整作业机器人系统，旨在解决现有技术中航空发动机叶片精整作业自动化程度低、效率低、加工件加工精度和表面质量精度低与不稳定的问题。本申请系统中的上位机模块能够在线测量待加工叶片当前三维尺寸数据，并与待加工叶片目标尺寸数据的比对计算，将外形尺寸加工余量转化为机器人工艺参数，根据航空发动机叶片曲面外形与机器人工艺参数对机器人的精整运动路径进行规划，并向机器人控制器发出精整运动控制指令程序，同时借助力控柔顺系统，实现对复杂曲面叶片对象的高精度自动化精整。

【技术实现步骤摘要】
叶片精整作业机器人系统
本专利技术属于高精度自动化复杂曲面精整
，具体涉及一种叶片精整作业机器人系统。
技术介绍
叶片是航空发动机动力装置的重要核心零件，是发动机中种类与数量最多的一类零件，形状复杂，其加工精度和表面质量对这些动力装置的工作效率和可靠性有较大影响。因此研究叶片的高效率、高精度和高可靠性的精密加工技术及方法有着重大意义和应用价值。目前，国内对叶片表面的精加工处理方式多采用手工经验抛磨，此抛磨方式耗时长、产能差、良品率低，且工作环境极差，不适合工人长期高强度工作，此外，现有技术中的航空发动机叶片精整作业由于自动化程度低，导致加工效率低、加工件加工精度和表面质量精度低与不稳定的问题，因此，需要一种新的航空发动机叶片精整作业系统，以解决或至少减轻上述问题的发生。
技术实现思路
为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有技术中航空发动机叶片精整作业自动化程度低、效率低、加工件加工精度和表面质量精度低与不稳定的问题。本专利技术提供一种全封闭、全自动的叶片精整作业机器人系统用于对单叶片的各个叶片部分进行全部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种叶片精整作业机器人系统，其特征在于，包括上位机模块，以及分别与所述上位机模块通信连接的机器人、三维尺寸测量模块、第一磨抛模块和第二磨抛模块；/n所述机器人用于执行所述上位机模块的控制指令，夹持待加工叶片运动；/n所述三维尺寸测量模块用于获取待加工叶片当前尺寸，并生成尺寸数据反馈给所述上位机模块；/n所述第一磨抛模块用于对待加工叶片的叶缘和/或叶顶进行加工；/n所述第二磨抛模块用于对待加工叶片的叶面和/或叶根圆角及过渡进行加工；/n所述上位机模块配置为：基于所述尺寸数据生成控制指令，并控制所述机器人夹持待加工叶片运动至指定位置以对待加工叶片表面进行磨抛加工，所述指定位置包括所述第一磨抛模...

【技术特征摘要】
1.一种叶片精整作业机器人系统，其特征在于，包括上位机模块，以及分别与所述上位机模块通信连接的机器人、三维尺寸测量模块、第一磨抛模块和第二磨抛模块；
所述机器人用于执行所述上位机模块的控制指令，夹持待加工叶片运动；
所述三维尺寸测量模块用于获取待加工叶片当前尺寸，并生成尺寸数据反馈给所述上位机模块；
所述第一磨抛模块用于对待加工叶片的叶缘和/或叶顶进行加工；
所述第二磨抛模块用于对待加工叶片的叶面和/或叶根圆角及过渡进行加工；
所述上位机模块配置为：基于所述尺寸数据生成控制指令，并控制所述机器人夹持待加工叶片运动至指定位置以对待加工叶片表面进行磨抛加工，所述指定位置包括所述第一磨抛模块的加工端和所述第二磨抛模块的加工端。


2.根据权利要求1所述的叶片精整作业机器人系统，其特征在于，所述第一磨抛模块包括第一磨抛机构、第一驱动机构和第一检测机构，所述第一磨抛机构包括第一砂带、第一固定支座和第一活动支座；
所述第一固定支座包括竖直部，所述第一活动支座活动装设于所述竖直部，所述第一活动支座能够在所述第一驱动机构的驱动下相对于所述第一固定支座沿水平方向运动；
所述第一活动支座包括开口方向背向设置的第一U型结构和第二U型结构，所述第一U型结构的两端分别装设有结构相同的支撑带轮，所述第二U型结构的两端分别装设有第一驱动带轮和第一张紧轮，所述第一张紧轮通过第一张紧组件活动设置于所述第二U型结构，所述第一驱动带轮的轴线垂直于所述竖直部设置且所述第一驱动带轮具有绕自身轴线转动的自由度；
所述第一砂带包覆于所述第一张紧轮、两个所述支撑带轮和所述第一驱动带轮设置，所述第一砂带能够在所述第一驱动带轮的带动下移动；
所述第一张紧组件连接于所述第一张紧轮和所述第一活动支座之间，所述第一张紧组件能够调整所述第一张紧轮相对于所述第一驱动带轮的位置以调整所述第一砂带的张紧度；
所述竖直部还装设有支撑磨板，所述支撑模板位于所述第一U型结构中部，所述支撑模板的作用面用于与所述第一砂带的带面紧密配合并支撑所述第一砂带，在所述第一驱动机构的驱动下，所述第一砂带能够与所述活动支座同步运动以靠近或远离所述支撑模板。


3.根据权利要求2所述的叶片精整作业机器人系统，其特征在于，所述第一驱动机构包括第一摆动连杆组件和第一驱动装置；
所述第一摆动连杆组件包括两个平行间隔设置的第一摆动连杆，两个所述第一摆动连杆两端分别与所述第一活动支座和所述竖直部连接，所述第一活动支座、两个所述第一摆动连杆、所述第一固定支座构成平行四边形结构；
所述第一驱动装置一端与所述第一固定支座固定，另一端通过所述第一摆动连杆与所述第一活动支座连接，所述第一驱动装置与所述上位机模块通信连接，所述第一驱动装置能够接收所述上位机模块的控制指令推动所述第一摆动连杆，以改变所述第一摆动连杆相对于水平面的角度进而带动所述第一活动支座沿水平方向运动。


4.根据权利要求3所述的叶片精整作业机器人系统，其特征在于，所述第一检测机构用于检测所述第一活动支座的位置坐标和所述第一砂带的磨抛力，所述第一检测机构的输出端与所述上位机模块通信连接，所述上位机模块基于所述第一检测机构的输出信号，通过预设的控制规则生成所述第一驱动装置的控制信号，以控制所述第一砂带对待加工叶片表面的磨抛力。


5.根据权利要求3所述的叶片精整作业机器人系统，其特征在于，所述第二磨抛模块包括第二磨抛机构、第二驱动机构和第二检测机构，所述第二磨抛机构包括第二砂带、第二固定支座和第二活动支座；
所述第二活动支座活动装设于所述第二固定支座，所述第二活动支座能够在所述第二驱动机构的驱动下相对于所述第二固定支座沿水平方向运动；
所述第二活动支座包括水平部，所述水平部一端装设有磨抛轮转位机构，所述水平部的上下两侧分别装设有第二驱动带轮和第二张紧机构，所述第二张紧机构包括第二张紧轮和第二张紧组件，所述第二张紧轮、所述磨抛轮转位机构和所述第二驱动带轮呈...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏，王瑛璐，
申请(专利权)人：中国科学院自动化研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11