[實(shí)用新型]曲面零件的加工設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520216126.2
• 申請日: 2015-04-10
• 公開（公告）號: CN204584869U
• 公開（公告）日: 2015-08-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 聶炎;范前鋒;歐陽渺安;李軍旗
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市圓夢精密技術(shù)研究院
• 主分類號: B23Q15/12
• 分類號: B23Q15/12;B23D79/00;B25J9/16;B25J13/08
• 代理公司: 深圳中一專利商標(biāo)事務(wù)所 44237
• 代理人: 張全文

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及曲面零件的加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種大尺寸曲面零件的加工設(shè)備。

背景技術(shù)

目前對于大尺寸的曲面零件的孔加工方式，普遍為采用CNC鉆孔加工或者人工鉆孔，可是，若采用CNC鉆孔加工，則存在機(jī)床占地面積大、成本高的問題；若采用人工加工，則存在效率低、精度差的問題。另外，也有部分人員采用機(jī)器人加工方式，但是，目前的機(jī)器人加工方式存在定位誤差大、批量工件重復(fù)加工精度不高的問題，以致曲面零件的制孔加工的同軸精度較差，從而使到已加工的曲面零件出現(xiàn)難以準(zhǔn)確裝配的問題。

因此，有必要提供一種技術(shù)手段以解決上述缺陷。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，提供曲面零件的加工設(shè)備，以解決現(xiàn)有技術(shù)中在機(jī)器人加工方式時(shí)存在定位誤差大、批量工件重復(fù)加工精度不高以致出現(xiàn)曲面零件的制孔加工的同軸精度較差的問題，保證曲面零件能夠準(zhǔn)確裝配。

本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，曲面零件的加工設(shè)備，所述曲面零件具有至少一個(gè)加工面，所述加工面上設(shè)有用以對所述加工面進(jìn)行加工的加工方向，所述加工設(shè)備包括：

供所述曲面零件停靠放置的第一放置區(qū)；

靠近于所述第一放置區(qū)的第二放置區(qū)；

用以對所述曲面零件進(jìn)行加工的機(jī)器人，所述機(jī)器人沿所述加工面的加工方向移動(dòng)設(shè)于所述第二放置區(qū)上，且所述機(jī)器人包括機(jī)器人本體以及用以控制所述機(jī)器人本體工作的控制單元，所述機(jī)器人本體上配設(shè)有用以執(zhí)行加工指令的執(zhí)行器，所述執(zhí)行器包括主軸及設(shè)于所述主軸上的加工刀具，所述控制單元配置有機(jī)器人算法模型；

用以標(biāo)識(shí)界定所述機(jī)器人的移動(dòng)位置相對于理論位姿值的位姿偏差的位姿標(biāo)定塊，所述位姿標(biāo)定塊設(shè)于所述主軸上，且所述位姿標(biāo)定塊的中心線與所述主軸的中心線垂直相交；

用于掃描獲取被測對象的三維空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)并可對該三維空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行特征點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集及特征自動(dòng)拼接的三維掃描裝置，所述三維掃描裝置移動(dòng)設(shè)于所述第二放置區(qū)上；及

用以發(fā)出操作指令和顯示結(jié)果數(shù)據(jù)的上位機(jī)，所述上位機(jī)配設(shè)有可對所述曲面零件進(jìn)行模型仿真分析以得出所述曲面零件的頂點(diǎn)法向量的模型仿真分析軟件，且所述上位機(jī)分別與所述控制單元、所述三維掃描裝置電連接。

具體地，所述位姿標(biāo)定塊為長方體結(jié)構(gòu)，且所述長方體結(jié)構(gòu)的長度、寬度及高度互不相等。

進(jìn)一步地，所述位姿標(biāo)定塊的長度為45-50mm、寬度為25-30mm、高度為15-20mm。

具體地，所述機(jī)器人還包括設(shè)于所述機(jī)器人本體的底端以使所述機(jī)器人本體滑動(dòng)設(shè)置的滑塊、及與所述滑塊滑動(dòng)配合的滑動(dòng)平臺(tái)，所述滑動(dòng)平臺(tái)設(shè)于所述第二放置區(qū)上并沿所述加工面的加工方向延伸設(shè)置，所述三維掃描裝置設(shè)于所述滑動(dòng)平臺(tái)的一端。

本實(shí)用新型的曲面零件的加工設(shè)備的技術(shù)效果為：本實(shí)用新型的加工設(shè)備主要由機(jī)器人、位姿標(biāo)定塊、三維掃描裝置及上位機(jī)組成，由此，在加工前，可先通過上位機(jī)上配設(shè)的模型仿真分析軟件得出曲面零件的頂點(diǎn)法向量；再根據(jù)機(jī)器人算法模型轉(zhuǎn)換為可以用于控制機(jī)器人對曲面零件進(jìn)行加工的位姿坐標(biāo)理論值；標(biāo)定位姿標(biāo)定塊相對于加工刀具的中心點(diǎn)的位置關(guān)系，以通過位姿標(biāo)定塊的位姿值對應(yīng)得到加工刀具下刀時(shí)的位姿值；而加工時(shí)，便可使機(jī)器人移至加工區(qū)域；此時(shí)，先通過控制單元根據(jù)位姿坐標(biāo)理論值對機(jī)器人的加工刀具的姿態(tài)進(jìn)行對應(yīng)的調(diào)整，同時(shí)，使三維掃描裝置掃描位姿標(biāo)定塊，以得出位姿標(biāo)定塊的實(shí)際值，然后根據(jù)實(shí)際值與理論值之間的差值得出機(jī)器人實(shí)際姿態(tài)誤差，并對應(yīng)得出執(zhí)行器當(dāng)前的實(shí)際位姿誤差；接著，通過控制單元根據(jù)實(shí)際偏轉(zhuǎn)誤差對機(jī)器人的執(zhí)行器當(dāng)前的位姿坐標(biāo)值進(jìn)行補(bǔ)償修正；再接著，便可使機(jī)器人對加工面上對應(yīng)的加工區(qū)域進(jìn)行加工；完后，重復(fù)上述加工步驟，直至加工面上的加工區(qū)域加工完成。整個(gè)加工方法操作簡便，可有效提高機(jī)器人的位姿定位精度，并有利于提高批量曲面零件重復(fù)加工的精度；同時(shí)，還可保證經(jīng)補(bǔ)償后的加工刀具的刀軸矢量與曲面零件的曲面法向矢量一致，提高曲面零件的制孔加工的同軸精度,從而保證曲面零件的孔位的精確裝配。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的曲面零件的加工設(shè)備的示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的曲面零件的加工設(shè)備的位姿標(biāo)定塊與加工刀具的位置關(guān)系示意圖；

圖3和圖4為本實(shí)用新型的曲面零件的加工設(shè)備通過模型仿真分析軟件得出曲面零件的頂點(diǎn)法向量的示意圖；

圖5為本實(shí)用新型的曲面零件的加工設(shè)備的加工刀具的位姿補(bǔ)償示意圖；

圖6為本實(shí)用新型的曲面零件的加工設(shè)備的位姿補(bǔ)償?shù)氖疽鈭D；