[發明專利]一種大型自由曲面加工的吸附移動研拋機器人

在審

• 申請號: 201810315430.0
• 申請日: 2018-04-10
• 公開（公告）號: CN108772765A
• 公開（公告）日: 2018-11-09
• 發明（設計）人: 錢鵬飛;夏鵬;魯東;謝方偉;顧振業;劉陽;王越;劉業輝
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: B24B27/00
• 分類號: B24B27/00;B24B29/02;B24B55/00;B25J11/00;B25J9/02
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本發明提供了一種大型自由曲面加工的吸附移動研拋機器人，包括移動模塊、第二執行單元和研拋頭；所述研拋頭包括研拋固定架和馬達，所述研拋固定架安裝在第二執行單元拉伸桿上；所述馬達安裝在研拋固定架上；所述移動模塊包括平移機構和升降機構，可以三維空間移動；所述移動模塊上安裝第二執行單元。本發明可以提供一種可以連續移動加工、有較高加工精度且控制相對簡單的研拋機器人。

技術領域

本發明涉及工業機器人設備領域或者自動化打磨領域，特別涉及一種大型自由曲面加工的吸附移動研拋機器人。

背景技術

近年來，隨著計算機技術和現代控制理論等相關科技的高速發展，以高速加工中心為代表的柔性加工日趨完善，已實現了自由曲面自動化加工。為了降低曲面的制造成本，縮短制造周期，在20世紀80年代末期，工業發達國家就相繼開展了自由曲面研拋加工自動化的研究工作，普遍的做法是將專門設計的研拋裝置安裝在數控機床或工業機器人上來代替工人的手工操作，開發了基于數控機床或工業機器人的自動研拋系統。

目前，各類研拋設備很少應用于大型自由曲面的研拋加工，諸如對特大型螺旋槳表面的以及船體焊縫兩側表面的研拋加工。對于大型自由曲面來說，其研磨拋光基本上都是依靠工人手持研拋工具完成的。一方面，手工研拋加工不僅費時、費力、效率低下；另一方面，曲面的加工精度完全憑借工人的經驗程度，加工質量不穩定，難以滿足對大型自由曲面低成本、短周期和高質量的加工要求。擺脫該類困境的方法是研究和開發適合的自動化精整加工新設備，以實現自由曲面光整加工的自動化程度。為滿足大型自由曲面自動化研拋加工的需要，目前迫切需要開發一種基于嶄新技術思想的自動研拋加工新技術和裝備，利用小型移動研拋機器人對大型自由曲面進行精整加工就是一種創新型的加工方式，打破了由大型設備加工大型自由曲面的傳統。

經對現有技術文獻的檢索發現，申請號為201410123106.0的中國專利公開了一種自由曲面機器人打磨系統，該機器人通過氣動主軸的氣動馬達使打磨工具高速轉動，再由工業機器人帶動打磨工具按照規劃路徑進行打磨。但在該打磨系統中通過工業機器人來夾持打磨工具，其加工范圍由工業機器人的臂長所決定，若為增加作業空間而增加機器人的手臂長度又會引起精度和剛度的不足，因此不太適用于大型自由曲面的自動化研拋加工。

申請號為201610014074.X的中國專利公開了一種曲面自動研拋設備，機器人倒掛在橋架上，由橋架實現平面上任意點的移動，在機器人本體的下方設有工作臺，所述機器人本體上裝有研拋工具，該發明能夠實現自動連續研拋，解決了自動研拋加工受加工零件尺寸形狀及加工行程制約的問題，但這種研拋設備在研拋作業中，不能實時的調整研拋工具的姿勢，只能依靠彈性拋光輪來被動的適應曲面的變化，這無疑降低了自由曲面的加工精度。

申請號為200710056092.5的中國專利公開了一種大型曲面自主研拋的微小機器人，該機器人包括行走模塊和研拋工具模塊，該發明利用微小機器人在模具大型自由曲面上的自主定位規劃，實現小型設備對大型曲面的光整加工，但該機器人在曲面上移動時需要對行走模塊進行實時控制，以保證在不同的曲面移動速度要始終保持一致，這給整個系統的控制帶來了很大的難度。

發明內容

針對現有技術中存在不足，本發明提供了一種大型自由曲面加工的吸附移動研拋機器人，提供一種可連續移動加工、有較高加工精度且控制相對簡單的研拋機器人。

本發明是通過以下技術手段實現上述技術目的的。

一種大型自由曲面加工的吸附移動研拋機器人，包括移動模塊、第二執行單元和研拋頭；所述研拋頭包括研拋固定架和馬達，所述研拋固定架安裝在第二執行單元拉伸桿上；所述馬達安裝在研拋固定架上；所述移動模塊包括平移機構和升降機構，可以三維空間移動；所述移動模塊上安裝第二執行單元。

進一步，所述平移機構包括第一直線滑臺組和第二直線滑臺組，所述第一直線滑臺組的滑臺與第二直線滑臺組的滑臺連接；所述第一直線滑臺組和第二直線滑臺組的兩端分別安裝升降機構。