[發明專利]一種適用于整體葉盤的機器人智能磨拋方法

有效

• 申請號: 201810596541.3
• 申請日: 2018-06-11
• 公開（公告）號: CN108890468B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 趙歡;陳茜;丁漢
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: B24B19/14
• 分類號: B24B19/14;B24B41/06;B24B27/00;B24B49/16;B24B49/02;B24B55/00;B25J11/00
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 孔娜;曹葆青

本發明屬于智能制造相關技術領域，其公開了一種適用于整體葉盤的機器人智能磨拋方法，該方法包括以下步驟：(1)提供磨拋裝置，并將待磨拋的整體葉盤安裝于所述磨拋裝置的三自由度自動化夾具上；(2)調整所述三自由自動化夾具來使所述整體葉盤到達所述最優姿態；(3)所述磨拋裝置開始打磨所述整體葉盤的一個葉片，且在打磨完成后對該葉片進行檢測以判斷所述葉片的磨拋表面是否滿足要求，若不滿足要求，則所述磨拋裝置對不符合要求的部位再次進行打磨直至滿足要求；若滿足要求，則轉至步驟(4)；(4)所述磨拋裝置繼續進行下一個葉片的打磨，直至所述整體葉盤的全部葉片被打磨完成。本發明提高了效率，降低了成本，改善了加工質量。

技術領域

本發明屬于智能制造相關技術領域，更具體地，涉及一種適用于整體葉盤的機器人智能磨拋方法。

背景技術

葉盤是發動機、燃氣輪機、壓氣機等設備中直接參與能量轉換的關鍵零部件，加工后的表面質量要求很高，整體葉盤是把葉片和輪盤設計成一個整體，采用整體加工方式制造而成的，無需榫頭和榫槽。整體葉盤的輪緣徑向高度及厚度都有很大程度上的減小，減重效果明顯，并且消除了分體結構榫齒根部縫隙中氣體的逸流損失，避免了葉片和輪盤裝配不當造成的微動磨損、裂紋以及鎖片損壞帶來的故障，從而有利于提高工作效率，可靠性得以進一步提升。

然而，整體葉盤的加工過程較為困難且要求更高，整體葉盤的磨拋加工是指去除葉盤表面銑削加工的紋路使其表面光滑，整體葉盤待磨拋的部位有葉片進排氣邊、葉片內外弧面、葉根轉角和輪盤型面流道。由于磨拋部位多，并且各個部位加工方式不同，目前，整體葉盤磨拋多由人工磨拋完成，勞動強度大，粉塵污染嚴重，人力成本較高，一個中型尺寸整體葉盤大約需要3天～4天的打磨時間，另外手工磨拋加工受人工師傅的經驗影響，加工一致性較差。相應地，本領域存在著發展一種效率較高的整體葉盤的機器人智能磨拋方法的技術需求。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種適用于整體葉盤的機器人智能磨拋方法，其基于現有整體葉盤的磨拋特點，研究及設計了一種效率較高的適用于整體葉盤的機器人智能磨拋方法。所述機器人智能磨拋方法通過模擬人的視覺和力覺感知系統來實現機器人對整體葉盤的磨拋，能夠有效地提升整體葉盤磨拋效率和零件表面質量，取代了人工作用，提高了效率，降低了成本，保證了精度。此外，基于所述機器人來確定所述整體葉盤相對于所述機器人的最優姿態，并通過調整所述三自由自動化夾具來使所述整體葉盤到達所述最優姿態，由此提高了磨拋精度和效率。

為實現上述目的，按照本發明的一個方面，提供了一種適用于整體葉盤的機器人智能磨拋方法，該方法主要包括以下步驟：

(1)提供磨拋裝置，并將待磨拋的整體葉盤安裝于所述磨拋裝置的三自由度自動化夾具上；所述機器人磨拋裝置還包括機器人，所述機器人與所述三自由度自動化夾具通訊；

(2)基于所述機器人來確定所述整體葉盤相對于所述機器人的最優姿態，并通過調整所述三自由自動化夾具來使所述整體葉盤到達所述最優姿態；

(3)所述磨拋裝置開始打磨所述整體葉盤的一個葉片，且在打磨完成后對該葉片進行檢測以判斷所述葉片的磨拋表面是否滿足要求，若不滿足要求，則所述磨拋裝置對不符合要求的部位再次進行打磨直至滿足要求；若滿足要求，則轉至步驟(4)；

(4)所述磨拋裝置繼續進行下一個葉片的打磨，直至所述整體葉盤的全部葉片被打磨完成。

(5)所述磨拋裝置繼續對所述整體葉盤的葉片以外的其他部件進行打磨，直至所述整體葉盤待磨拋的部位全部打磨完為止。

進一步地，以所述機器人的運動學性能、動力學性能及剛度性能的最優為目標，通過磨拋刀路規劃來確定所述機器人在其可到達空間內的最佳磨拋空間，進而確定所述整體葉盤相對于所述機器人的最優姿態。