[發明專利]一種多機械臂協同加工大型葉片的方法

有效

• 申請號: 201811026240.3
• 申請日: 2018-09-04
• 公開（公告）號: CN109324566B
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 吳仁杰;陰艷超;徐凱;張立童;陳富釗
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: G05B19/19
• 分類號: G05B19/19
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種多機械臂協同加工大型葉片的方法，其特征在于：包括以下步驟：

Step1分析大型葉片的尺寸信息和被加工曲面的曲率特點；

Step2將被加工曲面劃分為多個加工區域和nc程序；

Step3分別制作各加工區域的刀路軌跡；

Step4針對該加工對象搭建多機械臂加工仿真環境；

Step5將大型葉片、夾具的三維模型和各加工區域的nc程序導入多機械臂加工仿真環境；

Step6開始仿真并進行碰撞檢查和碰撞處理，依據碰撞檢查的結果對加工參數和加工工藝進行調整；

Step7綜合調整后的加工參數和加工工藝生成多機械臂協同加工大型葉片程序；

所述Step1中的尺寸信息包括大型葉片的最大長度和最大寬度，被加工曲面的曲率特點以曲率云圖表示，所述最大長度和最大寬度的具體測量方法為，取大型葉片與葉輪直接接觸的面S也即最接近平面的一個端截面，取該截面S的兩端點即S上距離最大的兩個點A、B，連接AB，定義大型葉片上任意平行于AB的線段為大型葉片某位置處的葉片寬度，最大的寬度定義為該大型葉片的最大寬度，大型葉片上任意一點到AB的距離定義為該位置大型葉片的長度，距離最遠的一點到AB的距離定義為該大型葉片的最大長度；

所述Step2中加工區域根據曲率云圖劃分，將曲率云圖中顏色單一的連續區域劃分為一個區域，以顏色變化不規則的過渡帶中的某曲線為區域邊界，所述曲線為隨機選擇。

2.根據權利要求1所述的多機械臂協同加工大型葉片的方法，其特征在于：所述Step3在生成各加工區域的刀路軌跡和nc程序時，設置為五軸曲面加工，其他各參數依據加工工藝要求進行設置。

3.根據權利要求1所述的多機械臂協同加工大型葉片的方法，其特征在于：所述Step4的具體過程如下，首先根據各加工區域的分布情況布局各機械臂的位置，讓機械臂的基座處于該機械臂展開后可以完全覆蓋其對應加工區域的位置，并且避免機械臂與大型葉片發生干涉，然后根據大型葉片的尺寸信息和劃分后的各加工區域的尺寸信息選定合適臂長的機械臂型號，具體為該機械臂的臂長應滿足展開后能覆蓋所有的該機械臂對應的加工區域的范圍，在臂長滿足要求的前提下選擇強度高的機械臂型號，最后根據加工工藝要求選定刀具并建立加工坐標體系，加工坐標體系包括機械臂基座坐標系、刀具坐標系和工件坐標系。

4.根據權利要求1所述的多機械臂協同加工大型葉片的方法，其特征在于：所述Step6進行碰撞檢查和碰撞處理具體如下，同時啟動各機械臂進行相應區域的加工仿真，仿真過程中開啟碰撞檢測，仿真結束生成碰撞圖，如果機械臂之間發生碰撞，則對負責加工區域面積較小的機械臂在碰撞干涉時間段內設定為起刀并暫停；如果機械臂與大型葉片發生碰撞，則調整該段機械臂關節的角度，使其與大型葉片產生一定安全距離。