[發(fā)明專利]一種機(jī)器人恒力拋光方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811242193.6
• 申請(qǐng)日: 2018-10-24
• 公開（公告）號(hào): CN109465677B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳超群;曹詩宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B24B1/00
• 分類號(hào): B24B1/00;B24B51/00
• 代理公司: 武漢科皓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 張火春

本發(fā)明公開了一種機(jī)器人恒力拋光方法，拋光方法步驟為先將要拋光的零件模型導(dǎo)入至機(jī)器人軟件中，對(duì)拋光表面進(jìn)行取點(diǎn)，設(shè)置取點(diǎn)的間隔和行間距，然后對(duì)點(diǎn)隨機(jī)生成偏移量進(jìn)行偏移最后生成路徑，設(shè)置力的大小以及方向?qū)α慵砻孢M(jìn)行恒力拋光。本發(fā)明能夠消除拋光表面劃痕嚴(yán)重的問題，保證整個(gè)拋光表面的一致性，可有效提高工件表面粗糙度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)械加工領(lǐng)域，涉及一種機(jī)器人的拋光方法，特別涉及一種機(jī)器人恒力拋光方法。

背景技術(shù)

拋光是指對(duì)工件表面進(jìn)行打磨，使其變得更加光亮，最初的拋光通常不去量，并不改變零件的尺寸大小，拋光方式采用羊毛氈、線輪等柔軟的工具進(jìn)行機(jī)械拋光。隨著拋光技術(shù)的不斷發(fā)展，拋光也能夠?qū)崿F(xiàn)一定范圍內(nèi)的定量去除，同時(shí)拋光方式也發(fā)展為物理、化學(xué)、電解、超聲波等不同種類。拋光后的零件表面質(zhì)量更高、光潔度更高，能夠去除銑削等加工殘余的變質(zhì)層、應(yīng)力層，從而提高零件的壽命和性能，

機(jī)械拋光通常分為兩個(gè)階段：粗拋主要將銑削后的應(yīng)力層和刀痕去掉，顯著降低表面粗糙度。精拋是在粗拋的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步降低零件表面粗糙度，同時(shí)對(duì)工件進(jìn)行上光、變亮處理，使其達(dá)到規(guī)定的表面質(zhì)量要求。傳統(tǒng)的拋光通常由工人手工完成有以下幾個(gè)缺點(diǎn)(1)其勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作時(shí)間長(zhǎng)，效率低下，葉片表面紋理的一致性差(2)同時(shí)手工拋光過程中產(chǎn)生的大量粉塵，對(duì)環(huán)境影響十分嚴(yán)重，對(duì)人體造成損害。(3)拋光效果直接取決于工人的熟練程度，而手工拋光的偶然性和不一致性都很強(qiáng)，難以保證零件具有足夠的可靠性，在采用機(jī)器人進(jìn)行拋光時(shí)由于機(jī)器人相較于人手剛度大得多，拋光表面容易產(chǎn)生劃痕導(dǎo)致表面質(zhì)量較差，因此研究一種能夠消除表面劃痕的表面方法極其重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決傳統(tǒng)人工拋光表面一致性差以及機(jī)器人拋光過程中劃痕嚴(yán)重等問題，提供一種仿人手的機(jī)器人恒力拋光方法。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種機(jī)器人恒力拋光方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：獲取工件被加工面的方程g(x,y,z)；

步驟2：設(shè)置加工范圍的起點(diǎn)和終點(diǎn)分別為S(x,y,z)，T(x,y,z)；

步驟3：以行距為D，列距為L(zhǎng)的行掃描方式在加工面g(x,y,z)生成第i行j列的參考點(diǎn)G_ij(X_ij,Y_ij,Z_ij)；

步驟4：設(shè)置偏置范圍△G(△X,△Y,△Z)，對(duì)工件被加工面的參考點(diǎn)進(jìn)行偏置得到路徑控制點(diǎn)為S_k＝G_ij+△G_ij，k＝(i-1)+j，k為路徑控制點(diǎn)序數(shù)，△G_ij為第i行第j列參考點(diǎn)偏置矢量，將起點(diǎn)和終點(diǎn)之間所有路徑控制點(diǎn)依次相連，即形成機(jī)器人拋光軌跡路徑；

步驟5：設(shè)置加工面第k個(gè)路徑控制點(diǎn)S_k的法向接觸力F_k(Fx,Fy,Fz)，(Fx,Fy,Fz)為第k個(gè)路徑控制點(diǎn)接觸力的矢量坐標(biāo)；

步驟6：按照機(jī)器人軌跡路徑以加工面法向接觸力F_k(Fx,Fy,Fz)進(jìn)行拋光。

作為改進(jìn)，步驟4中，偏置為在工件表面參考點(diǎn)連線向兩側(cè)偏移，相鄰參考點(diǎn)的偏置方向相反。

作為改進(jìn)，步驟4中，每一行參考點(diǎn)偏置量均相同。

作為改進(jìn)，步驟4中，在偏置完所有參考點(diǎn)后，可以用插值法在相鄰路徑控制點(diǎn)之間加入新的路徑控制點(diǎn)，以便增加成機(jī)器人拋光軌跡路徑控制密集程度。

作為改進(jìn)，步驟6中，按照規(guī)劃的機(jī)器人拋光軌跡路徑拋光后，再按照步驟4方法將加工面上終點(diǎn)和起點(diǎn)交換，規(guī)劃反向成機(jī)器人拋光軌跡路徑，使得反向成機(jī)器人拋光軌跡路徑與原成機(jī)器人拋光軌跡路徑剛好交錯(cuò)排列。