[發明專利]自適應加工系統及其控制方法、車身加工設備

有效

• 申請號: 201910838010.5
• 申請日: 2019-09-05
• 公開（公告）號: CN110560754B
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: 茅衛東;張國振;王宇;吳發貴;金一;李盛良;奚新文;陳懷安;陶強
• 申請（專利權）人: 奇瑞新能源汽車股份有限公司
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司 34107
• 代理人: 朱順利

本發明公開了一種自適應加工系統及其控制方法、車身加工設備。自適應加工系統，用于對工件的加工，該自適應加工系統包括執行機構、電主軸、銑削工具頭、視覺探測裝置和控制裝置。執行機構與電主軸傳動連接并帶動電主軸運動。電主軸驅動銑削工具頭運動。執行機構、電主軸與控制裝置通訊連接，控制裝置包括存儲有工件的初加工數據和廢料參數的存儲器，控制裝置運算得出中間參數并進一步得出加工數據，控制裝置根據后加工數據和廢料參數調整第一工作參數和第二工作參數以分別控制執行機構和電主軸的運動，從而保證銑削工具頭的銑削參數滿足廢料參數的要求。本發明具有自動化程度高、生產安全并環保、生產與人工成本大幅降低、精度一致性高的優點。

技術領域

本發明屬于機械加工技術領域，具體地說，本發明涉及一種自適應加工系統及其控制方法、車身加工設備。

背景技術

目前，在對零件尤其是金屬零件的加工過程中，往往零件的加工部位會由于加工作用力破壞其表面平整度，采用焊接工藝對鋁合金材料進行焊接而產生焊縫余高就是其中一種典型例子。近年來，隨著汽車行業整車輕量化的推進，鋁合金材質越來越多的運用在白車身上，目前的行業內鋁合金連接常用MIG焊焊接工藝，MIG焊焊接工藝存在焊接后產生焊縫余高而導致與零部件裝配產生干涉的問題，雖然可以通過3D設計及同步工程來避免采用一部分的焊接從而減少一些干涉情況發生，但一些關鍵連接處的焊縫無法避免，因此，在制造車身過程中需要對將產生干涉的焊縫余高進行處理，以免影響整車裝配。

目前，行業內對焊縫余高的處理主要通過氣動角向打磨機直接對焊縫、焊點進行打磨，因其操作簡單，被廣泛使用，但該種打磨方法存在的弊端包括：1、打磨過程中粉塵飛揚，工作環境惡劣，與企業職業衛生健康要求相悖；2、氣動角向打磨機打磨后的鋁粉塵存在爆炸風險，需要配套防爆除塵設備，而該設備投資成本高，使用過程中能耗至少37KWh；3、人工打磨對員工技能要求高，一致性差；4、由于一些3D空間曲線的焊縫余高因其車身制造過程中制造公差的積累，導致其位置精度波動，自動化作業實現困難，也使得行業內習慣于采用人工打磨，但是大量使用人工對企業造成加工成本增加和管理困難。

因此，提供自動化程度高、生產安全并環保、生產與人工成本大幅降低、精度一致性高的自適應加工系統及其控制方法、車身加工設備成為務必解決的問題。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明提供一種自適應加工系統，目的是提高加工精度一致性。

為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：自適應加工系統，包括控制裝置、用于對工件進行掃描以獲得探測數據的視覺探測裝置、用于對工件進行加工的銑削工具頭、驅動銑削工具頭運動的電主軸和與電主軸傳動連接并帶動電主軸運動的執行機構，執行機構、電主軸與控制裝置通訊連接。

所述控制裝置包括存儲有所述工件的初加工數據和廢料參數的存儲器，所述控制裝置根據所述視覺探測裝置的探測數據和所述初加工數據運算得出中間參數，所述控制裝置根據所述初加工數據和所述中間參數的比較運算獲得后加工數據，所述控制裝置根據后加工數據和所述廢料參數調整所述執行機構的第一工作參數和所述電主軸的第二工作參數以分別控制兩者的運動。

所述工件的材質為鋁合金，所述初加工數據為焊縫余高加工圖，所述探測數據為焊縫余高斷面圖，所述中間參數為焊縫余高偏差量及工件累計公差，所述后加工數據為焊縫余高銑削高度，所述廢料參數包括粒徑值，所述銑削參數包括切削速度、項角、螺旋角和副后角中的一個或多個。

所述執行機構為六軸機器人，所述電主軸為無極調速電主軸，所述視覺探測裝置為3D視覺掃描儀，所述第一工作參數包括所述執行機構的空間坐標值，所述第二工作參數包括所述電主軸的轉速值。