[發明專利]一種大型殼段零件自動化去毛刺裝置及去毛刺方法

有效

• 申請號: 202011368055.X
• 申請日: 2020-11-26
• 公開（公告）號: CN112454052B
• 公開（公告）日: 2022-12-20
• 發明（設計）人: 趙熙春;張海洋;陳宏亮;劉爭;史海軍;張嵩;賈師強;孫長征;戰祥鑫;焉嵩;畢凱;陳文婷;李小霞;張東東;劉冠成;楊洋;李強;劉德;熊良釗;路騏安;黃晶
• 申請（專利權）人: 首都航天機械有限公司
• 主分類號: B24B9/00
• 分類號: B24B9/00;B24B41/06;B24B41/00;B24B49/12;B24B51/00;B24B1/00
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本發明公開了一種大型殼段零件自動化去毛刺裝置及去毛刺方法，主要包括快速裝夾找正裝置、自動化去毛刺裝置和去毛刺過程防錯裝置；該裝置可以實現大型殼段零件的快速裝夾、自動找正、自動化去毛刺和加工過程防錯，減少或替代操作者的手工工作，提高產品的加工效率和質量穩定性。

技術領域

本發明涉及機械加工領域，具體涉及一種大型殼段零件自動化去毛刺裝置及去毛刺方法。

背景技術

大型殼段零件是航天產品典型結構件，外形一般為圓柱狀或圓錐狀，通常含有網格、凸臺、窗口、密封槽、孔、螺紋等特征，加工過程包括多個工序，具有產品尺寸大、精度要求高、工藝流程復雜的特點。

目前加工流程中的去毛刺工序由操作者手工完成，存在加工質量穩定性差、加工時間不可控、手工操作勞動強度大的問題，嚴重影響產品加工質量穩定性和加工效率，無法滿足現有型號生產需求。

發明內容

本發明為解決現有技術的缺點，通過設計一種機器人自動化去毛刺裝置，實現大型殼段零件的快速裝夾、自動找正、自動化去毛刺和加工過程防錯，減少或替代操作者的手工工作，提高產品的加工效率和質量穩定性。

為克服現有技術的不足，本發明為解決技術問題提供了一種大型殼段零件自動化去毛刺裝置及去毛刺方法。

本發明是通過以下技術方案來實現的：一種大型殼段零件自動化去毛刺裝置，該裝置包括快速裝夾找正裝置、自動化去毛刺裝置和去毛刺過程防錯裝置；其中快速裝夾找正裝置包括工作臺，墊環，夾持裝置、找正裝置；夾持裝置包括壓板、螺桿、螺母、立柱；找正裝置包括找正裝置支撐臺、直線導軌一、直線導軌二、直線導軌三、直線導軌四，伺服電機一、伺服電機二；墊環位于工作臺上，殼段位于墊環上，工作臺上設有T型槽，立柱下端設有驅動裝置，該驅動裝置可驅動立柱上下移動，從而適應不同高度殼體的夾持，驅動裝置基座與工作臺上的T型槽相互配合，并可沿T型槽移動，從而適應不同直徑殼體的夾持，立柱頂部設有壓板，螺桿端部通過螺母與壓板連接；底座上設有伺服電機二、直線導軌三、直線導軌四，找正裝置支撐臺上設有直線導軌一、直線導軌二、伺服電機一，直線導軌三與直線導軌四平行，直線導軌一與直線導軌二平行，找正裝置支撐臺位于直線導軌三與直線導軌四上，并可通過伺服電機二驅動沿直線導軌三與直線導軌四移動，工作臺位于直線導軌一與直線導軌二上，并可通過伺服電機一驅動沿直線導軌一與直線導軌二移動；快速裝夾找正裝置通過機器人執行機構上的激光測距儀檢測殼段位置偏差，機器人控制系統根據偏差值進行找正；自動化去毛刺裝置包括機器人、激光測距儀、浮動去毛刺工具、機器人轉臺和機器人控制系統；去毛刺過程防錯裝置通過機器人、視覺系統和機器人控制系統來實現。

一種大型殼段零件自動化去毛刺裝置的去毛刺方法，該方法具體包括如下步驟：

步驟1：快速裝夾找正；裝夾時，將殼段吊裝至裝置的墊環上，墊環外徑與殼段尺寸一致，吊裝偏差不大于20mm；利用工作臺上的T型槽，采用夾持裝置對殼段進行固定，其中立柱可調節高度，通過選用不同規格的螺桿以適應不同的殼段高度；待殼段固定后，通過機器人執行機構上的激光測距儀檢測殼段筋條頂面2個方向上的偏差值，通過機器人控制系統控制伺服電機一、伺服電機二動作，根據偏差值完成工作臺2個方向上的運動，實現殼段的快速四點找正；待殼段四點找正后，通過機器人底部的轉臺實現殼段周向角度零點設置；

步驟2：自動化去毛刺；去毛刺加工程序通過機器人離線編程方式編制，根據殼體圓度變形情況將殼段內型加工程序按周向分為多個部分，保證每個部分殼段圓度偏差值不大于1mm；使用激光測距儀檢測單個加工部分中間位置筋頂位置，通過機器人控制系統對該位置的實際值和理論值進行對比，根據偏差值對理論去毛刺加工程序進行整體偏置，以補償殼體的圓度偏差；單個加工區域的偏差值由浮動去毛刺工具實現補償加工；單個加工位置的旋轉角度由機器人底部的數控轉臺實現，機器人實現單個加工部分的動作；浮動去毛刺工具由氣動驅動，根據補償原理的不同，采用徑向浮動補償方式或軸向補償方式；