[实用新型]曲面零件的加工设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及曲面零件的加工技术领域，尤其涉及一种大尺寸曲面零件的加工设备。

背景技术

目前对于大尺寸的曲面零件的孔加工方式，普遍为采用CNC钻孔加工或者人工钻孔，可是，若采用CNC钻孔加工，则存在机床占地面积大、成本高的问题；若采用人工加工，则存在效率低、精度差的问题。另外，也有部分人员采用机器人加工方式，但是，目前的机器人加工方式存在定位误差大、批量工件重复加工精度不高的问题，以致曲面零件的制孔加工的同轴精度较差，从而使到已加工的曲面零件出现难以准确装配的问题。

因此，有必要提供一种技术手段以解决上述缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术之缺陷，提供曲面零件的加工设备，以解决现有技术中在机器人加工方式时存在定位误差大、批量工件重复加工精度不高以致出现曲面零件的制孔加工的同轴精度较差的问题，保证曲面零件能够准确装配。

本实用新型是这样实现的，曲面零件的加工设备，所述曲面零件具有至少一个加工面，所述加工面上设有用以对所述加工面进行加工的加工方向，所述加工设备包括：

供所述曲面零件停靠放置的第一放置区；

靠近于所述第一放置区的第二放置区；

用以对所述曲面零件进行加工的机器人，所述机器人沿所述加工面的加工方向移动设于所述第二放置区上，且所述机器人包括机器人本体以及用以控制所述机器人本体工作的控制单元，所述机器人本体上配设有用以执行加工指令的执行器，所述执行器包括主轴及设于所述主轴上的加工刀具，所述控制单元配置有机器人算法模型；

用以标识界定所述机器人的移动位置相对于理论位姿值的位姿偏差的位姿标定块，所述位姿标定块设于所述主轴上，且所述位姿标定块的中心线与所述主轴的中心线垂直相交；

用于扫描获取被测对象的三维空间坐标数据并可对该三维空间坐标数据进行特征点云数据采集及特征自动拼接的三维扫描装置，所述三维扫描装置移动设于所述第二放置区上；及

用以发出操作指令和显示结果数据的上位机，所述上位机配设有可对所述曲面零件进行模型仿真分析以得出所述曲面零件的顶点法向量的模型仿真分析软件，且所述上位机分别与所述控制单元、所述三维扫描装置电连接。

具体地，所述位姿标定块为长方体结构，且所述长方体结构的长度、宽度及高度互不相等。

进一步地，所述位姿标定块的长度为45-50mm、宽度为25-30mm、高度为15-20mm。

具体地，所述机器人还包括设于所述机器人本体的底端以使所述机器人本体滑动设置的滑块、及与所述滑块滑动配合的滑动平台，所述滑动平台设于所述第二放置区上并沿所述加工面的加工方向延伸设置，所述三维扫描装置设于所述滑动平台的一端。

本实用新型的曲面零件的加工设备的技术效果为：本实用新型的加工设备主要由机器人、位姿标定块、三维扫描装置及上位机组成，由此，在加工前，可先通过上位机上配设的模型仿真分析软件得出曲面零件的顶点法向量；再根据机器人算法模型转换为可以用于控制机器人对曲面零件进行加工的位姿坐标理论值；标定位姿标定块相对于加工刀具的中心点的位置关系，以通过位姿标定块的位姿值对应得到加工刀具下刀时的位姿值；而加工时，便可使机器人移至加工区域；此时，先通过控制单元根据位姿坐标理论值对机器人的加工刀具的姿态进行对应的调整，同时，使三维扫描装置扫描位姿标定块，以得出位姿标定块的实际值，然后根据实际值与理论值之间的差值得出机器人实际姿态误差，并对应得出执行器当前的实际位姿误差；接着，通过控制单元根据实际偏转误差对机器人的执行器当前的位姿坐标值进行补偿修正；再接着，便可使机器人对加工面上对应的加工区域进行加工；完后，重复上述加工步骤，直至加工面上的加工区域加工完成。整个加工方法操作简便，可有效提高机器人的位姿定位精度，并有利于提高批量曲面零件重复加工的精度；同时，还可保证经补偿后的加工刀具的刀轴矢量与曲面零件的曲面法向矢量一致，提高曲面零件的制孔加工的同轴精度,从而保证曲面零件的孔位的精确装配。

附图说明

图1为本实用新型的曲面零件的加工设备的示意图；

图2为本实用新型的曲面零件的加工设备的位姿标定块与加工刀具的位置关系示意图；

图3和图4为本实用新型的曲面零件的加工设备通过模型仿真分析软件得出曲面零件的顶点法向量的示意图；

图5为本实用新型的曲面零件的加工设备的加工刀具的位姿补偿示意图；

图6为本实用新型的曲面零件的加工设备的位姿补偿的示意图；