[发明专利]桨叶表面打磨方法

说明书

技术领域

本发明涉及曲型表面打磨技术领域，特别是一种桨叶表面打磨方法。

背景技术

目前，主要针对大型船舶大型螺旋桨的打磨机比较少见，主要遇 到如下问题：1、螺旋桨叶片的直径较大，一般的打磨机磨削速度都达不到要求；2、磨削量大，需要不断更换砂轮，而螺旋桨的打磨对砂轮的厚度及直径要求比较高，从而保证打磨精度，所以一般的打磨机都无法完成；3、现有的打磨机砂轮稳定性差，容易引起安全隐患， 造成财产损失。现在用在大型螺旋桨上的打磨机普遍存在针对性不强，操作复杂不便，打磨效率和质量低的不足。

螺旋桨是舰船推进系统中的重要部件，螺旋桨的生产过程包括铸造、打 磨、螺距测试、叶片平衡测试及校正。其中打磨是关键，打磨决定着螺旋桨的生产效率和质量。目前我国螺旋桨生产企业基本是人工打磨，人工打磨生产效率低、产品报废率高、工人工作强度大、工作环境有损工人健康。

2007年03月28日公告的申请号为200520063787.2的中国专利，其公开了一种螺旋桨打磨机，其包括砂轮座、砂轮、 机座本体、传动机构和电机，砂轮安装于砂轮座上，砂轮座通过砂轮轴安装固定于机座本体的一端，电机固定安装于机座本体的另一端，传动机构由安 装于电机的主带轮、安装于砂轮轴的从带轮及它们中间的胶带组成，所述砂轮的工作面上设有部分镂空的端盖，该端盖使砂轮在半封闭状态下工作。

近年来，出现了一种螺旋桨打磨机，其包括主架、底座、控制设备。控制设备安装在所述主架上，主架上设有大臂、小臂，小臂一端与大臂相连， 另一端设有砂轮，砂轮通过连接座与小臂连接，该结构的螺旋桨打磨机由于连接座与小臂直接连接，两者之间面与面接触，形成刚性接触，砂轮在磨削时产生震动容易使连接座与小臂脱落，从而影响打磨机的使用。

中国CN201320870855.0号专利公开了一种新型螺旋桨打磨机。其包括底座、砂轮和安装在底座上的主架，所述主架上设有大臂和连接在大臂末端的小臂，所述小臂一端与大臂相连，另一端连接有连接座，所述砂轮通过连接座与所述小臂连接，所述连接座与所述小臂接触面之间设有若干弹性构件，所述弹性构件的两端面分别与所述连接座的端面及小臂端面连接。由于连接座与小臂接触面之间设有弹性构件，而弹性构件的两端面分别与所述连接座的端面及小臂端面连接，可避免砂轮磨削过程中由于震动而导致砂轮脱落，然而也存在如下问题

1.非全自动的螺旋桨打磨机，每个打磨动作都需要人工操作来完成，打磨效率低，精度低且人工成本高。

2.使用机械设备打磨抛光，目前的设备功能单一，只能对部分平整面实现打磨，对复杂曲面不能适应，精度不高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种桨叶表面打磨方法，该桨叶表面打磨方法自动化程度高，能对桨叶自动进行打磨路径规划，能适应复杂桨叶曲面，能自动调整锥形砂轮倾斜角度，使锥形砂轮的锥形母线与桨叶曲面保持一致，同时，能使磨削力控制在一个设定范围内，从而使打磨精度高。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种桨叶表面打磨方法，包括以下步骤。

步骤1，桨叶调平及位置固定：将桨叶底盘放置在桨叶底盘夹具中的V型架上，桨叶叶片放置在两根桨叶支撑杆上，通过调节两根桨叶支撑杆的高度，使桨叶叶片处于水平状态，然后，使用压头，将桨叶底盘夹紧固定。

步骤2，锥形砂轮打磨路径规划：以桨叶叶片所在的水平面为XY面，以桨叶叶片与桨叶底盘的上交接边的中点为原点，以过原点且垂直于XY面向上的轴为Z轴正方向，建立桨叶打磨坐标系；然后，将桨叶的三维模型导入已建立的桨叶打磨坐标系中，上位机将自动识别桨叶轮廓和表面曲率，并进行锥形砂轮沿XY面的打磨路径规划。

步骤3，锥形砂轮姿态调整：锥形砂轮在机械臂的带动下移动至打磨路径规划的起始位置，激光传感器和倾角传感器启动，激光传感器对锥形砂轮待打磨浆叶位置的表面曲率进行采集计算，倾角传感器对锥形砂轮的倾斜角度进行实时检测，上位机在收到激光传感器采集的待打磨浆叶位置的表面曲率后，与步骤2自动识别的表面曲率进行匹配后，指令机械臂移动，带动锥形砂轮进行角度调整，使调整后的锥形砂轮的锥形母线与待打磨浆叶位置的表面曲率保持一致。