[发明专利]一种适用于整体叶盘的机器人智能磨抛方法

说明书

本发明属于智能制造相关技术领域，其公开了一种适用于整体叶盘的机器人智能磨抛方法，该方法包括以下步骤：(1)提供磨抛装置，并将待磨抛的整体叶盘安装于所述磨抛装置的三自由度自动化夹具上；(2)调整所述三自由自动化夹具来使所述整体叶盘到达所述最优姿态；(3)所述磨抛装置开始打磨所述整体叶盘的一个叶片，且在打磨完成后对该叶片进行检测以判断所述叶片的磨抛表面是否满足要求，若不满足要求，则所述磨抛装置对不符合要求的部位再次进行打磨直至满足要求；若满足要求，则转至步骤(4)；(4)所述磨抛装置继续进行下一个叶片的打磨，直至所述整体叶盘的全部叶片被打磨完成。本发明提高了效率，降低了成本，改善了加工质量。

技术领域

本发明属于智能制造相关技术领域，更具体地，涉及一种适用于整体叶盘的机器人智能磨抛方法。

背景技术

叶盘是发动机、燃气轮机、压气机等设备中直接参与能量转换的关键零部件，加工后的表面质量要求很高，整体叶盘是把叶片和轮盘设计成一个整体，采用整体加工方式制造而成的，无需榫头和榫槽。整体叶盘的轮缘径向高度及厚度都有很大程度上的减小，减重效果明显，并且消除了分体结构榫齿根部缝隙中气体的逸流损失，避免了叶片和轮盘装配不当造成的微动磨损、裂纹以及锁片损坏带来的故障，从而有利于提高工作效率，可靠性得以进一步提升。

然而，整体叶盘的加工过程较为困难且要求更高，整体叶盘的磨抛加工是指去除叶盘表面铣削加工的纹路使其表面光滑，整体叶盘待磨抛的部位有叶片进排气边、叶片内外弧面、叶根转角和轮盘型面流道。由于磨抛部位多，并且各个部位加工方式不同，目前，整体叶盘磨抛多由人工磨抛完成，劳动强度大，粉尘污染严重，人力成本较高，一个中型尺寸整体叶盘大约需要3天～4天的打磨时间，另外手工磨抛加工受人工师傅的经验影响，加工一致性较差。相应地，本领域存在着发展一种效率较高的整体叶盘的机器人智能磨抛方法的技术需求。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种适用于整体叶盘的机器人智能磨抛方法，其基于现有整体叶盘的磨抛特点，研究及设计了一种效率较高的适用于整体叶盘的机器人智能磨抛方法。所述机器人智能磨抛方法通过模拟人的视觉和力觉感知系统来实现机器人对整体叶盘的磨抛，能够有效地提升整体叶盘磨抛效率和零件表面质量，取代了人工作用，提高了效率，降低了成本，保证了精度。此外，基于所述机器人来确定所述整体叶盘相对于所述机器人的最优姿态，并通过调整所述三自由自动化夹具来使所述整体叶盘到达所述最优姿态，由此提高了磨抛精度和效率。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种适用于整体叶盘的机器人智能磨抛方法，该方法主要包括以下步骤：

(1)提供磨抛装置，并将待磨抛的整体叶盘安装于所述磨抛装置的三自由度自动化夹具上；所述机器人磨抛装置还包括机器人，所述机器人与所述三自由度自动化夹具通讯；

(2)基于所述机器人来确定所述整体叶盘相对于所述机器人的最优姿态，并通过调整所述三自由自动化夹具来使所述整体叶盘到达所述最优姿态；

(3)所述磨抛装置开始打磨所述整体叶盘的一个叶片，且在打磨完成后对该叶片进行检测以判断所述叶片的磨抛表面是否满足要求，若不满足要求，则所述磨抛装置对不符合要求的部位再次进行打磨直至满足要求；若满足要求，则转至步骤(4)；

(4)所述磨抛装置继续进行下一个叶片的打磨，直至所述整体叶盘的全部叶片被打磨完成。

(5)所述磨抛装置继续对所述整体叶盘的叶片以外的其他部件进行打磨，直至所述整体叶盘待磨抛的部位全部打磨完为止。

进一步地，以所述机器人的运动学性能、动力学性能及刚度性能的最优为目标，通过磨抛刀路规划来确定所述机器人在其可到达空间内的最佳磨抛空间，进而确定所述整体叶盘相对于所述机器人的最优姿态。