[发明专利]一种大型壳段零件自动化去毛刺装置及去毛刺方法

说明书

本发明公开了一种大型壳段零件自动化去毛刺装置及去毛刺方法，主要包括快速装夹找正装置、自动化去毛刺装置和去毛刺过程防错装置；该装置可以实现大型壳段零件的快速装夹、自动找正、自动化去毛刺和加工过程防错，减少或替代操作者的手工工作，提高产品的加工效率和质量稳定性。

技术领域

本发明涉及机械加工领域，具体涉及一种大型壳段零件自动化去毛刺装置及去毛刺方法。

背景技术

大型壳段零件是航天产品典型结构件，外形一般为圆柱状或圆锥状，通常含有网格、凸台、窗口、密封槽、孔、螺纹等特征，加工过程包括多个工序，具有产品尺寸大、精度要求高、工艺流程复杂的特点。

目前加工流程中的去毛刺工序由操作者手工完成，存在加工质量稳定性差、加工时间不可控、手工操作劳动强度大的问题，严重影响产品加工质量稳定性和加工效率，无法满足现有型号生产需求。

发明内容

本发明为解决现有技术的缺点，通过设计一种机器人自动化去毛刺装置，实现大型壳段零件的快速装夹、自动找正、自动化去毛刺和加工过程防错，减少或替代操作者的手工工作，提高产品的加工效率和质量稳定性。

为克服现有技术的不足，本发明为解决技术问题提供了一种大型壳段零件自动化去毛刺装置及去毛刺方法。

本发明是通过以下技术方案来实现的：一种大型壳段零件自动化去毛刺装置，该装置包括快速装夹找正装置、自动化去毛刺装置和去毛刺过程防错装置；其中快速装夹找正装置包括工作台，垫环，夹持装置、找正装置；夹持装置包括压板、螺杆、螺母、立柱；找正装置包括找正装置支撑台、直线导轨一、直线导轨二、直线导轨三、直线导轨四，伺服电机一、伺服电机二；垫环位于工作台上，壳段位于垫环上，工作台上设有T型槽，立柱下端设有驱动装置，该驱动装置可驱动立柱上下移动，从而适应不同高度壳体的夹持，驱动装置基座与工作台上的T型槽相互配合，并可沿T型槽移动，从而适应不同直径壳体的夹持，立柱顶部设有压板，螺杆端部通过螺母与压板连接；底座上设有伺服电机二、直线导轨三、直线导轨四，找正装置支撑台上设有直线导轨一、直线导轨二、伺服电机一，直线导轨三与直线导轨四平行，直线导轨一与直线导轨二平行，找正装置支撑台位于直线导轨三与直线导轨四上，并可通过伺服电机二驱动沿直线导轨三与直线导轨四移动，工作台位于直线导轨一与直线导轨二上，并可通过伺服电机一驱动沿直线导轨一与直线导轨二移动；快速装夹找正装置通过机器人执行机构上的激光测距仪检测壳段位置偏差，机器人控制系统根据偏差值进行找正；自动化去毛刺装置包括机器人、激光测距仪、浮动去毛刺工具、机器人转台和机器人控制系统；去毛刺过程防错装置通过机器人、视觉系统和机器人控制系统来实现。

一种大型壳段零件自动化去毛刺装置的去毛刺方法，该方法具体包括如下步骤：

步骤1：快速装夹找正；装夹时，将壳段吊装至装置的垫环上，垫环外径与壳段尺寸一致，吊装偏差不大于20mm；利用工作台上的T型槽，采用夹持装置对壳段进行固定，其中立柱可调节高度，通过选用不同规格的螺杆以适应不同的壳段高度；待壳段固定后，通过机器人执行机构上的激光测距仪检测壳段筋条顶面2个方向上的偏差值，通过机器人控制系统控制伺服电机一、伺服电机二动作，根据偏差值完成工作台2个方向上的运动，实现壳段的快速四点找正；待壳段四点找正后，通过机器人底部的转台实现壳段周向角度零点设置；

步骤2：自动化去毛刺；去毛刺加工程序通过机器人离线编程方式编制，根据壳体圆度变形情况将壳段内型加工程序按周向分为多个部分，保证每个部分壳段圆度偏差值不大于1mm；使用激光测距仪检测单个加工部分中间位置筋顶位置，通过机器人控制系统对该位置的实际值和理论值进行对比，根据偏差值对理论去毛刺加工程序进行整体偏置，以补偿壳体的圆度偏差；单个加工区域的偏差值由浮动去毛刺工具实现补偿加工；单个加工位置的旋转角度由机器人底部的数控转台实现，机器人实现单个加工部分的动作；浮动去毛刺工具由气动驱动，根据补偿原理的不同，采用径向浮动补偿方式或轴向补偿方式；