[发明专利]一种船用螺旋桨加工机器人及其加工方法

说明书

本发明公开了一种大型船用螺旋桨加工机器人，包括固定安装在地面上的X轴传动机构，安装在X轴传动机构上的Y轴传动机构，安装在Y轴传动机构上的机器人主体，安装在X轴传动机构前侧地面上用于安装大型船用螺旋桨毛坯件的回转支撑工作台，所述X轴传动机构用于驱动所述Y轴传动机构及安装在Y轴传动机构上的机器人主体沿左右方向直线移动；所述Y轴传动机构用于驱动所述机器人主体沿前后方向直线移动。本发明实现了对大型船用螺旋桨叶片加工铣磨一体化，提高了生产效率，节省了生产成本，改善了工作环境，减轻了工人劳动强度。本发明还公开了一种利用大型船用螺旋桨加工机器人加工螺旋桨桨叶的方法。

技术领域

本发明涉及一种船用螺旋桨加工机器人，属于机械加工设备技术领域。

背景技术

船用螺旋桨作为船舶动力的核心部件，其加工质量和制造水平直接影响着船舶的动力性能和稳定性能。大型船用螺旋桨叶轮叶片薄，悬壁长，在加工过程中极易产生振动和变形，严重影响叶面加工精度；另一方面，大型船用螺旋桨盘面比大，由于其叶片尺寸较大，相邻叶片间区域狭窄，甚至存在重叠区域，加工时易发生干涉和过切。对于大型船用螺旋桨进行低成本、高质量、高效率的加工是国内外专家学者一直深入研究的重点。目前大型企业中应用大型多轴数控机床是加工船用螺旋桨的主要手段，绝大部分中小型企业靠人工打磨完成螺旋桨叶面加工，极小部分中小型企业采用通用型机器人安装砂轮打磨或者铣刀铣削的方式加工螺旋桨。数控机床虽然精度相对较高，但可重构配置性与制造柔性差，且造价高昂，有的高达数千万，且生产成本高，一般中小型企业难以承受；通用型工业机器人虽然可以完成加工任务，但由于加工范围小、刚度差等原因，只能完成中小型螺旋桨的加工，对大型船用螺旋桨无能为力；人工打磨方式不仅效率低下，加工质量不稳定，而且工作环境差，影响工人身体健康。

专利申请号：CN201410729194.9，名称为：“整体螺旋桨智能磨削加工系统及其方法”的发明专利，针对手工打磨螺旋桨加工方式生产效率低下、加工质量稳定性差、粉尘污染严重以及大型多轴数控铣床或者专用多轴数控砂带磨床设备价格高昂的问题，采用将整个加工系统都安置在组合式铝合金玻璃屋内，机器人打磨螺旋桨的解决方式，具有一定参考价值，但是螺旋桨加工范围完全依赖于机器人本身的工作范围，受到机器人本身工作范围的限制，大型船用螺旋桨无法加工。专利名称为：“大型整体式船用螺旋桨型面数控磨削机床”，专利申请号：CN201510093679.8的发明专利，针对大型螺旋桨型面数控加工设备昂贵、工人打磨劳动强度大等问题，提出一种大型整体式船用螺旋桨型面数控磨削机床，但其集成了六轴工业机器人的龙门式立柱与螺旋桨回转支撑台放置位置过近，大型船用螺旋桨吊装定位过程中容易与机器人或者立柱、横梁发生干涉碰撞。专利名称为：“一种用于打磨大型船用螺旋桨的双面打磨手臂装置”，专利申请号：CN201710521719.3的发明专利，针对打磨螺旋桨叶梢部位，螺旋桨出现强烈颤振导致螺旋桨叶片表面质量受到严重影响的问题，提出了一种用于打磨大型船用螺旋桨的双面打磨手臂装置，但其针对的打磨范围仅仅是叶片边缘处容易产生振动的范围，加工范围过小，无法完成大型船用螺旋桨叶片的全部加工，只具有一定参考价值。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术中存在的问题和不足，提供一种大型船用螺旋桨加工机器人及加工方法。

本发明能够完成对大型船用螺旋桨的铣磨一体化加工，不仅提高加工效率，降低生产成本，改善工人工作环境。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种大型船用螺旋桨加工机器人，其特征在于，包括固定安装在地面上的X轴传动机构，安装在X轴传动机构上的Y轴传动机构，安装在Y轴传动机构上的机器人主体，安装在X轴传动机构前侧地面上用于安装大型船用螺旋桨毛坯件的回转支撑工作台，所述X轴传动机构用于驱动所述Y轴传动机构及安装在Y轴传动机构上的机器人主体沿左右方向直线移动；所述Y轴传动机构用于驱动所述机器人主体沿前后方向直线移动。