[发明专利]便携式自适应弧形阀盖加工机器人的加工方法

权利要求书

1.一种便携式自适应弧形阀盖加工机器人的加工方法，其特征在于，

包括有传输带（a1），设于传输带（a1）上方的加工机器人，加工机器人包括有一个多维度机械臂（a2），多维度机械臂的自由端包括有加工机械手；

包括帽形壳体（1）、固定安装在帽形壳体（1）内顶上的位移驱动件（2）、固定安装在位移驱动件（2）上的偏心补偿座（3）、弹性安装在偏心补偿座（3）上的自适应加工整形机构（4），所述位移驱动件（2）固定在帽形壳体（1）的内顶；

所述自适应加工整形机构（4）包括旋转电机（4a）、滑动补偿块（4b）、旋转座（4c）、电机安装座（4d）、电极变径电机（4e）、液压驱动缸（4f）、定心基座（4g）、齿条拉杆（4h）、电极变径调节杆（4i）、滑块导向轨（4j）、齿条滑块（4k）、变径齿轮（4m）和循迹电极组件（4n），所述滑动补偿块（4b）设于偏心补偿座（3）的中心孔内、且通过四个呈十字形分布的压缩弹簧（6）与偏心补偿座（3）连接，所述旋转电机（4a）固定滑动补偿块（4b）的顶面上，所述旋转座（4c）转动连接于滑动补偿块（4b）的底面上、并与旋转电机（4a）的输出端连接，所述电机安装座（4d）固定设于旋转座（4c），所述电极变径电机（4e）固定设于电机安装座（4d）的顶面并位于旋转座（4c）内，所述液压驱动缸（4f）固定设于电机安装座（4d）的底面，所述定心基座（4g）固定设于液压驱动缸（4f）上，所述齿条拉杆（4h）设于定心基座（4g）内、且其上端贯穿液压驱动缸（4f）内后伸入电机安装座（4d）内，所述齿条拉杆还与液压驱动缸（4f）的活塞固定连接，所述定心基座（4g）上沿周向设有三个呈三角分布并具有齿牙端的定心摆臂（4p），所述定心摆臂（4p）的齿牙端铰接在定心基座（4g）上并与齿条拉杆（4h）啮合，所述电极变径调节杆（4i）活动穿设于齿条拉杆（4h）内，所述电极变径调节杆（4i）的上端与电极变径电机（4e）的输出端连接，所述滑块导向轨（4j）的上端沿定心基座（4g）的轴向套接于定心基座（4g）内，所述齿条滑块（4k）滑动连接于滑块导向轨（4j）内，所述变径齿轮（4m）沿定心基座（4g）的轴向活动设置于滑块导向轨（4j）内、且与齿条滑块（4k）啮合，所述变径齿轮（4m）的轴颈活动贯穿滑块导向轨（4j）后与电极变径调节杆（4i）的下端通过拉簧（4q）柔性连接，所述循迹电极组件（4n）固定安装在齿条滑块（4k）的端部；

所述循迹电极组件（4n）包括呈L形的循迹支架（4n1）、循迹杆（4n2）、循迹球轮（4n3）和加工电极（4n4），所述循迹支架（4n1）的纵臂固定在齿条滑块（4k）上，所述循迹杆（4n2）垂直安装在循迹支架（4n1）的横臂，所述循迹球轮（4n3）固定在循迹杆（4n2）的上端，所述加工电极（4n4）垂直安装在循迹支架（4n1）的纵臂；

所述定心摆臂（4p）的自由端嵌设有定心球轮（4r）；

所述电极变径调节杆（4i）的下端沿其轴向设置有多边形内孔，所述变径齿轮（4m）的轴颈为与多边形内孔相匹配的多边形结构，所述变径齿轮（4m）的轴颈活动伸入多边形内孔内，所述拉簧（4q）设于多边形内孔内、且其两端分别抵接在电机变径调节杆和变径齿轮（4m）上；

还包括设置在帽形壳体（1）上的外固定机构（5），所述外固定机构（5）包括夹紧定位电机（5a）、圆环状的夹紧定位座（5b）、圆环状且具有螺纹槽的平面螺纹盘（5c）和三组呈三角分布在夹紧定位座（5b）上的夹持组件（5d），所述夹紧定位电机（5a）固定在帽形壳体（1）外侧面上，所述夹紧定位座（5b）固定安装于帽形壳体（1）底部，所述平面螺纹盘（5c）活动嵌设于帽形壳体（1）与夹紧定位座（5b）之间，所述夹紧定位电机（5a）的输出端伸入帽形壳体（1）内并通过圆锥齿轮传动件与平面螺纹盘（5c）传动连接，三组所述夹持组件（5d）均沿径向滑动连接在夹紧定位座（5b）上、且均穿过夹紧定位座（5b）后与平面螺纹盘（5c）的螺纹槽连接；

所述夹持组件（5d）包括外夹紧滑块（5d1）和内夹持块（5d2），所述外夹紧滑块（5d1）滑动连接在夹紧定位座（5b）上，所述外夹紧滑块（5d1）向上凸设有连接柱，所述连接柱嵌入平面螺纹盘（5c）的螺纹槽内，所述夹紧定位座（5b）对应设有供连接柱移动的避让条形孔，所述内夹持块（5d2）固定在外夹紧滑块（5d1）的内侧，所述内夹持块（5d2）的内侧呈等腰梯形结构设置；

工作时，将本实施例的加工器具对位阀盖上的圆孔后定位在阀盖上，使得自定向加工整形机构伸入圆孔内，接着位移驱动件2驱动自适应加工整形机构4下探，直至循迹电极组件4n超出孔交线，然后在为液压驱动缸4f供油的外界齿轮泵的驱动下，液压驱动缸4f工作，液压驱动缸4f的活塞经由齿条拉杆4h驱动三个定心摆臂4p向外扩张，直至顶住圆孔的孔壁，实现定心工作，同时，当自适应加工整形机构4的轴线与圆孔的轴线不重合时，滑动补偿块4b滑动以使自适应加工整形机构4的轴线与圆孔的轴线重合，从而保证自适应加工整形机构4与圆孔同轴，确保孔交线加工时的同轴度，降低放置加工器具放置在阀盖上的位移精度，与此同时，外界齿轮泵将泵油量数据传输至外界控制单元，外界控制单元根据液压油泵出量计算出该圆孔的孔径大小，然后外界控制单元控制电极变径电机4e工作，电极变径电机4e驱动电极变径调节杆4i旋转，电极变径调节杆4i经由变径齿轮4m驱动齿条滑块4k相对滑块导向轨4j滑动，齿条滑块4k带动循迹电极组件4n移动，进而调整循迹电极组件4n回转运动的工作半径，以适应该圆孔的孔径，调整完成后，位移驱动件2带动自适应加工整形机构4上移，直至循迹电极组件4n的外端部分与阀盖的内表面紧贴，此时由于循迹电极组件4n在上移过程过程中受到阀盖内表面的阻挡，使得滑块导向块相对定心基座4g下移、同时齿条相对电极变径调节杆4i下移，进而将拉簧4q拉伸，拉簧4q为循迹电极组件4n提供向上的拉伸力，接着电极变径电机4e再次工作，调整好循迹电极组件4n与孔交线之间的放电间隙，然后旋转电机4a驱动旋转座4c转动，旋转座4c带动循迹电极组件4n做回转运动，而在拉簧4q联动下，循迹电极组件4n沿着孔口边沿的内表面做循迹运动，同时循迹电极组件4n对孔交线位置上粘连的碎屑进行清除，以及对孔口进行倒钝加工，避免锐角形孔口对流体产生剪切作用，导致阀盖内流体通过阻力增大，如此便完成一个圆孔的加工处理；重复上述过程中，可以连续对阀盖上所有圆孔进行加工整形处理。