一種自動(dòng)磨削拋光系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機(jī)械加工系統(tǒng)，特別是涉及一種用于對葉片表面進(jìn)行加工的自動(dòng)磨削拋光系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]砂帶磨削是根據(jù)工件形狀，用高速運(yùn)動(dòng)的砂帶及相應(yīng)的接觸方式對工件表面進(jìn)行磨削的一種工藝，有“萬能磨削”之稱。對于復(fù)雜型面工件外表面(例如葉片等)的精加工，目前常用的加工方法主要為砂帶磨削。這種加工工藝在航空航天、國防、電力、船舶、醫(yī)療等領(lǐng)域具有重要且廣泛的應(yīng)用背景，例如，航空發(fā)動(dòng)機(jī)、大型汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、船舶推進(jìn)器、風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片以及航天器艙體的外襯耐高溫陶瓷材料等的精加工均采用這種加工工藝。國內(nèi)外對于復(fù)雜幾何形狀工件(航空葉片、汽輪機(jī)葉片、人造關(guān)節(jié)、高檔水龍頭、新型家具等)的磨削方式主要有普通磨床的人工磨削、專用磨削機(jī)床和數(shù)控磨削機(jī)床等。普通磨床的人工磨削費(fèi)時(shí)且勞動(dòng)強(qiáng)度大，加工成品率低；專用磨削機(jī)床通用性差，只適合批量生產(chǎn)；數(shù)控磨削機(jī)床成本高，缺乏柔性，設(shè)備使用范圍窄，可拓展范圍小。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種加工精度高、靈活性高、成本低的自動(dòng)磨削拋光系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明一種自動(dòng)磨削拋光系統(tǒng)，包括
[0005]上下料轉(zhuǎn)臺，所述上下料轉(zhuǎn)臺包括底座，底座上活動(dòng)安裝有旋轉(zhuǎn)平臺，旋轉(zhuǎn)平臺上設(shè)置有多個(gè)工件安裝卡位；
[0006]機(jī)器人，所述機(jī)器人的機(jī)械臂上設(shè)置有快換卡具，所述快換卡具用于加持工件；
[0007]葉片磨削機(jī)構(gòu)，所述葉片磨削機(jī)構(gòu)用于進(jìn)行磨削工序；
[0008]拋光機(jī)，所述拋光機(jī)用于進(jìn)行拋光工序；
[0009]掃描儀，所述掃描儀用于掃描加工前后的工件，得到工件的坐標(biāo)數(shù)據(jù)；
[0010]軟件控制系統(tǒng)，所述軟件控制系統(tǒng)包括離線編程模塊、在線校準(zhǔn)模塊和機(jī)器人控制器，所述離線編程模塊用于根據(jù)帶有工件標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)的三維CAD模型生成工件的加工路徑，所述在線校準(zhǔn)模塊根據(jù)掃描儀掃描得到的工件坐標(biāo)數(shù)據(jù)與工件標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)比較，得出實(shí)際工件的坐標(biāo)數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)之間的差異，從而修正加工路徑，在線校準(zhǔn)模塊能夠與機(jī)器人控制器進(jìn)行通訊，所述機(jī)器人控制器用于控制機(jī)器人的加工動(dòng)作。
[0011]本發(fā)明一種自動(dòng)磨削拋光系統(tǒng)，其中所述葉片磨削機(jī)構(gòu)包括精磨磨削機(jī)和粗磨磨削機(jī)。
[0012]本發(fā)明一種自動(dòng)磨削拋光系統(tǒng)，還包括緩沖料臺，所述緩沖料臺用于臨時(shí)放置工件。
[0013]本發(fā)明一種自動(dòng)磨削拋光系統(tǒng)，其中所述離線編程模塊包括數(shù)據(jù)輸入單元，用于輸入帶有工件標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)的三維CAD模型；規(guī)劃路徑單元和產(chǎn)生路徑單元，用于生成工件的加工路徑；虛擬控制器，用于進(jìn)行機(jī)器人程序的模擬；路徑編輯單元，用于進(jìn)行路徑的旋轉(zhuǎn)與平移，改變路徑的方向和路徑的重組。
[0014]本發(fā)明一種自動(dòng)磨削拋光系統(tǒng)，其中所述在線校準(zhǔn)模塊包括掃描儀通信及控制單元、機(jī)器人通信及控制單元、點(diǎn)云生成與處理單元、點(diǎn)云注冊校準(zhǔn)單元、機(jī)器人程序生成單元、數(shù)學(xué)計(jì)算單元和輔助單元，所述掃描儀通信及控制單元和機(jī)器人通信及控制單元分別用于與掃描儀和機(jī)器人控制器進(jìn)行通訊，從而獲得工件的三維數(shù)據(jù)，所述點(diǎn)云生成與處理單元、點(diǎn)云注冊校準(zhǔn)單元和數(shù)學(xué)計(jì)算單元對所得三維數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和校準(zhǔn)，從而確定實(shí)際工件坐標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)的偏差值，對加工路徑進(jìn)行修正，所述機(jī)器人程序生成單元用于生成修正后加工路徑。
[0015]本發(fā)明一種自動(dòng)磨削拋光系統(tǒng)，其中所述機(jī)器人選用工業(yè)六軸機(jī)器人。
[0016]本發(fā)明一種自動(dòng)磨削拋光系統(tǒng)，其中所述掃描儀選用三維激光掃描儀。
[0017]本發(fā)明一種自動(dòng)磨削拋光系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)不同之處在于本發(fā)明一種自動(dòng)磨削拋光系統(tǒng)采用掃描儀預(yù)先在加工前向離線編程模塊中輸入帶有工件標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)的三維CAD模型并在離線編程模塊中得到清晰的工件加工路徑。之后對工件進(jìn)行掃描，得到實(shí)際工件的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)，并將這一數(shù)據(jù)輸送到在線校準(zhǔn)模塊中，在線校準(zhǔn)模塊通過將實(shí)際工件的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較和校準(zhǔn)，得到二者的偏差值，并對加工路徑進(jìn)行修正，得到實(shí)際的加工路徑，用于進(jìn)行磨削和拋光加工。經(jīng)過離線編程模塊和在線校準(zhǔn)模塊的處理使得加工過程高效精確，所得到的工件精度較高。在經(jīng)過一次加工后掃描儀仍然會對工件進(jìn)行掃描。在線校準(zhǔn)模塊根據(jù)再次掃描的數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，如果有差異則進(jìn)行下一次的加工，直到達(dá)到預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)為止。反復(fù)的掃描和加工進(jìn)一步保證了加工的質(zhì)量。本發(fā)明的離線編程模塊和在線校準(zhǔn)模塊方便擴(kuò)展，使得本系統(tǒng)的靈活性高，通用性較強(qiáng)。本發(fā)明的軟件控制系統(tǒng)基于通用設(shè)備，造價(jià)和加工成本大大低于專用機(jī)床。
[0018]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的一種自動(dòng)磨削拋光系統(tǒng)作進(jìn)一步說明。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明一種自動(dòng)磨削拋光系統(tǒng)的布局不意圖；
[0020]圖2為本發(fā)明一種自動(dòng)磨削拋光系統(tǒng)的工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]如圖1所示，本發(fā)明一種自動(dòng)磨削拋光系統(tǒng)包括上下料轉(zhuǎn)臺1、機(jī)器人3、葉片磨削機(jī)構(gòu)、緩沖料臺7、拋光機(jī)8、掃描儀9和軟件控制系統(tǒng)。其中上下料轉(zhuǎn)臺I包括底座，底座上活動(dòng)安裝有旋轉(zhuǎn)平臺13，旋轉(zhuǎn)平臺13方上四周均勻設(shè)置有多個(gè)工件安裝卡位12，旋轉(zhuǎn)平臺13旋轉(zhuǎn)時(shí)，各個(gè)工件2可以依次旋轉(zhuǎn)到加工區(qū)。機(jī)器人3用于將工件2運(yùn)送到指定位置進(jìn)行相應(yīng)工序的加工，機(jī)器人3選用工業(yè)六軸機(jī)器人，機(jī)器人3的機(jī)械臂上設(shè)置有快換卡具4，快換卡具4用于加持工件2。葉片磨削機(jī)構(gòu)用于進(jìn)行磨削工序。葉片磨削機(jī)構(gòu)包括精磨磨削機(jī)6和粗磨磨削機(jī)5。緩沖料臺7用于臨時(shí)放置工件2。拋光機(jī)8用于進(jìn)行拋光工序。掃描儀9選用三維激光掃描儀，用于掃描工件2，得到工件2的坐標(biāo)數(shù)據(jù)。掃描儀9掃描所得的數(shù)據(jù)由軟件控制系統(tǒng)處理。軟件控制系統(tǒng)包括離線編程模塊10、在線校準(zhǔn)模塊11和機(jī)器人控制器。離線編程模塊10包括數(shù)據(jù)輸入模塊，規(guī)劃路徑單元、產(chǎn)生路徑單元