桨叶表面打磨方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106938423A(43)申请公布日2017.07.11(21)申请号201710197557.2B24B41/00(2006.01)(22)申请日2017.03.29B24B49/12(2006.01)B24B49/00(2012.01)(71)申请人苏州亚思科精密数控有限公司B24B51/00(2006.01)地址215000江苏省苏州市高新区向阳路53号(72)发明人马峻薛松(74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司32200代理人石艳红(51)Int.Cl.B24B19/14(2006.01)B24B1/00(2006.01)B24B41/06(2012.01)B24B41/04(2006.01)B24B41/02(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称桨叶表面打磨方法(57)摘要本发明公开了一种桨叶表面打磨方法，包括步骤为：桨叶调平及位置固定；锥形砂轮打磨路径规划；锥形砂轮姿态调整；桨叶打磨：打磨过程中，通过压力传感器对气浮主轴中的气体压力进行实时监测，进而对磨削力进行实时检测；磨削力补偿和锥形砂轮姿态再次调整。本发明的桨叶表面打磨方法自动化程度高，能对桨叶自动进行打磨路径规划，能适应复杂桨叶曲面，能自动调整锥形砂轮倾斜角度，使锥形砂轮的锥形母线与桨叶曲面保持一致，同时，能使磨削力控制在一个设定范围内，从而使打磨精度高。CN106938423ACN106938423A权利要求书1/2页1.一种桨叶表面打磨方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1，桨叶调平及位置固定：将桨叶底盘放置在桨叶底盘夹具中的V型架上，桨叶叶片放置在两根桨叶支撑杆上，通过调节两根桨叶支撑杆的高度，使桨叶叶片处于水平状态，然后，使用压头，将桨叶底盘夹紧固定；步骤2，锥形砂轮打磨路径规划：以桨叶叶片所在的水平面为XY面，以桨叶叶片与桨叶底盘的上交接边的中点为原点，以过原点且垂直于XY面向上的轴为Z轴正方向，建立桨叶打磨坐标系；然后，将桨叶的三维模型导入已建立的桨叶打磨坐标系中，上位机将自动识别桨叶轮廓和表面曲率，并进行锥形砂轮沿XY面的打磨路径规划；步骤3，锥形砂轮姿态调整：锥形砂轮在机械臂的带动下移动至打磨路径规划的起始位置，激光传感器和倾角传感器启动，激光传感器对锥形砂轮待打磨浆叶位置的表面曲率进行采集计算，倾角传感器对锥形砂轮的倾斜角度进行实时检测，上位机在收到激光传感器采集的待打磨浆叶位置的表面曲率后，与步骤2自动识别的表面曲率进行匹配后，指令机械臂移动，带动锥形砂轮进行角度调整，使调整后的锥形砂轮的锥形母线与待打磨浆叶位置的表面曲率保持一致；步骤4，桨叶打磨：锥形砂轮姿态调整完整后，机械臂带动砂轮下降，砂轮边下降的同时边对磨削力进行检测，当磨削力控制在设定的磨削力范围之间时，砂轮停止下降，开始按照步骤的打磨路径进行打磨；打磨过程中，仍需对磨削力进行实时检测；磨削力检测的具体方式为：通过压力传感器对气浮主轴中的气体压力进行实时监测，气浮主轴中的气体压力与锥形砂轮的磨削力呈线性关系，磨削力大小的改变将气浮主轴中的气体压力的变化；步骤5，磨削力补偿：当步骤4中检测到的磨削力不在设定值范围内时，上位机将控制机械臂带动气浮主轴上升或下降，自动进行磨削力的补偿，使磨削力控制在设定范围内；在机械臂下降的过程中，气浮主轴将依靠自身的浮动量先进行磨削力的柔性补偿，使磨削力始终能够控制在设定值范围内；步骤6，锥形砂轮姿态再次调整：当桨叶表面具有多个表面曲率时，激光传感器将实时对锥形砂轮待打磨浆叶位置的表面曲率进行采集计算，当激光传感器采集的待打磨浆叶位置的表面曲率与锥形砂轮当前的锥形母线不一致时，上位机将指令机械臂带动气浮主轴上升；锥形砂轮按照步骤3方式进行姿态调整，当姿态调整完成后，再进行步骤4至步骤5的打磨。2.根据权利要求1所述的桨叶表面打磨方法，其特征在于：所述步骤3中，激光传感器对锥形砂轮待打磨浆叶位置的表面曲率进行采集计算的方法为：一个激光传感器对水平横板与待打磨浆叶表面之间的距离进行采集，另一个激光传感器对水平横板与打磨路径规划上下一个待打磨浆叶表面之间的距离进行采集；上位机将两个激光传感器采集的距离差值与步骤2自动识别的表面曲率进行匹配后，得出锥形砂轮待打磨浆叶位置的实际表面曲率。3.根据权利要求1所述的桨叶表面打磨方法，其特征在于：所述锥形砂轮的纵剖面为等腰梯形，锥形砂轮的锥形母线的延长线与锥形砂轮的中心轴线所呈夹角为15°~75°。4.根据权利要求1所述的桨叶表面打磨方法，其特征在于：所述步骤1中，桨叶底盘放置在桨叶底盘夹具中的V型架上后，位于V型架内的电磁铁通电，将桨叶底盘吸附；然后将桨叶叶片放置在两根桨叶支撑杆上，位于浆叶支撑杆