一种调距桨桨叶表面打磨装置和打磨方法.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CN106881648A(43)申请公布日2017.06.23(21)申请号201710186285.6B24B51/00(2006.01)(22)申请日2017.03.27B24B41/02(2006.01)(71)申请人江苏科技大学地址212003江苏省镇江市梦溪路2号(72)发明人付灵懿刘吉涛王超孙高枕许松青王国富徐义波杨逸琳张超苏世杰唐文献(74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司32200代理人楼高潮(51)Int.Cl.B24B19/14(2006.01)B24B41/06(2012.01)B24B41/04(2006.01)B24B49/00(2012.01)权利要求书2页说明书11页附图5页(54)发明名称一种调距桨桨叶表面打磨装置和打磨方法(57)摘要本发明公开了一种调距桨桨叶表面打磨装置和打磨方法，包括机座、浆叶夹具组件、龙门打磨装置和计算机。浆叶夹具组件包括夹具组件和浆叶支撑组件；龙门打磨装置包括六自由度机械手、柔性气浮主轴、电流互感器、砂轮和摄像头。柔性气浮主轴包括气缸、主轴、电机、联轴器和空心轴承；主轴一端通过联轴器与电机连接，主轴另一端与砂轮连接；电流互感器与电机相连接。本发明自动化程度高，能自动对桨叶表面进行路径规划，能通过检测柔性气浮主轴的电流变化来检测磨削力的变化，并通过控制六自由度机械手带动柔性气浮主轴沿Z向进给和通过柔性气浮主轴自身的浮动量两方面来实现磨削力的补偿，从而在节省打磨成本和打磨时间的同时，打磨精度高。CN106881648ACN106881648A权利要求书1/2页1.一种调距桨桨叶表面打磨装置，其特征在于：包括机座、浆叶夹具组件、龙门打磨装置和计算机；浆叶夹具组件直接或间接设置在机座上，浆叶夹具组件包括夹具组件和浆叶支撑组件，其中，夹具组件用于桨叶底盘的夹紧固定，桨叶支撑组件用于支撑桨叶；龙门打磨装置包括龙门腿柱、横梁组件、六自由度机械手、柔性气浮主轴、电流互感器、砂轮和摄像头；龙门腿柱底部与机座滑动连接，横梁组件固定设置在龙门腿柱顶端，六自由度机械手的一端固定设置在横梁组件的中部，六自由度机械手的另一端与柔性气浮主轴固定连接；横梁组件的中部还设置一根横杆，横杆底部设置所述摄像头；柔性气浮主轴包括气缸、主轴、电机、联轴器和空心轴承；主轴同轴设置在气缸中部，主轴的一端通过联轴器与电机连接，主轴的另一端从气缸中穿出并与砂轮固定连接，空心轴承套装在位于气缸内的主轴上，用于支撑主轴；电流互感器与柔性气浮主轴中的电机相连接；六自由度机械手、柔性气浮主轴中的电机、电流互感器和摄像头均与计算机相连接。2.根据权利要求1所述的调距桨桨叶表面打磨装置，其特征在于：所述夹具组件包括V型架和压头，V型架直接或间接设置在机座上，用于放置桨叶底盘；压头同轴设置在V型架的正上方，压头高度能够升降。3.根据权利要求1所述的调距桨桨叶表面打磨装置，其特征在于：所述桨叶支撑组件包括升降机构二和桨叶接触球头；升降机构二直接或间接设置在机座上，桨叶接触球头固定设置在升降机构二的顶端。4.根据权利要求1所述的调距桨桨叶表面打磨装置，其特征在于：所述柔性气浮主轴中的主轴与联轴器之间还设置有传动架，传动架与主轴之间设有滚珠。5.根据权利要求1所述的调距桨桨叶表面打磨装置，其特征在于：还包括重心测量装置，重心测量装置包括称重传感器和测量工作台；测量工作台通过升降机构一设置在机座的正上方，测量工作台的高度能够升降；称重传感器至少有三个，所有称重传感器均设置在位于测量工作台正下方的机座上；夹具组件固定设置在测量工作台上，浆叶支撑组件滑动设置在测量工作台上。6.根据权利要求5所述的调距桨桨叶表面打磨装置，其特征在于：重心测量装置还包括桨叶空间姿态测量装置，桨叶空间姿态测量装置包括激光位移传感器测量装置和倾角测量装置；激光位移传感器测量装置包括三维移动架和固定设置在三维移动架上的激光位移传感器；三维移动架能够带动激光位移传感器实现X、Y和Z三个方向的滑移；倾角测量装置包括倾角传感器，该倾角传感器能对浆叶的倾斜角度进行测量。7.一种调距桨桨叶表面打磨方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1，建立桨叶打磨坐标系：在计算机中，以机座或测量工作台上表面为X1Y1平面，以底座上表面其中一条边的中点为坐标原点O1，该边所在方向为X1方向，垂直于该边方向为Y1方向；Z1方向则是以X1Y1平面的坐标原点为原点，并垂直于X1Y1平面；步骤2，六自由度机械手打磨路径初步规划：将调距桨桨叶的三维模型导入步骤1建立的桨叶打磨坐标系中，计算机将自动识别桨叶轮廓和表面曲率，然后，计算机进行六自由度机械手打磨路径的初步规划，初步规划内容包括：根据桨叶轮廓坐标进行桨叶平面X1Y1方向