[发明专利]一种大型自由曲面加工的吸附移动研抛机器人

说明书

本发明提供了一种大型自由曲面加工的吸附移动研抛机器人，包括移动模块、第二执行单元和研抛头；所述研抛头包括研抛固定架和马达，所述研抛固定架安装在第二执行单元拉伸杆上；所述马达安装在研抛固定架上；所述移动模块包括平移机构和升降机构，可以三维空间移动；所述移动模块上安装第二执行单元。本发明可以提供一种可以连续移动加工、有较高加工精度且控制相对简单的研抛机器人。

技术领域

本发明涉及工业机器人设备领域或者自动化打磨领域，特别涉及一种大型自由曲面加工的吸附移动研抛机器人。

背景技术

近年来，随着计算机技术和现代控制理论等相关科技的高速发展，以高速加工中心为代表的柔性加工日趋完善，已实现了自由曲面自动化加工。为了降低曲面的制造成本，缩短制造周期，在20世纪80年代末期，工业发达国家就相继开展了自由曲面研抛加工自动化的研究工作，普遍的做法是将专门设计的研抛装置安装在数控机床或工业机器人上来代替工人的手工操作，开发了基于数控机床或工业机器人的自动研抛系统。

目前，各类研抛设备很少应用于大型自由曲面的研抛加工，诸如对特大型螺旋桨表面的以及船体焊缝两侧表面的研抛加工。对于大型自由曲面来说，其研磨抛光基本上都是依靠工人手持研抛工具完成的。一方面，手工研抛加工不仅费时、费力、效率低下；另一方面，曲面的加工精度完全凭借工人的经验程度，加工质量不稳定，难以满足对大型自由曲面低成本、短周期和高质量的加工要求。摆脱该类困境的方法是研究和开发适合的自动化精整加工新设备，以实现自由曲面光整加工的自动化程度。为满足大型自由曲面自动化研抛加工的需要，目前迫切需要开发一种基于崭新技术思想的自动研抛加工新技术和装备，利用小型移动研抛机器人对大型自由曲面进行精整加工就是一种创新型的加工方式，打破了由大型设备加工大型自由曲面的传统。

经对现有技术文献的检索发现，申请号为201410123106.0的中国专利公开了一种自由曲面机器人打磨系统，该机器人通过气动主轴的气动马达使打磨工具高速转动，再由工业机器人带动打磨工具按照规划路径进行打磨。但在该打磨系统中通过工业机器人来夹持打磨工具，其加工范围由工业机器人的臂长所决定，若为增加作业空间而增加机器人的手臂长度又会引起精度和刚度的不足，因此不太适用于大型自由曲面的自动化研抛加工。

申请号为201610014074.X的中国专利公开了一种曲面自动研抛设备，机器人倒挂在桥架上，由桥架实现平面上任意点的移动，在机器人本体的下方设有工作台，所述机器人本体上装有研抛工具，该发明能够实现自动连续研抛，解决了自动研抛加工受加工零件尺寸形状及加工行程制约的问题，但这种研抛设备在研抛作业中，不能实时的调整研抛工具的姿势，只能依靠弹性抛光轮来被动的适应曲面的变化，这无疑降低了自由曲面的加工精度。

申请号为200710056092.5的中国专利公开了一种大型曲面自主研抛的微小机器人，该机器人包括行走模块和研抛工具模块，该发明利用微小机器人在模具大型自由曲面上的自主定位规划，实现小型设备对大型曲面的光整加工，但该机器人在曲面上移动时需要对行走模块进行实时控制，以保证在不同的曲面移动速度要始终保持一致，这给整个系统的控制带来了很大的难度。

发明内容

针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种大型自由曲面加工的吸附移动研抛机器人，提供一种可连续移动加工、有较高加工精度且控制相对简单的研抛机器人。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种大型自由曲面加工的吸附移动研抛机器人，包括移动模块、第二执行单元和研抛头；所述研抛头包括研抛固定架和马达，所述研抛固定架安装在第二执行单元拉伸杆上；所述马达安装在研抛固定架上；所述移动模块包括平移机构和升降机构，可以三维空间移动；所述移动模块上安装第二执行单元。

进一步，所述平移机构包括第一直线滑台组和第二直线滑台组，所述第一直线滑台组的滑台与第二直线滑台组的滑台连接；所述第一直线滑台组和第二直线滑台组的两端分别安装升降机构。