[发明专利]一种双侧超声滚压协同强化系统及其控制方法

权利要求书

1.一种双侧超声滚压协同强化系统，其特征在于，所述系统包括：第一机械臂子系统、第二机械臂子系统、第一超声滚压强化子系统、第二超声滚压强化子系统和伺服转台；

所述伺服转台用于固定待加工的叶片；

所述第一超声滚压强化子系统设置在所述第一机械臂子系统的末端；

所述第二超声滚压强化子系统设置在所述第二机械臂子系统的末端；

所述第一机械臂子系统用于带动所述第一超声滚压强化子系统对所述叶片的一面进行强化加工，所述第二机械臂子系统用于带动所述第二超声滚压强化子系统对所述叶片的另一面进行强化加工。

2.根据权利要求1所述的双侧超声滚压协同强化系统，其特征在于，所述第一机械臂子系统和所述第二机械臂子系统均包括六自由度机械臂。

3.根据权利要求1所述的双侧超声滚压协同强化系统，其特征在于，所述第一机械臂子系统和所述第一超声滚压强化子系统之间及所述第二机械臂子系统和所述第二超声滚压强化子系统之间均设置有六维力传感器。

4.根据权利要求3所述的双侧超声滚压协同强化系统，其特征在于，所述第一超声滚压强化子系统和所述第二超声滚压强化子系统均包括超声滚压工具头和超声发生器；

所述超声发生器与所述超声滚压工具头中的超声波换能器连接，所述超声发生器用于产生预设频率的信号。

5.根据权利要求4所述的双侧超声滚压协同强化系统，其特征在于，所述超声滚压工具头包括套筒、换能器压盘、超声波换能器、变幅杆、保持架和滚轮；

所述套筒通过螺栓与六维力传感器连接，所述超声波换能器的驱动端与所述超声发生器连接，所述超声波换能器的机械能输出端与所述变幅杆的一端通过双头螺栓连接；

所述超声波换能器的驱动端位于所述套筒内，所述换能器压盘与所述套筒通过螺栓连接，用于限制所述超声波换能器与所述套筒之间的相对移动；

所述变幅杆的另一端通过所述保持架与所述滚轮连接。

6.根据权利要求1所述的双侧超声滚压协同强化系统，其特征在于，所述系统还包括强化夹具；

所述伺服转台通过所述强化夹具固定所述叶片。

7.根据权利要求6所述的双侧超声滚压协同强化系统，其特征在于，所述强化夹具的底部设置有十字形卡槽，所述十字形卡槽与所述伺服转台上设置的十字形卡爪对准，并通过螺栓固定；

所述强化夹具的顶部设置有凹槽，所述凹槽的顶面的四周设置在第一螺纹孔，所述凹槽的侧面设置有第二螺纹孔；所述强化夹具的顶部还设置有压盖，所述压盖的中心设置有通孔；

工作时，所述叶片的榫根设置在所述凹槽内，所述压盖通过螺栓与所述第一螺纹孔紧固，所述叶片穿过所述通孔，所述压盖用于限制所述叶片在Z轴方向的移动；所述第二螺纹孔内拧入螺栓，用于限制所述叶片在X轴方向和Y轴方向的移动；所述Z轴方向为强化进给方向，所述X轴方向为叶片的厚度方向，所述Y轴方向为与所述Z轴方向和所述X轴方向垂直的方向。

8.一种双侧超声滚压协同强化系统的控制方法，其特征在于，所述方法应用于权利要求1-7任一项所述的双侧超声滚压协同强化系统，所述方法包括如下步骤：

将待加工的叶片固定在伺服转台上；

根据所述叶片的三维模型，生成第一机械臂运动轨迹和第二机械臂运动轨迹；

根据所述第一机械臂运动轨迹控制第一机械臂子系统动作；

根据所述第二机械臂运动轨迹控制第二机械臂子系统动作；

根据叶片的三维模型，确定叶片两面的加工深度，分别作为第一加工深度和第二加工深度；

根据所述第一加工深度控制第一超声滚压强化子系统动作；

根据所述第二加工深度控制第二超声滚压强化子系统动作。