[发明专利]一种整体叶盘磨抛的自动化三自由度夹具

说明书

本发明提供了一种整体叶盘磨抛的自动化三自由度夹具，属于整体叶盘机器人磨抛加工技术领域，包括：旋转平台、第一旋转组件和第二旋转组件；第一旋转组件安装在旋转平台上，第二旋转组件安装在第一旋转组件上，第二旋转组件用于夹持叶盘。本发明通过旋转平台、第一旋转组件和第二旋转组件对叶盘进行三个旋转自由度的调节，实现了整体叶盘机器人磨抛加工中自动调整叶盘位姿以适应整体叶盘不同部位的加工方式，夹具结构简单使用方便，极大提高了整体叶盘自动化磨抛的效率和定位精度。

技术领域

本发明属于整体叶盘机器人磨抛加工技术领域，更具体地，涉及一种整体叶盘磨抛的自动化三自由度夹具。

背景技术

整体叶盘磨抛加工是去除叶盘表面铣削加工的纹路使表面光滑，整体叶盘的叶片和叶盘是一体式结构，整体叶盘待磨抛的部位有叶片进排气边、叶片内外弧面、叶根转角和轮盘型面流道。由于磨抛部位多，并且各部位加工方式不同，目前，整体叶盘磨抛多由人工打磨完成，劳动强度大、粉尘污染严重，另外手工磨抛加工受工人师傅的经验影响，加工一致性较差。机器人以其自动化程度高、柔顺性好等优点被用于整体叶盘自动化磨抛加工中。

整体叶盘的机器人磨抛加工中需加工部位多，对各部位的磨抛方式和策略不同，需要在机器人自动化加工过程中调整叶盘的位置姿态以适应机器人磨抛过程。为了提高整体叶盘机器人磨抛的自动化水平和加工效率，需要一种自动调节叶盘姿态的装置。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种整体叶盘机器人磨抛自动化装置，其目的在于通过三个自由度的旋转调节，有效实现叶盘自动化磨抛时调整叶盘姿态，方便叶盘各个不同部位的机器人磨抛。

为了实现上述目的，本发明提供了一种整体叶盘磨抛的自动化三自由度夹具，包括：旋转平台、第一旋转组件和第二旋转组件；

第一旋转组件包括支架、第一电机、支撑件、齿轮、半月形内齿圈；支架固定于旋转平台旋转中心处，齿轮安装于第一电机的输出轴上、枢接于支架上且轴线垂直于旋转平台的旋转轴线；支撑件设于支架上且位于齿轮下方，半月形内齿圈位于支撑件与齿轮之间，由支撑件支撑并与齿轮啮合；

第二旋转组件包括主动旋转机构和被动旋转机构；半月形内齿圈的一端为固定端，另一端为活动端；主动旋转机构安装于固定端，被动旋转机构安装于活动端；

主动旋转机构包括第二电机、旋转轴和第一叶盘夹持器；旋转轴一端与第二电机的输出轴对接，另一端安装第一叶盘夹持器；

被动旋转机构包括半固定轴和第二叶盘夹持器；且半固定轴的一端半固定在半月形内齿圈的活动端，另一端安装第二叶盘夹持器；第二叶盘夹持器用于与第一叶盘夹持器配合夹持待加工叶盘，且在第一叶盘夹持器带动下随待加工叶盘一起旋转。

进一步地，支架上设有至少一对平面轴承，成对的两个平面轴承对称分布于半月形内齿圈两侧并与半月形内齿圈相接触。

进一步地，支架上设有锁定件，用于在半月形内齿圈旋转到预定位置时锁定半月形内齿圈。

进一步地，各平面轴承与对应的支架侧壁之间设有压缩弹簧。

进一步地，锁定件为电磁铁，与第一电机联合控制；当第一电机通电转动时电磁铁断电，当第一电机旋转到位并断电时，电磁铁通电吸附半月形内齿圈实现锁定。

进一步地，支撑件为两个互相平行的圆柱。

进一步地，被动旋转机构还包括固定法兰盘、旋转法兰盘、轴套筒和轴承；固定法兰盘设于半固定轴上，轴套筒固定于固定法兰盘上，轴承设于轴套筒内，旋转法兰盘的旋转轴设于轴承内，第二叶盘夹持器安装于旋转法兰盘上。

进一步地，第一叶盘夹持器与旋转轴可拆卸地连接，第二叶盘夹持器与半固定轴可拆卸地连接。