[发明专利]一种复杂轴线弯管内外表面磁粒研磨装置及方法

说明书

本发明涉及空间复杂弯管内外表面光整加工技术领域，具体涉及一种复杂轴线弯管内外表面磁粒研磨装置及方法。包括工业机器人、磁场发生装置以及计算机，磁场发生装置固定在工业机器人上，工业机器人与计算机通过Win Socket实现通信；计算机与工业机器人控制器控制工业机器人的六自由度位姿，生成弯管磨削往复轨迹，并且驱动控制磁场发生装置旋转，实现空间复杂弯管内外表面的抛光。能够有效去除不规则空间弯管内外表面毛刺以及提高其光洁度，保证空间弯管加工精度与表面质量。

技术领域

本发明涉及空间复杂弯管内外表面光整加工技术领域，具体涉及一种复杂轴线弯管内外表面磁粒研磨装置及方法。

背景技术

由于空间弯管形状复杂，尺寸长短不一，其内外表面加工极其困难，弯管内外表面毛刺难以去除，内外表面光洁度不高，难以保证空间弯管加工精度与表面质量。CN206632769 U公开了一种大长径比细长管内表面的抛光装置，此装置虽然对细长直管的抛光起到很好的作用，但安装在数控机床主轴上的弯管内外表面抛光头无法实现空间弯管的轴线移动，故无法抛光空间复杂弯管。

CN 205734183 U，公开了一种基于磁力研磨法的手持式弯管内表面抛光机，而与采用手持式的抛光装置相比，抛光时必须手动沿着复杂弯管轴线移动，操作复杂繁琐且对操作者的要求较高加工均匀性低不利于生产自动化，故难以完成对空间弯管内外表面的研磨抛光。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供了一种复杂轴线弯管内外表面磁粒研磨装置及方法。能够有效去除不规则空间弯管内外表面毛刺以及提高其光洁度，保证空间弯管加工精度与表面质量。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种复杂轴线弯管内外表面磁粒研磨装置，包括工业机器人、磁场发生装置以及计算机，磁场发生装置固定在工业机器人上，工业机器人与计算机通过Win Socket实现通信；计算机与工业机器人控制器控制工业机器人的六自由度位姿，生成弯管磨削往复轨迹，并且驱动控制磁场发生装置旋转，实现空间复杂弯管内外表面的抛光。

所述磁场发生装置包括伺服电机、减速器、法兰盘、磁极架、磁极、聚磁头、抛光体支架、大带轮、小带轮；伺服电机与减速器直连，减速机与小带轮相连，小带轮与大带轮通过同步带相连，大带轮与磁极架相连；伺服电机带动小带轮、大带轮以及磁极架同步旋转。

所述磁场发生装置通过法兰盘与工业机器人相连。

所述磁极与聚磁头通过磁粒吸附固定在磁极架上。

一种复杂轴线弯管内外表面磁粒研磨方法，具体包括如下步骤：

步骤一：记录工业机器人的位姿轨迹，工业机器人所持的抛光装置在避免干涉的情况下控制沿着弯管中心轴线方向进给，工业机器人控制器标定工业机器人六自由度位姿六自由度空间点，同时将标定点记录储存在工业机器人控制器中；

步骤二：工业机器人执行末端标定六自由度空间点方法，沿着空间弯管中心轴线由一点移动到另一点；工业机器人控制器严格控制工业机器人的位姿，弯管曲率半径较大处，采点稀疏，以提高效率；弯管曲率半径较小处，采点密集，以避免干涉；弯管特殊小曲率半径处，六自由度空间点的标定采用位置固定姿态改变的方法；

步骤三：计算机与工业机器人控制器实现Win Socket实时通信，计算机从工业机器人控制器中调出标定六自由度空间点，利用线性插值对标定六自由度空间点进行密集化插值，具体公式如下：

X：X的坐标值

Y：Y的坐标值

Z：Z的坐标值

A：沿X的的旋转角度

B：沿Y的旋转角度