[发明专利]自适应加工系统及其控制方法、车身加工设备

说明书

本发明公开了一种自适应加工系统及其控制方法、车身加工设备。自适应加工系统，用于对工件的加工，该自适应加工系统包括执行机构、电主轴、铣削工具头、视觉探测装置和控制装置。执行机构与电主轴传动连接并带动电主轴运动。电主轴驱动铣削工具头运动。执行机构、电主轴与控制装置通讯连接，控制装置包括存储有工件的初加工数据和废料参数的存储器，控制装置运算得出中间参数并进一步得出加工数据，控制装置根据后加工数据和废料参数调整第一工作参数和第二工作参数以分别控制执行机构和电主轴的运动，从而保证铣削工具头的铣削参数满足废料参数的要求。本发明具有自动化程度高、生产安全并环保、生产与人工成本大幅降低、精度一致性高的优点。

技术领域

本发明属于机械加工技术领域，具体地说，本发明涉及一种自适应加工系统及其控制方法、车身加工设备。

背景技术

目前，在对零件尤其是金属零件的加工过程中，往往零件的加工部位会由于加工作用力破坏其表面平整度，采用焊接工艺对铝合金材料进行焊接而产生焊缝余高就是其中一种典型例子。近年来，随着汽车行业整车轻量化的推进，铝合金材质越来越多的运用在白车身上，目前的行业内铝合金连接常用MIG焊焊接工艺，MIG焊焊接工艺存在焊接后产生焊缝余高而导致与零部件装配产生干涉的问题，虽然可以通过3D设计及同步工程来避免采用一部分的焊接从而减少一些干涉情况发生，但一些关键连接处的焊缝无法避免，因此，在制造车身过程中需要对将产生干涉的焊缝余高进行处理，以免影响整车装配。

目前，行业内对焊缝余高的处理主要通过气动角向打磨机直接对焊缝、焊点进行打磨，因其操作简单，被广泛使用，但该种打磨方法存在的弊端包括：1、打磨过程中粉尘飞扬，工作环境恶劣，与企业职业卫生健康要求相悖；2、气动角向打磨机打磨后的铝粉尘存在爆炸风险，需要配套防爆除尘设备，而该设备投资成本高，使用过程中能耗至少37KWh；3、人工打磨对员工技能要求高，一致性差；4、由于一些3D空间曲线的焊缝余高因其车身制造过程中制造公差的积累，导致其位置精度波动，自动化作业实现困难，也使得行业内习惯于采用人工打磨，但是大量使用人工对企业造成加工成本增加和管理困难。

因此，提供自动化程度高、生产安全并环保、生产与人工成本大幅降低、精度一致性高的自适应加工系统及其控制方法、车身加工设备成为务必解决的问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种自适应加工系统，目的是提高加工精度一致性。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：自适应加工系统，包括控制装置、用于对工件进行扫描以获得探测数据的视觉探测装置、用于对工件进行加工的铣削工具头、驱动铣削工具头运动的电主轴和与电主轴传动连接并带动电主轴运动的执行机构，执行机构、电主轴与控制装置通讯连接。

所述控制装置包括存储有所述工件的初加工数据和废料参数的存储器，所述控制装置根据所述视觉探测装置的探测数据和所述初加工数据运算得出中间参数，所述控制装置根据所述初加工数据和所述中间参数的比较运算获得后加工数据，所述控制装置根据后加工数据和所述废料参数调整所述执行机构的第一工作参数和所述电主轴的第二工作参数以分别控制两者的运动。

所述工件的材质为铝合金，所述初加工数据为焊缝余高加工图，所述探测数据为焊缝余高断面图，所述中间参数为焊缝余高偏差量及工件累计公差，所述后加工数据为焊缝余高铣削高度，所述废料参数包括粒径值，所述铣削参数包括切削速度、项角、螺旋角和副后角中的一个或多个。

所述执行机构为六轴机器人，所述电主轴为无极调速电主轴，所述视觉探测装置为3D视觉扫描仪，所述第一工作参数包括所述执行机构的空间坐标值，所述第二工作参数包括所述电主轴的转速值。