[发明专利]曲面零件的加工方法及曲面零件的加工设备

摘要

本发明提供的曲面零件的加工方法，具体为，在加工前，先确定曲面零件的顶点法向量，再根据机器人算法模型转换为位姿坐标理论值；而加工前，标定位姿标定块相对于加工刀具的中心点的位置关系；然后，使机器人移至加工区域，以位姿坐标理论值调整加工刀具的法向量；接着，使三维扫描装置扫描位姿标定块，以得出位姿标定块的实际位姿值，然后根据实际位姿值与理论值之间的差值得出实际位姿误差；接着，通过控制单元根据实际位姿误差对机器人的执行器当前的位姿坐标值进行补偿修正；再接着，便可使机器人对加工面上对应的加工区域进行加工；完后，重复上述步骤，直至加工面上的加工区域加工完成。本发明还提供曲面零件的加工设备。

主权项

曲面零件的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：S101、准备待加工的曲面零件，所述曲面零件具有至少一个加工面，并于所述加工面上设定用以对所述加工面进行加工的加工方向；S102、设置一供所述曲面零件停靠放置的第一放置区；S103、将所述曲面零件设于所述第一放置区上；S104、准备用以对所述曲面零件进行加工的机器人，设置所述机器人包括机器人本体以及用以控制所述机器人本体工作的控制单元，使所述机器人本体上配设有用以执行加工指令的执行器，设置所述执行器包括主轴及加工刀具，使所述加工刀具设于所述主轴上，使所述控制单元配置有机器人算法模型；S105、设置一供所述机器人安装设置的第二放置区，并使所述第二放置区靠近于所述第一放置区；S106、将所述机器人沿所述加工面的加工方向移动，且所述机器人移动设于所述第二放置区上；S107、于所述主轴上设置用以标识界定所述机器人的移动位置相对于理论位姿值的位姿偏差的位姿标定块，使所述位姿标定块的中心线与所述主轴的中心线垂直相交；S108、于所述第二放置区上设置一用于扫描获取被测对象的三维空间坐标数据并可对该三维空间坐标数据进行特征点云数据采集及特征自动拼接的三维扫描装置，使所述三维扫描装置移动设于所述第二放置区上，且设定所述三维扫描装置的定位位置；S109、准备一用以发出操作指令和显示结果数据的上位机，并使所述上位机分别与所述控制单元、所述三维扫描装置电连接；S110、于所述上位机上配设有可对所述曲面零件进行模型仿真分析的模型仿真分析软件，并通过所述模型仿真分析软件得出所述曲面零件的加工位置顶点法向量，再根据所述机器人算法模型将所述顶点法向量转换为可以用于控制所述机器人对所述曲面零件进行加工的位姿坐标理论值；S111、标定所述位姿标定块相对于所述加工刀具的中心点的位置关系，以通过所述位姿标定块的位姿值对应得到所述加工刀具下刀时的位姿值；S112、通过所述控制单元控制所述机器人移至所述加工面上的加工区域；S113、通过所述上位机根据所述位姿坐标理论值对所述机器人上的所述加工刀具的法向量进行对应的调整；S114、使所述三维扫描装置扫描所述位姿标定块，并将扫描得到的图像数据传至所述上位机；S115、通过所述上位机的所述模型仿真分析软件对所述三维扫描装置传送的图像数据进行逆向建模及数据分析，以得出所述位姿标定块的三维空间坐标数据，并将该三维空间坐标数据定义为实际值，且根据所述实际值与所述理论值之间的差值得出实际位姿误差，以对应得出所述执行器当前的实际位姿误差；S116、通过所述上位机根据所述实际位姿误差对所述机器人的执行器当前的位姿坐标值进行补偿修正；S117、通过所述控制单元控制所述机器人对所述加工面上对应的加工区域进行加工；S118、重复步骤S112至步骤S117，直至所述加工面上的加工区域加工完成。