沈陽(yáng)自動(dòng)化所在復(fù)雜曲面機(jī)器人自動(dòng)化磨拋加工領(lǐng)域取得新進(jìn)展

近日，中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所在復(fù)雜曲面機(jī)器人自動(dòng)化磨拋加工領(lǐng)域取得新進(jìn)展，提出了一種基于六點(diǎn)定位原理的葉片坐標(biāo)系自動(dòng)標(biāo)定方法，實(shí)現(xiàn)了航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片磨拋加工過(guò)程中動(dòng)態(tài)工件坐標(biāo)系的自動(dòng)標(biāo)定。該研究成果于近期在線發(fā)表在計(jì)算機(jī)/制造領(lǐng)域期刊Robotics and Computer-Integrated Manufacturing。

作為航空裝備的核心，航空發(fā)動(dòng)機(jī)是一種結(jié)構(gòu)高度復(fù)雜且精密的動(dòng)力機(jī)械，被稱為“現(xiàn)代工業(yè)皇冠上的璀璨明珠”。葉片是航空發(fā)動(dòng)機(jī)中最為關(guān)鍵的零部件，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工況惡劣，對(duì)加工工藝的要求較高。目前航空葉片的磨拋主要形式是人工磨拋加工和專用磨床磨拋加工。隨著工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)器人自動(dòng)化磨拋葉片類復(fù)雜曲面已經(jīng)是一種必然趨勢(shì)。然而，機(jī)器人系統(tǒng)中零件動(dòng)態(tài)坐標(biāo)系的自動(dòng)化定位技術(shù)尚不成熟，實(shí)現(xiàn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的高自動(dòng)化、高精度的磨拋加工具有很高的技術(shù)難度。

沈陽(yáng)自動(dòng)化所工藝裝備與智能機(jī)器人研究室基于六點(diǎn)限位原理提出了航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的順序標(biāo)定策略，完成了機(jī)器人系統(tǒng)中動(dòng)態(tài)坐標(biāo)系的精準(zhǔn)自動(dòng)標(biāo)定。結(jié)合建立的復(fù)雜曲面機(jī)器人自動(dòng)化磨拋系統(tǒng)，研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)展了航空葉片的磨拋加工實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，提出的標(biāo)定策略可以實(shí)現(xiàn)較高精度的機(jī)器人系統(tǒng)動(dòng)態(tài)坐標(biāo)系的自動(dòng)化標(biāo)定，將標(biāo)定精度由傳統(tǒng)的人工精度0.2mm提高到了0.05mm，大大提高整體系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

該研究成果得到了國(guó)家自然科學(xué)基金的支持，并成功應(yīng)用到了其他復(fù)雜曲面的自動(dòng)化磨拋設(shè)備系統(tǒng)中。(工藝裝備與智能機(jī)器人研究室)