一种全自动叶片打磨机的制作方法

本发明涉及工件打磨领域，具体是指一种全自动叶片打磨机。

背景技术：

传统的叶片，特别是航空涡轮发动机用的叶片的打磨采用人工打磨，效率低下，人工劳动强度大。由于叶片曲面要求均匀度高，打磨好的面要求达到镜面效果，人工打磨易产生高高低低不平的波浪状面，精度达不到要求，使叶片报废；人工打磨靠肉眼判断打磨后叶片是否符合要求，一致性差。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种全自动叶片打磨机，实现对叶片的批量规范性加工打磨，提高叶片生产效率。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种全自动叶片打磨机，包括叶片圆弧面打磨装置、叶片侧边打磨装置、叶片第一根部面打磨装置及叶片第二根部面打磨装置；机器人抓取叶片至所述叶片圆弧面打磨装置处打磨所述叶片的内外两侧圆弧面后，所述机器人抓取叶片移动至所述叶片侧边打磨装置处打磨所述叶片的两侧侧边后，所述机器人抓取叶片依次经过所述叶片第一根部面打磨装置及叶片第二根部面打磨装置处依次对所述叶片的第一根部面及第二根部面进行打磨。

在一较佳的实施例中，所述第一根部具体为所述叶片两端的内侧根部面，所述第二根部具体为所述叶片两端的外侧根部面；所述第一根部面打磨装置及第二根部面打磨装置具体均为可摆动打磨装置；所述可摆动打磨装置包括磨头座、打磨刀具、驱动装置、连动装置及转动装置；所述连动装置的两端分别连接所述驱动装置及转动装置；所述转动装置固定连接所述磨头座，使得所述磨头座以所述转动装置的中心轴为中心转动；所述驱动装置驱动所述连动装置的一端移动，使得所述连动装置的另一端沿相反的方向移动，使得连接所述连动装置的转动装置转动从而带动所述磨头座转动；所述磨头座固定连接所述打磨刀具；所述打磨刀具用于打磨所述内侧根部面及外侧根部面。

在一较佳的实施例中，所述驱动装置带动所述连动装置的一端向上移动一段距离，使得所述连动装置的另一端带动所述转动装置顺时针转动，从而使所述磨头座向下摆动；所述驱动装置带动所述连动装置的一端向下移动一段距离，使得所述连动装置的另一端带动所述转动装置逆时针转动，从而使所述磨头座向上摆动。

在一较佳的实施例中，所述打磨刀具具体为打磨磨轮，所述打磨磨轮打磨所述内侧根部面。

在一较佳的实施例中，所述打磨刀具具体为打磨磨头，所述打磨磨头打磨所述外侧根部面。

在一较佳的实施例中，所述叶片圆弧面打磨装置具体为砂带打磨装置；所述砂带打磨装置包括砂带，所述的砂带均依次连接有主动轮、张紧轮及打磨轮；所述砂带位于所述打磨轮的部位为打磨叶片的打磨部；所述砂带与主动轮、张紧轮及打磨轮之间处于张紧状态。

在一较佳的实施例中，所述砂带打磨装置包括多条砂带，各个所述的砂带粒度均不同。

在一较佳的实施例中，所述机器人抓取叶片至砂带打磨装置上的粗砂带进行内外两侧圆弧面的粗打磨后，所述机器人抓取叶片依次经过叶片侧边打磨装置、叶片第一根部面打磨装置及叶片第二根部面打磨装置后，所述机器人抓取叶片回到所述砂带打磨装置上的细砂带进行内外两侧圆弧面的细打磨。

在一较佳的实施例中，所述叶片侧边打磨装置具体为设置为磨轮装置。

在一较佳的实施例中，还包括厚度检测装置、轮廓检测装置、送料装置及控制模块；所述厚度检测装置、轮廓检测装置及机器人均连接所述控制模块；所述控制模块控制所述厚度检测装置检测所述叶片的厚度；所述厚度检测装置检测所述叶片的厚度不达标，所述机器人抓取所述叶片至所述砂带打磨装置打磨；所述控制模块控制所述轮廓检测装置检测所述叶片的轮廓，所述轮廓检测装置检测所述叶片的轮廓不达标，所述机器人抓取所述叶片依次经过叶片侧边打磨装置、叶片第一根部面打磨装置及叶片第二根部面打磨装置进行打磨；所述控制模块控制所述机器人的运动轨迹；所述机器人抓取所述叶片依次经过砂带打磨装置、叶片侧边打磨装置、叶片第一根部面打磨装置及叶片第二根部面打磨装置后又回到所述叶片圆弧面打磨装置上进行打磨后，所述机器人将打磨完成后的叶片送入送料装置，再从所述送料装置上抓取未打磨的叶片。

相较于现有技术，本发明的技术方案具备以下有益效果：

本发明的目的在于提供一种全自动叶片打磨机，通过砂带打磨装置、叶片侧边打磨装置、叶片第一根部面打磨装置、叶片第二根部面打磨装置、厚度检测装置、轮廓检测装置、送料装置及控制模块组合起来，来打磨并且检测叶片，实现对叶片的批量规范性加工打磨，保证成品叶片的精度与一致性，提高叶片生产效率。通过厚度检测装置及轮廓检测装置及时检查叶片打磨精度是否达到要求，若不达标及时进行返工，可有效提高产品的生产效率。

附图说明

图1为本发明优选实施例中全自动叶片打磨机的整体结构示意图；

图2为本发明优选实施例中全自动叶片打磨机的整体结构俯视示意图；

图3为本发明优选实施例中可摆动打磨装置的打磨刀具为打磨磨轮时的结构示意图(一)；

图4为本发明优选实施例中可摆动打磨装置的打磨刀具为打磨磨轮时的局部结构放大示意图；

图5为本发明优选实施例中可摆动打磨装置的打磨刀具为打磨磨轮时的整体结构剖面示意图；

图6为本发明优选实施例中可摆动打磨装置的打磨刀具为打磨磨轮时的结构示意图(二)；

图7为本发明优选实施例中砂带打磨装置的整体结构示意图(一)；

图8为本发明优选实施例中砂带打磨装置的局部结构放大示意图；

图9为本发明优选实施例中砂带打磨装置张紧轮张紧状态示意图；

图10为本发明优选实施例中砂带打磨装置张紧轮松弛状态示意图；

图11为本发明优选实施例中砂带打磨装置的整体结构示意图(二)；

图12为本发明优选实施例中砂带打磨装置的张紧轮与张紧机构连接关系示意图；

图13为本发明优选实施例中叶片的结构示意图(一)；

图14为本发明优选实施例中叶片的结构示意图(二)。

具体实施方式

下文结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

一种全自动叶片100打磨机，参考图1至2，包括叶片圆弧面打磨装置、叶片侧边打磨装置2、叶片第一根部面打磨装置4及叶片第二根部面打磨装置3；机器人5抓取叶片100至所述叶片圆弧面打磨装置处打磨所述叶片100的内外两侧圆弧面后，所述机器人5抓取叶片100移动至所述叶片侧边打磨装置2处打磨所述叶片100的两侧侧边后，所述机器人5抓取叶片100依次经过所述叶片第一根部面打磨装置4及叶片第二根部面打磨装置3处依次对所述叶片100的第一根部面及第二根部面进行打磨。

所述第一根部具体为所述叶片100两端的内侧根部面101，所述第二根部具体为所述叶片100两端的外侧根部面102；所述第一根部面打磨装置及第二根部面打磨装置具体均为可摆动打磨装置。

参考图3至6，所述可摆动打磨装置包括磨头座42、打磨刀具41、驱动装置45、连动装置44及转动装置43；所述连动装置44的两端分别连接所述驱动装置45及转动装置43；所述转动装置43固定连接所述磨头座42，使得所述磨头座42以所述转动装置43的中心轴为中心转动；所述驱动装置45驱动所述连动装置44的一端移动，使得所述连动装置44的另一端沿相反的方向移动，使得连接所述连动装置44的转动装置43转动从而带动所述磨头座42转动；所述磨头座42固定连接所述打磨刀具41。在本实施例中，所述连动装置44具体为一连动杆；所述转动装置43具体为一转动轴。

所述连动装置44与所述转动装置43的一端固定连接，所述连动装置44的摆动方向具体为以所述转动装置43的中心轴为中心的一段圆弧。

所述驱动装置45具体为摆动气缸，所述摆动气缸的长度方向与竖直方向间隔角度设置；所述摆动气缸沿着倾斜方向上下移动。

为了限定转动轴及打磨刀具41的摆动幅度，所述磨头座42的上下两侧分别设置有上摆动限位件48及下摆动限位件49；所述上摆动限位件48及下摆动限位件49分别限制所述磨头座42摆动的距离范围，从而限定了打磨刀具41的摆动幅度。

具体来说，还包括多个磨头架46；所述磨头架46上放置有多个粒度不同的打磨刀具41。在叶片100打磨过程中，还可以通过机器人5更换磨头座42上的打磨刀具41。具体来说，所述磨头架46包括上架461及下架462；所述上架461设置有一圆弧状让位口4611，所述下架462设置有一圆形放置孔4621；所述打磨刀具41的上下两端分别置于所述圆弧状让位口4611及圆形放置孔4621上。具体来说，每个磨头架46上还设置有一个位置感应器47，用于感应所述打磨刀具41是否位于所述磨头架46上。

参考图5，所述驱动装置45带动所述连动装置44的一端向上移动一段距离，使得所述连动装置44的另一端带动所述转动装置43顺时针转动，从而使所述磨头座42向下摆动，使磨头座42上的打磨刀具41打磨叶片100的一端，待这一端打磨完成后；所述驱动装置45带动所述连动装置44的一端向下移动一段距离，使得所述连动装置44的另一端带动所述转动装置43逆时针转动，从而使所述磨头座42向上摆动，使磨头座42上的打磨刀具41打磨叶片100的另一端。

通过设置可以摆动的打磨刀具41，来符合打磨叶片100的两端部位的要求。具体通过将打磨刀具41固定在一转动轴上，通过转动轴的转动实现打磨刀具41的摆动。转动轴的一端是固定连接连动杆的一端的，通过连动杆的摆动实现转动轴的转动；通过摆动气缸驱动连动杆的一端移动促使连动杆连接转动轴的一端转动，从而实现转动轴的转动，从而使打磨刀具41摆动实现打磨涡轮叶片100的上下两端；当机器人5打磨当前叶根部面完成后，打磨刀具41摆动至另一角度可避免机器人5打磨另一叶根部面时而与装置干涉，方便打磨；通过设置上摆动限位件及下摆动限位件可以限定磨头座42的摆动幅度，从而限定打磨刀具41的摆动幅度。通过设置多个磨头架46来放置多个打磨刀具41，从而实现对叶片100两端的粗细打磨。

具体来说，叶片第一根部面打磨装置4的打磨刀具41设置的是打磨磨轮，所述打磨磨轮打磨所述内侧根部面101。所述叶片第二根部面打磨装置3的打磨刀具41设置的是打磨磨头，所述打磨磨头打磨所述外侧根部面102。

具体来说，所述叶片圆弧面打磨装置具体为砂带打磨装置1；参考图7至12，所述砂带打磨装置1包括多条砂带11，每个所述的砂带11均依次连接有主动轮12、张紧轮14及打磨轮13；所述砂带11位于所述打磨轮13的部位为打磨叶片100的打磨部；各条所述的砂带11粒度均不同；所述砂带11与主动轮12、张紧轮14及打磨轮13之间处于张紧状态。所述打磨轮13连接有伸出结构，使得所述打磨轮13距离所述主动轮12一段距离。具体来说，所述伸出机构具体为一伸出杆，所述伸出杆的末端设置有所述打磨轮13；在本实施例中，所述打磨轮13设置有三个，所述砂带11设置三条，所述砂带11的粒度依次减小。所以所述伸出杆也设置有三个，所述伸出杆从上至下依次设置，使得所述打磨轮13也从上至下依次设置，并且其相互之间间隔一定距离，使所述打磨轮13在打磨时相互不干扰。

所述主动轮12与打磨轮13之间设置有导向轮调整件18；所述砂带11自主动轮12出来经由所述导向轮调整件18到达所述打磨轮13；使得所述主动轮12与导向轮调整件18之间的砂带11与所述导向轮15与打磨轮13之间的砂带11形成第一角度。还包括导向轮15，所述导向轮15设置于惰轮组件16与打磨轮13之间。所述导向轮15与导向轮调整件18的设置数量与打磨轮13的设置数量相同。还包括惰轮组件16，所述砂带11自张紧轮14出发经由惰轮组件16到达主动轮12。

所述张紧轮14连接有张紧机构，所述张紧机构包括张紧气缸19及联动轴141；所述联动轴141分别通过第一连接件143及第二连接件42连接所述张紧气缸19和张紧轮14，所述张紧轮14设置的数量也与所述打磨轮13设置数量相同；所述第一连接件143的两端分别连接所述联动轴141与张紧气缸19，所述第二连接件142的两端分别连接所述连动轴与张紧轮14；所述第一连接件143与联动轴141连接的一端、所述第二连接件142与连动轴连接的一端是与所述连动轴固定连接的；所述张紧气缸19上下移动使得所述第一连接件143带动所述连动轴转动，所述联动轴141使得第二连接件142的一端转动，使得所述第二连接件142连接所述张紧轮14的一端上下摆动，实现所述联动轴141带动所述张紧气缸19移动，使得所述张紧气缸19与所述惰轮组件16之间的距离减小，使得所述砂带11与主动轮12、张紧轮14、打磨轮13之间处于松弛状态。

所述主动轮12、惰轮组件16分别设置有分隔件，所述砂带11两两之间均设置有所述分隔件。使得砂带11在运行过程中相互之间不干扰。

还包括防偏机构17，所述防偏机构17包括防偏阻件171，所述防偏阻件171连接有防偏气缸；所述分隔件具体为设置在所述主动轮12及惰轮组件16上的让位槽121，所述防偏气缸驱动所述防偏阻件171靠近所述主动轮12的让位槽121移动，使得所述防偏气缸插入所述主动轮12的让位槽121内，阻挡所述主动轮12上的让位槽121两侧的砂带11偏离移动方向。

所述惰轮组件16包括第一惰轮161、第二惰轮162及第三惰轮163；所述砂带11从张紧轮14出来经由第一惰轮161和第二惰轮162后到达主动轮12；所述第一惰轮161与第二惰轮162之间砂带11与第二惰轮162与主动轮12之间的砂带11间隔第二角度。

所述砂带11从张紧轮14出发，经由第一惰轮161及第二惰轮162后到达主动轮12，再分别依次经由各个导向轮调整件18、打磨轮13及导向轮15后经由第三惰轮63最后回到张紧轮14。为了减小打磨机的占用面积，在本实施例中，所述第二角度的角度小于30度，使得第一惰轮161、第二惰轮162及主动轮12之间设置的更加紧密。所述第二角度还可以设置其他角度范围内的角度，属于简单替换，不能以此限定本发明的保护范围。

通过在一台砂带打磨装置1上安装多条粗糙程度不一的砂带11来实现一个打磨机同时兼具多种打磨规格可以满足多种打磨要求的功能。多条砂带11均连接一个主动轮12，同步转动同步打磨，保证了叶片100打磨的同步性，在不扩大打磨机占地面积的前提下提高打磨机的使用功率，从而提高叶片100打磨的效率，有效地降低了生产成本，扩大了生产效益。通过设置让位槽121使各个砂带1之间相互不接触，即使多条砂带11同时运行也不互相干扰，使砂带打磨装置1稳定在有效有序进行打磨的工作状态。

在本实施例中，所述叶片侧边打磨装置2具体为设置为磨轮装置。

具体来说还包括厚度检测装置6、轮廓检测装置7、送料装置8及控制模块9；所述厚度检测装置6、轮廓检测装置7及机器人5均连接所述控制模块9；具体来说，参考图13至14，所述叶片100具有一定厚度，所述叶片100的两侧面分别为凹弧面及凸弧面，所述叶片100的两端设置有两个底座103，所述叶片100的中部在所述底座103上的投影为一段圆弧；所述叶片100的中部与所述叶片100的两端的底座103连接的部位即为所述内侧根部面101及外侧根部面102；所述内侧根部面101即为所述凹弧面所在的一面与底座103连接的部位，所述外侧根部面102即为所述凸弧面所在的一面与底座103连接的部位。

具体来说，所述控制模块9控制所述厚度检测装置6检测所述叶片100的厚度；所述厚度检测装置6检测所述叶片100的厚度不达标，所述机器人5抓取所述叶片100至所述砂带打磨装置1打磨；所述控制模块9预先设置保留有叶片100的轮廓数据，所述控制模块9控制所述轮廓检测装置7检测所述叶片100的轮廓，所述轮廓检测装置7检测所述叶片100的轮廓不达标，所述机器人5抓取所述叶片100依次经过叶片侧边打磨装置2、叶片第一根部面打磨装置4及叶片第二根部面打磨装置3进行打磨；所述控制模块9控制所述机器人5的运动轨迹；所述机器人5抓取所述叶片100依次经过砂带打磨装置1的粗打磨、叶片侧边打磨装置2的打磨、叶片第一根部面打磨装置4的打磨及叶片第二根部面打磨装置3的打磨后又回到所述砂带打磨装置1上进行细打磨后，所述机器人5将打磨完成后的叶片100送入送料装置8，再从所述送料装置8上抓取未打磨的叶片100重复上述动作。

本发明的目的在于提供一种全自动叶片100打磨机，通过砂带打磨装置1、叶片侧边打磨装置2、叶片第一根部面打磨装置4、叶片第二根部面打磨装置3、厚度检测装置6、轮廓检测装置7、送料装置8及控制模块9组合起来，来打磨并且检测叶片100，实现对叶片100的批量规范性加工打磨，保证成品叶片100的精度与一致性，提高叶片100生产效率。通过厚度检测装置6及轮廓检测装置7及时检查叶片100打磨精度是否达到要求，若不达标及时进行返工，可有效提高产品的生产效率。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均属于侵犯本发明保护范围的行为。