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专利号: 2022114336722
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-25
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种水轮机叶片的打磨执行系统,其特征在于,包括打磨执行机构模块、曲面路径规划模块及控制模块;所述控制模块包括上位机、力传感器及振动传感器;所述打磨执行机构模块通过机器人连接法兰与工业机器人连接,所述力传感器设置在机器人连接法兰与打磨执行机构之间;所述打磨执行机构模块包括角磨机安装板、高速角磨机及可调式角磨机固定杆,所述振动传感器设置在角磨机安装板上,所述角磨机安装板与高速角磨机之间连接采用挤压固定螺杆连接,所述可调式角磨机固定杆与角磨机安装板之间采用螺栓连接,所述可调式角磨机固定杆与高速角磨机之间采用可调式角磨机固定杆固定螺栓连接;

所述机器人连接法兰采用两个工业机器人法兰安装板,包括第一工业机器人法兰安装板及第二工业机器人法兰安装板,所述第一工业机器人法兰安装板与第二工业机器人法兰安装板之间设有橡胶阻尼垫;

所述挤压固定螺杆设有两根,包括第一挤压固定螺杆及第二挤压固定螺杆,两根挤压固定螺杆底部均有橡胶阻尼垫,防止打磨执行系统在对水轮机叶片进行打磨作业时产生的振动破坏高速角磨机的外壳;

所述可调式角磨机固定杆顶部设置U型槽,通过U型槽调节能够安装不同类型的高速角磨机,所述角磨机安装板底部设有U型凸出部,U型凸出部用于可调式角磨机固定杆与角磨机安装板底部位置限定,保证这两个零部件均在同一条直线上。

2.根据权利要求1所述的一种水轮机叶片的打磨执行系统,其特征在于,所述力传感器与工业机器人法兰安装板之间采用螺栓连接,力传感器与角磨机安装板之间采用螺栓连接。

3.根据权利要求1所述的一种水轮机叶片的打磨执行系统,其特征在于,所述角磨机安装板上设置有振动传感器安装孔,振动传感器设置在振动传感器安装孔内。

4.根据权利要求1所述的一种水轮机叶片的打磨执行系统,其特征在于,打磨工作时,所述力传感器会采集打磨过程中的力信号,力信号采集后传送给上位机。

5.根据权利要求4所述的一种水轮机叶片的打磨执行系统,其特征在于,打磨工作时,所述振动传感器会采集打磨过程中的振动信号,并且将振动信号实时的传送到上位机中,上位机会将打磨过程的振动信号与系统设置的安全振动频率进行对比,若振动信号的频率超过系统设置的安全振动频率,此时上位机会给力传感器传送一个信号,调整工业机器人,减小工作打磨力,使系统正常运行,若振动信号的频率低于系统设置的安全振动频率,此时上位机会给力传感器传送信号,调整工业机器人,增加工作打磨力。

6.根据权利要求5所述的一种水轮机叶片的打磨执行系统,其特征在于,所述力传感器及振动传感器分别与上位机电信号连接,力传感器及振动传感器采集信号后传送给上位机,上位机处理后得到工业机器人位移偏移信号,同时根据位移偏移信号产生模拟电压信号传送给工业机器人控制器,工业机器人控制器接收外部设备发出的模拟信号,调节工业机器人速度或使机器人产生位移偏移,工业机器人控制器采集工业机器人的位置信息,并传送给上位机,上位机将得到位移偏移量传送给工业机器人,从而实现打磨执行系统的稳定运行。

7.根据权利要求1所述的一种水轮机叶片的打磨执行系统,其特征在于,所述曲面路径规划模块实现步骤如下:将水轮机叶片的三维模型导入三维建模软件中CAM模块生成U、V线,按照规划目标对水轮机叶片的曲面路径规划形成三维空间曲线,将在CAM模块中生成的曲面路径提取出来,将曲面路径的曲线离散成空间几何点;然后采用分割圆弧插补法对生成的曲面路径进行优化,将优化后的曲面路径进行机器人运动学反解,从而去除曲面路径的奇异点,对去除奇异点的曲面路径进行曲面路径的位姿校正,得到打磨执行系统最优可运行的曲面路径,使用工业机器人转换程序将得到的曲面路径生成工业机器人可执行程序。