沈陽自動化所在復(fù)雜曲面機器人自動化磨拋加工領(lǐng)域取得新進展

近日，中國科學(xué)院沈陽自動化研究所在復(fù)雜曲面機器人自動化磨拋加工領(lǐng)域取得新進展，提出了一種基于六點定位原理的葉片坐標(biāo)系自動標(biāo)定方法，實現(xiàn)了航空發(fā)動機葉片磨拋加工過程中動態(tài)工件坐標(biāo)系的自動標(biāo)定。該研究成果于近期在線發(fā)表在計算機/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)動機是一種結(jié)構(gòu)高度復(fù)雜且精密的動力機械，被稱為“現(xiàn)代工業(yè)皇冠上的璀璨明珠”。葉片是航空發(fā)動機中最為關(guān)鍵的零部件，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工況惡劣，對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)機器人技術(shù)的不斷發(fā)展，機器人自動化磨拋葉片類復(fù)雜曲面已經(jīng)是一種必然趨勢。然而，機器人系統(tǒng)中零件動態(tài)坐標(biāo)系的自動化定位技術(shù)尚不成熟，實現(xiàn)航空發(fā)動機葉片的高自動化、高精度的磨拋加工具有很高的技術(shù)難度。

沈陽自動化所工藝裝備與智能機器人研究室基于六點限位原理提出了航空發(fā)動機葉片的順序標(biāo)定策略，完成了機器人系統(tǒng)中動態(tài)坐標(biāo)系的精準自動標(biāo)定。結(jié)合建立的復(fù)雜曲面機器人自動化磨拋系統(tǒng)，研究團隊開展了航空葉片的磨拋加工實驗。實驗結(jié)果表明，提出的標(biāo)定策略可以實現(xiàn)較高精度的機器人系統(tǒng)動態(tài)坐標(biāo)系的自動化標(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)雜曲面的自動化磨拋設(shè)備系統(tǒng)中。(工藝裝備與智能機器人研究室)