一种航空发动机叶片自动化上下料方法与流程

本发明属于机械加工领域，具体涉及一种航空发动机叶片自动化上下料方法。

背景技术：

在航空零配件的自动化加工中，物料的自动取放，即自动上下料过程十分重要，自动上下料是实现整条加工线自动化的基础部分，而航发叶片的加工具有精度要求高，自动化程度低的特点，因此，实现一种精度较高的航空发动机叶片自动上下料功能并设计其工作流程，对航发叶片的自动化加工有着极其重要的贡献。

技术实现要素：

本发明提供一种航空发动机叶片自动化上下料方法，具体分为以下步骤：

步骤一、将待加工叶片放置于转盘上的叶片托盘上；

步骤二、转盘转动直至转盘外侧光电传感器判定叶片到位；

步骤三、六自由度机械手运动至上料口，由上下料口光电传感器判断所述六自由度机械手是否到位，若到位，所述六自由度机械手夹紧叶片至加工位置；

步骤四、所述叶片加工完成后，转盘转动至预定下料位置后，所述六自由度机械手运动至下料位置后，由上下料口光电传感器判断所述六自由度机械手是否到位，若到位，所述六自由度机械手将所述叶片放于叶片托盘上并离开下料口；

步骤五，若需执行下一步加工，执行步骤二至步骤四，直至加工结束。

所述六自由度机械手包括六自由度垂直关节机器人，其末端设置夹具，由控制柜控制其工作。

所述转盘外侧光电传感器设置于所述叶片托盘的半圆形缺口处，当所述叶片托盘上存在叶片时，所述转盘外侧光电传感器，返回数字信号1，否则返回数字信号0。

所述上下料口光电传感器照射位置为所述六自由度机械手夹紧和放置叶片的位置；若所述六自由度机械手到位，则所述上下料口光电传感器被遮挡，返回数字信号1，否则返回数字信号0。

本发明涉及一种航空发动机叶片自动化上下料方法。本发明使用转盘工作台与带有夹具的六自由度机械手相配合，并辅以光电传感器系统，共同完成航空发动机叶片加工过程中的叶片自动上下料功能。本方案上下料精度高，动作快，成本低；能够适应叶片在多种任务与场合下的加工与生产需求。

附图说明

图1是航空发动机叶片自动化上下料方法流程图。

图2是航空发动机叶片自动化上下料所述装置结构示意图。

图中1——六自由地机械手，2——转盘，3——叶片托盘，4——转盘外侧光电传感器，5——上下料口光电传感器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作具体说明。

按照转盘工作系统、六自由度机械手、光电传感器

转盘工作台系统由转盘、电机、编码器、叶片托盘组成。其工作流程为：

人工将待加工叶片放置于叶片托盘的待加工位置中；

进行上料操作，转盘转动，位于上下料口光电传感器可以识别放有待加工叶片的位置，从而引导六自由度机械手进行抓取与放置；

进行上下料操作，步骤为转盘转动，通过转盘外侧光电传感器检测判断，由上料位置转动到料位置；随后机械手将加工好的叶片放置在对应的下料位置。

六自由度机械手：

六自由度机械手系统有六自由度垂直关节机器人及其控制柜，和末端夹具组成。其工作流程为：

上料：

六自由度机械手由起始位置运动至上料口附近；

待转盘转动至预定上料位置时，上下料口光电传感器向下运动至夹取位置；

上下料口的光电传感器判定六自由度机械手已运动到夹具张开位置后，气动夹执行夹紧动作，使叶片夹具松开，六自由度机械手继续向下运动，拾取叶片；

六自由度机械手运动到叶片装填位置后，气动夹执行放松动作，使叶片夹具收紧，固定住叶片；

六自由度机械手向上运动，至安全高度后，回到起始位置，随后可根据叶片加工需求，运动至加工位置。

下料：

六自由度机械手由起始位置运动至下料口附近；

待转盘转动至预定下料位置时，六自由度机械手向下运动至放置位置；

六自由度机械手运动到叶片放置位置后，气动夹执行加紧动作，使叶片夹具松开，释放叶片；

六自由度机械手向上运动，上下料口光电传感器判定机械手已运动到夹具张开位置后，根据工作要求，如需继续工作，开始下一轮上料工序；如停止工作，气动夹执行放松动作，松开叶片夹具，机械手运动至起始位置。

光电传感系器共存在于两处：叶片转盘外侧和叶片上下料口。

转盘外侧光电传感器的照射位置为叶片托盘的半圆形缺口处。其工作原理为：当叶片托盘上存在叶片时，光电传感器被遮挡，返回数字信号1；当叶片托盘上无叶片时，光电传感器发射端与接收端相通，返回数字信号0。由此可判断叶片位置。

叶片上下料口光电传感器的照射位置为六自由度机械手拾取和放置叶片的位置，其工作原理为：当六自由度机械手运动到拾取或放置叶片的位置时，光电传感器被遮挡，返回数字信号1；当六自由度机械手离开或未运动到拾取或放置叶片的位置时，光电传感器发射端与接收端相通，返回数字信号0。由此可判断六自由度机械手是否到达位置，以便操作叶片夹具，进行上料或下料过程。

技术特征：

技术总结
本发明提供一种航空发动机叶片自动化上下料方法。本发明使用转盘工作台与带有夹具的六自由度机械手相配合，并辅以光电传感器，共同完成航空发动机叶片加工过程中的叶片自动上下料功能。本方案上下料精度高，动作快，成本低；能够适应叶片在多种任务与场合下的加工与生产需求。

技术研发人员：李树;房建国;王琳琳;丁灏;罗松保;王琰
受保护的技术使用者：中国航空工业集团公司北京航空精密机械研究所
技术研发日：2019.01.22
技术公布日：2019.05.17