一种航空叶片快速装夹自动定位装置及方法

1.本发明涉及航空叶片加工技术领域，特别是涉及一种航空叶片快速自动装夹装置及方法。


背景技术：

2.航空工业被比作现代工业的皇冠，航空发动机更被称作现代工业皇冠上的明珠，是飞机的心脏。在航空发动机的使用过程中，叶片作为航空发电机的关键部件，航空发动机叶片的加工质量决定着航空发动机的性能水平和使用寿命。航空叶片在铣削加工后需要砂轮、砂带进行磨削抛光加工，为减小叶片铣削过程中产生的形位误差，提高叶片轮廓精度和表面粗糙度；近年来，基于机器人的叶片加工系统成为新的发展方向，其中由机器人通过夹具夹持叶片进给加工的方式被普遍使用。
3.如图1所示，为目前航空叶片的结构示意图，叶片100的榫根110两侧均设置有榫槽120。传统的基于机器人的叶片加工系统，多使用简单的夹爪直接夹取叶片100的榫根110位置，每一次夹取后叶片100相对于夹爪的位置是随机的，因此每一次夹取后需再通过扫描设备测量叶片100相对于夹爪的位置，扫描设备将位置信息反馈给机器人以使机器人根据位置信息对加工轨迹进行修正，以此保证叶片100的加工精度。这种每装夹一次后再测量一次的方式，不仅增加了系统加工过程中的加工工序，显著的降低了加工生产效率，对扫描设备的测量精度要求较高，增加了系统控制程序设计方面的难度，且由于现行夹爪的夹取动作简单，夹爪的容差能力较差，为保证快速准确地夹取，对待加工叶片摆放位置精度要求较高。目前也有一些与机器人末端连接的夹具，通过夹具夹取叶片，然而目前的夹具直接夹取叶片的榫根位置，很容易磨损叶片的榫槽，造成叶片的使用寿命大幅度减小。


技术实现要素：

4.基于此，针对目前的夹具直接夹取叶片的榫根位置，很容易磨损叶片的榫槽，造成叶片的使用寿命大幅度减小的技术问题，有必要提供一种航空叶片快速自动装夹装置及方法。
5.本发明提供的一种航空叶片快速自动装夹装置，其用于在基于机器人的叶片加工系统中装夹定位叶片，所述叶片加工系统用于控制所述机器人运行，所述叶片的榫根两侧均设置有榫槽；所述装置包括：
6.叶片夹具，其用于装夹叶片，其包括基座、两个榫根夹块以及限位固定件；所述基座设置有楔面块且楔面块设置有两个对称设置的楔面一；两个榫根夹块相对设置在基座的底部，两个榫根夹块相对一侧均设置有与榫槽相适配的榫齿且榫根通过其两侧的榫槽分别与两个榫根夹块的榫齿卡接；限位固定件用于将榫根限位固定在两个榫根夹块之间；
7.自动定位夹具，其用于与所述机器人末端连接并用于装夹所述叶片夹具，其包括连接架、法兰座、上定位块、侧定位块、两个楔形夹头、驱动件以及伸缩件；法兰座安装在连接架上并用于与所述机器人末端连接；上定位块设置在连接架的底部并位于楔面块的上
方；侧定位块、伸缩件相对设置在连接架底部且侧定位块、伸缩件分别位于楔面块的两端，伸缩件用于在伸出时与楔面块相抵并推动楔面块移动抵压侧定位块；两个楔形夹头分别与楔面块的两个楔面一相对设置且楔形夹头设置有与相应楔面一相适配的楔面二；驱动件用于驱动两个楔形夹头同步移动以使得两个楔面二靠近抵压或远离相应的楔面一；
8.其中，所述叶片加工系统用于：先控制所述机器人驱动所述自动定位夹具运动至预定位置，以使楔面块位于两个楔形夹头之间且两个楔面二分别与两个楔面一相对；再控制驱动件驱动两个楔形夹头同步移动以使得两个楔面二靠近抵压相应的楔面一并带动楔面块向上提升至预定高度后，控制驱动件停止并控制伸缩件伸出以推动楔面块移动，直至楔面块与侧定位块抵压后控制伸缩件缩回；再控制驱动件驱动两个楔形夹头同步移动以使楔面块继续向上提升直至楔面块与上定位块抵压；最后再控制伸缩件伸出与楔面块相抵。
9.本发明先通过叶片夹具装夹固定叶片，再将自动定位夹具与机器人末端连接，通过控制驱动件驱动两个楔形夹头定位夹紧楔面块，实现叶片前后方向的自动定位；通过控制伸缩件伸出将楔面块推动至与侧定位块完全接触，实现叶片水平方向的准确自动定位；通过控制驱动件驱动两个楔形夹头移动以使楔面块提升运动至完全接触上定位块，实现叶片上下方向的准确自动定位。本发明能够实现机器人快速准确定位夹取叶片，简化机器人叶片加工系统的加工流程，提高生产效率，解决了目前夹具直接夹取叶片的榫根位置，很容易磨损叶片的榫槽，造成叶片的使用寿命大幅度减小的技术问题。
10.作为上述方案的进一步改进，所述限位固定件包括：
11.固定限位板，其固定在基座底部并位于榫根一侧；
12.楔面限位块，其可拆卸安装在固定限位板面向榫根的一侧且其面向榫根的一侧面为与榫根相适配的楔面三；以及
13.调节限位板，其与固定限位板相对设置并位于榫根的另一侧，其可拆卸安装在基座上，调节限位板上螺纹连接有压紧螺钉且压紧螺钉设置有可与榫根抵压的压头，调节限位板与固定限位板的连线方向与两个榫根夹块的连线方向垂直。
14.作为上述方案的进一步改进，所述叶片夹具还包括：
15.两个防磨损板，两个防磨损板分别安装在楔面块的两个楔面一上；
16.和/或，防磨损板采用硬质合金材料制成。
17.作为上述方案的进一步改进，连接架底部一体成型有相对布置的安装板一、安装板二，侧定位块可拆卸安装在安装板一的内侧，伸缩件安装在安装板二的内侧。
18.作为上述方案的进一步改进，所述伸缩件包括导杆气缸，导杆气缸安装在安装板二的内侧；所述叶片加工系统控制导杆气缸的活塞杆伸或缩；
19.和/或，所述伸缩件还包括压板，压板安装在导杆气缸的活塞杆上，所述压板采用橡胶材质制成。
20.作为上述方案的进一步改进，所述驱动件包括平行气爪，平行气爪安装在连接架顶端，两个楔形夹头分别安装在平行气爪的两个夹爪上。
21.作为上述方案的进一步改进，所述驱动件还包括感应开关，感应开关安装在平行气爪上并用于在检测到两个气爪之间的距离达到其报警阈值时发出停止信号，此时，所述楔面块向上提升至预定高度，所述叶片加工系统根据所述停止信号控制驱动件停。
22.作为上述方案的进一步改进，楔面限位块上开设有若干个定位孔且楔面限位块通
过螺钉安装在固定限位板内侧，固定限位板的内侧设置有若干个定位销且若干个定位销分别插设在若干个定位孔内。
23.作为上述方案的进一步改进，上定位块的数量为两个，两个上定位块平行相对安装在连接架底部且上定位块的延伸方向与两个楔形夹头的连线方向垂直。
24.本发明还提出一种基于机器人的叶片加工系统，其用于加工航空叶片，包括机器人，其特征在于，其还包括如前述的航空叶片快速装夹自动定位装置，所述航空叶片快速装夹自动定位装置的法兰座与机器人末端连接。
25.本发明还提出一种航空叶片快速装夹自动定位方法，其用于如前述的航空叶片快速装夹自动定位装置，其包括以下步骤：
26.s1.将叶片的榫根插入到两个榫根夹块之间并通过限位固定件将榫根限位固定在两个榫根夹块之间；
27.s2.将自动定位夹具的法兰座与机器人末端连接，控制机器人驱动自动定位夹具运动至预定位置，此时，楔面块位于两个楔形夹头之间且两个楔面二分别与两个楔面一相对；
28.s3.控制驱动件驱动两个楔形夹头同步移动以使得两个楔面二靠近抵压相应的楔面一并带动楔面块向上提升；
29.s4.当楔面块向上提升至预定高度时，控制驱动件停止并控制伸缩件伸出以推动楔面块移动，在楔面块与侧定位块抵压时，控制伸缩件缩回；
30.s5.控制驱动件再次驱动两个楔形夹头同步移动直至楔面块与上定位块相抵；
31.s6.控制伸缩件再次伸出以与楔面块相抵。
32.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
33.1.本发明先通过叶片夹具装夹固定叶片，再将自动定位夹具与机器人末端连接，通过控制驱动件驱动两个楔形夹头移动并通过楔面一与楔面二的配合，定位夹紧楔面块，实现叶片水平方向前后位置的自动定位；通过控制伸缩件伸出将楔面块推动至与侧定位块完全接触，实现叶片水平方向左右位置的准确自动定位；通过控制楔形夹头与楔面块之间的夹紧力作用，实现楔面块竖直方向的提升运动，当楔面块提升运动至完全与上定位块，实现叶片竖直方向的准确自动定位，从而实现叶片在机器人坐标内的准确定位和夹紧。本发明实现机器人能够快速准确定位夹取叶片，简化机器人叶片加工系统的加工流程，提高生产效率，解决了现有基于机器人的叶片加工系统通过夹爪夹取叶片，无法准确定位，需要扫描设备辅助修正轨迹，对待加工叶片摆放位置精度要求高的问题。
34.2.本发明装夹有叶片的叶片夹具相对于机器人的位置，可通过伸缩件进行调整适应，有较大的容差能力，对装夹有叶片的叶片夹具的摆放位置精度要求较低。
35.3.本发明驱动件采用平行气爪，伸缩件采用导杆气缸，利用双气缸夹紧的方式共同完全叶片加工时的夹紧，可根据实际加工需要，较大范围地调整夹紧力的大小，具有较高的通用性，适用范围广。
附图说明
36.图1为航空叶片结构示意图；
37.图2为本发明实施例1提出的一种航空叶片快速自动装夹装置的结构示意图；
38.图3为图2中叶片夹具的结构示意图；
39.图4为图3的另一种视角图；
40.图5为图3的剖视图；
41.图6为图2中自动定位夹具的结构示意图；
42.图7为图1的应用图；
43.图8为图7的剖视图；
44.图9为图7的部分结构示意图；
45.图10为图9的剖视图。
46.附图标记：
47.100、叶片；110、榫根；120、榫槽；
48.200、叶片夹具；210、基座；211、楔面块；212、凸台；220、榫根夹块；221、榫齿；230、限位固定件；231、固定限位板；232、楔面限位块；233、调节限位板；234、压紧螺钉；235、压头；236、定位销；237、定位孔；238、楔面三；239、衬套；240、防磨损板；
49.300、自动定位夹具；310、连接架；311、安装板一；312、安装板二；320、上定位块；330、侧定位块；340、法兰座；350、楔形夹头；351、楔面二；360、驱动件；361、平行气爪；362、感应开关；370、伸缩件；371、导杆气缸；372、压板。
具体实施方式
50.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
51.实施例1
52.本实施例针对目前基于机器人的叶片加工系统中，每装夹一次叶片，需再通过扫描设备测量一次叶片相对于机器人的位置，不仅增加了系统加工过程中的加工工序，显著的降低了加工生产效率，对扫描设备的测量精度要求较高，增加了系统控制程序设计方面的难度，且由于现行夹具的夹取动作简单，夹具的容差能力较差，为保证快速准确地夹取，对待加工叶片摆放位置精度要求较高的技术问题，提出一种航空叶片快速自动装夹装置。本实施例的航空叶片快速自动装夹装置能够实现机器人快速准确定位夹取叶片，定位准确可靠，省去了现有系统中扫描设备辅助修正轨迹的工序，提高了加工效率。
53.请参照图1，本实施例的航空叶片快速自动装夹装置用于在基于机器人的叶片加工系统中装夹定位叶片100，叶片100的榫根110两侧均设置有榫槽120，本实施例的航空叶片快速自动装夹装置包括叶片夹具200和自动定位夹具300。
54.叶片夹具200用于装夹叶片100，请结合图3-图5，叶片夹具200包括基座210、两个榫根夹块220以及限位固定件230。
55.基座210顶端设置有楔面块211且楔面块211设置有两个对称设置的楔面一，也就是楔面块211具有倒等腰梯形截面，基座210底部一体成型有两个相对布置的凸台212。本实施例中，基座210由铸件经铣削、磨削后成形。两个榫根夹块220分别通过螺钉安装在两个凸台212上，两个榫根夹块220相对一侧均设置有与榫根110榫槽120相匹配的榫齿221。
56.限位固定件230用于将榫根110限位固定在两个榫根夹块220之间，本实施例中，限位固定件230包括固定限位板231、楔面限位块232以及调节限位板233。固定限位板231位于两个凸台212之间并固定在基座210底部，固定限位板231与基座210一体成型，固定限位板231内侧设置有两个定位销236。楔面限位块232上贯穿开设有两个定位孔237，楔面限位块232通过螺钉安装在固定限位板231内侧且两个定位销236分别插设在两个定位孔237内，楔面限位块232内侧面为与榫根110相适配的楔面三238。调节限位板233与固定限位板231平行相对布置且其两端通过螺钉分别与两个凸台212连接，调节限位板233与固定限位板231的连线方向与两个榫根夹块220的连线方向垂直，调节限位板233上贯穿开设有两个装配孔，装配孔内过盈配合安装有衬套239，衬套239内螺纹连接有压紧螺钉234且压紧螺钉234内侧设置有压头235。
57.值得说明的是，可以根据不同的叶片榫根110结构形状匹配不同结构形状的榫根夹块220、楔面限位块232，并根据不同的叶片榫根110结构形状调节两个榫根夹块220之间的距离，以适应不同型号的叶片100的装夹需求。
58.自动定位夹具300用于与机器人末端连接并用于装夹自动定位叶片夹具200，请结合图6，自动定位夹具300包括连接架310、两个上定位块320、侧定位块330、法兰座340、两个楔形夹头350、驱动件360以及伸缩件370。
59.法兰座340通过螺钉安装在连接架310顶端，法兰座340用于与机器人末端连接。连接架310位于基座210上方且其底部一体成型有两个相对布置的安装板一311、安装板二312，安装板一311、安装板二312分别位于楔面块211的两端。两个上定位块320通过螺钉固定在连接架310底部且两个上定位块320位于楔面块211上方，两个上定位块320平行布置且上定位块320与安装板一311、安装板二312垂直。
60.侧定位块330通过螺钉安装在安装板一311面向楔面块211的一侧。伸缩件370安装在安装板二312面向楔面块211的一侧，伸缩件370用于在伸出时与楔面块211相抵并推动楔面块211移动直至抵压侧定位块330。本实施例中，伸缩件370包括导杆气缸371和压板372，压板372安装在导杆气缸371的活塞杆上，压板372采用橡胶材质制成，具有较好的弹性，可以减小导杆气缸371在伸出时推动楔面块211的冲击载荷，提高夹具的使用寿命，同时还避免在推动过程中对榫根110造成伤害。
61.两个楔形夹头350分别与楔面块211的两个楔面一相对设置，楔形夹头350面向楔面块211的一侧设置有与相应楔面一相适配的楔面二351且楔面二351可与相应楔面一贴合抵靠。驱动件360安装在连接架310顶端并用于驱动两个楔形夹头350同步移动以使得两个楔面二351靠近抵压或远离相应的楔面一，本实施例中，驱动件360包括平行气爪361和感应开关362。两个楔形夹头350分别安装在平行气爪361的两个气爪上。感应开关362安装在平行气爪361上，感应开关362用于检测平行气爪361的两个气爪之间距离并在检测到两个气爪之间的距离达到其报警阈值时发出停止信号。在装夹叶片夹具200时，平行气爪361动作收缩带动两个楔形夹头350移动靠近楔面块211，使得两个楔面二351分别与两个楔面一顶部贴合，从而实现楔面块211水平方向的定位，随着平行气爪361的缓慢收缩，楔面块211与两个楔形夹头350之间产生滑动使得楔面块211能够向上提升。
62.值得说明的是，可以在楔面块211的两个楔面一上分别安装防磨损板240，以此防止多次装夹后造成楔面块211的两个楔面一的磨损，从而避免叶片100的定位精度的大幅降
低，防磨损板240可以通过螺钉安装在楔面块211上，防磨损板240采用硬质合金板制成，具有较好的耐磨性能。
63.本实施例的航空叶片快速装夹自动定位装置，平行气爪361、导杆气缸371、机器人以及感应开关362均与叶片加工系统连接，请结合图7-图10，本实施例的工作原理如下：
64.(1)先将叶片100的榫根110两侧的榫槽120分别与两个榫根夹块220对应并将榫根110插入到两个榫根夹块220之间，直至榫根110的一侧与楔面三238贴合抵靠，此时榫根110通过其两侧的榫槽120分别与两个榫根夹块220的榫齿221卡接，将调节限位板233放置到榫根110的另一侧并通过螺钉将调节限位板233安装到两个凸台212上，并通过转动两个压紧螺钉234直至压紧螺钉234的压头235与榫根110抵紧，通过调节压紧螺钉234旋入衬套239内的长度以调节对叶片100的榫根110压紧力的大小。
65.(2)将法兰座340与机器人末端连接，叶片加工系统控制机器人驱动自动定位夹具300运动至预定位置，以使楔面块211位于两个楔形夹头350之间且两个楔面二351分别与两个楔面一相对，此时，平行气爪361处于张开状态。
66.(3)叶片加工系统再控制平行气爪361收缩带动两个楔形夹头350同步移动，以使得两个楔面二351靠近抵压相应的楔面一并带动楔面块211向上提升，通过平行气爪361的自动定心功能将楔面块211逐渐调整至前后方向的中心位置，实现叶片100在前后方向的基本定位。
67.(4)当感应开关362检测到平行气爪361的两个气爪之间距离达到其报警阈值时发出停止信号，此时，楔面块211向上提升到预定高度且未与上定位块320接触，叶片加工系统控制平行气爪361停止收缩并控制导杆气缸371伸出，压板372与楔面块211相抵并推动楔面块211向侧定位块330方向移动，直至楔面块211与侧定位块330抵压后，叶片加工系统控制导杆气缸371缩回。
68.(5)然后，叶片加工系统再控制平行气爪361继续收缩带动两个楔形夹头350同步移动以使楔面块211继续向上提升，直至楔面块211与上定位块320抵压，实现叶片100在竖直方向的定位夹紧。
69.(6)最后，叶片加工系统控制导杆气缸371再次伸出，使得压板372与楔面块211相抵，通过压板372、侧定位块330将楔面块211夹紧，实现叶片100在左右方向的定位夹紧。
70.实施例2
71.本实施例提出一种航空叶片快速装夹自动定位方法，其用于实施例1中的航空叶片快速装夹自动定位装置，该方法包括以下步骤。
72.s1.将叶片的榫根110插入到两个榫根夹块220之间并通过限位固定件230将榫根110限位固定在两个榫根夹块220之间。
73.s2.将自动定位夹具300的法兰座340与机器人末端连接，控制机器人驱动自动定位夹具300运动至预定位置，此时，楔面块211位于两个楔形夹头350之间且两个楔面二351分别与两个楔面一相对。
74.s3.控制驱动件360驱动两个楔形夹头350同步移动以使得两个楔面二351靠近抵压相应的楔面一并带动楔面块211向上提升。
75.s4.当楔面块211向上提升至预定高度时，控制驱动件360停止并控制伸缩件370伸出以推动楔面块211移动，在楔面块211与侧定位块330抵压时，控制伸缩件370缩回。
76.s5.控制驱动件360再次驱动两个楔形夹头350同步移动直至楔面块211与上定位块320相抵。
77.s6.控制伸缩件370再次伸出以与楔面块211相抵。
78.需要说明的是，当组件被称为“安装于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。
79.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
80.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
81.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种航空叶片快速装夹自动定位装置，其用于在基于机器人的叶片加工系统中装夹定位叶片(100)，所述叶片加工系统用于控制所述机器人运行，所述叶片(100)的榫根(110)两侧均设置有榫槽(120)；其特征在于，所述装置包括：叶片夹具(200)，其用于装夹叶片，其包括基座(210)、两个榫根夹块(220)以及限位固定件(230)；所述基座(210)设置有楔面块(211)且楔面块(211)设置有两个对称设置的楔面一；两个榫根夹块(220)相对设置在基座(210)的底部，两个榫根夹块(220)相对一侧均设置有与榫槽(120)相适配的榫齿(221)且榫根(110)通过其两侧的榫槽(120)分别与两个榫根夹块(220)的榫齿(221)卡接；限位固定件(230)用于将榫根(110)限位固定在两个榫根夹块(220)之间；自动定位夹具(300)，其用于与所述机器人末端连接并用于装夹所述叶片夹具(200)，其包括连接架(310)、上定位块(320)、侧定位块(330)、法兰座(340)、两个楔形夹头(350)、驱动件(360)以及伸缩件(370)；上定位块(320)设置在连接架(310)的底部并位于楔面块(211)的上方；侧定位块(330)、伸缩件(370)相对设置在连接架(310)底部且侧定位块(330)、伸缩件(370)分别位于楔面块(211)的两端，伸缩件(370)用于在伸出时与楔面块(211)相抵并推动楔面块(211)移动抵压侧定位块(330)；法兰座(340)安装在连接架(310)上并用于与所述机器人末端连接；两个楔形夹头(350)分别与楔面块(211)的两个楔面一相对设置且楔形夹头(350)设置有与相应楔面一相适配的楔面二(351)；驱动件(360)用于驱动两个楔形夹头(350)同步移动以使得两个楔面二(351)靠近抵压或远离相应的楔面一；其中，所述叶片加工系统用于：先控制所述机器人驱动所述自动定位夹具(300)运动至预定位置，以使楔面块(211)位于两个楔形夹头(350)之间且两个楔面二(351)分别与两个楔面一相对；再控制驱动件(360)驱动两个楔形夹头(350)同步移动以使得两个楔面二(351)靠近抵压相应的楔面一并带动楔面块(211)向上提升至预定高度后，控制驱动件(360)停止并控制伸缩件(370)伸出以推动楔面块(211)移动，直至楔面块(211)与侧定位块(330)抵压后控制伸缩件(370)缩回；再控制驱动件(360)驱动两个楔形夹头(350)同步移动以使楔面块(211)继续向上提升直至楔面块(211)与上定位块(320)抵压；最后再控制伸缩件(370)伸出与楔面块(211)相抵。2.根据权利要求1所述的航空叶片快速装夹自动定位装置，其特征在于，所述限位固定件(230)包括：固定限位板(231)，其固定在基座(210)底部并位于榫根(110)一侧；楔面限位块(232)，其可拆卸安装在固定限位板(231)面向榫根(110)的一侧且其面向榫根(110)的一侧面为与榫根(110)相适配的楔面三(238)；以及调节限位板(233)，其与固定限位板(231)相对设置并位于榫根(110)的另一侧，其可拆卸安装在基座(210)上，调节限位板(233)上螺纹连接有压紧螺钉(234)且压紧螺钉(234)设置有可与榫根(110)抵压的压头(235)，调节限位板(233)与固定限位板(231)的连线方向与两个榫根夹块(220)的连线方向垂直。3.根据权利要求1所述的航空叶片快速装夹自动定位装置，其特征在于，所述叶片夹具(200)还包括：两个防磨损板(240)，两个防磨损板(240)分别安装在楔面块(211)的两个楔面一上；和/或，防磨损板(240)采用硬质合金材料制成。
4.根据权利要求1所述的航空叶片快速装夹自动定位装置，其特征在于，连接架(310)底部一体成型有相对布置的安装板一(311)、安装板二(312)，侧定位块(330)可拆卸安装在安装板一(311)的内侧，伸缩件(370)安装在安装板二(312)的内侧；和/或，所述伸缩件(370)包括导杆气缸(371)，导杆气缸(371)安装在安装板二(312)的内侧；所述叶片加工系统控制导杆气缸(371)的活塞杆伸或缩；和/或，所述伸缩件(370)还包括压板(372)，压板(372)安装在导杆气缸(371)的活塞杆上，所述压板(372)采用橡胶材质制成。5.根据权利要求1所述的航空叶片快速装夹自动定位装置，其特征在于，所述驱动件(360)包括平行气爪(361)，平行气爪(361)安装在连接架(310)顶端，两个楔形夹头(350)分别安装在平行气爪(361)的两个夹爪上。6.根据权利要求5所述的航空叶片快速装夹自动定位装置，其特征在于，所述驱动件(360)还包括感应开关(362)，感应开关(362)安装在平行气爪(361)上并用于在检测到两个气爪之间的距离达到其报警阈值时发出停止信号，此时，所述楔面块(211)向上提升至预定高度，所述叶片加工系统根据所述停止信号控制驱动件(360)停止。7.根据权利要求2所述的航空叶片快速装夹自动定位装置，其特征在于，楔面限位块(232)上开设有若干个定位孔(237)且楔面限位块(232)通过螺钉安装在固定限位板(231)内侧，固定限位板(231)的内侧设置有若干个定位销(236)且若干个定位销(236)分别插设在若干个定位孔(237)内。8.根据权利要求1所述的航空叶片快速装夹自动定位装置，其特征在于，上定位块(320)的数量为两个，两个上定位块(320)平行相对安装在连接架(310)底部且上定位块(320)的延伸方向与两个楔形夹头(350)的连线方向垂直。9.一种基于机器人的叶片加工系统，其用于加工航空叶片，包括机器人，其特征在于，其还包括如权利要求1-8中任一项所述的航空叶片快速装夹自动定位装置，所述航空叶片快速装夹自动定位装置的法兰座(340)与机器人末端连接。10.一种航空叶片快速装夹自动定位方法，其特征在于，其用于如权利要求1-8中任一项所述的航空叶片快速装夹自动定位装置，其包括以下步骤：s1.将叶片的榫根(110)插入到两个榫根夹块(220)之间并通过限位固定件(230)将榫根(110)限位固定在两个榫根夹块(220)之间；s2.将自动定位夹具(300)的法兰座(340)与机器人末端连接，控制机器人驱动自动定位夹具(300)运动至预定位置，此时，楔面块(211)位于两个楔形夹头(350)之间且两个楔面二(351)分别与两个楔面一相对；s3.控制驱动件(360)驱动两个楔形夹头(350)同步移动以使得两个楔面二(351)靠近抵压相应的楔面一并带动楔面块(211)向上提升；s4.当楔面块(211)向上提升至预定高度时，控制驱动件(360)停止并控制伸缩件(370)伸出以推动楔面块(211)移动，在楔面块(211)与侧定位块(330)抵压时，控制伸缩件(370)缩回；s5.控制驱动件(360)再次驱动两个楔形夹头(350)同步移动直至楔面块(211)与上定位块(320)相抵；s6.控制伸缩件(370)再次伸出以与楔面块(211)相抵。

技术总结
本发明涉及航空叶片加工技术领域，具体涉及一种航空叶片快速装夹自动定位机械手装置及方法。该装置包括叶片夹具和自动定位夹具。叶片夹具其用于装夹叶片，其包括基座、两个榫根夹块以及限位固定件。定位夹具用于与所述机器人末端连接并用于装夹所述叶片夹具，其包括连接架、法兰座、上定位块、侧定位块、压板、两个楔形夹头、驱动件以及伸缩件。本发明能够实现机器人快速准确定位夹取叶片，简化机器人叶片加工系统的加工流程，提高生产效率，解决了目前夹具直接夹取叶片的榫根位置，很容易磨损叶片的榫槽，造成叶片的使用寿命大幅度减小的技术问题。术问题。术问题。


技术研发人员：丁志 许天宇 夏金兵 余道洋 吴仲伟 常伟杰
受保护的技术使用者：合肥工业大学
技术研发日：2023.06.19
技术公布日：2023/9/16