(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210892038.9 (22)申请日 2022.07.27 (71)申请人 合肥艾克斯特智能科技有限公司 地址 230088 安徽省合肥市高新区天元路3 号留学生园2号楼40 5室 (72)发明人 代良春　吴昌林　 (74)专利代理 机构 合肥天明专利事务所(普通 合伙) 34115 专利代理师 苗娟 (51)Int.Cl. B24B 27/02(2006.01) B24B 41/06(2012.01) B24B 41/02(2006.01) G06T 17/00(2006.01) (54)发明名称 基于三维模型的大型钣金焊接件自动打磨 机 (57)摘要 本发明的一种基于三维模型的大型钣金焊 接件自动打磨机， 包括控制模块； 门架总成安装 在底板总成上方； 工作台总成安装在底板总成 上； 横移总成安装在门架的侧面； 升降总成安装 在横移总成的侧面； 执行机构总成安装在升降总 成的侧面末端； 工作台总成、 横移总成、 升降总 成、 执行机构总成分别与控制模块通讯连接由控 制模块控制运动； 控制系统内包含有三维模型读 取模块和打磨位置识别模块； 被打磨工件安装在 工作台上， 控制系统根据读取的打磨位置信息， 控制工作台总成、 横移总成、 升降总成运动到打 磨位置， 控制执行总成实现对工件指定位置的自 动打磨。 本发 明利用程序读取并自动识别打磨位 置， 引导打磨头对打磨面进行自动打磨， 简单易 行、 自动化 程度高。 权利要求书2页 说明书5页 附图5页 CN 115056110 A 2022.09.16 CN 115056110 A 1.一种基于三维模型的大型钣金焊接件自动打磨机， 包括底板总成(1)、 门架总成(2)、 工作台总成(3)、 横移总成(4)、 升降总成(5)、 执行机构总成(6)和 控制柜， 控制柜内设置控 制模块； 其特 征在于： 所述门架总成(2)安装在底板总成(1)上方； 所述工作台总成(3)安装在底板总成(1) 上； 所述横移总成(4)安装在门架(2)的侧面； 所述升降总成(5)安装在横移总成(4)的侧面； 所述执行机构总成(6)安装在升降总成的侧面末端； 所述工作台总成(3)、 横移总成(4)、 升 降总成(5)、 执 行机构总成(6)分别与控制模块 通讯连接由控制模块控制运动； 其中， 控制系统内包 含有三维模型读取模块和打磨位置识别模块； 被打磨工件安装在工作台上， 控制系统根据读取的打磨位置信息， 控制工作台总成 (3)、 横移总成(4)、 升降总成(5)运动到打磨位置， 控制执行总成实现对工件指定位置的自 动打磨。 2.根据权利要求1所述的基于三维模型的大型钣金焊接件自动打磨机， 其特征在于： 所 述底板总成(1)的主体是大底板(101)， 其上安装有两条直线导轨(102)， 用来给工作台总成 (3)导向， 大底板的两个侧边分别装有限位器(103)， 用来限制工作台的前后极限位置， 两端 有安装结构(104)， 用来安装门架总成(2)， 还包括工作台驱动伺服电机(105)、 减速器一 (106)和驱动齿轮(107)， 伺服电机(105)经过减速器一(106)减速后， 驱动齿轮(10 7)与底板 总成的长齿条配合， 实现工作台总成(3)与底板总成(1)的前后相对移动。 3.根据权利要求2所述的基于三维模型的大型钣金焊接件自动打磨机， 其特征在于： 所 述门架总成(2)包括左立柱(2 01)、 右立柱(2 02)和大横梁(203)， 左立柱(201)、 右立柱(202) 都设计为门型结构， 底部通过装配方式， 连接到大底板(101)上， 大横梁(203)的侧面安装有 两条直线导轨(204)， 用来给横移总成(4)导向， 大横梁(202)上安装有齿条(205)， 用来与 横 移总成(4)的驱动齿轮配合， 实现横移总成(4)的左右移动， 大横梁左右两端安装有限位器 (206)， 用来限制横移总成的极限位置， 大横梁上安装有拖链(207)， 用来支撑随横移总成一 起移动的电缆线和气动设备。 4.根据权利要求3所述的基于三维模型的大型钣金焊接件自动打磨机， 其特征在于： 所 述工作台总成(3)， 主体是工作台板(301)， 台板上有T型槽， 便于工件的安装， 在台板下方安 装有两组共 四个滑块(302)， 与底板总成直线导轨(102)配合， 实现工作台与底板的导 向作 用， 下方安装有 齿条(303)， 与底板总成 驱动齿轮(107)配合， 实现工作台总成的前后移动。 5.根据权利要求4所述的基于三维模型的大型钣金焊接件自动打磨机， 其特征在于： 所 述横移总成(4)包括安装板(401)， 安装板(401)一面安装有两组四个滑块(402)， 与门架总 成直线导轨(204)配合， 实现横移总成(4)与门架总成(2)的导向作用， 有横移伺服电机 (403)、 减速器二(404)和驱动齿轮(405)， 伺 服电机(403)经过减速器二(404)减速后， 驱动 齿轮(405)， 与门架总成 的长齿条(205)配合， 实现横移总成(4)与门架总成(2)的左右相对 移动； 同时， 安装板(401)的另一面也安装有两组四个滑块(406)， 与升降总成直线导轨配 合， 实现升降总成(5)与横移总成(4)的导向作用， 有升降伺服电机(407)、 减速器三(408)和 驱动齿轮(409)， 伺服电机(407)经过减速器三(408)减速后， 驱动齿轮(409)， 与升降总成的 长齿条配合， 实现升降总成(5)与横移总成(4)的升降相对移动。 6.根据权利要求5所述的基于三维模型的大型钣金焊接件自动打磨机， 其特征在于： 所 述升降总成(5)包括升降立柱(501)， 在立柱(501)上安装有两个导轨(502)和一个长齿条权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115056110 A 2(503)， 导轨(502)与 横移总成(4)的滑块配合， 实现升降总成(5)相对横移总成(4)移动时的 导向作用， 长齿条(503)与升降总成(5)的驱动齿轮配合， 实现升降总成(5)相对横移总成 (4)的升降移动， 在立柱上 下两端， 安装有限位器(5 04)， 限制升降总成移动的极限位置 。 7.根据权利要求5所述的基于三维模型的大型钣金焊接件自动打磨机， 其特征在于： 所 述执行机构总成(6)包括电主轴(601)、 伺服电机(602)、 气缸(603)、 打磨工具(604)， 打磨工 具(604)安装在电主轴上， 由电主轴 直驱实现贵工件的打磨， 伺服电机(602)调整电主轴的 方位角， 气缸(6 03)通气后， 实现打磨工具以设定的压力紧贴在工件上。 8.根据权利要求1所述的基于三维模型的大 型钣金焊接件自动打磨机， 其特 征在于： 所述控制系统执 行以下步骤， 在焊接件的三维图上将待打磨面用多边形进行标记， 将待打磨面称为被标记面， 将多 边形标记填充为 不同于模型原色的任一颜色后保存为STEP/STP格式； S1、 使用程序解析并读入STEP/STP文件， 对于STEP/STP文件中模型的被标记面都能够 读取； S2、 通过AnyCAD模型造型引擎进行造型， 通过显示引擎进行 特征显示； S3、 获取读入的标记面的位置， 将包 含位置信息的位置点 坐标保存到集 合中； S4、 位置点拟合： 将待加工面的位置点进行拟合， 并根据最终获得的位置点集合内点的 个数把被标记面划分为 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类， 从而得 出下一步路径规划所需要的位置点 坐标。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115056110 A 3