[发明专利]机械加工设备及方法

权利要求书

1.用于工业机器人的加工头(10)，包括：

含有工具(20)的主轴(11)，所述主轴(11)被连接至可滑动地安装在头部支撑件(14)上的加工滑动件(12)上；

蜗杆(26)，其连接至所述加工滑动件(12)上并被设置成使得所述加工滑动件(12)在进给方向上移动；

反向臂(15)，其连接到与所述蜗杆(26)相连并可滑动地安装在所述头部支撑件(14)上的反向滑动件(16)上，所述反向臂(15)被设置成通过所述蜗杆(26)在进给方向以及与所述主轴(11)的移动相反的方向上移动，从而压合位于所述反向臂(15)和工具(20)之间的一叠待加工的层叠板和/或结构；

其中，所述加工头还包括滑动电机(27)，其固定到所述加工滑动件(12)上并连接至所述蜗杆(26)，以便于移动所述加工滑动件(12)以及反向滑动件(16)；以及平衡缸(28)，其与所述主轴(11)和头部支撑件(14)相连，以便于平衡施加到所述主轴上的、随着所述主轴的空间位置变化而产生的力的变化。

2.根据权利要求1所述的加工头(10)，其特征在于：所述平衡缸(28)被设置成向所述主轴(11)施加一预设的力，使得施加到主轴上的力超过所述预设的力时，所述主轴开始移动。

3.根据权利要求1所述的加工头(10)，其特征在于：所述平衡缸(28)为气动平衡缸，并包括：与所述头部支撑件(14)相连的主体(31)、可在所述主体(31)内移动且具有连接到所述加工滑动件(12)上的端部(33)的杆(32)，所述加工滑动件(12)连接到所述主轴(11)上。

4.根据权利要求2所述的加工头(10)，其特征在于：所述平衡缸(28)为气动平衡缸，并包括：与所述头部支撑件(14)相连的主体(31)，可在所述主体(31)内移动且具有连接到所述加工滑动件(12)上的端部(33)的杆(32)，所述加工滑动件(12)连接到所述主轴(11)上。

5.根据权利要求2所述的加工头(10)，其特征在于：所述预设的力由电控制器控制。

6.根据权利要求2所述的加工头(10)，其特征在于：所述工具(20)为包括钻头(21)的钻孔工具。

7.根据权利要求6所述的加工头(10)，其特征在于：所述反向臂(15)包括位于钻孔轴线(X-X)上的反向钻孔套管(25)，其被设置成可供钻头(21)穿过。

8.根据权利要求1所述的加工头(10)，其特征在于：所述工具(20)包括被设置成内部容纳钻头(21)并设置有供所述钻头从中穿出的开口的套管(29)，所述套管(29)还包括彼此连接的第一管状部分(36)和第二管状部分(37)以形成能可逆的伸展和折叠的伸缩套管。

9.根据权利要求2所述的加工头(10)，其特征在于：所述工具(20)包括被设置成内部容纳钻头(21)并设置有供所述钻头从中穿出的开口的套管(29)，所述套管(29)还包括彼此连接的第一管状部分(36)和第二管状部分(37)以形成能可逆的伸展和折叠的伸缩套管。

10.加工层叠板和/或结构的方法，其包括以下步骤：

提供如前述权利要求中任意一项所述的加工头(10)；

放置所述加工头(10)，使得待加工的层叠板和/或结构位于所述反向臂(15)和工具(20)之间；

使所述蜗杆(26)转动，从而移动与其连接的反向臂(15)，直到其抵接所述层叠板和/或结构，同时所述工具(20)保持静止；

通过所述反向臂(15)向所述层叠板和/或结构施加压合力，从而向其施加压合力；

移动所述工具(20)直到其抵接所述层叠板和/或结构；

保持施加到所述层叠板和/或结构上的推力直到所述工具(20)开始加工。