[发明专利]机器人用钻锪一体末端执行器、工装机器人一体化钻锪平台及其加工方法

说明书

机器人用钻锪一体末端执行器、工装机器人一体化钻锪平台及其加工方法，本发明涉及航空零件钻孔锪窝技术领域。本发明为了解决现有技术中航空用蒙皮钻孔和锪窝工艺分开进行，而锪窝采用人工手动方式，导致孔的位置精低和锪窝的一致性不高等问题。本发明包括加工单元、导向单元和工具快换盘，所述导向单元的滑轨安装板安装在工具快换盘的侧面，所述加工单元和导向单元活动连接；所述加工单元包括主轴散热器、锪窝钻头和主轴，所述主轴散热器和导向单元的线性滑轨组件连接，所述主轴穿过主轴散热器并与其连接，所述锪窝钻头安装在主轴的下部。本发明用于航空蒙皮钻孔和锪窝。

技术领域

本发明涉及航空零件钻孔锪窝技术领域，具体涉及一种机器人用钻锪一体末端执行器、工装机器人一体化钻锪平台及其加工方法。

背景技术

在航空航天领域大量使用不同材料的蒙皮类曲面工件，飞机蒙皮普遍分为三类，单曲度蒙皮(在机身和机翼的剖面段上应用较多)，双曲度蒙皮(零件，进气道等应用)和复杂形状蒙皮(翼尖，整流包皮，机头罩等)。可见蒙皮中单曲度蒙皮的尺寸最大且占比最高。沉头孔作为铆钉孔底孔广泛应用于航空工业中，以蒙皮上尤其多，现有的装配工艺，多采用专用机床及气动工具人工制孔，受工件尺寸的影响，专用机床有其局限性，而手工制孔，对技术工人的经验素质要求较高，制孔存在质量一致性差、效率低等突出问题，影响飞机制造周期。随着生产需求的不断提高，自动化制孔是未来的必然趋势，工业机器人自动制孔手臂灵活、可达性好，已成为飞机自动化装配领域一项重要技术。

目前航空工业的自动化程度都不高，钻孔和锪窝基本是分为两步进行，对于制孔，常用的确定孔位方法包括划线、倒孔、引孔、充点、钻模和数控程序。而由于蒙皮零件结构的特殊性普遍尺寸巨大，刚性低，单件时轮廓度误差大和机床尺寸的局限性，机器数控程序能加工的范围依旧有限，精度差；而采用人工手动锪窝的方式，两道工序结合通常导致孔的位置精度和锪窝的一致性都不高，因此亟需提供一种发明具有主动或被动补偿能力的机器人末端执行器来弥补机器人精度上的不足。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中航空用蒙皮钻孔和锪窝工艺分开进行，而锪窝采用人工手动方式，导致孔的位置精低和锪窝的一致性不高等问题，进而提供一种机器人用钻锪一体末端执行器、工装机器人一体化钻锪平台及其加工方法。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是：一种机器人用钻锪一体末端执行器，包括加工单元、导向单元和工具快换盘，所述导向单元的滑轨安装板安装在工具快换盘的侧面，所述加工单元和导向单元活动连接；所述加工单元包括主轴散热器、锪窝钻头和主轴，所述主轴散热器和导向单元的线性滑轨组件连接，所述主轴穿过主轴散热器并与其连接，所述锪窝钻头安装在主轴的下部。

进一步地，所述加工单元还包括主轴散热器安装板、定深套和对刀块；所述主轴散热器安装在主轴散热器安装板的侧面，所述主轴散热器安装板连接线性滑轨组件，所述定深套通过超薄螺母和连接件连接，所述连接件连接在主轴散热器的下部，所述主轴穿过连接件，所述锪窝钻头穿过定深套，所述对刀块与锪窝钻头对应设置。

进一步地，所述导向单元还包括弹簧安装板、弹簧定位柱、弹簧调节杆和弹簧；所述弹簧安装板安装在线性滑轨组件的滑轨上，所述主轴散热器安装板安装在线性滑轨组件的滑块上，所述弹簧调节杆安装在弹簧安装板的上部，所述弹簧定位柱安装在主轴散热器安装板的上部，所述弹簧的两端分别连接在弹簧调节杆与弹簧定位柱上。

进一步地，所述主轴散热器安装板的上部两侧各安装有一个限位板，所述弹簧安装板为T型结构，其两端各有一个伸出部，所述限位板搭接在弹簧安装板的伸出部上。

进一步地，所述定深套周围设置有吹风管和喷水管，所述吹风管和所述喷水管均为柔性管路，所述吹风管的上端通过吹风气管连接工具快换盘，所述喷水管通过喷水气管连接工具快换盘。

进一步地，所述锪窝钻头为钻、锪一体刀具以实现钻孔和锪窝两道工序一次完成。

进一步地，所述主轴散热器由铝合金材料制成。