CN110154057B - 能够实现变位加工的减振末端执行器及变位加工制孔方法 - Google Patents

能够实现变位加工的减振末端执行器及变位加工制孔方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110154057B
CN110154057B CN201910534121.7A CN201910534121A CN110154057B CN 110154057 B CN110154057 B CN 110154057B CN 201910534121 A CN201910534121 A CN 201910534121A CN 110154057 B CN110154057 B CN 110154057B
Authority
CN
China
Prior art keywords
electric spindle
cutting electric
cutting
vibration
screw rod
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910534121.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110154057A (zh
Inventor
姚宝国
牛腾飞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Jiliang University
Original Assignee
China Jiliang University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Jiliang University filed Critical China Jiliang University
Priority to CN201910534121.7A priority Critical patent/CN110154057B/zh
Publication of CN110154057A publication Critical patent/CN110154057A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110154057B publication Critical patent/CN110154057B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
    • B25J11/005—Manipulators for mechanical processing tasks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J13/00—Controls for manipulators
    • B25J13/08—Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/0019—End effectors other than grippers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/06—Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means
    • B25J15/0616—Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means with vacuum
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/0091—Shock absorbers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/02—Sensing devices
    • B25J19/021—Optical sensing devices
    • B25J19/023—Optical sensing devices including video camera means
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/10—Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working

Abstract

本发明公开了一种能够实现变位加工的减振末端执行器及变位加工制孔方法，减振末端执行器包括机器人连接法兰、进给组件、变位组件、加工组件和减振组件。所述进给组件包括安装在机器人连接法兰下方的丝杆传动机构和检测吸附组件；所述变位组件包括水平方向变位组件和竖直方向变位组件，均安装于所述进给组件下方；所述加工组件包括切削电主轴、相机安装座和工业相机，所述工业相机通过相机支撑架安装于切削电主轴下方；所述减振组件包括三维振动传感器和三维动力吸振器，三维动力吸振器用于监测切削加工过程中切削电主轴颤振的幅值、频率和相位，通过反共振原理对切削电主轴颤振进行抑制。本发明提高了末端执行器切削加工的稳定性，并抑制了加工中的振动。

Description

能够实现变位加工的减振末端执行器及变位加工制孔方法
技术领域
本发明涉及自动化加工领域，具体地说是一种能够实现变位加工的减振末端执行器及变位加工制孔方法。
背景技术
随着新一代军用和民用航空器的发展，对航空制造业的装配提出了高质量、高精度和高稳定性的要求。由于飞机结构上有大量的铆钉孔，切削加工是飞机结构装配中的关键工序。然而手工操作费时且质量不稳定，不能满足装配精度和效率的要求。因此，操作灵活、智能化程度高、交互性强、使用成本低的工业机器人被广泛应用于飞机装配中。通过在机器人操作臂末端加装末端执行器，能够大大提高生产效率和装配精度。
末端执行器是柔性机器人加工系统的关键子系统，其性能的好坏直接影响机器人自动化加工质量和效率。对机器人加工末端执行器的研究已经很多，在文献“A helicalmilling and oval countersinking end-effector for aircraft assembly”(Hua liu，Wei-dong Zhu，Hui-yue Dong，Ying-lin Ke，A helical milling and ovalcountersinking end-effector for aircraft assembly，Mechatronics，2017(46)：101-114)中公开了一种集钻孔、螺旋铣削和椭圆埋头三种功能于一体的多功能末端执行器。在文献“New design of a compact aero-robotic drilling end effector：Anexperimental analysis”(Zhen-yun Shi，Pei-jiang Yuan，Qi-shen Wang，Dong-dongChen，Tian-miao Wang，New design of a compact aero-robotic drilling endeffector：An experimental analysis，Chinese Journal of Aeronautics，2016(29)：1132-1141)中公开了一种切削末端执行器，该装置采用智能双偏心圆盘法向调整机构、球面滑动轴承和带传感器的浮力压缩模块，以解决切削点法向切削的精度问题。
中国专利CN 108349995 A公开了一种面向复合材料自动切削的末端执行器，该装置通过叉形连接杆和移动导轨实现末端执行器加工时竖直方向的角度调整及机器人加工姿态优化，但对于复杂表面加工不能进行水平方向加工角度调整。中国专利CN 207155815U公开了一种异形曲面钻铆装置，该装置通过伸缩筒和万向关节的综合使用实现末端执行器的变位加工功能，但该装置在大硬度材料的切削场合由于主轴轴端的振动影响加工精度和质量。
发明内容
有鉴于此，本发明针对上述现有技术存在的异形工件表面变位加工困难及高速切削电主轴在切削加工中的颤振技术问题，提供了一种能实现准确检测异形表面加工工位及颤振抑制的变位加工减振末端执行器及变位加工制孔方法。
本发明的技术解决方案是，提供一种以下结构的能够实现变位加工的减振末端执行器，包括：
机器人连接法兰，用于连接机器人与所述减振末端执行器；
进给组件，安装于机器人连接法兰上，在初始状态下，所述进给组件设置于机器人连接法兰下方并处于行程起始端，带动变位组件移动以实现加工进给；
变位组件，包括水平方向变位组件和竖直方向变位组件，所述的水平方向变位组件安装于所述进给组件上，所述竖直方向变位组件通过转盘设置于水平方向变位组件下方；
加工组件，包括切削电主轴和两个工业相机，所述的切削电主轴通过切削电主轴支撑转动件设置于所述转盘下方两块切削电主轴悬挂板之间，切削电主轴上能够安装切削刀具；所述两个工业相机通过相机安装座设置在所述切削电主轴悬挂板上，用于实现待加工工位的基准检测以及刀具和工位法向垂直度的检测；
减振组件，包括三维振动传感器和三维动力吸振器，所述三维振动传感器设置于切削电主轴的下方，以实现切削电主轴在空间X、Y、Z三个维度振动的幅值、频率和相位的检测，所述三维动力吸振器固定于所述切削电主轴的下方，以实现切削电主轴在空间X、Y、Z三个维度的振动抑制。
可选的，所述三维动力吸振器位于切削电主轴加工过程中颤振振幅最大处。
可选的，所述的进给组件包括丝杆传动机构和检测吸附组件，所述丝杆传动机构上连接有丝杆滑块，所述丝杆传动机构通过丝杆滑块带动变位组件和加工组件以实现切削加工进给；所述检测吸附组件通过距离传感器实现待加工工件的相对位置检测，并通过气缸气压传动带动真空吸盘实现工件表面的吸附。
可选的，所述的水平方向变位组件安装于所述丝杆滑块上，所述竖直方向变位组件通过转盘设置于水平方向变位组件下方；所述水平方向变位组件包括中空旋转机构、转盘和电机c，所述中空旋转机构通过电机c驱动齿轮传动带动转盘转动实现所述加工组件水平方向的变位；所述竖直方向变位组件包括电机a、联轴器b和切削电主轴支撑转动件，所述电机a通过联轴器b带动切削电主轴支撑转动件转动实现所述加工组件竖直方向的变位。
可选的，在所述切削电主轴四周设有用于固定切削电主轴的切削电主轴固定板；所述三维振动传感器和三维动力吸振器均设置于切削电主轴固定板下底板的下方。
可选的，所述丝杆传动机构包括电机b、电机固定板、联轴器a、限位板a、轴承a、上工作平台、两根光杆、丝杆、丝杆滑块、轴承b和限位板b，所述的上工作平台水平放置，并与机器人连接法兰连接，所述限位板b和限位板a分别竖直固定于上工作平台左右两端，所述轴承a、轴承b分别竖直设置于所述限位板a、限位板b上，所述丝杆通过轴承a、轴承b水平设置于限位板a和限位板b之间，所述两根光杆水平平行设置于丝杆两侧，所述的电机b安装在所述电机固定板上，其输出端通过所述联轴器a与所述丝杆的一端连接，所述的丝杆滑块套设于两根光杆和丝杆上，所述丝杆滑块与所述的两根光杆可滑动连接，所述丝杆滑块内设有与丝杆配合的螺纹；所述电机b驱动丝杆的转动，从而带动丝杆滑块移动。
可选的，所述检测吸附组件包括两个气缸、两个真空吸盘、两个距离传感器，所述两个气缸固定于上工作平台的下底面，并位于限位板b的两端，所述两个气缸的输出端分别与两个对应的真空吸盘连接，所述两个距离传感器安装在限位板b上，并位于所述轴承b两侧；所述的两个气缸运动带动两个对应的真空吸盘吸附工件表面。
可选的，所述竖直方向变位组件包括转盘连接板、两块切削电主轴悬挂板、电机a、联轴器b、两个切削电主轴支撑转动件、轴承c和轴承d，所述转盘连接板水平固定于所述转盘上，其两端分别竖直设有所述两块切削电主轴悬挂板，所述电机a设置于右侧切削电主轴悬挂板上，右侧切削电主轴悬挂板贯穿固定有轴承c，联轴器b设于轴承c内，电机a输出端通过联轴器b与切削电主轴支撑转动件相连接，所述轴承d贯穿固定于左侧切削电主轴悬挂板上，并与同侧切削电主轴支撑转动件相连接；所述电机a通过所述联轴器b带动所述切削电主轴支撑转动件竖直方向转动。
可选的，所述加工组件包括切削电主轴、四块切削电主轴固定板、两个工业相机和两个相机安装座，所述切削电主轴通过所述两个切削电主轴支撑转动件置于所述两个切削电主轴悬挂板之间，所述四块切削电主轴固定板通过螺栓连接设于切削电主轴四周，所述两个工业相机通过所述两个相机安装座分别固定于所述两块切削电主轴悬挂板外侧；所述两个切削电主轴支撑转动件转动带动所述切削电主轴竖直方向转动。
本发明的另一技术解决方案是，提供一种以下步骤的变位加工制孔方法，包括以下步骤：
步骤一：将机器人连接法兰移动至初始工位，通过距离传感器判断末端执行器与待加工工件之间的相对位置，将上工作平台移动至真空吸盘与待加工工件刚好接触的位置，开启双侧气缸，使两侧真空吸盘吸附在待加工工件表面。所述丝杆传动机构通过动力传动带动丝杆滑块移动，将切削电主轴移动至待加工工位以实现末端执行器的进给；
步骤二：所述工业相机通过双目视觉标定原理以实现待加工工位的基准检测以及刀具和工位法向垂直度的检测；
步骤三：中空旋转机构通过电机c带动转盘旋转，实现切削电主轴水平方向加工角度的调整，所述竖直方向变位组件通过电机a带动切削电主轴支撑转动件的转动，以实现切削电主轴竖直方向加工角度的调整；
步骤四：启动所述切削电主轴进行切削加工任务，同时开启三维振动传感器，监测切削过程中切削电主轴在空间三个维度振动的幅值、频率和相位，三维动力吸振器通过反共振原理产生与切削电主轴模态、振幅、频率相同，相位相反的振动，抑制切削电主轴的振动。
采用以上结构和方法，本发明与现有技术相比，具有以下优点：距离传感器能够精确检测末端执行器与工件的相对位置，指导进给组件带动切削电主轴加工进给；真空吸盘紧固吸附于工件表面，能够有效提高加工的稳定性；结合工业相机双目视觉标定原理进行切削工位判断，能够精确确定待加工工位基准和法相垂直度，水平方向变位组件与竖直方向变位组件相互配合，有效调整切削电主轴法向工位加工的位姿，更加适用于异形工件表面变位加工；三维振动传感器精确监测切削电主轴切削加工过程中在空间三个维度的振动幅值、频率和相位，三维动力吸振器根据反共振原理可以抵消不同频率的振动，从振动根源上抑制切削电主轴切削加工过程中的振动现象，提高了切削加工的精度和质量。
附图说明
图1为本发明能够实现变位加工的减振末端执行器的正视图；
图2为本发明能够实现变位加工的减振末端执行器的左视图；
图3为进给组件的结构示意图；
图4为变位组件的结构示意图；
图中：1、三维动力吸振器；2、切削电主轴；3、电机a；4、切削电主轴悬挂板；5、转盘；6、电机b；7、电机固定板；8、联轴器a；9、限位板a；10、机器人连接法兰；11、上工作平台；12、气缸；13、限位板b；14、距离传感器；15、真空吸盘；16、光杆；17、丝杆滑块；18、中空旋转结构；19、电机c；20、工业相机；21、相机安装座；22、切削电主轴固定板；23、三维振动传感器；24、切削电主轴支撑转动件；25、转盘连接板；26、丝杆；27、轴承b；28、轴承a；29、联轴器b；30、轴承c；31、轴承d。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
本发明涵盖任何在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。为了使公众对本发明有彻底的了解，在以下本发明优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本发明。此外，本发明之附图中为了示意的需要，并没有完全精确地按照实际比例绘制，在此予以说明。
如图1、2、3所示，本发明一种能够实现变位加工的减振末端执行器，包括机器人连接法兰10、进给组件、变位组件、加工组件和减振组件，进给组件包括丝杆传动机构和检测吸附组件，丝杆传动机构由电机b6、电机固定板7、联轴器a8、限位板a9、轴承a28、上工作平台11、2根光杆16、丝杆26、丝杆滑块17、轴承b27、限位板b13组成，上工作平台11水平设于机器人连接法兰10下平面，两端分别竖直设有电机固定板7、限位板b13，轴承b27贯穿固定于限位板b13上，限位板a9竖直设于上工作平台11下表面，并在中间设有轴承a28，电机b6水平固定于电机固定板7上，其输出端与左侧联轴器a8相连接，联轴器a8左侧连接有水平放置的丝杆26，2根光杆16水平平行固定于电机固定板7和限位板b13之间，并与丝杆26平行于同一水平平面，丝杆滑块17套设于丝杆26和2根光杆16上，电机b6、联轴器a8、轴承a28和轴承b27在水平方向上同轴，检测吸附组件包括2个气缸12、2个真空吸盘15、2个距离传感器14，2个气缸12固定于上工作平台11下表面，并位于限位板b13两端，2个真空吸盘15分别设于2个距离传感器14输出端。
如图1、4所示，变位组件包括水平方向变位组件和竖直方向变位组件，水平方向变位组件由中空旋转机构18、电机c19、转盘5组成，中空旋转机构18竖直设置于丝杆滑块17下表面，其输入端水平设有电机c19，转盘5水平设于中空旋转机构18输出端，竖直方向变位组件包括转盘连接板25、2块切削电主轴悬挂板4、电机a3、联轴器b29、2个切削电主轴支撑转动件24、轴承c30和轴承d31，转盘连接板25水平设于转盘5下平面，其左右两端各竖直设有切削电主轴悬挂板4，轴承d31贯穿固定于左侧切削电主轴悬挂板4上，电机a3设置于右侧切削电主轴悬挂板4上，电机a3左侧设有轴承c30，并与设置在轴承c30内的联轴器b29相连接，2块切削电主轴悬挂板4之间设有2个切削电主轴支撑转动件24，并分别与轴承c30和联轴器b29相连接，电机a3、联轴器b29、轴承c30、轴承d31和2个切削电主轴支撑转动件24在水平方向上同轴。
如图1、2所示，加工组件包括切削电主轴2、4块切削电主轴固定板22、2个工业相机20和2个相机安装座21，切削电主轴2通过4块切削电主轴固定板22设置于2块切削电主轴悬挂板4之间，2个相机安装座21分别水平平行固定于2块切削电主轴悬挂板4外侧表面，相机安装座21上分别水平设有工业相机20；减振组件包括三维振动传感器23和三维动力吸振器1，三维振动传感器23设于切削电主轴固定板22下底板下方左侧，所述三维动力吸振器1通过螺栓连接固定于所述切削电主轴固定板22下底板下方，并位于切削电主轴2加工过程中颤振振幅最大处。
一种工业机器人变位加工制孔方法，基于上述能够实现变位加工的减振末端执行器，包括以下步骤：
第一步：将机器人连接法兰10移动至初始工位，通过距离传感器14判断末端执行器与待加工工件之间的相对位置，将上工作平台11移动至真空吸盘15与待加工工件刚好接触的位置，开启气缸12，使真空吸盘15吸附在待加工工件表面。所述丝杆传动机构通过动力传动带动丝杆滑块17移动，将切削电主轴2移动至待加工工位以实现末端执行器的进给；第二步：所述工业相机20通过双目视觉标定原理以实现待加工工位的基准检测以及刀具和工位法向垂直度的检测；第三步：所述中空旋转机构18通过电机c19带动转盘5旋转，实现切削电主轴2水平方向加工角度的调整，所述竖直方向变位组件通过电机a3带动切削电主轴支撑转动件24的转动，以实现切削电主轴2竖直方向加工角度的调整；第四步：启动所述切削电主轴2进行切削加工任务，同时开启三维振动传感器23，监测切削过程中切削电主轴2在空间三个维度振动的幅值、频率和相位，三维动力吸振器1通过反共振原理产生与切削电主轴2模态、振幅、频率相同但相位相反的振动，抑制切削电主轴2的振动。
以上仅就本发明较佳的实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化。总之，凡在本发明独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种能够实现变位加工的减振末端执行器，其特征在于，包括：
机器人连接法兰(10)，用于连接机器人与减振末端执行器；
进给组件，包括丝杆传动机构，安装于机器人连接法兰(10)上，在初始状态下，所述进给组件设置于机器人连接法兰(10)下方并处于行程起始端，带动变位组件移动以实现加工进给；
变位组件，包括水平方向变位组件和竖直方向变位组件，所述的水平方向变位组件安装于所述进给组件上，所述竖直方向变位组件通过转盘(5)设置于水平方向变位组件下方；
加工组件，包括切削电主轴(2)和两个工业相机(20)，所述的切削电主轴(2)通过切削电主轴支撑转动件(24)设置于所述转盘(5)下方两块切削电主轴悬挂板(4)之间，切削电主轴(2)上能够安装切削刀具；所述两个工业相机(20)通过相机安装座(21)设置在所述切削电主轴悬挂板(4)上，用于实现待加工工位的基准检测以及刀具和工位法向垂直度的检测；
减振组件，包括三维振动传感器(23)和三维动力吸振器(1)，所述三维振动传感器(23)设置于切削电主轴(2)的下方，以实现切削电主轴(2)在空间X、Y、Z三个维度振动的幅值、频率和相位的检测，所述三维动力吸振器(1)固定于所述切削电主轴(2)的下方，以实现切削电主轴(2)在空间X、Y、Z三个维度的振动抑制。
2.根据权利要求1所述的能够实现变位加工的减振末端执行器，其特征在于：所述的三维动力吸振器(1)位于所述切削电主轴(2)加工过程中颤振振幅最大处。
3.根据权利要求1所述的能够实现变位加工的减振末端执行器，其特征在于：所述的进给组件包括丝杆传动机构和检测吸附组件，所述丝杆传动机构上连接有丝杆滑块(17)，所述丝杆传动机构通过丝杆滑块(17)带动变位组件和加工组件以实现切削加工进给；所述检测吸附组件通过距离传感器(14)实现待加工工件的相对位置检测，并通过气缸(12)气压传动带动真空吸盘(15)实现工件表面的吸附。
4.根据权利要求3所述的能够实现变位加工的减振末端执行器，其特征在于：所述的水平方向变位组件安装于所述丝杆滑块(17)上；所述水平方向变位组件包括中空旋转机构(18)、转盘(5)和电机c(19)，所述中空旋转机构(18)通过电机c(19)驱动齿轮传动带动转盘(5)转动实现所述加工组件水平方向的变位；所述竖直方向变位组件包括电机a(3)、联轴器b(29)和切削电主轴支撑转动件(24)，所述电机a(3)通过联轴器b(29)带动切削电主轴支撑转动件(24)转动实现所述加工组件竖直方向的变位。
5.根据权利要求1或2所述的能够实现变位加工的减振末端执行器，其特征在于：在所述切削电主轴(2)四周设有用于固定切削电主轴(2)的切削电主轴固定板(22)；所述三维振动传感器(23)和三维动力吸振器(1)均设置于切削电主轴固定板(22)下底板的下方。
6.根据权利要求3所述的能够实现变位加工的减振末端执行器，其特征在于：所述丝杆传动机构包括电机b(6)、电机固定板(7)、联轴器a(8)、限位板a(9)、轴承a(28)、上工作平台(11)、两根光杆(16)、丝杆(26)、丝杆滑块(17)、轴承b(27)和限位板b(13)，所述的上工作平台(11)水平放置，并与机器人连接法兰(10)连接，所述限位板b(13)和限位板a(9)分别竖直固定于上工作平台(11)左右两端，所述轴承a(28)、轴承b(27)分别竖直设置于所述限位板a(9)、限位板b(13)上，所述丝杆(26)通过轴承a(28)、轴承b(27)水平设置于限位板a(9)和限位板b(13)之间，所述两根光杆(16)水平平行设置于丝杆(26)两侧，所述的电机b(6)安装在所述电机固定板(7)上，其输出端通过所述联轴器a(8)与所述丝杆(26)的一端连接，所述的丝杆滑块(17)套设于两根光杆(16)和丝杆(26)上，所述丝杆滑块(17)与所述的两根光杆(16)可滑动连接，所述丝杆滑块(17)内设有与丝杆(26)配合的螺纹；所述电机b(6)驱动丝杆(26)的转动，从而带动丝杆滑块(17)移动。
7.根据权利要求6所述的能够实现变位加工的减振末端执行器，其特征在于：所述检测吸附组件包括两个气缸(12)、两个真空吸盘(15)、两个距离传感器(14)，所述两个气缸(12)固定于上工作平台(11)的下底面，并位于限位板b(13)的两端，所述两个气缸(12)的输出端分别与两个对应的真空吸盘(15)连接，所述两个距离传感器(14)安装在限位板b(13)上，并位于所述轴承b(27)两侧；所述的两个气缸(12)运动带动两个对应的真空吸盘(15)吸附工件表面。
8.根据权利要求1或4所述的能够实现变位加工的减振末端执行器，其特征在于：所述竖直方向变位组件包括转盘连接板(25)、两块切削电主轴悬挂板(4)、电机a(3)、联轴器b(29)、两个切削电主轴支撑转动件(24)、轴承c(30)和轴承d(31)，所述转盘连接板(25)水平固定于所述转盘(5)上，其两端分别竖直设有所述两块切削电主轴悬挂板(4)，所述电机a(3)设置于右侧切削电主轴悬挂板(4)上，右侧切削电主轴悬挂板(4)贯穿固定有轴承c(30)，联轴器b(29)设于轴承c(30)内，电机a(3)输出端通过联轴器b(29)与切削电主轴支撑转动件(24)相连接，所述轴承d(31)贯穿固定于左侧切削电主轴悬挂板(4)上，并与同侧切削电主轴支撑转动件(24)相连接；所述电机a(3)通过所述联轴器b(29)带动所述切削电主轴支撑转动件(24)竖直方向转动。
9.根据权利要求1或2所述的能够实现变位加工的减振末端执行器，其特征在于：所述加工组件包括切削电主轴(2)、四块切削电主轴固定板(22)、两个工业相机(20)和两个相机安装座(21)，所述切削电主轴(2)通过所述两个切削电主轴支撑转动件(24)置于所述两个切削电主轴悬挂板(4)之间，所述四块切削电主轴固定板(22)通过螺栓连接设于切削电主轴(2)四周，所述两个工业相机(20)通过所述两个相机安装座(21)分别固定于所述两块切削电主轴悬挂板(4)外侧；所述两个切削电主轴支撑转动件(24)转动带动所述切削电主轴(2)竖直方向转动。
10.一种变位加工制孔方法，基于权利要求1-9之一所述的能够实现变位加工的减振末端执行器，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将机器人连接法兰(10)移动至初始工位，通过距离传感器(14)判断末端执行器与待加工工件之间的相对位置，将上工作平台(11)移动至真空吸盘(15)与待加工工件刚好接触的位置，开启双侧气缸(12)，使两侧真空吸盘(15)吸附在待加工工件表面，所述丝杆传动机构通过动力传动带动丝杆滑块(17)移动，将切削电主轴(2)移动至待加工工位以实现末端执行器的进给；
步骤二：所述工业相机(20)通过双目视觉标定原理以实现待加工工位的基准检测以及刀具和工位法向垂直度的检测；
步骤三：中空旋转机构(18)通过电机c(19)带动转盘(5)旋转，实现切削电主轴(2)水平方向加工角度的调整，所述竖直方向变位组件通过电机a(3)带动切削电主轴支撑转动件(24)的转动，以实现切削电主轴(2)竖直方向加工角度的调整；
步骤四：启动所述切削电主轴(2)进行切削加工任务，同时开启三维振动传感器(23)，监测切削过程中切削电主轴(2)在空间三个维度振动的幅值、频率和相位，三维动力吸振器(1)通过反共振原理产生与切削电主轴(2)模态、振幅、频率相同，相位相反的振动，抑制切削电主轴(2)的振动。
CN201910534121.7A 2019-06-14 2019-06-14 能够实现变位加工的减振末端执行器及变位加工制孔方法 Active CN110154057B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910534121.7A CN110154057B (zh) 2019-06-14 2019-06-14 能够实现变位加工的减振末端执行器及变位加工制孔方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910534121.7A CN110154057B (zh) 2019-06-14 2019-06-14 能够实现变位加工的减振末端执行器及变位加工制孔方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110154057A CN110154057A (zh) 2019-08-23
CN110154057B true CN110154057B (zh) 2023-08-01

Family

ID=67626243

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910534121.7A Active CN110154057B (zh) 2019-06-14 2019-06-14 能够实现变位加工的减振末端执行器及变位加工制孔方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110154057B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113020645A (zh) * 2021-03-18 2021-06-25 天津大学 一种多传感器集成的制孔末端执行器
CN113857415B (zh) * 2021-09-23 2023-10-20 常熟市天银机电股份有限公司 电流起动器自动装配机的装铆钉装置
CN116006630B (zh) * 2023-03-22 2023-06-06 南京航空航天大学 用于机器人加工多频共生颤振抑制的磁流变减振方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101859441B1 (ko) * 2012-11-30 2018-05-21 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 진동-제어되는 기판 핸들링 로봇, 시스템들, 및 방법들
CN103639471B (zh) * 2013-12-05 2016-01-20 郑州大学 机器人制孔末端执行器
CN103990829B (zh) * 2014-05-29 2017-03-08 上海飞机制造有限公司 一种飞机装配制孔的末端执行器及其使用方法
CN206185880U (zh) * 2016-09-23 2017-05-24 南昌航空大学 一种新型机器人制孔末端执行器
CN108015312B (zh) * 2017-10-27 2019-12-27 上海拓璞数控科技股份有限公司 用于机器人高精度制孔与锪窝的末端执行器及测量方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110154057A (zh) 2019-08-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110154057B (zh) 能够实现变位加工的减振末端执行器及变位加工制孔方法
CN102091799B (zh) 一种曲面自动制孔末端执行器
CN108748086B (zh) 一种面向复杂曲面的大行程混联加工机器人装置
CN204843507U (zh) 飞机机翼钻铣加工机器人
CN109202282B (zh) 一种t型接头激光焊接机器人辅助焊接装置
CN111300386A (zh) 一种多功能工业机器人
CN110509257B (zh) 一种位姿可调吸附式加工机器人
CN110509258B (zh) 一种并联吸附式加工机器人
CN202037356U (zh) 一种曲面自动制孔末端执行器
CN210306728U (zh) 多自由度并联钻铆机构及带有其的整体移动式加工装备
CN219233964U (zh) 一种三自由度大行程快刀伺服装置
CN110653845A (zh) 一种用于弹性薄壁件搬运的可变距末端执行器及方法
CN110076399A (zh) 一种旋铣加工方法
CN112025310B (zh) 一种翻转型薄板件智能可重构铆装夹具
CN115555872A (zh) 一种基于高精度定位组件的五轴加工数控机床
CN111070089A (zh) 一种闸门安装打磨智能工装机构
CN211332579U (zh) 一种基于串并混联的磨削机构
CN110405802B (zh) 显示屏抓取机械手及控制系统
CN2757993Y (zh) 一种电火花加工机床的进给机构
CN219466167U (zh) 一种混联热熔自攻铆接系统的并联机械手
CN217475947U (zh) 电动车电池pack产线的抓取装置
CN110026604A (zh) 用于航空发动机关键零件的振动-超声拉床及其拉削方法
CN116900349B (zh) 一种航空结构件末端执行器及零件加工方法
CN219380028U (zh) 一种适用于立式车床的钻铣装置
CN117226566A (zh) 一种用于薄壁结构制孔的末端执行器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant