CN113070883B - 一种便于机器人自动调换偏心主轴单元的动力头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便于机器人自动调换偏心主轴单元的动力头，动力头支架、进给机构、公转驱动机构、偏心主轴单元、快速对接模块、制孔刀具机构以及对刀台；偏心主轴单元包括公转调节机构以及自转调节机构。该便于机器人自动调换偏心主轴单元的动力头利用快速对接模块能够实现公转驱动机构与公转调节机构的可拆卸式对接安装，从而能够便于快速调换相应的偏心主轴单元，实现了制孔刀具公转半径的离线调节，也利于简化动力头结构和降低整机重量；利用对刀台能够对制孔刀具机构进行偏心大小调节，保障刀具公转半径的调节精度，使得制孔刀具机构具备螺旋铣孔和钻孔两种能力，能够大大提高机器人制孔的品质和效率。

Description

一种便于机器人自动调换偏心主轴单元的动力头

技术领域

本发明涉及一种动力头，尤其是一种便于机器人自动调换偏心主轴单元的动力头。

背景技术

机器人制孔以其作业范围大、加工效率高、系统制造成本低等优势，在提高大型工件制孔的品质和效率具有广阔的应用前景。然后，作为搬运载体的机器人本体的弱刚性、低承载等特性，使其对制孔动力头的工作性能要求特别高。为避免传统钻孔的过大轴向力，基于螺旋铣孔机理的动力头成为了现代航空航天制造业的研究热点。

从加工机理来看，螺旋铣孔动力头具有制孔轴向力、刀具磨损小、便于排屑等工艺优势，但其组成结构和整机重量显然比钻孔动力头难以控制，尤其是刀具公转半径调节精度控制。目前，机器人螺旋铣孔动力头大多是由轴向进给机构、公转机构、偏心机构和自转机构组成。这种采用独立配置刀具公转半径调节机构的方案虽然实现了在线调节的优点，但导致动力头整机重量大、集成度高，刀具公转半径调节精度难以控制，换刀也较为不便。这些因素在一定程度上阻碍了机器人螺旋铣孔的普及应用。

可见，有必要基于机器人螺旋铣孔平台及其作业流程和特点，开发一种便于机器人自动调换偏心主轴单元的动力头。

发明内容

发明目的：提供一种便于机器人自动调换偏心主轴单元的动力头，能够方便调换制孔刀具机构和偏心主轴单元，利于简化动力头结构以及降低整机重量，能够大大提高机器人制孔的品质和效率。

技术方案：本发明所述的便于机器人自动调换偏心主轴单元的动力头，包括动力头支架、进给机构、公转驱动机构、偏心主轴单元、快速对接模块、制孔刀具机构以及对刀台；偏心主轴单元包括公转调节机构以及自转调节机构；

进给机构安装在动力头支架上，动力头支架用于将进给机构安装在机器人上；自转调节机构偏心式旋转安装在公转调节机构上；公转驱动机构和公转调节机构均旋转式安装在进给机构上，且公转驱动机构通过快速对接模块与公转调节机构可拆卸式对接安装，由进给机构驱动公转驱动机构和公转调节机构轴向位移，由公转驱动机构通过快速对接模块驱动公转调节机构进行公转调节；制孔刀具机构偏心式旋转安装在自转调节机构上，由自转调节机构驱动制孔刀具机构进行自转调节；对刀台用于与公转调节机构以及自转调节机构相对接，由对刀台对制孔刀具机构进行偏心大小调节。

进一步的，进给机构包括进给底板、支座底板、后端支座、前端支座、驱动丝杆以及进给驱动电机；后端支座以及前端支座均固定设置在支座底板的一侧板面上，在支座底板的另一侧板面上设置有一个进给驱动座以及两个平行设置的导轨滑槽；公转驱动机构旋转式安装在后端支座上；公转调节机构旋转式安装在前端支座；在进给底板的一侧板面上设置有一个矩形窗口以及两个滑移导轨，在进给底板的另一侧板面上设置有两个丝杆支座；驱动丝杆旋转式安装在两个丝杆支座上，且驱动丝杆与滑移导轨相平行；进给驱动电机的输出轴端部与驱动丝杆的端部相对接；两个滑移导轨分别滑动式安装在两个导轨滑槽上，进给驱动座由矩形窗口贯穿至进给底板的下方；在进给驱动座上设置有进给驱动螺纹孔，驱动丝杆螺纹旋合安装在进给驱动螺纹孔上；动力头支架包括防护罩壳以及安装法兰；防护罩壳固定安装在进给底板上，且驱动丝杆位于防护罩壳内；安装法兰通过连接短柱固定安装在防护罩壳上，用于与机器人对接安装。

进一步的，公转驱动机构包括公转主轴、公转驱动轴、两根对接定位柱以及伸缩气缸；公转主轴旋转式安装在后端支座上；公转驱动轴同轴心设置在公转主轴的外侧端面上，两根对接定位柱固定安装在公转主轴的内侧端面上；在公转主轴的内侧端面中心处设置有中心凸台，并在中心凸台上设置有伸缩杆孔；伸缩气缸嵌入安装在公转主轴内，且伸缩气缸的活塞杆伸入伸缩杆孔内；在中心凸台的圆周边缘上间隔设置有与伸缩杆孔相连通的各个限位安装孔；在各个限位安装孔中均滑动式插装有一根卡扣销杆；在活塞杆的端部圆周面上且与各个限位安装孔对应位置处均设置有一个条形凹槽，且条形凹槽的槽底部由斜坡面和弧形凹面连续构成；卡扣销杆的外端部设置为半球形端面，卡扣销杆的内端部伸入条形凹槽内；在条形凹槽的两个长度侧槽边上且沿斜坡面和弧形凹面的边缘均设置有导向侧边槽；在卡扣销杆的内端部上旋转式安装有一根支撑滚轴，且支撑滚轴的两端分别伸入两个导向侧边槽内；在活塞杆伸出时，支撑滚轴由斜坡面滚动抬升弧形凹面，使得半球形端面伸出限位安装孔外。

进一步的，快速对接模块包括对接圆盘；在对接圆盘的中心处设置有对接圆孔，并在对接圆孔的孔壁上设置有限位环槽；在对接圆盘的盘面边缘设置有对接定位孔；对接圆盘固定安装在公转调节机构上；对接圆盘与公转主轴的内侧端面相贴紧，中心凸台插入对接圆孔内，各个半球形端面伸出后嵌入限位环槽内，对接定位柱插入对应的对接定位孔内。

进一步的，在对接圆盘的盘面边缘设置有侧边槽口，并在侧边槽口内设置有导电插针；在公转主轴的内侧端面边缘处设置有侧边凸块，并在侧边凸块上设置有导电插孔；对接圆盘与公转主轴的内侧端面相贴紧时，侧边凸块嵌入侧边槽口内，导电插针插入对应的导电插孔内。

进一步的，公转调节机构包括公转圆柱壳体以及电磁制动器；自转调节机构包括自转主轴以及自转驱动电机；公转圆柱壳体旋转式安装在前端支座上；在公转圆柱壳体上的偏心位置处设置有主轴安装孔；自转主轴的首尾两端分别安装有首端轴承和尾端轴承，并通过首端轴承和尾端轴承旋转式安装在主轴安装孔内；电磁制动器固定安装在自转主轴的外壁上，用于在锁定时按压至主轴安装孔的孔内壁上，且电磁制动器与对应的导电插针电连接；制孔刀具机构偏心式旋转安装在自转主轴的首端端面上；在公转圆柱壳体的首端端面上设置有公转定位孔，且各个公转定位孔位于公转圆柱壳体的首端端面的同心圆周上；在自转主轴的首端端面上设置有自转定位孔，且各个自转定位孔位于自转主轴的首端端面的同心圆周上；自转驱动电机安装在主轴安装孔内，用于驱动自转主轴旋转；快速对接模块固定安装在公转圆柱壳体的尾端上，且电磁制动器以及自转驱动电机均与对应的导电插针电连接。

进一步的，制孔刀具机构包括制孔刀具、刀具夹头、偏置刀杆以及刀具电机；偏置刀杆的尾端偏心式旋转安装在自转主轴的首端端面上，且偏置刀杆中心轴线相对于自转主轴中心轴线的偏置量等于自转主轴中心轴线相对于公转圆柱壳体中心轴线的偏置量；刀具电机安装在自转主轴内，用于驱动偏置刀杆旋转，且刀具电机与对应的导电插针电连接；刀具夹头设置在偏置刀杆的首端上，制孔刀具安装在刀具夹头上。

进一步的，对刀台包括台面板、支撑腿、视觉检查机构、升降对接机构以及偏心调节机构；

在台面板的中心处设置有一个让刀通孔，用于在与公转调节机构以及自转调节机构相对接时，便于偏置刀杆伸入至台面板的下方；在台面板的上侧面上且位于让刀通孔周围设置有用于限定公转圆柱壳体的限位凸圈；在台面板的上侧面设置有用于插入公转定位孔内的公转定位柱；支撑腿竖向安装在台面板的下侧面上；升降对接机构悬挂式安装在台面板的下侧面上；视觉检查机构安装在升降对接机构的侧边上，用于对自转定位孔的位置进行检测；偏心调节机构安装在升降对接机构的中部，用于对自转主轴进行旋转驱动。

进一步的，升降对接机构包括上层板、下层板、升降驱动气缸以及两根导向杆；视觉检查机构包括伸缩驱动气缸、相机座以及视觉检测相机；两根导向杆竖向安装在台面板的下侧面上；上层板和下层板之间通过竖向连杆上下平行安装，且两根导向杆均竖向贯穿上层板和下层板；升降驱动气缸竖向安装在台面板的下侧面上，且升降驱动气缸的活塞杆端部固定安装在下层板上；伸缩驱动气缸水平安装在上层板的侧边上，相机座固定安装在伸缩驱动气缸的活塞杆端部上；视觉检测相机固定安装在相机座上，且在伸缩驱动气缸的活塞杆完全伸出后，视觉检测相机指向让刀通孔的中心。

进一步的，偏心调节机构包括偏心调节电机、偏心调节蜗杆、偏心调节蜗轮以及调节管轴；调节管轴竖向旋转式安装在上层板和下层板上，且调节管轴位于让刀通孔的正下方；偏心调节蜗杆通过蜗杆支座旋转式安装在下层板上；偏心调节蜗轮固定安装在调节管轴上，且偏心调节蜗轮与偏心调节蜗杆相啮合；偏心调节电机固定安装在蜗杆支座上，且偏心调节电机的输出轴与偏心调节蜗杆的端部相对接；在调节管轴的上端竖向设置有用于插装到自转定位孔内的自转定位柱。

本发明与现有技术相比，其有益效果是：利用快速对接模块能够实现公转驱动机构与公转调节机构的可拆卸式对接安装，从而能够便于快速调换相应的偏心主轴单元，实现了制孔刀具机构公转半径的离线调节，也利于简化动力头结构和降低整机重量；利用对刀台能够对制孔刀具机构进行偏心大小调节，保障刀具公转半径的调节精度，使得制孔刀具机构具备螺旋铣孔和钻孔两种能力，能够大大提高机器人制孔的品质和效率。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的公转驱动机构、偏心主轴单元以及快速对接模块的安装结构示意图；

图3为本发明的公转驱动机构的安装结构示意图；

图4为本发明的快速对接模块结构示意图；

图5为本发明的自转调节机构结构示意图；

图6为本发明的偏心主轴单元与对刀台对接结构示意图；

图7为本发明的对刀台结构示意图；

图8为本发明的公转主轴剖视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。

实施例1：

如图1-8所示，本发明所述的便于机器人自动调换偏心主轴单元的动力头包括：动力头支架、进给机构、公转驱动机构、偏心主轴单元、快速对接模块、制孔刀具机构以及对刀台；偏心主轴单元包括公转调节机构以及自转调节机构；

进给机构安装在动力头支架上，动力头支架用于将进给机构安装在机器人上；自转调节机构偏心式旋转安装在公转调节机构上；公转驱动机构和公转调节机构均旋转式安装在进给机构上，且公转驱动机构通过快速对接模块与公转调节机构可拆卸式对接安装，由进给机构驱动公转驱动机构和公转调节机构轴向位移，由公转驱动机构通过快速对接模块驱动公转调节机构进行公转调节；制孔刀具机构偏心式旋转安装在自转调节机构上，由自转调节机构驱动制孔刀具机构进行自转调节；对刀台用于与公转调节机构以及自转调节机构相对接，由对刀台对制孔刀具机构进行偏心大小调节。

利用快速对接模块能够实现公转驱动机构与公转调节机构的可拆卸式对接安装，从而能够便于快速调换相应的偏心主轴单元，实现了制孔刀具机构公转半径的离线调节，也利于简化动力头结构和降低整机重量；利用对刀台能够对制孔刀具机构进行偏心大小调节，保障刀具公转半径的调节精度，使得制孔刀具机构具备螺旋铣孔和钻孔两种能力，能够大大提高机器人制孔的品质和效率。

进一步的，进给机构包括进给底板29、支座底板23、后端支座12、前端支座13、驱动丝杆28以及进给驱动电机24；后端支座12以及前端支座13均固定设置在支座底板23的一侧板面上，在支座底板23的另一侧板面上设置有一个进给驱动座25以及两个平行设置的导轨滑槽30；公转驱动机构旋转式安装在后端支座12上；公转调节机构旋转式安装在前端支座13；在进给底板29的一侧板面上设置有一个矩形窗口以及两个滑移导轨27，在进给底板29的另一侧板面上设置有两个丝杆支座26；驱动丝杆28旋转式安装在两个丝杆支座26上，且驱动丝杆28与滑移导轨27相平行；进给驱动电机24的输出轴端部与驱动丝杆28的端部相对接；两个滑移导轨27分别滑动式安装在两个导轨滑槽30上，进给驱动座25由矩形窗口贯穿至进给底板29的下方；在进给驱动座25上设置有进给驱动螺纹孔，驱动丝杆28螺纹旋合安装在进给驱动螺纹孔上；动力头支架包括防护罩壳1以及安装法兰11；防护罩壳1固定安装在进给底板29上，且驱动丝杆28位于防护罩壳1内；安装法兰11通过连接短柱固定安装在防护罩壳1上，用于与机器人对接安装。

利用导轨滑槽30与滑移导轨27的滑动配合，能够实现进给底板29与支座底板23的平稳滑移；利用防护罩壳1能够实现驱动丝杆28的安全防护；利用安装法兰11能够便于与机器人对接安装。

进一步的，公转驱动机构包括公转主轴4、公转驱动轴2、两根对接定位柱19以及伸缩气缸61；公转主轴4旋转式安装在后端支座12上；公转驱动轴2同轴心设置在公转主轴4的外侧端面上，两根对接定位柱19固定安装在公转主轴4的内侧端面上；在公转主轴4的内侧端面中心处设置有中心凸台20，并在中心凸台20上设置有伸缩杆孔55；伸缩气缸61嵌入安装在公转主轴4内，且伸缩气缸61的活塞杆5伸入伸缩杆孔55内；在中心凸台20的圆周边缘上间隔设置有与伸缩杆孔55相连通的各个限位安装孔57；在各个限位安装孔57中均滑动式插装有一根卡扣销杆50；在活塞杆5的端部圆周面上且与各个限位安装孔57对应位置处均设置有一个条形凹槽56，且条形凹槽56的槽底部由斜坡面62和弧形凹面59连续构成；卡扣销杆50的外端部设置为半球形端面21，卡扣销杆50的内端部伸入条形凹槽56内；在条形凹槽56的两个长度侧槽边上且沿斜坡面62和弧形凹面59的边缘均设置有导向侧边槽58；在卡扣销杆50的内端部上旋转式安装有一根支撑滚轴60，且支撑滚轴60的两端分别伸入两个导向侧边槽58内；在活塞杆5伸出时，支撑滚轴60由斜坡面62滚动抬升弧形凹面59，使得半球形端面21伸出限位安装孔57外。

利用两根对接定位柱19能够便于公转主轴4与快速对接模块的精确对接；利用伸缩气缸61对各个卡扣销杆50进行伸缩驱动，从而能够实现对接时的轴向限位卡扣，实现快速对接；利用旋转式安装的支撑滚轴60能够增强支撑移动的平稳性，且在斜坡面62和弧形凹面59的配合下实现抬升和限位，确保对接卡扣后的稳定性。

进一步的，快速对接模块包括对接圆盘14；在对接圆盘14的中心处设置有对接圆孔17，并在对接圆孔17的孔壁上设置有限位环槽18；在对接圆盘14的盘面边缘设置有对接定位孔15；对接圆盘14固定安装在公转调节机构上；对接圆盘14与公转主轴4的内侧端面相贴紧，中心凸台20插入对接圆孔17内，各个半球形端面21伸出后嵌入限位环槽18内，对接定位柱19插入对应的对接定位孔15内。

利用对接定位孔15能够与对接定位柱19相配合，实现快速精确对接；利用限位环槽18与各个半球形端面21的配合，能够实现快速对接卡扣。

进一步的，在对接圆盘14的盘面边缘设置有侧边槽口16，并在侧边槽口16内设置有导电插针；在公转主轴4的内侧端面边缘处设置有侧边凸块22，并在侧边凸块22上设置有导电插孔；对接圆盘14与公转主轴4的内侧端面相贴紧时，侧边凸块22嵌入侧边槽口16内，导电插针插入对应的导电插孔内。

利用侧边槽口16与侧边凸块22的配合，能够增强导电插针与导电插孔接插的稳定性，且能够对导电插针进行碰撞防护；利用导电插针与导电插孔的接插配合，能够实现电气连接，实现偏心主轴单元以及制孔刀具机构的供电和旋转驱动。

进一步的，公转调节机构包括公转圆柱壳体3以及电磁制动器52；自转调节机构包括自转主轴47以及自转驱动电机；公转圆柱壳体3旋转式安装在前端支座13上；在公转圆柱壳体3上的偏心位置处设置有主轴安装孔49；自转主轴47的首尾两端分别安装有首端轴承48和尾端轴承51，并通过首端轴承48和尾端轴承51旋转式安装在主轴安装孔49内；电磁制动器52固定安装在自转主轴47的外壁上，用于在锁定时按压至主轴安装孔49的孔内壁上，且电磁制动器52与对应的导电插针电连接；制孔刀具机构偏心式旋转安装在自转主轴47的首端端面上；在公转圆柱壳体3的首端端面上设置有公转定位孔31，且各个公转定位孔31位于公转圆柱壳体3的首端端面的同心圆周上；在自转主轴47的首端端面上设置有自转定位孔46，且各个自转定位孔46位于自转主轴47的首端端面的同心圆周上；自转驱动电机安装在主轴安装孔49内，用于驱动自转主轴47旋转；快速对接模块固定安装在公转圆柱壳体3的尾端上，且电磁制动器52以及自转驱动电机均与对应的导电插针电连接。

利用电磁制动器52能够对公转圆柱壳体3与自转主轴47进行相对旋转关系切换，当电磁制动器52断电时，公转圆柱壳体3与自转主轴47之间可自由旋转，便于进行后续的刀具公转半径调节，当电磁制动器52得电时，公转圆柱壳体3与自转主轴47之间相对锁死，便于保障刀具公转半径的调节精度。

进一步的，制孔刀具机构包括制孔刀具34、刀具夹头33、偏置刀杆32以及刀具电机；偏置刀杆32的尾端偏心式旋转安装在自转主轴47的首端端面上，且偏置刀杆32中心轴线相对于自转主轴47中心轴线的偏置量等于自转主轴47中心轴线相对于公转圆柱壳体3中心轴线的偏置量；刀具电机安装在自转主轴47内，用于驱动偏置刀杆32旋转，且刀具电机与对应的导电插针电连接；刀具夹头33设置在偏置刀杆32的首端上，制孔刀具34安装在刀具夹头33上。

利用偏置刀杆32与自转主轴47的偏心安装，从而在自转主轴47旋转时能够与公转圆柱壳体3进行配合，来调节制孔刀具34的偏心位置，实现螺旋铣孔和钻孔两种半径的调节；将两处的偏置量设置为相等，能够使得动力头具有钻孔和螺旋铣孔两种功能。

进一步的，对刀台包括台面板6、支撑腿7、视觉检查机构、升降对接机构以及偏心调节机构；

在台面板6的中心处设置有一个让刀通孔42，用于在与公转调节机构以及自转调节机构相对接时，便于偏置刀杆32伸入至台面板6的下方；在台面板6的上侧面上且位于让刀通孔42周围设置有用于限定公转圆柱壳体3的限位凸圈41；在台面板6的上侧面设置有用于插入公转定位孔31内的公转定位柱43；支撑腿7竖向安装在台面板6的下侧面上；升降对接机构悬挂式安装在台面板6的下侧面上；视觉检查机构安装在升降对接机构的侧边上，用于对自转定位孔46的位置进行检测；偏心调节机构安装在升降对接机构的中部，用于对自转主轴47进行旋转驱动。

利用视觉检查机构能够对自转定位孔46的位置进行检测，从而增强偏心调节机构与自转主轴47端部对接的精确；利用升降对接机构能够实现偏心调节机构的升降驱动，使得偏心调节机构与自转主轴47实现对接和脱离。

进一步的，升降对接机构包括上层板40、下层板8、升降驱动气缸36以及两根导向杆9；视觉检查机构包括伸缩驱动气缸35、相机座45以及视觉检测相机54；两根导向杆9竖向安装在台面板6的下侧面上；上层板40和下层板8之间通过竖向连杆53上下平行安装，且两根导向杆9均竖向贯穿上层板40和下层板8；升降驱动气缸36竖向安装在台面板6的下侧面上，且升降驱动气缸36的活塞杆端部固定安装在下层板8上；伸缩驱动气缸35水平安装在上层板40的侧边上，相机座45固定安装在伸缩驱动气缸35的活塞杆端部上；视觉检测相机54固定安装在相机座45上，且在伸缩驱动气缸35的活塞杆完全伸出后，视觉检测相机54指向让刀通孔42的中心。

利用升降驱动气缸36能够实现升降驱动；利用两根导向杆9能够增强升降驱动的稳定性；利用伸缩驱动气缸35能够水平驱动视觉检测相机54，从而在自转定位孔46的位置检测完毕后及时抽离，避免阻挡偏置刀杆32的插入以及自转主轴47的旋转调节。

进一步的，偏心调节机构包括偏心调节电机37、偏心调节蜗杆39、偏心调节蜗轮38以及调节管轴10；调节管轴10竖向旋转式安装在上层板40和下层板8上，且调节管轴10位于让刀通孔42的正下方；偏心调节蜗杆39通过蜗杆支座旋转式安装在下层板8上；偏心调节蜗轮38固定安装在调节管轴10上，且偏心调节蜗轮38与偏心调节蜗杆39相啮合；偏心调节电机37固定安装在蜗杆支座上，且偏心调节电机37的输出轴与偏心调节蜗杆39的端部相对接；在调节管轴10的上端竖向设置有用于插装到自转定位孔46内的自转定位柱44。

利用偏心调节蜗杆39与偏心调节蜗轮38的配合进行刀具偏心调节，利用其大传动比能够保障刀具公转半径的调节精度；利用自转定位孔46与自转定位柱44的配合，能够实现自转主轴47的精确对接和旋转驱动。

本发明所述的便于机器人自动调换偏心主轴单元的动力头在工作时，首先根据工件待制孔的直径和制孔刀具34的直径，计算刀具公转半径的理论值e；其次，由机器人将动力头移动至对刀台处，并使动力头上的偏心主轴单元与对刀台完成规定的对接位姿；接着，启动对刀台上的偏心调节机构，首先进行刀具公转半径归零调节，根据理论值e是否为零，决定后续加工是钻孔还是螺旋铣孔，以及是否需要调换刀具等操作，完成刀具公转半径的调节操作；最后机器人取回刀具公转半径调节好的动力头，进入工件待制孔的加工。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。

Claims (9)

1.一种便于机器人自动调换偏心主轴单元的动力头，其特征在于：包括动力头支架、进给机构、公转驱动机构、偏心主轴单元、快速对接模块、制孔刀具机构以及对刀台；偏心主轴单元包括公转调节机构以及自转调节机构；

进给机构安装在动力头支架上，动力头支架用于将进给机构安装在机器人上；自转调节机构偏心式旋转安装在公转调节机构上；公转驱动机构和公转调节机构均旋转式安装在进给机构上，且公转驱动机构通过快速对接模块与公转调节机构可拆卸式对接安装，由进给机构驱动公转驱动机构和公转调节机构轴向位移，由公转驱动机构通过快速对接模块驱动公转调节机构进行公转调节；制孔刀具机构偏心式旋转安装在自转调节机构上，由自转调节机构驱动制孔刀具机构进行自转调节；对刀台用于与公转调节机构以及自转调节机构相对接，由对刀台对制孔刀具机构进行偏心大小调节；

对刀台包括台面板（6）、支撑腿（7）、视觉检查机构、升降对接机构以及偏心调节机构；在台面板（6）的中心处设置有一个让刀通孔（42），用于在与公转调节机构以及自转调节机构相对接时，便于制孔刀具机构的偏置刀杆（32）伸入至台面板（6）的下方；在台面板（6）的上侧面上且位于让刀通孔（42）周围设置有用于限定公转调节机构的公转圆柱壳体（3）的限位凸圈（41）；在台面板（6）的上侧面设置有用于插入公转调节机构的公转定位孔（31）内的公转定位柱（43）；支撑腿（7）竖向安装在台面板（6）的下侧面上；升降对接机构悬挂式安装在台面板（6）的下侧面上；视觉检查机构安装在升降对接机构的侧边上，用于对公转调节机构的自转定位孔（46）的位置进行检测；偏心调节机构安装在升降对接机构的中部，用于对自转调节机构的自转主轴（47）进行旋转驱动。

2.根据权利要求1所述的便于机器人自动调换偏心主轴单元的动力头，其特征在于：进给机构包括进给底板（29）、支座底板（23）、后端支座（12）、前端支座（13）、驱动丝杆（28）以及进给驱动电机（24）；后端支座（12）以及前端支座（13）均固定设置在支座底板（23）的一侧板面上，在支座底板（23）的另一侧板面上设置有一个进给驱动座（25）以及两个平行设置的导轨滑槽（30）；公转驱动机构旋转式安装在后端支座（12）上；公转调节机构旋转式安装在前端支座（13）；在进给底板（29）的一侧板面上设置有一个矩形窗口以及两个滑移导轨（27），在进给底板（29）的另一侧板面上设置有两个丝杆支座（26）；驱动丝杆（28）旋转式安装在两个丝杆支座（26）上，且驱动丝杆（28）与滑移导轨（27）相平行；进给驱动电机（24）的输出轴端部与驱动丝杆（28）的端部相对接；两个滑移导轨（27）分别滑动式安装在两个导轨滑槽（30）上，进给驱动座（25）由矩形窗口贯穿至进给底板（29）的下方；在进给驱动座（25）上设置有进给驱动螺纹孔，驱动丝杆（28）螺纹旋合安装在进给驱动螺纹孔上；动力头支架包括防护罩壳（1）以及安装法兰（11）；防护罩壳（1）固定安装在进给底板（29）上，且驱动丝杆（28）位于防护罩壳（1）内；安装法兰（11）通过连接短柱固定安装在防护罩壳（1）上，用于与机器人对接安装。

3.根据权利要求2所述的便于机器人自动调换偏心主轴单元的动力头，其特征在于：公转驱动机构包括公转主轴（4）、公转驱动轴（2）、两根对接定位柱（19）以及伸缩气缸（61）；公转主轴（4）旋转式安装在后端支座（12）上；公转驱动轴（2）同轴心设置在公转主轴（4）的外侧端面上，两根对接定位柱（19）固定安装在公转主轴（4）的内侧端面上；在公转主轴（4）的内侧端面中心处设置有中心凸台（20），并在中心凸台（20）上设置有伸缩杆孔（55）；伸缩气缸（61）嵌入安装在公转主轴（4）内，且伸缩气缸（61）的活塞杆（5）伸入伸缩杆孔（55）内；在中心凸台（20）的圆周边缘上间隔设置有与伸缩杆孔（55）相连通的各个限位安装孔（57）；在各个限位安装孔（57）中均滑动式插装有一根卡扣销杆（50）；在活塞杆（5）的端部圆周面上且与各个限位安装孔（57）对应位置处均设置有一个条形凹槽（56），且条形凹槽（56）的槽底部由斜坡面（62）和弧形凹面（59）连续构成；卡扣销杆（50）的外端部设置为半球形端面（21），卡扣销杆（50）的内端部伸入条形凹槽（56）内；在条形凹槽（56）的两个长度侧槽边上且沿斜坡面（62）和弧形凹面（59）的边缘均设置有导向侧边槽（58）；在卡扣销杆（50）的内端部上旋转式安装有一根支撑滚轴（60），且支撑滚轴（60）的两端分别伸入两个导向侧边槽（58）内；在活塞杆（5）伸出时，支撑滚轴（60）由斜坡面（62）滚动抬升弧形凹面（59），使得半球形端面（21）伸出限位安装孔（57）外。

4.根据权利要求3所述的便于机器人自动调换偏心主轴单元的动力头，其特征在于：快速对接模块包括对接圆盘（14）；在对接圆盘（14）的中心处设置有对接圆孔（17），并在对接圆孔（17）的孔壁上设置有限位环槽（18）；在对接圆盘（14）的盘面边缘设置有对接定位孔（15）；对接圆盘（14）固定安装在公转调节机构上；对接圆盘（14）与公转主轴（4）的内侧端面相贴紧，中心凸台（20）插入对接圆孔（17）内，各个半球形端面（21）伸出后嵌入限位环槽（18）内，对接定位柱（19）插入对应的对接定位孔（15）内。

5.根据权利要求4所述的便于机器人自动调换偏心主轴单元的动力头，其特征在于：在对接圆盘（14）的盘面边缘设置有侧边槽口（16），并在侧边槽口（16）内设置有导电插针；在公转主轴（4）的内侧端面边缘处设置有侧边凸块（22），并在侧边凸块（22）上设置有导电插孔；对接圆盘（14）与公转主轴（4）的内侧端面相贴紧时，侧边凸块（22）嵌入侧边槽口（16）内，导电插针插入对应的导电插孔内。

6.根据权利要求5所述的便于机器人自动调换偏心主轴单元的动力头，其特征在于：公转调节机构包括公转圆柱壳体（3）以及电磁制动器（52）；自转调节机构包括自转主轴（47）以及自转驱动电机；公转圆柱壳体（3）旋转式安装在前端支座（13）上；在公转圆柱壳体（3）上的偏心位置处设置有主轴安装孔（49）；自转主轴（47）的首尾两端分别安装有首端轴承（48）和尾端轴承（51），并通过首端轴承（48）和尾端轴承（51）旋转式安装在主轴安装孔（49）内；电磁制动器（52）固定安装在自转主轴（47）的外壁上，用于在锁定时按压至主轴安装孔（49）的孔内壁上，且电磁制动器（52）与对应的导电插针电连接；制孔刀具机构偏心式旋转安装在自转主轴（47）的首端端面上；在公转圆柱壳体（3）的首端端面上设置有公转定位孔（31），且各个公转定位孔（31）位于公转圆柱壳体（3）的首端端面的同心圆周上；在自转主轴（47）的首端端面上设置有自转定位孔（46），且各个自转定位孔（46）位于自转主轴（47）的首端端面的同心圆周上；自转驱动电机安装在主轴安装孔（49）内，用于驱动自转主轴（47）旋转；快速对接模块固定安装在公转圆柱壳体（3）的尾端上，且电磁制动器（52）以及自转驱动电机均与对应的导电插针电连接。

7.根据权利要求6所述的便于机器人自动调换偏心主轴单元的动力头，其特征在于：制孔刀具机构包括制孔刀具（34）、刀具夹头（33）、偏置刀杆（32）以及刀具电机；偏置刀杆（32）的尾端偏心式旋转安装在自转主轴（47）的首端端面上，且偏置刀杆（32）中心轴线相对于自转主轴（47）中心轴线的偏置量等于自转主轴（47）中心轴线相对于公转圆柱壳体（3）中心轴线的偏置量；刀具电机安装在自转主轴（47）内，用于驱动偏置刀杆（32）旋转，且刀具电机与对应的导电插针电连接；刀具夹头（33）设置在偏置刀杆（32）的首端上，制孔刀具（34）安装在刀具夹头（33）上。

8.根据权利要求1所述的便于机器人自动调换偏心主轴单元的动力头，其特征在于：升降对接机构包括上层板（40）、下层板（8）、升降驱动气缸（36）以及两根导向杆（9）；视觉检查机构包括伸缩驱动气缸（35）、相机座（45）以及视觉检测相机（54）；两根导向杆（9）竖向安装在台面板（6）的下侧面上；上层板（40）和下层板（8）之间通过竖向连杆（53）上下平行安装，且两根导向杆（9）均竖向贯穿上层板（40）和下层板（8）；升降驱动气缸（36）竖向安装在台面板（6）的下侧面上，且升降驱动气缸（36）的活塞杆端部固定安装在下层板（8）上；伸缩驱动气缸（35）水平安装在上层板（40）的侧边上，相机座（45）固定安装在伸缩驱动气缸（35）的活塞杆端部上；视觉检测相机（54）固定安装在相机座（45）上，且在伸缩驱动气缸（35）的活塞杆完全伸出后，视觉检测相机（54）指向让刀通孔（42）的中心。

9.根据权利要求8所述的便于机器人自动调换偏心主轴单元的动力头，其特征在于：偏心调节机构包括偏心调节电机（37）、偏心调节蜗杆（39）、偏心调节蜗轮（38）以及调节管轴（10）；调节管轴（10）竖向旋转式安装在上层板（40）和下层板（8）上，且调节管轴（10）位于让刀通孔（42）的正下方；偏心调节蜗杆（39）通过蜗杆支座旋转式安装在下层板（8）上；偏心调节蜗轮（38）固定安装在调节管轴（10）上，且偏心调节蜗轮（38）与偏心调节蜗杆（39）相啮合；偏心调节电机（37）固定安装在蜗杆支座上，且偏心调节电机（37）的输出轴与偏心调节蜗杆（39）的端部相对接；在调节管轴（10）的上端竖向设置有用于插装到自转定位孔（46）内的自转定位柱（44）。

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