本發(fā)明涉及一種機(jī)器人鉆削加工裝置，具體涉及一種用于大型曲面結(jié)構(gòu)件多孔同制的混聯(lián)機(jī)器人裝置。

背景技術(shù)：

1、隨著現(xiàn)代制造業(yè)的快速發(fā)展，大型曲面結(jié)構(gòu)件在航空、航天、汽車(chē)等領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。這些結(jié)構(gòu)件具有復(fù)雜的幾何形狀和高精度要求，傳統(tǒng)的加工方法，如手工打磨、數(shù)控加工等，往往難以滿(mǎn)足其加工精度和效率的需求。

2、近年來(lái)，機(jī)器人裝備已廣泛用于多類(lèi)零部件銑削、物料快速分揀和多自由度運(yùn)動(dòng)模擬等領(lǐng)域。機(jī)器人具有高度靈活性，可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的加工路徑和形狀。由“定平臺(tái)-多條運(yùn)動(dòng)分支-動(dòng)平臺(tái)”所組成的多自由度并聯(lián)機(jī)器人具有穩(wěn)定性高、剛度高、調(diào)姿能力好等優(yōu)點(diǎn)，適用于高速、高精度的加工。其中，具有兩轉(zhuǎn)一移輸出自由度的并聯(lián)機(jī)器人，已用于空間曲面零件的銑削等。

3、然而，現(xiàn)有的機(jī)器人往往只能采用串聯(lián)或并聯(lián)結(jié)構(gòu)中的一種，難以兼顧靈活性和穩(wěn)定性，且現(xiàn)有的機(jī)器人的末端執(zhí)行器通常只包含一個(gè)主軸頭，制孔效率不高，生產(chǎn)周期受到影響。

4、因此，設(shè)計(jì)一種可實(shí)現(xiàn)大型曲面結(jié)構(gòu)件多孔同制的混聯(lián)機(jī)器人裝置，提高制孔效率和制造精度，具有重要意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是克服上述背景技術(shù)的不足，提供一種用于大型曲面結(jié)構(gòu)件多孔同制的混聯(lián)機(jī)器人裝置，該裝置具有制孔速度快、承載能力大、精度與剛度高、靈活性好的特點(diǎn)。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案是：

3、一種用于大型曲面結(jié)構(gòu)件多孔同制的混聯(lián)機(jī)器人裝置，包括依序連接的移動(dòng)平臺(tái)、工業(yè)串聯(lián)機(jī)器人以及設(shè)置在所述工業(yè)串聯(lián)機(jī)器人上的視覺(jué)測(cè)量裝置，其特征在于：

4、所述工業(yè)串聯(lián)機(jī)器人上連接有輔助移動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述輔助移動(dòng)機(jī)構(gòu)的左右兩端對(duì)稱(chēng)設(shè)置有兩個(gè)兩轉(zhuǎn)一移并聯(lián)機(jī)器人，兩個(gè)所述兩轉(zhuǎn)一移并聯(lián)機(jī)器人上各固定有一個(gè)所述主軸加工頭；所述主軸加工頭包括輔助主動(dòng)部分以及輔助被動(dòng)部分。

5、所述輔助移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括由輔助移動(dòng)機(jī)構(gòu)后蓋與輔助移動(dòng)機(jī)構(gòu)前蓋形成的殼座，所述輔助移動(dòng)機(jī)構(gòu)后蓋連接所述工業(yè)串聯(lián)機(jī)器人且由所述工業(yè)串聯(lián)機(jī)器人帶動(dòng)；所述輔助移動(dòng)機(jī)構(gòu)后蓋內(nèi)腔的上下兩邊分別設(shè)置有輔助移動(dòng)滑軌，所述輔助移動(dòng)機(jī)構(gòu)后蓋的左右兩側(cè)以及輔助移動(dòng)機(jī)構(gòu)前蓋的左右兩側(cè)分別對(duì)稱(chēng)設(shè)置有輔助移動(dòng)滑槽，并且輔助移動(dòng)機(jī)構(gòu)后蓋和輔助移動(dòng)機(jī)構(gòu)前蓋上的輔助移動(dòng)滑槽前后對(duì)應(yīng)。

6、所述輔助主動(dòng)部分包括輔助齒輪轉(zhuǎn)軸、輔助主動(dòng)齒輪以及齒輪電機(jī)；所述輔助齒輪轉(zhuǎn)軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在所述輔助移動(dòng)機(jī)構(gòu)后蓋中心，所述輔助主動(dòng)齒輪固定在所述輔助齒輪轉(zhuǎn)軸上；所述齒輪電機(jī)安裝在輔助移動(dòng)機(jī)構(gòu)前蓋的背面且通過(guò)齒輪組驅(qū)動(dòng)所述的輔助齒輪轉(zhuǎn)軸，所述殼座內(nèi)腔有適合齒輪電機(jī)的安裝空間，以避免所述的齒輪電機(jī)與兩個(gè)所述兩轉(zhuǎn)一移并聯(lián)機(jī)器人的移動(dòng)空間產(chǎn)生干涉。

7、所述輔助被動(dòng)部分包括輔助被動(dòng)齒條、輔助移動(dòng)滑塊以及輔助移動(dòng)滑桿；兩個(gè)所述輔助被動(dòng)齒條與嚙合齒相背的一側(cè)分別可滑動(dòng)地定位在所述兩個(gè)輔助移動(dòng)滑軌上，兩個(gè)輔助被動(dòng)齒條的嚙合齒分別與輔助主動(dòng)齒輪的頂端齒面以及底端齒面嚙合；兩個(gè)所述輔助移動(dòng)滑塊分別固定在兩個(gè)所述輔助被動(dòng)齒條上并且分別位于相互遠(yuǎn)離的一端，兩個(gè)所述輔助移動(dòng)滑桿分別固定在兩個(gè)所述輔助移動(dòng)滑塊上。

8、兩個(gè)所述輔助移動(dòng)滑桿分別穿過(guò)輔助移動(dòng)機(jī)構(gòu)前蓋的輔助移動(dòng)滑槽并且往前伸出，再分別連接所述兩轉(zhuǎn)一移并聯(lián)機(jī)器人。

9、所述兩轉(zhuǎn)一移并聯(lián)機(jī)器人包括定平臺(tái)、動(dòng)平臺(tái)以及并聯(lián)設(shè)置在所述定平臺(tái)與所述動(dòng)平臺(tái)之間的兩條第一分支、一條第二分支以及一條第三分支。

10、所述第一分支包括依序連接在所述定平臺(tái)與所述動(dòng)平臺(tái)之間的第一移動(dòng)副、第一虎克鉸、第一連桿以及動(dòng)平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)副；

11、所述第二分支包括依序連接在所述定平臺(tái)與所述動(dòng)平臺(tái)之間的第二移動(dòng)副、滑塊轉(zhuǎn)動(dòng)副、第二連桿以及第二虎克鉸；

12、所述第三分支包括依序連接在所述定平臺(tái)與所述動(dòng)平臺(tái)之間的第三移動(dòng)副、第一球鉸、第三連桿以及第二球鉸。

13、兩條所述第一分支對(duì)稱(chēng)于所述第二分支布置，所述第二分支和所述第三分支對(duì)稱(chēng)于所述第一分支布置。

14、所述第一移動(dòng)副包括第一移動(dòng)副導(dǎo)軌以及與第一移動(dòng)副導(dǎo)軌滑動(dòng)配合的第一移動(dòng)副滑塊；所述第一移動(dòng)副導(dǎo)軌設(shè)置在所述定平臺(tái)上，所述第一移動(dòng)副滑塊連接所述第一虎克鉸；

15、所述第二移動(dòng)副包括第二移動(dòng)副導(dǎo)軌以及與第二移動(dòng)副導(dǎo)軌滑動(dòng)配合的第二移動(dòng)副滑塊，所述第二移動(dòng)副導(dǎo)軌設(shè)置在所述定平臺(tái)上，所述第二移動(dòng)副滑塊連接所述滑塊轉(zhuǎn)動(dòng)副；

16、所述第三移動(dòng)副包括第三移動(dòng)副導(dǎo)軌以及與第三移動(dòng)副導(dǎo)軌滑動(dòng)配合的第三移動(dòng)副滑塊，所述第三移動(dòng)副導(dǎo)軌設(shè)置在所述定平臺(tái)上，所述第三移動(dòng)副滑塊連接所述第一球鉸。

17、兩條第一分支中，兩個(gè)第一移動(dòng)副導(dǎo)軌軸線(xiàn)重合；第二分支和第三分支中，第二移動(dòng)副導(dǎo)軌軸線(xiàn)與第三移動(dòng)副導(dǎo)軌軸線(xiàn)重合；所述第一移動(dòng)副導(dǎo)軌、所述第二移動(dòng)副導(dǎo)軌以及所述第三移動(dòng)副導(dǎo)軌共面設(shè)置。

18、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：

19、本發(fā)明通過(guò)設(shè)置移動(dòng)平臺(tái)與兩轉(zhuǎn)一移并聯(lián)機(jī)器人，并通過(guò)輔助移動(dòng)機(jī)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)大范圍空間定位以及小范圍的相對(duì)定位和精準(zhǔn)鉆削，提高制孔效率，具有制孔速度快、承載能力大、精度與剛度高、靈活性好等優(yōu)點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)大型曲面結(jié)構(gòu)件上的高精度雙孔同制，節(jié)省加工時(shí)間，提高工作效率。

技術(shù)特征：

1.一種用于大型曲面結(jié)構(gòu)件多孔同制的混聯(lián)機(jī)器人裝置，包括依序連接的移動(dòng)平臺(tái)(1)、工業(yè)串聯(lián)機(jī)器人(2)以及設(shè)置在所述工業(yè)串聯(lián)機(jī)器人(2)上的視覺(jué)測(cè)量裝置(3)，其特征在于：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于大型曲面結(jié)構(gòu)件多孔同制的混聯(lián)機(jī)器人裝置，其特征在于：所述輔助移動(dòng)機(jī)構(gòu)(4)包括由輔助移動(dòng)機(jī)構(gòu)后蓋(41)與輔助移動(dòng)機(jī)構(gòu)前蓋(49)形成的殼座，所述輔助移動(dòng)機(jī)構(gòu)后蓋(41)連接在所述工業(yè)串聯(lián)機(jī)器人(2)且由所述工業(yè)串聯(lián)機(jī)器人(2)帶動(dòng)；所述輔助移動(dòng)機(jī)構(gòu)后蓋(41)內(nèi)腔相對(duì)應(yīng)的上下兩側(cè)分別設(shè)置有輔助移動(dòng)滑軌(42)，所述輔助移動(dòng)機(jī)構(gòu)后蓋(41)的左右兩側(cè)以及輔助移動(dòng)機(jī)構(gòu)前蓋(49)的左右兩側(cè)分別對(duì)稱(chēng)設(shè)置有輔助移動(dòng)滑槽(43)，并且輔助移動(dòng)機(jī)構(gòu)后蓋(41)和輔助移動(dòng)機(jī)構(gòu)前蓋(49)上的輔助移動(dòng)滑槽(43)前后對(duì)應(yīng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于大型曲面結(jié)構(gòu)件多孔同制的混聯(lián)機(jī)器人裝置，其特征在于：所述輔助主動(dòng)部分包括輔助齒輪轉(zhuǎn)軸(44)、輔助主動(dòng)齒輪(45)以及齒輪電機(jī)(410)，所述輔助齒輪轉(zhuǎn)軸(44)可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在所述輔助移動(dòng)機(jī)構(gòu)后蓋(41)中心，所述輔助主動(dòng)齒輪(45)固定在所述輔助齒輪轉(zhuǎn)軸(44)上；所述齒輪電機(jī)(410)安裝在所述輔助移動(dòng)機(jī)構(gòu)前蓋(49)的背面且通過(guò)齒輪組驅(qū)動(dòng)所述的輔助齒輪轉(zhuǎn)軸(44)，所述殼座內(nèi)腔有適合齒輪電機(jī)的安裝空間，以避免所述的齒輪電機(jī)(410)與兩個(gè)所述兩轉(zhuǎn)一移并聯(lián)機(jī)器人(5)的移動(dòng)空間產(chǎn)生干涉。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于大型曲面結(jié)構(gòu)件多孔同制的混聯(lián)機(jī)器人裝置，其特征在于：所述輔助被動(dòng)部分包括輔助被動(dòng)齒條(46)、輔助移動(dòng)滑塊(47)以及輔助移動(dòng)滑桿(48)；兩個(gè)所述輔助被動(dòng)齒條(46)與嚙合齒相背的一側(cè)分別可滑動(dòng)地定位在所述兩個(gè)輔助移動(dòng)滑軌(42)上，兩個(gè)所述輔助被動(dòng)齒條(46)的嚙合齒分別與所述輔助主動(dòng)齒輪(45)的頂端齒面以及底端齒面嚙合；兩個(gè)所述輔助移動(dòng)滑塊(47)分別固定在兩個(gè)所述輔助被動(dòng)齒條(46)上并且分別位于相互遠(yuǎn)離的一端，兩個(gè)所述輔助移動(dòng)滑桿(48)分別固定在兩個(gè)所述輔助移動(dòng)滑塊(47)上。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于大型曲面結(jié)構(gòu)件多孔同制的混聯(lián)機(jī)器人裝置，其特征在于：兩個(gè)所述輔助移動(dòng)滑桿(48)分別穿過(guò)所述輔助移動(dòng)機(jī)構(gòu)前蓋(49)的輔助移動(dòng)滑槽(43)并且往前伸出，再分別連接所述兩轉(zhuǎn)一移并聯(lián)機(jī)器人(5)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于大型曲面結(jié)構(gòu)件多孔同制的混聯(lián)機(jī)器人裝置，其特征在于：所述兩轉(zhuǎn)一移并聯(lián)機(jī)器人(5)包括定平臺(tái)(512)、動(dòng)平臺(tái)(51)以及并聯(lián)設(shè)置在所述定平臺(tái)(512)與所述動(dòng)平臺(tái)(51)之間的兩條第一分支、一條第二分支以及一條第三分支。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于大型曲面結(jié)構(gòu)件多孔同制的混聯(lián)機(jī)器人裝置，其特征在于，所述第一分支包括依序連接在所述定平臺(tái)(512)與所述動(dòng)平臺(tái)(51)之間的第一移動(dòng)副、第一虎克鉸(54)、第一連桿(55)以及動(dòng)平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)副(56)；

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于大型曲面結(jié)構(gòu)件多孔同制的混聯(lián)機(jī)器人裝置，其特征在于：兩條所述第一分支對(duì)稱(chēng)于所述第二分支布置，所述第二分支和所述第三分支對(duì)稱(chēng)于所述第一分支布置。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于大型曲面結(jié)構(gòu)件多孔同制的混聯(lián)機(jī)器人裝置，其特征在于，所述第一移動(dòng)副包括第一移動(dòng)副導(dǎo)軌(52)以及與所述第一移動(dòng)副導(dǎo)軌(52)滑動(dòng)配合的第一移動(dòng)副滑塊(53)；所述第一移動(dòng)副導(dǎo)軌(52)設(shè)置在所述定平臺(tái)(512)上，所述第一移動(dòng)副滑塊(53)連接所述第一虎克鉸(54)；

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于大型曲面結(jié)構(gòu)件多孔同制的混聯(lián)機(jī)器人裝置，其特征在于：兩條第一分支中，兩個(gè)所述第一移動(dòng)副導(dǎo)軌(52)軸線(xiàn)重合；第二分支和第三分支中，所述第二移動(dòng)副導(dǎo)軌(57)軸線(xiàn)與所述第三移動(dòng)副導(dǎo)軌(513)軸線(xiàn)重合；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種機(jī)器人鉆削加工裝置，目的是提供一種用于大型曲面結(jié)構(gòu)件多孔同制的混聯(lián)機(jī)器人裝置，該裝置具有制孔速度快、承載能力大、精度與剛度高、靈活性好的特點(diǎn)。技術(shù)方案是一種用于大型曲面結(jié)構(gòu)件多孔同制的混聯(lián)機(jī)器人裝置，包括依序連接的移動(dòng)平臺(tái)、工業(yè)串聯(lián)機(jī)器人以及設(shè)置在所述工業(yè)串聯(lián)機(jī)器人上的視覺(jué)測(cè)量裝置，其特征在于：所述工業(yè)串聯(lián)機(jī)器人上連接有輔助移動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述輔助移動(dòng)機(jī)構(gòu)的左右兩端對(duì)稱(chēng)設(shè)置有兩個(gè)兩轉(zhuǎn)一移并聯(lián)機(jī)器人，兩個(gè)所述兩轉(zhuǎn)一移并聯(lián)機(jī)器人上各固定有一個(gè)所述主軸加工頭；所述主軸加工頭包括輔助主動(dòng)部分以及輔助被動(dòng)部分。

技術(shù)研發(fā)人員：徐靈敏,王苑竹,李秦川
受保護(hù)的技術(shù)使用者：浙江理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21