本發(fā)明涉及一種數(shù)字化裝配自動制孔系統(tǒng),具體涉及一種自主移動式螺旋銑制孔系統(tǒng)。
背景技術(shù):為了滿足現(xiàn)代飛機(jī)高壽命、高強(qiáng)度、密封、抗疲勞的要求,輕型自動制孔系統(tǒng)因其在效率、柔性和成本之間具有折中優(yōu)勢,正逐步推廣到機(jī)身的裝配制孔。目前,比較典型的輕型自動制孔系統(tǒng)主要有基于工業(yè)機(jī)器人自動制孔系統(tǒng)、柔性軌道自動制孔系統(tǒng)、自主移動式自動制孔系統(tǒng)三種。工業(yè)機(jī)器人自動制孔系統(tǒng)是采用通用工業(yè)機(jī)器人裝接相應(yīng)的末端制孔執(zhí)行器,盡管工業(yè)機(jī)器人具有靈活性好、精度及效率高、加工范圍較廣,但也存在關(guān)節(jié)剛度較低、絕對定位精度較低的不足。柔性軌道系統(tǒng)是采用吸附在產(chǎn)品表面上的柔性軌道,承載具有末端制孔執(zhí)行器的移動小車,可實現(xiàn)較大范圍的制孔,但其輔助工裝仍然較為復(fù)雜。自主移動式自動制孔系統(tǒng)是基于爬行機(jī)器人平臺,具有與柔性軌道系統(tǒng)類似的功能,但柔性更好。對此,中國申請(專利)號201510081803.9、201410137727.4分別公開一種用于自主移動式制孔系統(tǒng)的爬行機(jī)構(gòu),都實現(xiàn)了較大范圍的自主移動,但僅能雙向爬行,不具備任意轉(zhuǎn)向的能力。
技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有的自轉(zhuǎn)移動式制孔系統(tǒng)轉(zhuǎn)向能力差、針對不同工件表面法矢適應(yīng)能力不強(qiáng),不同孔徑需要頻繁換刀導(dǎo)致加工效率低等問題。為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供了一種自主移動式螺旋銑制孔系統(tǒng),包括由爬行機(jī)構(gòu)和雙擺平臺構(gòu)成的自主移動機(jī)構(gòu);爬行機(jī)構(gòu)包括上支撐板、下支撐板、軸承、旋轉(zhuǎn)軸、矩形旋轉(zhuǎn)板、第一滑軌、第一滑塊、第一驅(qū)動裝置以及三根外圍電動伸縮桿;軸承安裝在上支撐板上,旋轉(zhuǎn)軸豎直穿設(shè)固定在軸承上;第一驅(qū)動裝置通過固定支架安裝在上支撐板上,旋轉(zhuǎn)軸的上端與第一驅(qū)動裝置的輸出軸相連,下端垂直安裝在矩形旋轉(zhuǎn)板上;在矩形旋轉(zhuǎn)板的下方設(shè)有第一滑軌,在下支撐板的上方設(shè)有卡扣在第一滑軌上的第一滑塊;在矩形旋轉(zhuǎn)板的下方設(shè)有第二驅(qū)動裝置,在第二驅(qū)動裝置的輸出軸上對接安裝有第一絲桿;第一絲桿與下支撐板上的螺母相旋合,用于驅(qū)動第一滑塊沿第一滑軌來回滑動;三根外圍電動伸縮桿豎直安裝在上支撐板的下方,且位于下板面的同一圓周上;在三根外圍電動伸縮桿的下端均設(shè)有一個外圍真空吸盤;在下支撐板的下方豎直安裝有四根內(nèi)部電動伸縮桿,在四根內(nèi)部電動伸縮桿的下端均設(shè)有一個內(nèi)部真空吸盤;雙擺平臺包括第一擺動殼體、第二擺動殼體、第一齒輪軸、第三驅(qū)動裝置、第二齒輪軸以及第四驅(qū)動裝置;在下支撐板的下方還設(shè)有第一齒輪軸支架;在第一擺動殼體上設(shè)有第一弧形槽和第一弧形齒條;第一齒輪軸穿過第一弧形槽后兩端轉(zhuǎn)動式安裝在第一齒輪軸支架上,使第一擺動殼體掛設(shè)在第一齒輪軸上;第一齒輪軸上的齒輪與第一弧形齒條相嚙合,第三驅(qū)動裝置的輸出軸與第一齒輪軸相對接,用于驅(qū)動第一擺動殼體沿第一弧形槽擺動;在第一擺動殼體的下方設(shè)有第二齒輪軸支架;在第二擺動殼體上設(shè)有第二弧形槽和第二弧形齒條;第二齒輪軸穿過第二弧形槽后兩端轉(zhuǎn)動式安裝在第二齒輪軸支架,使第二擺動殼體掛設(shè)在第二齒輪軸上;第二齒輪軸上的齒輪與第二弧形齒條相嚙合,第四驅(qū)動裝置的輸出軸與第二齒輪軸相對接,用于驅(qū)動第二擺動殼體沿第二弧形槽擺動。采用在爬行機(jī)構(gòu)的上支撐板與下支撐板之間設(shè)置旋轉(zhuǎn)軸和第一絲桿副,實現(xiàn)了爬行機(jī)構(gòu)的任意轉(zhuǎn)向和平移運(yùn)動;采用雙擺平臺能夠提高孔加工的位置精度。作為本發(fā)明的進(jìn)一步向限定方案,還包括一個由手持控制器和運(yùn)動控制器構(gòu)成的控制單元;運(yùn)動控制器安裝在矩形旋轉(zhuǎn)板上,并與手持控制器無線通信連接;運(yùn)動控制器與第一驅(qū)動裝置、第二驅(qū)動裝置、第三驅(qū)動裝置以及第四驅(qū)動裝置相連。采用控制單元能夠?qū)崿F(xiàn)各個驅(qū)動裝置的協(xié)調(diào)工作。作為本發(fā)明的進(jìn)一步向限定方案,還包括一個安裝在第二擺動殼體下方的螺旋銑制孔執(zhí)行器;螺旋銑制孔執(zhí)行器包括刀具的自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、調(diào)偏機(jī)構(gòu)、公轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)以及進(jìn)給機(jī)構(gòu);自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)安裝在公轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的內(nèi)部,用以帶動刀具產(chǎn)生自轉(zhuǎn)運(yùn)動;調(diào)偏...