制孔末端執(zhí)行器調(diào)姿機(jī)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)械加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種制孔末端執(zhí)行器調(diào)姿機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]在飛機(jī)裝配中，鉚接是應(yīng)用最廣泛的連接方式，鉚接的第一步工藝是鉆孔，孔的尺寸和孔壁質(zhì)量，都將嚴(yán)重影響著鉚縫的強(qiáng)度。據(jù)統(tǒng)計(jì)，飛機(jī)機(jī)體疲勞失效事故的70%是源于結(jié)構(gòu)連接部位，其中80%的疲勞裂紋產(chǎn)生于連接孔處，因此連接孔的質(zhì)量對(duì)飛機(jī)壽命有著至關(guān)重要的影響。目前，人們采用工業(yè)機(jī)器人制孔系統(tǒng)代替了傳統(tǒng)的手工鉆孔，提高了工作效率，但是在機(jī)器人制孔中，孔的垂直度對(duì)于孔的壽命影響非常大。研究表明當(dāng)螺栓沿外載荷作用方向傾斜超過(guò)2°時(shí)，疲勞壽命則減少約47% ;當(dāng)傾斜大于5°時(shí)，疲勞壽命即降低約 95%。
[0003]由于工業(yè)機(jī)器人的精度還不能滿足飛機(jī)自動(dòng)化裝配的精度要求，現(xiàn)有技術(shù)中，有人在機(jī)器人制孔系統(tǒng)中的制孔末端執(zhí)行器添加了調(diào)姿機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)包括大偏心盤(pán)、小偏心盤(pán)、尾軸、電機(jī)、關(guān)節(jié)軸承和外殼等，大偏心盤(pán)與外殼轉(zhuǎn)動(dòng)連接，小偏心盤(pán)與大偏心盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，尾軸通過(guò)關(guān)節(jié)軸承安裝在小偏心盤(pán)的偏心處，并與進(jìn)給主軸連接，即尾軸的中心線與鉆頭的中心線重合。兩個(gè)電機(jī)分別與大偏心盤(pán)和小偏心盤(pán)傳動(dòng)連接，電機(jī)帶動(dòng)大、小偏心盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而調(diào)節(jié)尾軸的角度，進(jìn)而調(diào)整鉆頭中心線的角度，使鉆頭中心線與制孔點(diǎn)法線重合，從而提尚制孔精度。
[0004]但是，存在的問(wèn)題是，鉆頭完成調(diào)姿后，在電機(jī)的帶動(dòng)下開(kāi)始制孔，制孔過(guò)程中，尾軸在反作用力或者震動(dòng)等影響下可能會(huì)發(fā)生自轉(zhuǎn)，從而影響制孔精度，使調(diào)姿后的執(zhí)行器穩(wěn)定性差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供制孔末端執(zhí)行器調(diào)姿機(jī)構(gòu)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的調(diào)姿機(jī)構(gòu)調(diào)姿完成后不穩(wěn)定，影響制孔精度的技術(shù)問(wèn)題。
[0006]本發(fā)明提供的制孔末端執(zhí)行器調(diào)姿機(jī)構(gòu)，包括尾軸、尾軸自鎖機(jī)構(gòu)以及用于支撐尾軸和尾軸自鎖機(jī)構(gòu)的外殼；尾軸自鎖機(jī)構(gòu)設(shè)置在尾軸與外殼之間，用于阻止尾軸自轉(zhuǎn)。
[0007]進(jìn)一步地，尾軸自鎖機(jī)構(gòu)包括防轉(zhuǎn)連軸；尾軸的下端設(shè)置有連接孔，防轉(zhuǎn)連軸穿設(shè)在連接孔內(nèi)，防轉(zhuǎn)連軸的兩端滑設(shè)在外殼的底面上，且防轉(zhuǎn)連軸的軸線方向與防轉(zhuǎn)連軸的滑動(dòng)方向垂直。
[0008]進(jìn)一步地，還包括大偏心盤(pán)、小偏心盤(pán)、第一電機(jī)和第二電機(jī)；大偏心盤(pán)與外殼轉(zhuǎn)動(dòng)連接，小偏心盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)連接在大偏心盤(pán)的偏心處，尾軸通過(guò)關(guān)節(jié)軸承轉(zhuǎn)動(dòng)連接在小偏心盤(pán)的偏心軸孔內(nèi)；第一電機(jī)與大偏心盤(pán)傳動(dòng)連接，第二電機(jī)與小偏心盤(pán)傳動(dòng)連接。
[0009]進(jìn)一步地，還包括第一編碼器和第二編碼器；第一編碼器與大偏心盤(pán)傳動(dòng)連接，第二編碼器與小偏心盤(pán)傳動(dòng)連接。
[0010]進(jìn)一步地，尾軸自鎖機(jī)構(gòu)還包括滑軌、滑塊和防轉(zhuǎn)連軸接頭；兩個(gè)滑軌相對(duì)地設(shè)置在外殼的底面上，兩個(gè)滑塊分別滑設(shè)在兩個(gè)滑軌上，防轉(zhuǎn)連軸接頭與滑塊連接，防轉(zhuǎn)連軸的兩端分別與兩個(gè)防轉(zhuǎn)連軸接頭連接。
[0011]進(jìn)一步地，大偏心盤(pán)的底面上設(shè)置有大齒輪，小偏心盤(pán)的底面上設(shè)置有小齒輪；第一電機(jī)設(shè)置在外殼上，第一電機(jī)上設(shè)置有用于與大齒輪嚙合的電機(jī)大齒輪；第二電機(jī)設(shè)置在大偏心盤(pán)上，第二電機(jī)上設(shè)置有用于與小齒輪嚙合的電機(jī)小齒輪。
[0012]進(jìn)一步地，第一編碼器設(shè)置在外殼上，第一編碼器上設(shè)置有用于與大齒輪嚙合的編碼器大齒輪；第二編碼器設(shè)置在大偏心盤(pán)上，第二編碼器上設(shè)置有用于與小齒輪嚙合的編碼器小齒輪。
[0013]進(jìn)一步地，外殼上設(shè)置有第一軸承座孔，第一深溝球軸承安裝在第一軸承座孔內(nèi)，第一深溝球軸承的內(nèi)圈連接有第一軸承襯套，大偏心盤(pán)套設(shè)在第一軸承襯套內(nèi)；大偏心盤(pán)的偏心處設(shè)置有第二軸承座孔，第二深溝球軸承安裝在第二軸承座孔內(nèi)，第二深溝球軸承的內(nèi)圈連接有第二軸承襯套，小偏心盤(pán)套設(shè)在第二軸承襯套內(nèi)。
[0014]進(jìn)一步地，還包括第一固定圈；第一軸承座孔的側(cè)壁上，沿該側(cè)壁周面延伸的方向，設(shè)置有第一環(huán)形凸起；第一深溝球軸承與第一環(huán)形凸起抵接；第一固定圈卡合固定在第一軸承座孔內(nèi)，且第一環(huán)形凸起和第一固定圈位于第一深溝球軸承的兩側(cè)；還包括第二固定圈；第二軸承座孔的側(cè)壁上，沿該側(cè)壁周面延伸的方向，設(shè)置有第二環(huán)形凸起；第二深溝球軸承與第二環(huán)形凸起抵接；第二固定圈卡合固定在第二軸承座孔內(nèi)，且第二環(huán)形凸起和第二固定圈位于第二深溝球軸承的兩側(cè)。
[0015]進(jìn)一步地，第一編碼器和第二編碼器均為絕對(duì)式編碼器。
[0016]本發(fā)明提供的制孔末端執(zhí)行器調(diào)姿機(jī)構(gòu)，包括尾軸、尾軸自鎖機(jī)構(gòu)以及用于支撐尾軸和尾軸自鎖機(jī)構(gòu)的外殼；尾軸自鎖機(jī)構(gòu)設(shè)置在尾軸與外殼之間，用于阻止尾軸自轉(zhuǎn)。尾軸自鎖機(jī)構(gòu)能夠在不影響尾軸正常運(yùn)動(dòng)的情況下，阻止尾軸以其軸線為中心自轉(zhuǎn)，提高了調(diào)姿機(jī)構(gòu)完成調(diào)姿后的穩(wěn)定性。即使在鉆孔過(guò)程中出現(xiàn)較大的反作用力或者震動(dòng)，也能保證調(diào)姿機(jī)構(gòu)和鉆孔的穩(wěn)定，提尚了制孔質(zhì)量，從而提尚了飛機(jī)等整體的裝配精度，提尚了其安全性。
【附圖說(shuō)明】
[0017]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明【具體實(shí)施方式】或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)【具體實(shí)施方式】或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的制孔末端執(zhí)行器調(diào)姿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為圖1所示的制孔末端執(zhí)行器調(diào)姿機(jī)構(gòu)的俯視圖；
[0020]圖3為圖1所示的制孔末端執(zhí)行器調(diào)姿機(jī)構(gòu)的爆炸圖；
[0021]圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的制孔末端執(zhí)行器調(diào)姿機(jī)構(gòu)中的尾軸自鎖機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]附圖標(biāo)記:
[0023]01-外殼；011-第一軸承座孔； 012-第一環(huán)形凸起；
[0024]02-尾軸自鎖機(jī)構(gòu)； 021-防轉(zhuǎn)連軸；022-滑軌；
[0025]023-滑塊；024-防轉(zhuǎn)連軸接頭；03-尾軸；
[0026]031-連接孔；04-大偏心盤(pán)；041-大齒輪；
[0027]042-第二軸承座孔；043-第二環(huán)形凸起；05-小偏心盤(pán)；
[0028]051-小齒輪；06-第一電機(jī)；061-電機(jī)大齒輪；
[0029]07-第二電機(jī)；071-電機(jī)小齒輪；08-關(guān)節(jié)軸承；
[0030]09-第一編碼器；091-編碼器大齒輪；10-第二編碼器；
[0031]101-編碼器小齒輪；11-第一深溝球軸承；12-第一軸承襯套；
[0032]13-第二深溝球軸承；14-第二軸承襯套；15-第一固定圈；
[0033]16-第二固定圈。
【具體實(shí)施方式】
[0034]下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0035]在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。
[0036]在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)