本發(fā)明涉及飛機(jī)裝配技術(shù)與裝備領(lǐng)域,尤其涉及一種移動(dòng)機(jī)器人鉆鉚設(shè)備中的換刀裝置。
背景技術(shù):
鉚接技術(shù)是航空制造業(yè)中普遍使用的一項(xiàng)機(jī)械連接技術(shù),其加工工藝相對(duì)簡(jiǎn)單,鉚接質(zhì)量易于控制,并具有重量輕、強(qiáng)度高的優(yōu)勢(shì),在航空制造領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)的鉚接產(chǎn)品質(zhì)量受工人個(gè)體因素的影響比較大,因此難以確保穩(wěn)定、高質(zhì)高效的連接。為了保證飛機(jī)的裝配質(zhì)量,提高飛機(jī)裝配效率,發(fā)展自動(dòng)鉆鉚技術(shù)、使用自動(dòng)鉆鉚設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化鉆鉚是一種必然的趨勢(shì)。
移動(dòng)機(jī)器人鉆鉚設(shè)備中的換刀裝置是機(jī)器人鉆鉚設(shè)備的核心功能部件,它是一個(gè)集機(jī)械、電氣等于一體的高度集成系統(tǒng),其參數(shù)水平對(duì)于設(shè)備的加工效率影響巨大,成為設(shè)備加工能力提高的關(guān)鍵。目前以歐美、日本為代表的機(jī)器人鉆鉚設(shè)備代表了當(dāng)今機(jī)器人鉆鉚設(shè)備發(fā)展的最高水平,國(guó)內(nèi)仍存在一定的差距,因此,研發(fā)一種機(jī)器人鉆鉚設(shè)備換刀裝置,滿足機(jī)器人上多功能執(zhí)行器的功能需求具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題和不足,提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)巧妙、能夠滿足機(jī)器人鉆鉚設(shè)備在加工過(guò)程中快速換刀的換刀裝置及包括其的移動(dòng)機(jī)器人鉆鉚設(shè)備。
本發(fā)明是通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)解決上述技術(shù)問(wèn)題的:
本發(fā)明提供一種換刀裝置,其特點(diǎn)在于,其包括一刀具底座、多個(gè)可升降的刀具固定座、一刀具旋轉(zhuǎn)盤(pán)、一用于旋轉(zhuǎn)該刀具旋轉(zhuǎn)盤(pán)的旋轉(zhuǎn)裝置和一用于升降該刀具固定座的升降裝置;
該旋轉(zhuǎn)裝置固定于該刀具底座上,該旋轉(zhuǎn)裝置上設(shè)置有該刀具旋轉(zhuǎn)盤(pán),該刀具旋轉(zhuǎn)盤(pán)上放置有該些刀具固定座,每一刀具固定座的中心孔內(nèi)放置有一刀具,該升降裝置固定于該刀具底座上,且該升降裝置位于該刀具固定座的下方。
較佳地,該旋轉(zhuǎn)裝置包括一伺服電機(jī)和一減速器,該伺服電機(jī)和該減速器相連,該減速器固定于該刀具底座上,該減速器的旋轉(zhuǎn)中心與該刀具旋轉(zhuǎn)盤(pán)傳動(dòng)配合。
較佳地,該升降裝置包括一氣缸和一頂升座,該氣缸固定于該刀具底座上,該頂升座與該氣缸的滑臺(tái)相連接,該頂升座位于該刀具固定座的下方。
較佳地,該換刀裝置還包括一上保護(hù)罩、一下保護(hù)罩、一出刀口和一用于封閉該出刀口的移門(mén),該上保護(hù)罩和該下保護(hù)罩構(gòu)成一外殼體,該刀具底座、該些刀具固定座、該刀具旋轉(zhuǎn)盤(pán)、該旋轉(zhuǎn)裝置和該升降裝置均設(shè)置于該外殼體內(nèi);
該上保護(hù)罩的上表面開(kāi)設(shè)有該出刀口,該移門(mén)設(shè)置于該上保護(hù)罩的上表面。
較佳地,該上保護(hù)罩的內(nèi)壁上且靠近該出刀口位置處固定有一用于檢測(cè)該刀具固定座中是否有刀具的傳感器。
較佳地,每一刀具固定座的中心孔處徑向設(shè)置有若干個(gè)與該刀具的V形槽配合的彈簧柱塞。
較佳地,每一刀具固定座采用線性軸承座和線性導(dǎo)向軸結(jié)構(gòu)。
較佳地,該些刀具固定座均勻地設(shè)置于該刀具旋轉(zhuǎn)盤(pán)的周面上。
本發(fā)明還提供一種移動(dòng)機(jī)器人鉆鉚設(shè)備,其特點(diǎn)在于,其包括上述的換刀裝置。
在符合本領(lǐng)域常識(shí)的基礎(chǔ)上,上述各優(yōu)選條件,可任意組合,即得本發(fā)明各較佳實(shí)例。
本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于:
1、刀具旋轉(zhuǎn)盤(pán)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)采用伺服電機(jī)與減速器相連,實(shí)現(xiàn)刀具的轉(zhuǎn)換,定位精度高,運(yùn)行穩(wěn)定,響應(yīng)速度快。
2、可直線升降的刀具固定座采用氣缸驅(qū)動(dòng),推動(dòng)可直線升降的刀具固定座組件升降,以實(shí)現(xiàn)刀具的夾取和安放,調(diào)整簡(jiǎn)單,相對(duì)液壓傳動(dòng)無(wú)油溫及污染問(wèn)題。
3、在刀具保護(hù)罩的出刀口處設(shè)置了傳感器,能夠檢測(cè)出刀具的有無(wú),保證換刀準(zhǔn)確無(wú)誤。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明較佳實(shí)施例的換刀裝置的軸測(cè)圖(不含保護(hù)罩)。
圖2為本發(fā)明較佳實(shí)施例的換刀裝置的主剖視圖。
圖3為圖2中的刀具固定座的局部放大圖。
圖4為本發(fā)明較佳實(shí)施例的換刀裝置的軸測(cè)圖。
圖5為本發(fā)明較佳實(shí)施例的移動(dòng)機(jī)器人鉆鉚設(shè)備的軸測(cè)圖。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(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)的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。
如圖1-5所示,本實(shí)施例提供一種移動(dòng)機(jī)器人鉆鉚設(shè)備,其包括一換刀裝置,該換刀裝置包括一上保護(hù)罩1、一下保護(hù)罩2、一出刀口、一用于封閉該出刀口的移門(mén)3、一刀具底座4、多個(gè)可升降的刀具固定座13、一刀具旋轉(zhuǎn)盤(pán)9、一用于旋轉(zhuǎn)該刀具旋轉(zhuǎn)盤(pán)9的旋轉(zhuǎn)裝置和一用于升降該刀具固定座13的升降裝置。
該旋轉(zhuǎn)裝置將所需刀具所在的刀具固定座13旋轉(zhuǎn)到該出刀口,再由安裝于可直線升降的刀具固定座13下方的升降裝置將刀具固定座13頂出,升高到可供機(jī)器人鉆鉚設(shè)備抓取或安放刀具的位置。
該上保護(hù)罩1和該下保護(hù)罩2構(gòu)成一外殼體,該刀具底座4、該些刀具固定座13、該刀具旋轉(zhuǎn)盤(pán)9、該旋轉(zhuǎn)裝置和該升降裝置均設(shè)置于該外殼體內(nèi);該上保護(hù)罩1的上表面開(kāi)設(shè)有該出刀口,該移門(mén)3設(shè)置于該上保護(hù)罩1的上表面,而且,該上保護(hù)罩1的內(nèi)壁上且靠近該出刀口位置處固定有一用于檢測(cè)該刀具固定座13中是否有刀具14的傳感器,保證刀具安放或抓取正確無(wú)誤。
該旋轉(zhuǎn)裝置固定于該刀具底座4上,該旋轉(zhuǎn)裝置上設(shè)置有該刀具旋轉(zhuǎn)盤(pán)9,該刀具旋轉(zhuǎn)盤(pán)9上放置有該些刀具固定座13,且該些刀具固定座13均勻地設(shè)置于該刀具旋轉(zhuǎn)盤(pán)9的周面上,每一刀具固定座13的中心孔內(nèi)放置有一刀具14,該升降裝置固定于該刀具底座4上,且該升降裝置位于該刀具固定座13的下方。
優(yōu)選地,該旋轉(zhuǎn)裝置包括一伺服電機(jī)7和一減速器8,該伺服電機(jī)7和該減速器8相連,該減速器8固定于該刀具底座4上,該減速器8的旋轉(zhuǎn)中心與該刀具旋轉(zhuǎn)盤(pán)9傳動(dòng)配合,用于刀具旋轉(zhuǎn)盤(pán)9的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
該升降裝置包括一氣缸5和一頂升座6,該氣缸5固定于該刀具底座4上,該頂升座6與該氣缸5的滑臺(tái)相連接,該頂升座6位于該刀具固定座13的下方??芍本€升降的刀具固定座13通過(guò)與氣缸5固連的頂升座6完成升降動(dòng)作,實(shí)現(xiàn)刀具安放和抓取,當(dāng)伺服電機(jī)7將所需刀具14旋轉(zhuǎn)到出刀口時(shí),氣缸5將刀具固定座13頂出,升高到可供機(jī)器人鉆鉚設(shè)備抓取或安放刀具位置。
此外,如圖2和3所示,每一刀具固定座13采用線性軸承座10和線性導(dǎo)向軸11結(jié)構(gòu),具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,維護(hù)方便等特點(diǎn)。每一刀具固定座13的中心孔處徑向設(shè)置有若干個(gè)彈簧柱塞15,與該刀具14的V形槽配合,形成一定的預(yù)緊力。
該換刀裝置安裝在移動(dòng)機(jī)器人鉆鉚設(shè)備上,其工作步驟如下:
1)刀具旋轉(zhuǎn)盤(pán)9的旋轉(zhuǎn)由帶有減速機(jī)8的伺服電機(jī)7驅(qū)動(dòng),伺服電機(jī)7將所需刀具所在的刀具固定座13旋轉(zhuǎn)到出刀口;
2)固定于上保護(hù)罩2的傳感器12,檢測(cè)可直線升降的刀具固定座13上有無(wú)刀具,保證刀具安放或抓取正確無(wú)誤;
3)固定于上保護(hù)罩2的移門(mén)3打開(kāi),見(jiàn)圖3;
4)安裝于可直線升降的刀具固定座13底部的與氣缸5固連的頂升座6將刀具固定座13頂出,升高到可供機(jī)器人鉆鉚設(shè)備抓取或安放刀具位置,見(jiàn)圖1;
5)移動(dòng)機(jī)器人17驅(qū)動(dòng)其末端的鉆鉚設(shè)備16到換刀裝置18上方抓取或安放刀具14,見(jiàn)圖5。
6)與氣缸5固連的頂升座6下降,刀具固定座13在重力作用下也下降,到位后,固定于上保護(hù)罩2的移門(mén)3關(guān)閉,換刀動(dòng)作完成。
雖然以上描述了本發(fā)明的具體實(shí)施方式,但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,這些僅是舉例說(shuō)明,本發(fā)明的保護(hù)范圍是由所附權(quán)利要求書(shū)限定的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背離本發(fā)明的原理和實(shí)質(zhì)的前提下,可以對(duì)這些實(shí)施方式做出多種變更或修改,但這些變更和修改均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。