一种飞机装配制孔的末端执行器及其使用方法技术

本发明专利技术涉及一种与工业机械臂结合的飞机装配制孔的末端执行器，该末端执行器包括主轴-进给模块、双偏心盘调姿模块、吸屑压紧模块、法向检测模块和视觉检测模块。主轴-进给模块包括主轴电机、进给电机、滚珠丝杠和钻头等，实现钻孔功能。双偏心盘调姿模块包括调姿电机、大小偏心盘等，实现调整钻头姿态功能。吸屑压紧模块包括压紧气缸和压紧头等，实现压紧工件和吸取钻削碎屑功能。法向检测模块包括激光传感器等，实现计算制孔点处的法线方向功能。视觉检测模块包括工业相机等，实现实时显示制孔效果功能。本发明专利技术末端执行器与工业机械臂结合，可以实现制孔时孔的垂直度误差小于0.5°，制孔效率达到5~6个/分钟。不仅提高了飞机装配的制孔质量，同时也大大减少了人工劳动力。

【技术实现步骤摘要】
一种飞机装配制孔的末端执行器及其使用方法
本专利技术涉及涉及一种与工业机械臂结合使用的制孔末端执行器，尤其是一种适用于飞机装配制孔的末端执行器。
技术介绍
据报道，国外飞机装配过程中，因钻孔加工缺陷而导致报废的碳纤维复合材料零件数量占全部报废零件的60％以上。碳纤维复合材料加工表面一旦出现撕裂和分层等严重缺陷几乎无法修复和挽回。波音公司对钛合金螺栓试验表明，当紧固件沿外载荷作用方向倾斜大于2°时，疲劳寿命降低约47％，倾斜大于5°时，疲劳寿命降低95％。飞机制造过程中装配劳动量约占整个飞机制造劳动量的40％～50％。在飞机装配中，铆接仍然是应用最广泛的连接方式，而铆接的第一步工艺就是钻孔，孔在铆缝中的分布、孔的尺寸和孔壁质量，对铆缝的强度指标和加工工时影响很大。据统计，一架大型飞机上大约有150～200万个联接孔，飞机所承载荷通过连接部位传递，形成连接处应力集中。据统计，飞机机体疲劳失效事故的70％是源于结构联接部位，其中80％的疲劳裂纹产生于联接孔处，因此连接的质量极大地影响着飞机的寿命，而传统的手工铆接不仅效率低、工人劳动强度大，而且难以保证制孔质量，在飞机的装配过程中会导致机构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种飞机装配制孔的末端执行器，其特征在于：该末端执行器包括主轴‑进给模块（1）、双偏心盘调姿模块（2）、吸屑压紧模块（3）、法向检测模块（4）和视觉检测模块（5）；所述的主轴‑进给模块（1）包括：主轴电机（101）、进给电机（102）、传动带（103）、带轮（104A~B）、滚动轴承（105A~D）、滚珠丝杠（106）、滚珠丝杠螺母（107）、滚珠丝杠上固定座（108）、滚珠丝杠下固定座（109）、主轴电机支撑板（110）、轴承端盖（111A~B）、进给电机固定架（112）、传动轴套（113）、钻卡头（114）、钻头（115）、尾轴（116）、钢珠（117A~E）、光轴（118A~B）和无油衬...

【技术特征摘要】
1.一种飞机装配制孔的末端执行器，该末端执行器包括主轴-进给模块（1）、双偏心盘调姿模块（2）、吸屑压紧模块（3）、法向检测模块（4）和视觉检测模块（5）；所述双偏心盘调姿模块（2）包括：大偏心盘（201）、小偏心盘（202）、调姿电机（203A~B）、小齿轮（204）、大齿轮（205）、薄壁轴承（206）、轴承（207）、薄壁轴承固定圈（208）、轴承固定圈（209）、球铰（210）、球铰固定壳（211）、上支撑座（212）、下支撑座（213）、下封盖（214）、支撑板（215）和固定环（216A~B）；球铰（210）安装在小偏心盘（202）的偏轴心上；小偏心盘（202）通过轴承（207）安装在大偏心盘（201）的偏轴心上，轴承固定圈（209）固定轴承（207）的一个轴向移动；大偏心盘（201）通过薄壁轴承（206）安装在上支撑座（212）上，薄壁轴承固定圈（208）固定薄壁轴承（206）的一个轴向移动；大齿轮（205）和小齿轮（204）分别安装在调姿电机（203A~B）的输出轴上，大齿轮（205）和小齿轮（204）分别与小偏心盘（202）和上支撑座（212）构成齿轮啮合；调姿电机（203A~B）安装在大偏心盘（201）上；下封盖（214）安装在下支撑座（213）上，与主轴-进给模块（1）配合，实现调姿功能；支撑板（215）通过固定环（216A~B）分别与上支撑座（212）和下支撑座（213）固连，与工业机械臂法兰盘相连；其特征在于：所述的主轴-进给模块（1）包括：主轴电机（101）、进给电机（102）、传动带（103）、带轮（104A~B）、滚动轴承（105A~D）、滚珠丝杠（106）、滚珠丝杠螺母（107）、滚珠丝杠上固定座（108）、滚珠丝杠下固定座（109）、主轴电机支撑板（110）、轴承端盖（111A~B）、进给电机固定架（112）、传动轴套（113）、钻卡头（114）、钻头（115）、尾轴（116）、钢珠（117A~E）、光轴（118A~B）和无油衬套（119A~B）；进给电机（102）通过进给电机固定架（112）固定在滚珠丝杠上固定座（108）上；第一滚动轴承（105A）和第二滚动轴承（105B）、第三滚动主轴承（105C）和第四滚动轴承（105D）分别安装在滚珠丝杠（106）的两端，轴承端盖（111A~B）分别将滚珠丝杠（106）的两端固定在滚珠丝杠上固定座（108）和滚珠丝杠下固定座（109）上；光轴（118A~B）的两端通过螺钉固定在滚珠丝杠上固定座（108）和滚珠丝杠下固定座（109）上，对滚珠丝杠上固定座（108）和滚珠丝杠下固定座（109）起到固定作用；主轴电机（101）通过主轴电机支撑板（110）与滚珠丝杠螺母（107）、光轴（118A~B）相连，滚珠丝杠螺母（107）将旋转运动转化为直线运动，光轴（118A~B）起到导向作用；主轴电机支撑板（110）穿过无油衬套（119A~B），沿光轴（11...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁培江，沈立恒，王启申，薛雷，汪承坤，宋博，
申请(专利权)人：上海飞机制造有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31