包括纵向轨道、横向臂和机动单元的工具机制造技术

本发明专利技术涉及一种用于在部件上进行操作作业的工具机。工具机包括纵向轨道(1)和横向臂(3)，所述横向臂与纵向轨道(1)正交并且在第一端(31)处固定成在所述纵向轨道(1)上滑动。所述横向臂(3)的第二端(32)与至少一个机动单元(5)配合，所述机动单元包括在操作期间允许所述单元(5)在所述部件(P)上保持就位的至少一个吸盘。所述单元(5)是机动化的并且包括用于在所述部件上平行于所述纵向轨道(1)爬行的移动系统。承载工具(4)的所述横向臂(3)因此精确地设置在所述部件(P)上。为了适应沿着所述纵向轨道(1)的部件(P)的曲率，所述单元(5)相对于所述横向臂围绕平行于所述横向臂的枢转轴线(A)活动连接。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种工具机，其用于在特别是大尺寸的部件表面上进行操作作业，例如在飞机机身部件上生产钻孔。更一般地，本专利技术涉及用于在大尺寸的部件或结构上执行自动化或半自动化的操作(通常是机械加工或组装的操作)的工具机领域。
技术介绍
飞机机身或其它航空结构例如机翼以已知的方式通过在结构上组装刚性的、一般是金属的板来制造。为了实现这一点，平整的或弯曲的板设置在结构上并且例如通过铆接结合到该结构。当板就位时，这就需要机械加工组件的能力，通常地以生产用于铆接所必须的钻孔。这些操作可通过操作者执行。能够在整个机身上生产钻孔的大尺寸机器人的开发是很艰巨的任务。为了在大尺寸组件上快速且精确地执行这些钻孔或其它简单的机械加工操作，一些装置还是已经被开发出来以在某种程度上自动化这些操作。例如，专利文件EP1761360公开一种工具机，该工具机包括固定至被加工的结构的两个平行的柔性轨道。这些轨道固定至采用了吸盘的结构。通常是钻头的机械加工机构在两个轨道之间沿着横向模块移动。然而，实现包括必须是完全平行的两个轨道的该装置是很复杂的。而且，通过构造，两个轨道之间的宽度和工具机所能够到达的表面区域也是受限的。最后，该装置不适用于具有显著双曲率的表面，因为在这样的表面上难以平行地设置两个轨道。在航空结构、特别是某些机身的某些区域中存在显著的双曲率。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种解决至少一个所述缺陷的优化的工具机。为此，本专利技术因此涉及一种用于在部件上进行操作作业的工具机，该工具机包括：纵向轨道，所述纵向轨道构造为相对于该部件定位；横向臂，所述横向臂与所述纵向轨道正交，所述横向臂包括第一端，所述第一端安装成在纵向轨道上平移；工具，所述工具由所述横向臂承载；至少一个机动单元，所述至少一个机动单元布置在所述横向臂的第二端处并且包括：移动系统，所述移动系统用于在所述部件之上平行于所述纵向轨道爬行；至少一个吸盘，所述至少一个吸盘允许所述单元在所述部件上保持就位；真空发生器装置，所述真空发生器装置构造为施加真空至所述吸盘；所述机动单元相对于所述横向臂围绕具有平行于所述横向臂的轴线的枢轴活动连接。工具机包括单个纵向轨道。轨道可相对于所述部件固定地设置。该工具机在其要求设置单个轨道时易于实现。由于其不需要设置两个平行的轨道并且包括机动单元，所以它适于在具有双曲率表面的部件上进行操作作业，由于平行于所述横向臂的枢转轴线，因此机动单元相对所述部件的取向是可调整的。如果机动单元经由中间支撑件连接至横向臂，枢轴就可设置在所述单元和支撑件之间或支撑件和横向臂之间。因此可采用两个枢轴。它可适于大尺寸的结构并且允许在大的表面区域之上进行操作。事实上，可采用具有相当大的长度(例如大约1200mm)的横向臂。通过当在部件上执行操作时对横向臂的两端(分别地第一端在纵向轨道上而第二端通过吸盘在部件上)的固定或永久位置控制而保证横向臂的良好支撑。根据本专利技术的一个实施例，移动系统包括爬行车，所述爬行车的行进轨道包括多个吸盘。优选地，根据该实施例的工具机还包括分配器，所述分配器用于将由真空发生器装置所提供的真空分配至爬行车的行进轨道的吸盘。分配器可例如包括安装成在分配柱体上转动的皮带轮，皮带轮在侧面上包括呈圆形规律地分布的孔眼，分配柱体在与包括孔眼的皮带轮的侧面接触的面上包括面向皮带轮的至少一个孔眼的弧形凹槽。具有弧形形状的凹槽可有利地在介于90°和180°之间的角度范围内延伸。根据本专利技术的另一实施例，移动系统包括机动滚子。在该实施例中，单元5可包括具有开口面的外盖，外周裙部围绕开口面布置，形成吸盘的外盖和外周裙部的组件允许该单元在部件上保持就位。外周裙部例如可包括聚四氟乙烯涂层。根据本专利技术的又一实施例，移动系统包括设置在吸盘的两侧上的至少两个机动部件。在该实施例中，机动部件为滚子或履带。工具机可包括一组或更多组的两个吸盘，两个机动部件设置在每一组两个吸盘的两侧上。在每一个上述的实施例中，工具机可包括分布在横向臂的两侧上的两个机动单元。横向臂可包括用于使工具沿着横向臂平移移动的系统。该工具可特别地选自：钻头、铣床、摩擦探头、铆钉插入装置、铆接工具、胶枪、涂料枪。横向臂通过刚性地连接至横向臂并且安装成在纵向轨道上平移的模块而有利地安装成在纵向轨道上平移。在一个实施例中，工具机可包括控制装置，该控制装置布置成使该单元的移动与横向臂的第一端沿着纵向轨道的移动同步。工具机可接着包括用于确定在纵向轨道上由横向臂所产生的力的机构，所述力确定机构功能性地连接至控制装置，并且控制装置构造为最小化所述力。工具机可包括选自以下的装置：连接至移动装置的转动部分的转动传感器、横向臂上的力传感器和纵向轨道上的力传感器、构造为确定横向臂和纵向轨道之间的角度的角度传感器。纵向轨道借助固定吸盘有利地固定至所述部件。为此，纵向轨道有利地包括固定吸盘。本专利技术的另外的特征和优点根据以下的描述将更清楚地显现。附图说明在附图中，如非限制性示例所给定的：图1示意性地描述了根据本专利技术的一个实施例的工具机和它最接近的环境；图2以示意性地三维视图描述了如在本专利技术的第一实施例中所使用的机动单元的细节；图3示出了图2中所示的单元的内部的示意图；图4示意性描述了可用于根据在图2和3中所示的第一实施例的单元中的真空分配器的主要部件；图5以示意性三维视图示出了如在本专利技术的第二实施例中所使用的机动单元的细节；图6示出了图5中所示的单元的内部的示意图；图7以示意性地三维视图示出了如在本专利技术的第三实施例中所使用的机动单元的细节；以及图8示意性地示出了根据本专利技术的使用了图7的机动单元的实施例的工具机以及它的最接近的环境。具体实施方式根据本专利技术的工具机包括如图1上所示的纵向轨道1。在本专利技术的一个实施例中，纵向轨道1包括允许固定至部件P的固定吸盘11，在该部件上执行例如机械加工的操作。其中，纵向轨道1是柔性的且可因此遵循部件P的曲率。模块2安装在纵向轨道1上且可在其上平移移动。模块2可安装有夹紧至轨道的一组滚子。另外，模块2有利地安装有驱动其在纵向轨道1上平移的至少一个马达。横向臂3在横线臂3的第一端31处固定至模块2。横向臂3大体上正交于纵向本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在部件上进行操作作业的工具机，所述工具机包括：纵向轨道(1)，所述纵向轨道构造成相对于所述部件定位；横向臂(3)，所述横向臂与所述纵向轨道(1)正交，所述横向臂包括第一端(31)，所述第一端安装成在所述纵向轨道(1)上平移；工具(4)，所述工具由所述横向臂(3)承载；至少一个机动单元(5)，所述至少一个机动单元布置在所述横向臂(3)的第二端(32)处并且包括：移动系统，所述移动系统用于在所述部件之上平行于所述纵向轨道(1)爬行；至少一个吸盘(51)，所述至少一个吸盘允许所述机动单元(5)在所述部件上保持就位；真空发生器装置，所述真空发生器装置构造为将真空施加至所述吸盘(51)；所述机动单元(5)相对于所述横向臂围绕具有平行于所述横向臂的轴线(A)的枢轴活动连接。

【技术特征摘要】
2014.12.03 FR 14618471.一种用于在部件上进行操作作业的工具机，所述工具机包括：
纵向轨道(1)，所述纵向轨道构造成相对于所述部件定位；
横向臂(3)，所述横向臂与所述纵向轨道(1)正交，所述横向臂包
括第一端(31)，所述第一端安装成在所述纵向轨道(1)上平移；
工具(4)，所述工具由所述横向臂(3)承载；
至少一个机动单元(5)，所述至少一个机动单元布置在所述横向臂
(3)的第二端(32)处并且包括：
移动系统，所述移动系统用于在所述部件之上平行于所述纵向轨
道(1)爬行；
至少一个吸盘(51)，所述至少一个吸盘允许所述机动单元(5)
在所述部件上保持就位；
真空发生器装置，所述真空发生器装置构造为将真空施加至所述
吸盘(51)；
所述机动单元(5)相对于所述横向臂围绕具有平行于所述横向臂的
轴线(A)的枢轴活动连接。
2.根据权利要求1所述的工具机，其中，所述移动系统包括爬行车
(52)，所述爬行车的行进轨道包括多个吸盘(51)。
3.根据权利要求2所述的工具机，还包括分配器(8)，所述分配器
用于将由所述真空发生器装置所提供的真空分配至所述爬行车(52)的行
进轨道的吸盘(51)。
4.根据权利要求3所述的工具机，其中，所述分配器(8)包括皮带
轮(81)，所述皮带轮安装成在分配柱体(82)上转动，所述皮带轮(81)
在侧面上包括呈圆形规律地分布的孔眼(83)，所述分配柱体(82)在与
包括所述孔眼(83)的所述皮带轮(81)的所述侧面接触的面上包...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·阿尔伯特，
申请(专利权)人：空中客车运营简化股份公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR