一种机器人自动制孔系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种机器人自动制孔系统，属于制孔领域。包括制孔机器人、末端执行器、制孔刀具、工装夹具、轨道、驱动平台、控制终端、工业相机、同轴光源、位移传感器以及至少三个激光传感器；工装夹具设置在轨道一侧，制孔机器人和控制终端设置在驱动平台上；驱动平台设置在轨道上并与控制终端电连接，末端执行器固定在制孔机器人上，工业相机、同轴光源、位移传感器和激光传感器安装在末端执行器上，通过本实用新型专利技术，工业相机和位移传感器配合使用实现制孔基准测量和找正功能，激光传感器在制孔点对制孔刀具轴线法向进行校核，可实现满足制孔精度要求，控制终端控制驱动平台在轨道往返行驶实现快速有效的自动制孔。

A robot automatic hole making system

The utility model relates to a robot automatic hole making system, which belongs to the field of hole making. Including drilling robot, end effector, drilling tool, fixture, track, drive platform, control terminal, industrial camera, coaxial light source, displacement sensor and at least three laser sensor; fixture arranged on the track side, drilling robot and control terminal is arranged in the drive system; drive platform set in the rail and connected with the control terminal, the end effector is fixed on the drilling robot, industrial camera, coaxial light source, displacement sensor and laser sensor mounted on the end effector, the utility model, with the industry and the camera displacement sensor is used for measuring hole and alignment function in laser sensor the drilling point of drilling tool axis method to check, can meet the requirements of drilling precision, control terminal control drive platform in orbit round trip Realize fast and effective automatic hole making.

【技术实现步骤摘要】
一种机器人自动制孔系统
本技术属于制孔领域，具体涉及一种机器人自动制孔系统。
技术介绍
现有技术中，为了为提高设备制造的效率及设备整体性能，自动化制孔设备已得到广泛的应用，如飞机制造中，在飞机各部件上通过自动化制孔设备进行制孔。近年来，随着航空制造业的快速发展，复合材料已在飞机制造中逐步取代金属，成为主要的结构材料，波音787客机的复合材料结构件重量占全机结构总重量的50％，对于复合材料在航空制造业的应用起到了里程碑式的意义。随着复合材料越来越受到航空制造厂商的青睐。对于复合材料这种典型的难加工材料，如何实现其高精度高效率的制孔对于我国航空制造业发展有着重要的意义，制孔设备主要用于复合材料机翼各类接头、支臂组件、隔板组件及角盒等零组件的自动化制孔，例如，机翼作为飞机载荷的主要集中结构，其结构强度对飞机的整体性能及使用寿命有着至关重要的影响，通过自动化制孔提高机翼零组件连接孔质量和效率对于提高飞机装配技术水平具有巨大意义。机器人自动化制孔技术，尤其是复合材料的机器人自动化制孔技术已经在国外进行了应用，但在我国仍处于研发改进阶段。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种机器人自动制孔系统，实现满足制孔质量和效率要求。为实现以上目的，本技术采用如下技术方案：一种机器人自动制孔系统，包括制孔机器人、末端执行器、制孔刀具、工装夹具、轨道、驱动平台、控制终端、工业相机、同轴光源、位移传感器以及至少三个用于法向检测的激光传感器；其中，所述工装夹具设置在所述轨道一侧，所述制孔机器人和所述控制终端均设置在所述驱动平台上；所述驱动平台，与所述控制终端电连接，设置在所述轨道上，所述控制终端驱动所述驱动平台沿所述轨道往返行驶；所述末端执行器固定在所述制孔机器人上，所述末端执行器包括电主轴、进给滑台、进给电机和同步带，所述进给电机与所述进给滑台通过所述同步带传动，所述电主轴安装在所述进给滑台上；所述制孔刀具可拆卸地安装在所述电主轴的输出轴上；所述位移传感器、所述工业相机和所述同轴光源分别设置在所述末端执行器上，所述同轴光源设置在所述工业相机前方，且与所述工业相机同轴设置；所述激光传感器，设置在所述末端执行器上，且围绕所述制孔刀具分布；所述制孔机器人、所述电主轴、所述进给电机、所述工业相机、所述同轴光源、所述位移传感器和所述激光传感器分别与所述控制终端电连接。进一步地，所述轨道由第一工作段轨道、第二工作段轨道和转弯段轨道组成，其中，所述第一工作段轨道和所述第二工作段轨道相对设置，所述第一工作段轨道和所述第二工作段轨道分别设置在所述转弯段轨道的两端，所述工装夹具设置在所述第一工作段轨道和所述第二工作段轨道之间。进一步地，所述末端执行器上还安装有压力脚装置，所述压力脚装置包括压缩空气装置、两个电磁阀、两个气缸、两个气缸连杆、两个固定座、两个滑轨、压紧基板和压紧筒；其中，所述气缸包括缸体以及设置在所述缸体中的气缸轴，所述缸体固定在所述末端执行器上，所述气缸轴的输出端与所述气缸连杆一端连接，所述气缸连杆的另一端固定在所述压紧基板上；所述固定座的一端固定在所述压紧基板上，所述滑轨包括相互滑动的第一滑轨和第二滑轨，所述第一滑轨固定在所述固定座上，所述第二滑轨固定在所述末端执行器上，所述压紧基板上开设有与所述电主轴具同轴线设置的通孔，所述通孔供所述制孔刀具进出；所述压紧筒两端具有开口，所述压紧筒环绕所述通孔设置在所述压紧基板上；所述压缩空气装置设置在所述驱动平台上，所述气缸通过所述电磁阀与所述压缩空气装置连接，所述电磁阀与所述控制终端电连接。进一步地，所述机器人自动制孔系统还包括负压吸附装置，所述压紧筒侧壁开设有吸附口，所述负压吸附装置，设置在所述驱动平台上，与所述控制终端电连接，通过管道与所述压紧筒侧壁上的所述吸附口连通。进一步地，所述机器人自动制孔系统还包括刀库，所述刀库设置在所述驱动平台上，且与所述控制终端电连接；所述电主轴上设有自动松拉刀装置，所述自动松拉刀装置与所述控制终端电连接，所述制孔刀具可拆卸地安装在所述电主轴上的所述自动松拉刀装置中。进一步地，所述机器人自动制孔系统还包括摄像机，所述摄像机设置在所述末端执行器上，且与所述控制终端电连接。进一步地，所述机器人自动制孔系统还包括UPS电源，所述UPS电源与所述控制终端电连接。进一步地，所述机器人自动制孔系统还包括声光报警装置，所述声光报警装置与所述控制终端电连接。进一步地，所述制孔机器人为关节机器人。进一步地，所述位移传感器为激光传感器。本技术采用以上技术方案，至少具备以下有益效果：本技术提供一种机器人自动制孔系统，将固定工件的工装夹具设置在轨道一侧，在轨道上配置驱动平台，在驱动平台上配置制孔机器人和控制终端，制孔机器人上设有末端执行器，工业相机和位移传感器配合使用实现制孔基准测量和找正功能，激光传感器在制孔点对制孔刀具轴线法向进行校核，可实现满足制孔精度要求，控制终端控制驱动平台在轨道往返行驶实现快速有效的自动制孔；在轨道设置方面，将工装夹具设置在相对设置的第一工作段轨道和第二工作段轨道之间，第一工作段轨道和第二工作段轨道通过转弯段轨道连接，在工件一侧所有工位完成制孔后，驱动平台移动到工件的另一侧，实现两侧自动化制孔加工，提高了加工效率，节约了设备成本。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术的一种实施例结构示意图；图2为本技术末端执行器部分的结构示意图；图3为本技术进给电机与进给滑台之间通过同步带驱动示意图；图4为本技术的工作原理图；图5为本技术压力脚装置的结构示意图；图6为本技术具有压力脚装置的工作原理图；图7为本技术具有负压吸附排屑功能的工作原理图；图8为本技术自动换刀功能的工作原理图；图9为本技术具有视频监控功能的工作原理图；图10为本技术具有UPS电源功能的工作原理图；图11为本技术具有声光报警功能的工作原理图。图中1-制孔机器人；2-末端执行器；3-制孔刀具；4-工装夹具；5-轨道；6-驱动平台；7-控制终端；8-工业相机；9-同轴光源；10-位移传感器；11-激光传感器；12-电主轴；13-进给滑台；14-进给电机；15-同步带；16-压缩空气装置；17-电磁阀；18-气缸；19-气缸连杆；20-固定座；21-滑轨；22-压紧基板；23-压紧筒；23a-吸附口；24-负压吸附装置；25-刀库；26-自动松拉刀装置；27-摄像机；28-UPS电源；29-声光报警装置。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本技术的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本技术所保护的范围。如图1至图4所示，本技术提供一种机器人自动制孔系统，包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器人自动制孔系统，其特征在于：包括制孔机器人、末端执行器、制孔刀具、工装夹具、轨道、驱动平台、控制终端、工业相机、同轴光源、位移传感器以及至少三个用于法向检测的激光传感器；其中，所述工装夹具设置在所述轨道一侧，所述制孔机器人和所述控制终端均设置在所述驱动平台上；所述驱动平台，与所述控制终端电连接，设置在所述轨道上，所述控制终端驱动所述驱动平台沿所述轨道往返行驶；所述末端执行器固定在所述制孔机器人上，所述末端执行器包括电主轴、进给滑台、进给电机和同步带，所述进给电机与所述进给滑台通过所述同步带传动，所述电主轴安装在所述进给滑台上；所述制孔刀具可拆卸地安装在所述电主轴的输出轴上；所述位移传感器、所述工业相机和所述同轴光源分别设置在所述末端执行器上，所述同轴光源设置在所述工业相机前方，且与所述工业相机同轴设置；所述激光传感器，设置在所述末端执行器上，且围绕所述制孔刀具分布；所述制孔机器人、所述电主轴、所述进给电机、所述工业相机、所述同轴光源、所述位移传感器和所述激光传感器分别与所述控制终端电连接。

【技术特征摘要】
1.一种机器人自动制孔系统，其特征在于：包括制孔机器人、末端执行器、制孔刀具、工装夹具、轨道、驱动平台、控制终端、工业相机、同轴光源、位移传感器以及至少三个用于法向检测的激光传感器；其中，所述工装夹具设置在所述轨道一侧，所述制孔机器人和所述控制终端均设置在所述驱动平台上；所述驱动平台，与所述控制终端电连接，设置在所述轨道上，所述控制终端驱动所述驱动平台沿所述轨道往返行驶；所述末端执行器固定在所述制孔机器人上，所述末端执行器包括电主轴、进给滑台、进给电机和同步带，所述进给电机与所述进给滑台通过所述同步带传动，所述电主轴安装在所述进给滑台上；所述制孔刀具可拆卸地安装在所述电主轴的输出轴上；所述位移传感器、所述工业相机和所述同轴光源分别设置在所述末端执行器上，所述同轴光源设置在所述工业相机前方，且与所述工业相机同轴设置；所述激光传感器，设置在所述末端执行器上，且围绕所述制孔刀具分布；所述制孔机器人、所述电主轴、所述进给电机、所述工业相机、所述同轴光源、所述位移传感器和所述激光传感器分别与所述控制终端电连接。2.根据权利要求1所述的机器人自动制孔系统，其特征在于：所述轨道由第一工作段轨道、第二工作段轨道和转弯段轨道组成，其中，所述第一工作段轨道和所述第二工作段轨道相对设置，所述第一工作段轨道和所述第二工作段轨道分别设置在所述转弯段轨道的两端，所述工装夹具设置在所述第一工作段轨道和所述第二工作段轨道之间。3.根据权利要求1所述的机器人自动制孔系统，其特征在于：所述末端执行器上还安装有压力脚装置，所述压力脚装置包括压缩空气装置、两个电磁阀、两个气缸、两个气缸连杆、两个固定座、两个滑轨、压紧基板和压紧筒；其中，所述气缸包括缸体以及设置在所述缸体中的气缸轴，所述缸体固定在所述末端执行器上，所述气缸轴的输出端与所述气缸连杆一端连接，所述气缸连杆的另一...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵海阳，成凤麒，李猛，刘和建，
申请(专利权)人：北京世纪合创工业科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11