一种可移动式并联钻孔机器人制造技术

本发明专利技术涉及一种可移动式并联钻孔机器人，包括活动平台、设置在活动平台底部中心位置处的加工用钻头，通过连接支架均匀转动安置在活动平台边上的多组复合腿，所述的复合腿包括上端分别通过万向节单元连接所述连接支架、下端汇合连接同一支撑块的三个分支腿，其中的两个分支腿对称分布，且其下端通过第一球铰链连接所述支撑块，另一个分支腿的下端与所述支撑块固定连接，所述三个分支腿具有互不干涉的独立沿其轴向伸缩运动的功能，所述的支撑块的底部通过第二球铰链安装有定位在待加工工件上的固定件。与现有技术相比，本发明专利技术具有自行调整姿态、自行行走以及牢固吸附在工件表面的能力，适用于规制零件和大型复杂曲面零件的加工等。

A movable parallel drilling robot

The invention relates to a movable parallel drilling robot, which comprises an active platform and a processing bit set at the center of the bottom of a movable platform. A plurality of composite legs placed on the edge of an active platform are evenly rotated through the connection bracket. The composite leg includes the connecting branch connected by the upper end through a universal joint unit respectively. Three branches of the same support block that connect the two legs of the leg symmetrically, and the lower end is connected to the support block through the first ball hinge, the lower end of the other leg is fixed to the support block, and the three leg has the function of independent and independent movement along its axis. The bottom of the support block is installed with a fixed part positioned on the workpiece to be processed through the second ball hinge. Compared with the existing technology, the invention has the ability to adjust its posture, walk on its own, and firmly adsorb on the surface of the workpiece. It is suitable for the processing of parts and large complex surface parts.

【技术实现步骤摘要】
一种可移动式并联钻孔机器人
本专利技术涉及机器人加工领域，尤其是涉及一种可移动式并联钻孔机器人。
技术介绍
一直以来航空航天领域都是我国技术人员研究的热门，然而要想实现飞机制造的自动化和机械化，并不是一件容易的事情。据调查显示，飞机制造过程中，机身的铆接、钻孔以及大量的安装工作都需要人工来完成。在这些工艺还没有实现自动化的时候，就需要耗费大量人工和较长时间的生产周期。长时间的工作必然会造成制孔精度的下降、效率的降低。不仅仅是在航空航天领域需要这种大量的作业，其他大型曲轴零件、盘盖类零件均需要大量的钻孔作业。因此采用一个相对自动化的机器人来完成就显得非常必要。钻孔机器人不仅具有高精度、高质量的钻孔水平，而且还具有加工周期短，易于控制等优点。并联机器人的形式多种多样，使用的环境也各不相同，发展至今，一直被广泛应用于军工、医疗、工业等领域，是当今社会不可或缺的的应用。它主要是由活动平台以及和平台相连的腿式结构组成。为了解决大型复杂类零件钻孔问题，本专利技术采用了吸盘来代替脚掌的设计，并对并联机器人进行了优化设计，使其更具有较强的普适性。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可移动式并联钻孔机器人。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种可移动式并联钻孔机器人，包括活动平台、设置在活动平台底部中心位置处的加工用钻头，通过连接支架均匀转动安置在活动平台边上的多组复合腿，所述的复合腿包括上端分别通过万向节单元连接所述连接支架、下端汇合连接同一支撑块的三个分支腿，其中的两个分支腿对称分布，且其下端通过第一球铰链连接所述支撑块，另一个分支腿的下端与所述支撑块固定连接，所述三个分支腿具有互不干涉的独立沿其轴向伸缩运动的功能，所述的支撑块的底部通过第二球铰链安装有定位在待加工工件上的固定件。优选的，所述的连接支架包括两组连接杆和三角形连接架，所述的两组连接杆相互平行并转动设置在活动平台边上，在两组连接杆端部设有转轴通孔，所述两个转轴通孔的连线垂直于连接杆转动方向，所述的三角形连接架的顶边两侧加工有伸入所述转轴通孔的第一转轴，并使得三角形连接架可绕所述第一转轴转动，在三角形连接架的三个拐角位置分别通过所述万向节单元安装组成所述复合腿的三个分支腿。更优选的，所述的万向节单元包括固定在三角形连接架上的安装架，在安装架上设有垂直于第一转轴的第二转轴，该第二转轴上垂直于其轴向设置有第三转轴，所述三个分支腿的上端套设在第三转轴上。优选的，所述的三个分支腿的伸缩驱动部分采用包括丝杠电机、丝杠螺母和丝杠螺杆的滚珠丝杠组件。优选的，所述的对称分布的两个分支腿的底端通过连接盖连接所述支撑块，所述连接盖采用对称结构，其上侧固定连接所述两个分支腿的底端，下侧开有贯通的圆形孔，所述圆形孔的中间对称位置加工成球面，并与转动安装在支撑块上的所述第一球铰链配合组成球面副。更优选的，同一支撑块上分别对应一个分支腿连接的两个第一球铰链对称布置并位于同一轴线上。优选的，所述的支撑块的底部通过安装端盖设置所述第二球铰链，该第二球铰链的底端连接所述固定件。更优选的，所述的第二球铰链的底端与固定件之间通过移动副连接。优选的，所述的活动平台采用正六边形结构，所述的复合腿对应活动平台边数设有六组，并呈60°间隔夹角全对称分布在活动平台的边上。优选的，所述的固定件为吸盘。本专利技术在工作时，通过吸盘吸附在工件表面上，然后通过对称分布的复合腿协同运动，互不干扰，共同完成移动、调整姿态、钻孔等工作。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：(1)本专利技术可以自行移动，不需要其他设备进行辅助运动；(2)本专利技术可以利用吸盘自行吸附在要加工的工件表面；(3)本专利技术不仅可以进行规制零件的加工，更可以进行大型复杂曲面的加工；(4)本专利技术可以取代大量的人工作业，缩短加工周期；(5)该机器人不仅具有高精度、高质量的钻孔水平，而且还具有刚度好，易于控制，自动调整姿态等优点。附图说明图1为本专利技术的钻孔机器人的结构示意图；图2为本专利技术的复合腿的结构示意图；图3为本专利技术的连接杆的结构示意图；图4为本专利技术的支撑块的结构示意图；图5为本专利技术的三角形连接架的结构示意图；图6为本专利技术的连接盖的结构示意图；图7为本专利技术的第一球铰链的结构示意图；图8为本专利技术的第二球铰链的结构示意图；图9为本专利技术的安装端盖的结构示意图；图10为本专利技术的吸盘的结构示意图；图中，1-活动平台，2-复合腿，3-固定件，4-钻头，5-工件，6-连接杆，7-三角形连接架，8-第一分支腿，9-第二分支腿，10-丝杠电机，11-丝杠螺母，12-丝杠螺杆，13-第二分支腿，14-第三分支腿，15-第一球铰链，16-第二球铰链，17-安装端盖，18-吸盘，19-连接盖，20-支撑块。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。一种可移动式并联钻孔机器人，其结构如图1所示，包括活动平台1、设置在活动平台1底部中心位置处的加工用钻头4，通过连接支架均匀转动安置在活动平台1边上的多组复合腿2，如图2所示，复合腿2包括上端分别通过万向节单元连接连接支架、下端汇合连接同一支撑块20的三个分支腿，其中的两个分支腿对称分布，且其下端通过第一球铰链15连接支撑块20，另一个分支腿的下端与支撑块20固定连接，三个分支腿具有互不干涉的独立沿其轴向伸缩运动的功能，支撑块20的底部通过第二球铰链16安装有定位在待加工工件5上的固定件3，固定件3可优选采用吸盘18，其结构如图10所示。作为本专利技术的一种优选的实施方式，如图3和图5所示，连接支架包括两组连接杆6和三角形连接架7，两组连接杆6相互平行并转动设置在活动平台1边上，在两组连接杆6端部设有转轴通孔，两个转轴通孔的连线垂直于连接杆6转动方向，三角形连接架7的顶边两侧加工有伸入转轴通孔的第一转轴，并使得三角形连接架7可绕第一转轴转动，在三角形连接架7的三个拐角位置分别通过万向节单元安装组成复合腿2的三个分支腿。更优选的，万向节单元包括固定在三角形连接架7上的安装架，在安装架上设有垂直于第一转轴的第二转轴，该第二转轴上垂直于其轴向设置有第三转轴，三个分支腿的上端套设在第三转轴上，参见图2。作为本专利技术的一种优选的实施方式，三个分支腿的伸缩驱动部分采用包括丝杠电机10、丝杠螺母11和丝杠螺杆12的滚珠丝杠组件，参见图2。作为本专利技术的一种优选的实施方式，对称分布的两个分支腿的底端通过连接盖19连接支撑块20，连接盖19采用对称结构，其上侧固定连接两个分支腿的底端，下侧开有贯通的圆形孔，圆形孔的中间对称位置加工成球面，并与转动安装在支撑块20上的第一球铰链15配合组成球面副，参见图6。更优选的，同一支撑块20上分别对应一个分支腿连接的两个第一球铰链15对称布置并位于同一轴线上，参见图2和图4。作为本专利技术的一种优选的实施方式，支撑块20的底部通过安装端盖17设置第二球铰链16，该第二球铰链16的底端连接吸盘18，第二球铰链16和安装端盖17的结构分别如图8和图9所示。更优选的，第二球铰链16的底端与吸盘18之间通过移动副连接，从而可附加实现线性移动等功能。作为本专利技术的一种优选的实施方式，活动平台1采用正六边形结构，复合腿2对应活动平台1边数设有六组，并呈60°间隔夹角全对称分布在活动平台本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可移动式并联钻孔机器人，其特征在于，包括活动平台(1)、设置在活动平台(1)底部中心位置处的加工用钻头(4)，通过连接支架均匀转动安置在活动平台(1)边上的多组复合腿(2)，所述的复合腿(2)包括上端分别通过万向节单元连接所述连接支架、下端汇合连接同一支撑块(20)的三个分支腿，其中的两个分支腿对称分布，且其下端通过第一球铰链(15)连接所述支撑块(20)，另一个分支腿的下端与所述支撑块(20)固定连接，所述三个分支腿具有互不干涉的独立沿其轴向伸缩运动的功能，所述的支撑块(20)的底部通过第二球铰链(16)安装有用于定位在待加工工件(5)上的固定件(3)。

【技术特征摘要】
1.一种可移动式并联钻孔机器人，其特征在于，包括活动平台(1)、设置在活动平台(1)底部中心位置处的加工用钻头(4)，通过连接支架均匀转动安置在活动平台(1)边上的多组复合腿(2)，所述的复合腿(2)包括上端分别通过万向节单元连接所述连接支架、下端汇合连接同一支撑块(20)的三个分支腿，其中的两个分支腿对称分布，且其下端通过第一球铰链(15)连接所述支撑块(20)，另一个分支腿的下端与所述支撑块(20)固定连接，所述三个分支腿具有互不干涉的独立沿其轴向伸缩运动的功能，所述的支撑块(20)的底部通过第二球铰链(16)安装有用于定位在待加工工件(5)上的固定件(3)。2.根据权利要求1所述的一种可移动式并联钻孔机器人，其特征在于，所述的连接支架包括两组连接杆(6)和三角形连接架(7)，所述的两组连接杆(6)相互平行并转动设置在活动平台(1)边上，在两组连接杆(6)端部设有转轴通孔，所述两个转轴通孔的连线垂直于连接杆(6)转动方向，所述的三角形连接架(7)的顶边两侧加工有伸入所述转轴通孔的第一转轴，并使得三角形连接架(7)可绕所述第一转轴转动，在三角形连接架(7)的三个拐角位置分别通过所述万向节单元安装组成所述复合腿(2)的三个分支腿。3.根据权利要求2所述的一种可移动式并联钻孔机器人，其特征在于，所述的万向节单元包括固定在三角形连接架(7)上的安装架，在安装架上设有垂直于第一转轴的第二转轴，该第二转轴上垂直于其轴向设置有第三转轴，所述三个分支腿的上端套设在...

【专利技术属性】
技术研发人员：仲任，许勇，赵侠飞，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：发明
国别省市：上海,31