一种面向大型复杂结构件的吸附式加工装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种面向大型复杂结构件的吸附式加工装置包括：吸附装置，吸附装置包括支撑架和吸附器，用于吸附目标构件，其中，吸附器可以调整自身角度，并提供吸力；五自由度并联模块，五自由度并联模块包括机架、第一至第五支链和主轴，通过第一至第五支链直线运动，以实现五自由度的转动。该装置具有占地空间小、集成化高、拆装方便、加工灵活、效率高的优点，可满足进行大型复杂结构件的加工需求。

An adsorption processing device for large complex structure parts

The invention discloses an adsorption processing device for large and complex structural parts, including an adsorption device, an adsorption device including a support frame and an adsorber for an adsorption target member, in which the absorbers can adjust their own angles and provide suction; a five degree of freedom parallel module, and a five degree of freedom parallel module, including a frame, The first to fifth branched chains and spindles move straight through the first to fifth branched chains to achieve five degrees of freedom rotation. The device has the advantages of small space, high integration, easy disassembly and assembly, flexible processing and high efficiency, and can meet the processing demand for large and complex structural parts.

【技术实现步骤摘要】
一种面向大型复杂结构件的吸附式加工装置
本专利技术涉及机械制造
，特别涉及一种面向大型复杂结构件的吸附式加工装置。
技术介绍
大型复杂零件主要包括复杂结构和复杂曲面两大类，通常具有尺寸大、形状复杂、位置精度和表面质量要求高并伴有薄壁结构等共性特征。典型的大型复杂零件包括大型航空薄壁件、空间站大型舱体结构件、重型燃气轮机组件、大型风机叶片、船舰螺旋桨等，对国家安全至关重要，其高效高质量制造是亟待解决的难题。大型复杂结构件对加工制造基础装置的加工能力提出了严峻的挑战。一方面，由于工件尺寸和质量大，存在拆装、运输、再调试困难等问题，且此类零件的尺寸往往超出普通加工中心的加工能力(尤其是工作空间)，另一方面，开发针对某些部件的大型专用加工装置，成本极高且利用率低，造成资源浪费以及生产成本的剧增。另外，对于此类大型装置的后期故障维修，同样存在不便拆卸以及难于运输到加工现场等问题。现有技术中，加工大型复杂零件的主要手段是采用龙门式多轴数控机床加工，由于工件尺寸大，故而需要的加工机床也尺寸大，造价昂贵。而且存在着若干不足：加工模式固定，通常不具备柔性及并行加工能力；加工对象相对单一，不具备可重构性，不适应复杂及多样化加工作业环境；加工效率较低。传统的龙门式多轴数控机床已经不能满足航空航天、能源和国防等行业的制造需求。与串联机构不同，并联机构是由两个或多个运动学支链构成的闭环并能够控制终端实现一定输出运动的机构。由于具有结构紧凑、运动部件质量小、刚度高、动态响应特性好、单位重量上承载能力大、易于实现高速运动等优点，并联机构成为模块化设计的理想选择。五自由度并联机构是并联机构中非常重要的一类，但五自由度并联机构的成功应用案例极少。然而，现有技术仍存在一些关键技术问题需要解决，如五支链带来的运动学以及结构复杂性、刚度，尤其是加工大型复杂结构件时加工装置体积庞大，不能做到小型化、便捷化加工等问题。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的目的在于提出一种面向大型复杂结构件的吸附式加工装置，具有占地空间小、集成化高、拆装方便、加工灵活、效率高的优点。为达到上述目的，本专利技术的实施例提出了一种面向大型复杂结构件的吸附式加工装置，包括：吸附装置，所述吸附装置包括支撑架和吸附器，用于吸附目标构件，其中，所述吸附器可以调整自身角度并提供吸力；五自由度并联模块，所述五自由度并联模块包括机架、第一至第五支链和主轴，通过第一至第五支链直线运动，以实现五自由度的转动。本专利技术实施例的一种面向大型复杂结构件的吸附式加工装置，通过吸附目标构件并通过第一至第五支链直线运动，以实现五自由度的转动，具有占地空间小、集成化高、拆装方便、加工灵活、效率高的优点，可满足进行大型复杂结构件的加工需求。另外，根据本专利技术上述实施例的一种面向大型复杂结构件的吸附式加工装置还可以具有以下附加的技术特征：进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述五自由度并联模块的机架通过五根独立的连杆与所述主轴连接。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述五自由度并联模块的第一至第五支链包括电机、连杆和关节，所述五自由度并联模块的五根连杆由五个驱动电机分别单独驱动，以进行直线运动。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述五自由度并联模块能够进行立式加工到卧式加工的相互转变进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述吸附器本体设置在所述支撑架上，吸附器包括连接法兰盘、转动装置和吸附盘。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述转动装置用于调整角度，转动装置包括多种形式；所述吸附盘与所述目标结构件表面紧密接触。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述吸附器能够调整角度。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述吸附盘为电磁铁或吸盘。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是根据本专利技术实施例的一种面向大型复杂结构件的吸附式加工装置的结构示意图；图2是根据本专利技术一个实施例的一种面向大型复杂结构件的吸附式加工装置的五自由度并联模块的结构示意图；图3是根据本专利技术一个实施例的一种面向大型复杂结构件的吸附式加工装置的机架的结构示意图；图4是根据本专利技术一个实施例的一种面向大型复杂结构件的吸附式加工装置的支链、主轴的结构示意图；图5是根据本专利技术一个实施例的一种面向大型复杂结构件的吸附式加工装置的吸附装置的结构示意图；图6是根据本专利技术一个实施例的一种面向大型复杂结构件的吸附式加工装置的吸附器的结构示意图；图7是根据本专利技术一个实施例的一种面向大型复杂结构件的吸附式加工装置中的吸附器的结构示意图；图8是根据本专利技术一个实施例的一种面向大型复杂结构件的吸附式加工装置中的吸附器的结构示意图附图标记说明：五自由度并联模块100；机架110；主轴120；第一支链I：第一电机131；第一连杆132；第一虎克铰133；第一转动关节134；第二支链II：第二电机141；第二连杆142；第二虎克铰143；第二球铰144；第三支链III；第四支链IV：第五支链V；吸附装置200；支撑架210；吸附器220；连接法兰盘221；转轴222；电机223；吸附盘224；直线电机232；伸缩杆233；目标构件300；六点吸附装置400；支撑架410；吸附器420；连接法兰盘421；电机422；升降台423；电机424；转轴425；吸附盘426。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。下面参照附图描述根据本专利技术实施例提出的一种面向大型复杂结构件的吸附式加工装置。图1是根据本专利技术实施例的一种大型复杂结构件的吸附式加工装置的结构示意图。如图1所示，该面向大型复杂结构件的吸附式加工装置包括：吸附装置200和五自由度并联模块100。其中，吸附装置200包括支撑架210和吸附器220，用于吸附目标构件。五自由度并联模块100包括机架110、第一至第五支链和主轴120，通过第一至第五支链直线运动，以实现五自由度的转动。该面向大型复杂结构件的吸附式加工装置具有占地空间小、集成化高、拆装方便、加工灵活、效率高的优点。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，如图2所示，该面向大型复杂结构件的吸附式加工装置包括五自由度并联模块100和吸附装置200，五自由度并联模块100装设有主轴120、第一支链I、第二支链II、第三支链III、第四支链IV、第五支链V，其中，每个支链包括电机、连杆、连接关节。第一支链I包括第一电机131、第一连杆132、第一虎克铰133和第一转动关节134。第一连杆132与第一电机131之间通过螺旋副连接，第一连杆132与机架110之间通过第一虎克铰133连接、第一连杆132与主轴120间通过一个与第一连杆132轴线垂直的第一转动关节134连接。第二支链II包括第二电机141、第二连杆142、第二虎克铰143和第二球铰144。第二连杆142分别于第二电机141以螺旋副本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种面向大型复杂结构件的吸附式加工装置，其特征在于，包括：吸附装置，所述吸附装置包括支撑架和吸附器，用于吸附目标构件，其中，所述吸附器以调整自身角度，并提供吸力；五自由度并联模块，所述五自由度并联模块包括机架、第一至第五支链和主轴，第一至第五支链直线运动，以实现五自由度的转动。

【技术特征摘要】
1.一种面向大型复杂结构件的吸附式加工装置，其特征在于，包括：吸附装置，所述吸附装置包括支撑架和吸附器，用于吸附目标构件，其中，所述吸附器以调整自身角度，并提供吸力；五自由度并联模块，所述五自由度并联模块包括机架、第一至第五支链和主轴，第一至第五支链直线运动，以实现五自由度的转动。2.根据权利要求1所述的面向大型复杂结构件的吸附式加工装置，其特征在于，其中：所述五自由度并联模块的机架通过五根独立的连杆与所述主轴连接。3.根据权利要求2所述的面向大型复杂结构件的吸附式加工装置，其特征在于，其中：所述五自由度并联模块的第一至第五支链包括电机、连杆和关节，五根连杆由五个驱动电机分别单独驱动，以进行直线运动。4.根据权利要求1所述的面...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢福贵，刘辛军，毕伟尧，汪劲松，吕春哲，
申请(专利权)人：清华大学，烟台力凯智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11