A robot automatic riveting and grinding system relates to the field of riveting and riveting and grinding technology for aeronautical wing plate workpieces. The invention solves the problem that the existing robotic automatic grinding method can not consider riveting process and post-processing process comprehensively, and can not aim at the situation of robotic automatic riveting grinding system for small and medium-sized workpieces such as wing plates. The invention comprises a part conveying module, a part conveying module, a part clamping and turning module, a part riveting module, a part grinding protection module and a part grinding module; a part conveying module is mounted on a part conveying module, and a part clamping and turning module corresponds to a part conveying module; a part riveting module is located on the other side of the riveting conveying module, and a part grinding module. On the other side of the grinding handling module, there is a part grinding protection module between the parts grinding module and the grinding handling module. The invention is used for riveting and grinding of wing plate components.
【技术实现步骤摘要】
一种机器人自动化铆接打磨系统
本专利技术涉及航空翼板类工件压铆铆接及打磨
,具体涉及一种机器人自动化铆接打磨系统。
技术介绍
根据航空标准规定，普通铆接工艺主要分为手铆、锤铆和压铆等方式，具体的铆接方式需要根据待加工工件的形式确定。压铆的方式主要分为人工、专用设备及机器人压铆方式。而铆接后处理可采用铣削或效果相同的方式。现有的铆接加工方式中，铆接自动化采用专用设备的方式较多，但专用设备加工柔性不大，对于多种规格的零件缺乏适应能力。在利用机器人进行铆接的方式中，通常是应用在汽车制造、航空制造等领域，其中应用较多的典型方式是利用铆枪构成机器人钻铆系统，对飞机蒙皮进行铆接，在这方式中，通常需要构建较为庞大的系统，在铆接部分的两端分别采用自动化设备完成铆接，但这种方式仅能应用于飞机蒙皮类等尺寸较大型工件的铆接，同时各部分自动化设备的协同工作对控制系统性能要求较高。现有的磨削加工方式中，利用自动化设备的方式主要分为两种，一种方式是自动化设备的末端执行器为磨削工具，以机器人为例，叶片的加工是最典型的应用，机器人末端固定砂轮等磨削工具，待加工工件置于工装上，机器人按预定轨...
【技术保护点】
1.一种机器人自动化铆接打磨系统，其特征在于：它包括零件输送模块(1)、零件搬运模块、零件夹持及翻转模块、零件铆接模块(2)、零件打磨保护模块(3)和零件打磨模块(4)；零件输送模块(1)包括第一皮带输送机(1‑1)、第二皮带输送机(1‑2)、两个托盘(1‑3)、两个随形垫板(1‑4)和多个限位柱(1‑5)，第一皮带输送机(1‑1)和第二皮带输送机(1‑2)并列排布，两个托盘(1‑3)分别固定安装在第一皮带输送机(1‑1)和第二皮带输送机(1‑2)的皮带上，每个托盘(1‑3)上分别安装有一个随形垫板(1‑4)和多个限位柱(1‑5)，第一皮带输送机(1‑1)和第二皮带输送机(...
【技术特征摘要】
1.一种机器人自动化铆接打磨系统，其特征在于：它包括零件输送模块(1)、零件搬运模块、零件夹持及翻转模块、零件铆接模块(2)、零件打磨保护模块(3)和零件打磨模块(4)；零件输送模块(1)包括第一皮带输送机(1-1)、第二皮带输送机(1-2)、两个托盘(1-3)、两个随形垫板(1-4)和多个限位柱(1-5)，第一皮带输送机(1-1)和第二皮带输送机(1-2)并列排布，两个托盘(1-3)分别固定安装在第一皮带输送机(1-1)和第二皮带输送机(1-2)的皮带上，每个托盘(1-3)上分别安装有一个随形垫板(1-4)和多个限位柱(1-5)，第一皮带输送机(1-1)和第二皮带输送机(1-2)的皮带在输送机电机的驱动下带动托盘(1-3)前后移动；零件搬运模块包括铆接用搬运模块(5)和打磨用搬运模块(6)，所述铆接用搬运模块(5)和打磨用搬运模块(6)的结构相同，铆接用搬运模块(5)架设在第一皮带输送机(1-1)的一端，打磨用搬运模块(6)架设在第二皮带输送机(1-2)的一端，零件搬运模块用于完成对工件的抓取及放置动作；零件夹持及翻转模块包括压铆用夹持及翻转模块(7)和打磨用夹持及翻转模块(8)，压铆用夹持及翻转模块(7)和打磨用夹持及翻转模块(8)的结构相同，压铆用夹持及翻转模块(7)和打磨用夹持及翻转模块(8)均位于第二皮带输送机(1-2)的一侧，压铆用夹持及翻转模块(7)与铆接用搬运模块(5)对应设置，打磨用夹持及翻转模块(8)与打磨用搬运模块(6)对应设置，零件夹持及翻转模块用于完成对工件的装卡和翻转并实现工件的双面压铆；零件铆接模块(2)位于铆接用搬运模块(5)的另一侧，铆接用搬运模块(5)用于将第一皮带输送机(1-1)的托盘(1-3)上的工件运送至压铆用夹持及翻转模块(7)上，并通过零件铆接模块(2)对工件进行双面压铆，铆接用搬运模块(5)还用于将压铆后的工件运送至第二皮带输送机(1-2)的托盘(1-3)上；零件打磨模块(4)位于打磨用搬运模块(6)的另一侧，零件打磨模块(4)与打磨用搬运模块(6)之间设有零件打磨保护模块(3)，打磨用搬运模块(6)用于将第二皮带输送机(1-2)的托盘(1-3)上的工件运送至打磨用夹持及翻转模块(8)上，打磨用夹持及翻转模块(8)用于将工件安装在零件打磨保护模块(3)上，并通过零件打磨模块(4)对工件进行打磨。2.根据权利要求1所述的一种机器人自动化铆接打磨系统，其特征在于：铆接用搬运模块(5)包括主框架(5-1)、悬梁架(5-2)、平移架(5-3)、平移机构、第一升降架(5-4)、第一升降机构、四个吸盘(5-5)和摆动定位机构(5-6)；平移机构包括平移直线导轨(5-7)、平移电机和平移滚珠丝杠副，悬梁架(5-2)固定安装在主框架(5-1)的上部，平移直线导轨(5-7)沿悬梁架(5-2)的长度方向固定安装在悬梁架(5-2)上，平移架(5-3)位于悬梁架(5-2)的下部，平移架(5-3)的上端与平移直线导轨(5-7)的滑块固接，平移架(5-3)通过平移直线导轨(5-7)与悬梁架(5-2)可滑动连接；平移电机固定安装在悬梁架(5-2)上，平移电机与平移架(5-3)之间设有平移滚珠丝杠副，平移滚珠丝杠副的丝杠与平移电机的输出轴连接，平移滚珠丝杠副的丝母与平移架(5-3)固接；第一升降机构包括升降直线导轨(5-8)和升降气缸(5-9)，升降直线导轨(5-8)沿竖直方向固定安装在平移架(5-3)上，第一升降架(5-4)位于平移架(5-3)的下部，第一升降架(5-4)的侧壁与升降直线导轨(5-8)的滑块固接，第一升降架(5-4)通过升降直线导轨(5-8)与平移架(5-3)可滑动连接；第一升降架(5-4)和平移架(5-3)之间设有升降气缸(5-9)，升降气缸(5-9)的活塞杆竖直向下设置，升降气缸(5-9)固定安装在平移架(5-3)上，升降气缸(5-9)的活塞杆与第一升降架(5-4)固接；第一升降架(5-4)的底部四角安装有四个吸盘(5-5)，摆动定位机构(5-6)设置在主框架(5-1)的中部横梁上。3.根据权利要求2所述的一种机器人自动化铆接打磨系统，其特征在于：摆动定位机构(5-6)包括两个摆动定位单元，两个摆动定位单元并排安装在主框架(5-1)的中部横梁上；每个摆动定位单元包括摆动气缸(5-6-1)、摆杆(5-6-2)和滚轮(5-6-3)，摆杆(5-6-2)水平设置，摆杆(5-6-2)的一端与摆动气缸(5-6-1)转动连接，摆动气缸(5-6-1)安装在主框架(5-1)的中部横梁上，摆杆(5-6-2)的另一端与滚轮(5-6-3)转动连接。4.根据权利要求1或3所述的一种机器人自动化铆接打磨系统，其特征在于：压铆用夹持及翻转模块(7)包括固定支架(7-1)、数控旋转工作台(7-2)和两个夹持翻转单元，固定支架(7-1)通过地脚螺栓固定在地面上，数控旋转工作台(7-2)同轴设置在固定支架(7-1)的上部，数控旋转工作台(7-2)的底面与固定支架(7-1)固接，两个夹持翻转单元相背设置在数控旋转工作台(7-2)的工作台面上；每个夹持翻转单元包括翻转驱动系统(7-3)、翻转机构(7-4)和夹持机构(7-5)，翻转驱动系统(7-3)安装在数控旋转工作台(7-2)的工作台面上，翻转机构(7-4)设置在数控旋转工作台(7-2)的一侧，夹持机构(7-5)安装在翻转机构(7-4)上，翻转机构(7-4)与翻转驱动系统(7-3)的动力输出端连接；翻转驱动系统(7-3)包括蜗轮蜗杆传动副(7-3-1)、翻转驱动电机(7-3-2)、翻转驱动轴(7-3-3)和翻转轴承座(7-3-4)，翻转驱动电机(7-3-2)的输出轴水平设置，翻转驱动电机(7-3-2)固定安装在数控旋转工作台(7-2)的工作台面的一侧，翻转驱动轴(7-3-3)与翻转驱动电机(7-3-2)的输出轴垂直设置，翻转驱动轴(7-3-3)安装在翻转轴承座(7-3-4)上，翻转轴承座(7-3-4)固定安装在数控旋转工作台(7-2)的工作台面的一侧，翻转驱动电机(7-3-2)和翻转驱动轴(7-3-3)之间设有蜗轮蜗杆传动副(7-3-1)，翻转驱动电机(7-3-2)的输出轴与蜗轮蜗杆传动副(7-3-1)的蜗杆连接，翻转驱动轴(7-3-3)的一端安装有蜗轮蜗杆传动副(7-3-1)的齿轮，所述蜗杆与齿轮相啮合，翻转驱动轴(7-3-3)的另一端与翻转机构(7-4)连接。5.根据权利要求4所述的一种机器人自动化铆接打磨系统，其特征在于：翻转机构(7-4)包括翻转架(7-4-1)、夹紧固定架(7-4-2)、夹紧移动架(7-4-3)、第一随形托板(7-4-4)、随形压板(7-4-5)、橡胶垫、夹持气缸(7-4-6)和夹紧直线导轨(7-4-7)，翻转架(7-4-1)竖直设置，翻转架(7-4-1)的一侧与翻转驱动轴(7-3-3)的另一端连接，夹紧直线导轨(7-4-7)竖直设置在翻转架(7-4-1)的另一侧，夹紧直线导轨(7-4-7)的导轨与翻转架(7-4-1)固接，夹紧移动架(7-4-3)、随形压板(7-4-5)、第一随形托板(7-4-4)和夹紧固定架(7-4-2)由上至下依次设置在翻转架(7-4-1)的另一侧，夹紧移动架(7-4-3)的一端与夹紧直线导轨(7-4-7)的滑块固接，夹紧移动架(7-4-3)通过夹紧直线导轨(7-4-7)与翻转架(7-4-1)滑动连接，随形压板(7-4-5)固定安装在夹紧移动架(7-4-3)的下端面上；夹紧固定架(7-4-2)的一端与翻转架(7-4-1)固接，第一随形托板(7-4-4)固定安装在夹紧固定架(7-4-2)的上端面上，夹持气缸(7-4-6)的活塞杆竖直设置，夹持气缸(7-4-6)固定在夹紧固定架(7-4-2)的下端面上，夹持气缸(7-4-6)的活塞杆穿过夹紧固定架(7-4-2)和第一随形托板(7-4-4)并与随形压板(7-4-5)固接；夹紧移动架(7-4-3)和随形压板(7-4-5)的一侧开设有两个用于与吸盘(5-5)的连杆配合的第一滑槽(7-4-8)，随形压板(7-4-5)的下端面和第一随形托板(7-4-4)的上端面上均设有橡胶垫。6.根据权利要求5所述的一种机器人自动化铆接打磨系统，其特征在于：零件铆接模块(2)包括第一机器人本体(2-1)和集成工作头组件(2-2)，集成工作头组件(2-2)安装在第一机器人本体(2-1)的执行末端；集成工作头组件(2-2)包括集成工作头(2-2-1)、过孔组件(2-2-2)、插钉组件(2-2-3)、剪钉组件(2-2-4)和压铆组件(2-2-5)，集成工作头(2-2-1)为圆柱形结构，过孔组件(2-2-2)、插钉组件(2-2-3)和压铆组件(2-2-5)沿集成工作头(2-2-1)的周向方向顺时针依次设置在集成工作头(2-2-1)的侧壁上，插钉组件(2-2-3)的下方设有剪钉组件(2-2-4)，剪钉组件(2-2-4)固定安装在集成工作头(2-2-1)的侧壁上；插钉组件(2-2-3)包括插钉单元和供钉单元，插钉单元包括插钉盒(2-2-3-1)、插钉盒盖(2-2-3-6)、视觉定位系统(2-2-3-9)、插钉气缸(2-2-3-10)、位置检测开关(2-2-3-11)和夹钉装置(2-2-3-12)，插钉盒(2-2-3-1)竖直设置，插钉盒盖(2-2-3-6)安装在插钉盒(2-2-3-1)的上部，插钉气缸(2-2-3-10)的活塞杆竖直向下设置，插钉气缸(2-2-3-10)的上端固定...
【专利技术属性】
技术研发人员：杜志江，高永卓，董为，李明洋，王勇智，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23
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