一种多自由度制孔装置制造方法及图纸

技术编号:21358136 阅读:23 留言:0更新日期:2019-06-15 08:18
本发明专利技术公开了一种多自由度制孔装置,解决复杂表面制孔的技术难题。其包括姿态调整部分、制孔执行部分及支撑部分,根据待加工位置调节本发明专利技术多自由度制孔装置的各轴,使制孔执行部分到达预设位置,从而分步动作完成制孔。本发明专利技术装置一方面通过并联的多自由度结构,实现了各自由度的独立控制;另一方面采用末端固定前端悬浮的设计,实现制孔执行部分的姿态调整;通过使用蜗轮蜗杆实现了结构紧凑。

A Multi-Degree-of-Freedom Hole Making Device

The invention discloses a multi-degree-of-freedom hole-making device, which solves the technical problem of hole-making on complex surface. It includes attitude adjusting part, drilling execution part and supporting part, adjusting the axes of the multi-degree-of-freedom drilling device according to the position to be processed, so as to make the drilling execution part reach the preset position and complete drilling step by step. On the one hand, the device realizes independent control of each degree of freedom through parallel multi-degree-of-freedom structure; on the other hand, the device realizes attitude adjustment of the hole-making executing part by using the design of fixed front end suspension at the end; and realizes compact structure by using worm wheel and worm.

【技术实现步骤摘要】
一种多自由度制孔装置
本专利技术属于多自由度自动制孔设备的
,特别涉及一种多自由度制孔装置。
技术介绍
由于加工要求的提高,现代机械加工技术及装备发展呈现出高精密、智能化、复合型等趋势。目前常见的制孔机械一般进行XYZ三轴向加工模式,但是随着产品发杂程度的提高,特别是复杂表面,狭窄空间的制孔需求,要求制孔设备有更多自由度及更高集成度。同时,现有加工设备存在加工盲区,工件位置调整需重新定位,对保证加工精度不利,当工件位置不易调整时,精度保证与加工条件的矛盾更加突出。采用固定模式,结构复杂,体积大,难以适应目前的制造需求,设计集成度高,操作灵活的多自由度制孔装置有广泛的需求。
技术实现思路
本专利技术是一种多自由度制孔装置,所要解决的是如何解决复杂表面制孔的技术问题,本专利技术装置一方面通过并联的多自由度结构,实现了各自由度的独立控制;另一方面采用末端固定前端悬浮的设计,实现制孔执行部分的姿态调整;通过使用蜗轮蜗杆实现了结构紧凑。本专利技术的一种多自由度制孔装置,其包括有姿态调整部分、制孔执行部分及支撑部分;Y轴第二滑轨支架(59)、Y轴驱动电机支架(30)固连于底板(1),Y轴驱动电机(4)与Y轴驱动电机支架(30)固连,Y轴驱动轮(2)与Y轴驱动电机(4)固连,Y轴丝杠(57)与Y轴驱动电机支架(30)连接,Y轴丝杠(57)一端与Y轴从动轮(31)固连,Y轴驱动轮(2)与Y轴从动轮(31)同时与第一同步带(3)啮合,Y轴第二滑轨(58)、Y轴第一滑轨(28)固连于Y轴第二滑轨支架(59),Y轴第一滑块(43)、Y轴丝杠螺母(44)、Y轴第二滑块(45)固连于Y轴第一滑块支架(46),Y轴第一滑块(43)、Y轴第二滑块(45)分别与Y轴第二滑轨(58),Y轴第一滑轨(28)连接,Y轴丝杠螺母(44)与Y轴丝杠(57)连接,RX轴转轴(47)一端与RY轴驱动电机支架(26)固连,一端与Y轴滑块支架(46)通过轴承连接,RY轴丝杠螺母(61)通过轴承与RY轴驱动电机支架(26)连接,RY轴丝杠螺母(61)位于RY轴从动轮(25)的内孔且与其固连,RX轴蜗轮(42)与RY轴驱动电机支架(26)固连,RX轴驱动电机支架(27)与Y轴滑块支架(46)固连,RX轴驱动电机(29)与RX轴驱动电机支架(27)固连,RX轴蜗杆(6)通过轴承与Y轴滑块支架(46)连接,RX轴蜗杆(6)与RX轴驱动电机(29)通过第一联轴器(5)固连,RX轴蜗杆(6)与RX轴蜗轮(42)啮合,RY轴丝杠(41)与RY轴丝杠螺母(61)连接,RY轴丝杠(41)通过RY上转轴(40)与RY上转轴滑块(39)连接,RY上转轴滑块(39)位于前端支撑架(48)的滑槽内,前端支撑架(48)与RY轴驱动电机支架(26)通过RY下转轴(49)连接,Z轴支撑板(24)与前端支撑架(48)固连,Z轴滑轨(50)与Z轴支撑板(24)固连,Z轴驱动电机支架(12)与Z轴支撑板(24)固连,Z轴驱动电机(10)与Z轴驱动电机支架(12)固连,Z轴蜗杆(14)通过轴承与Z轴支撑板(24)连接,Z轴丝杠支架(23)与Z轴支撑板(24)固连,Z轴蜗轮(13)与Z轴蜗杆(14)啮合,Z轴丝杠(51)通过轴承与Z轴丝杠支架(23)连接,Z轴蜗轮(13)与Z轴丝杠(51)固连,Z轴滑块(38)与Z轴滑轨(50)连接,Z轴滑块(38)与弯头钻支架(52)固连;Z轴丝杠螺母(22)与Z轴丝杠(51)连接,Z轴丝杠螺母(22)过限位滑套支架(21)内孔并与其固连,且两零件固连在弯头钻支架(52)上,限位滑套(15)套于弯头钻(18)上并与限位滑套支架(21)固连,限位滑块(16)套于弯头钻(18)上并与限位滑块支架(17)固连,限位滑块支架(17)与弯头钻支架(52)固连,第一竖直气缸(20)与第二竖直气缸(37)上端固连于限位滑块支架(17)的两侧,第一竖直气缸(20)与第二竖直气缸(37)下端固连于插套支撑架连接件(36)的两侧,插套支撑架连接件(36)与插套支撑架(34)固连,插套内杆(32)与插套支撑架(34)螺纹连接,插套支撑架限位件(53)位于弯头钻支架(52)的滑槽内并与插套支撑架(34)固连,插套气缸(54)与插套支撑架(34)固连,插套气缸(54)与插套气缸推杆(55)固连,插套气缸推杆(55)前端位于插套支撑架(34)的滑槽内,插套滑块(56)与插套气缸推杆(55)固连,插套滑块(56)位于插套外套支架(35)的滑槽内,插套外套(33)上端嵌套于插套外套支架(35)的凹槽内,钻头(19)与弯头钻(18)螺纹连接。本专利技术的一种多自由度制孔装置工作步骤如下:第一,启动各驱动电机,装置位置调整到合适位置;第二,两个竖直气缸动作,插套支撑架下落,插套外套落入钻模板上的孔内,插套气缸动作,插套外套沿插套内杆向上运动,插套外套膨胀与钻模板的孔内壁抱合;第三,两个竖直气缸断气,弯头钻启动,钻头旋转,Z轴驱动电机启动,钻头向下运动,接触工件,完成制孔。装置姿态调整运动包括以下两类:第一类为直线运动,所述的Y轴驱动电机及Z轴驱动电机分别提供装置沿Y轴及Z轴两个方向的直线运动;此外,装置可置于不同的运动平台上,产生沿X轴方向的直线运动;第二类为旋转运动,所述的RX轴驱动电机及RY轴驱动电机分别提供装置绕X轴及Y轴两个方向的旋转运动。本专利技术与现有技术相比,具有以下有益效果:本专利技术通过并联设置的多自由度结构,实现了各自由度的独立控制;采用末端固定前端悬浮的设计方案,实现执行装置的整体姿态调整;通过使用蜗轮蜗杆等设计,实现紧凑的装置结构。附图说明图1是本专利技术的多自由度制孔装置的结构图。图1A是本专利技术的多自由度制孔装置的另一视角结构图。图1B是图1的前视图。图1C是图2的后视图。图1D是图1的左视图。图1E是图2的右视图。图2是本专利技术的多自由度制孔装置的支撑部分结构图。图2A是本专利技术的多自由度制孔装置的支撑部分的另一视角结构图。图2B是本专利技术底板的结构图。图2C是本专利技术Z轴驱动电机支架的结构图。图2D是本专利技术限位滑块支架的结构图。图2E是本专利技术限位滑块支架的另一视角结构图。图2F是本专利技术Z轴支撑板的结构图。图2G是本专利技术RY轴驱动电机支架的结构图。图2H是本专利技术RY轴驱动电机支架的另一视角结构图。图2I是本专利技术RX轴驱动电机支架的结构图。图2J是本专利技术Y轴驱动电机支架的结构图。图2K是本专利技术第一Y轴滑块支架的结构图。图2L是本专利技术第二Y轴滑块支架的结构图。图3是本专利技术的多自由度制孔装置的制孔执行部分结构图。图3A是本专利技术的多自由度制孔装置的制孔执行部分的另一视角结构图。图3B是本专利技术的多自由度制孔装置的制孔执行部分的分解结构图。图3C是本专利技术制孔执行部分中气缸推动组件的结构图。图3D是本专利技术制孔执行部分中气缸推动组件的另一视角结构图。图3E是本专利技术的插套气缸推杆结构图。图3F是本专利技术制孔执行部分中插套限位组件的结构图。图4是本专利技术Y轴单元的结构图。图4A是本专利技术Y轴单元的另一视角结构图。图4B是本专利技术Y轴单元的分解结构图。图5是本专利技术Z轴单元的结构图。图5A是本专利技术Z轴单元的分解结构图。图6是本专利技术RX轴单元的结构图。图6A是本专利技术RX轴单元的分解结构图。图7是本专利技术RY轴单元的结构图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多自由度制孔装置,其特征在于:包括有姿态调整部分、制孔执行部分及支撑部分;Y轴第二滑轨支架(59)、Y轴驱动电机支架(30)固连于底板(1),Y轴驱动电机(4)与Y轴驱动电机支架(30)固连,Y轴驱动轮(2)与Y轴驱动电机(4)固连,Y轴丝杠(57)与Y轴驱动电机支架(30)连接,Y轴丝杠(57)一端与Y轴从动轮(31)固连,Y轴驱动轮(2)与Y轴从动轮(31)同时与第一同步带(3)啮合,Y轴第二滑轨(58)、Y轴第一滑轨(28)固连于Y轴第二滑轨支架(59),Y轴第一滑块(43)、Y轴丝杠螺母(44)、Y轴第二滑块(45)固连于Y轴第一滑块支架(46),Y轴第一滑块(43)、Y轴第二滑块(45)分别与Y轴第二滑轨(58),Y轴第一滑轨(28)连接,Y轴丝杠螺母(44)与Y轴丝杠(57)连接,RX轴转轴(47)一端与RY轴驱动电机支架(26)固连,一端与Y轴滑块支架(46)通过轴承连接,RY轴丝杠螺母(61)通过轴承与RY轴驱动电机支架(26)连接,RY轴丝杠螺母(61)位于RY轴从动轮(25)的内孔且与其固连,RX轴蜗轮(42)与RY轴驱动电机支架(26)固连,RX轴驱动电机支架(27)与Y轴滑块支架(46)固连,RX轴驱动电机(29)与RX轴驱动电机支架(27)固连,RX轴蜗杆(6)通过轴承与Y轴滑块支架(46)连接,RX轴蜗杆(6)与RX轴驱动电机(29)通过第一联轴器(5)固连,RX轴蜗杆(6)与RX轴蜗轮(42)啮合,RY轴丝杠(41)与RY轴丝杠螺母(61)连接,RY轴丝杠(41)通过RY上转轴(40)与RY上转轴滑块(39)连接,RY上转轴滑块(39)位于前端支撑架(48)的滑槽内,前端支撑架(48)与RY轴驱动电机支架(26)通过RY下转轴(49)连接,Z轴支撑板(24)与前端支撑架(48)固连,Z轴滑轨(50)与Z轴支撑板(24)固连,Z轴驱动电机支架(12)与Z轴支撑板(24)固连,Z轴驱动电机(10)与Z轴驱动电机支架(12)固连,Z轴蜗杆(14)通过轴承与Z轴支撑板(24)连接,Z轴丝杠支架(23)与Z轴支撑板(24)固连,Z轴蜗轮(13)与Z轴蜗杆(14)啮合,Z轴丝杠(51)通过轴承与Z轴丝杠支架(23)连接,Z轴蜗轮(13)与Z轴丝杠(51)固连,Z轴滑块(38)与Z轴滑轨(50)连接,Z轴滑块(38)与弯头钻支架(52)固连;Z轴丝杠螺母(22)与Z轴丝杠(51)连接,Z轴丝杠螺母(22)过限位滑套支架(21)内孔并与其固连,且两零件固连在弯头钻支架(52)上,限位滑套(15)套于弯头钻(18)上并与限位滑套支架(21)固连,限位滑块(16)套于弯头钻(18)上并与限位滑块支架(17)固连,限位滑块支架(17)与弯头钻支架(52)固连,第一竖直气缸(20)与第二竖直气缸(37)上端固连于限位滑块支架(17)的两侧,第一竖直气缸(20)与第二竖直气缸(37)下端固连于插套支撑架连接件(36)的两侧,插套支撑架连接件(36)与插套支撑架(34)固连,插套内杆(32)与插套支撑架(34)螺纹连接,插套支撑架限位件(53)位于弯头钻支架(52)的滑槽内并与插套支撑架(34)固连,插套气缸(54)与插套支撑架(34)固连,插套气缸(54)与插套气缸推杆(55)固连,插套气缸推杆(55)前端位于插套支撑架(34)的滑槽内,插套滑块(56)与插套气缸推杆(55)固连,插套滑块(56)位于插套外套支架(35)的滑槽内,插套外套(33)上端嵌套于插套外套支架(35)的凹槽内,钻头(19)与弯头钻(18)螺纹连接。...

【技术特征摘要】
1.一种多自由度制孔装置,其特征在于:包括有姿态调整部分、制孔执行部分及支撑部分;Y轴第二滑轨支架(59)、Y轴驱动电机支架(30)固连于底板(1),Y轴驱动电机(4)与Y轴驱动电机支架(30)固连,Y轴驱动轮(2)与Y轴驱动电机(4)固连,Y轴丝杠(57)与Y轴驱动电机支架(30)连接,Y轴丝杠(57)一端与Y轴从动轮(31)固连,Y轴驱动轮(2)与Y轴从动轮(31)同时与第一同步带(3)啮合,Y轴第二滑轨(58)、Y轴第一滑轨(28)固连于Y轴第二滑轨支架(59),Y轴第一滑块(43)、Y轴丝杠螺母(44)、Y轴第二滑块(45)固连于Y轴第一滑块支架(46),Y轴第一滑块(43)、Y轴第二滑块(45)分别与Y轴第二滑轨(58),Y轴第一滑轨(28)连接,Y轴丝杠螺母(44)与Y轴丝杠(57)连接,RX轴转轴(47)一端与RY轴驱动电机支架(26)固连,一端与Y轴滑块支架(46)通过轴承连接,RY轴丝杠螺母(61)通过轴承与RY轴驱动电机支架(26)连接,RY轴丝杠螺母(61)位于RY轴从动轮(25)的内孔且与其固连,RX轴蜗轮(42)与RY轴驱动电机支架(26)固连,RX轴驱动电机支架(27)与Y轴滑块支架(46)固连,RX轴驱动电机(29)与RX轴驱动电机支架(27)固连,RX轴蜗杆(6)通过轴承与Y轴滑块支架(46)连接,RX轴蜗杆(6)与RX轴驱动电机(29)通过第一联轴器(5)固连,RX轴蜗杆(6)与RX轴蜗轮(42)啮合,RY轴丝杠(41)与RY轴丝杠螺母(61)连接,RY轴丝杠(41)通过RY上转轴(40)与RY上转轴滑块(39)连接,RY上转轴滑块(39)位于前端支撑架(48)的滑槽内,前端支撑架(48)与RY轴驱动电机支架(26)通过RY下转轴(49)连接,Z轴支撑板(24)与前端支撑架(48)固连,Z轴滑轨(50)与Z轴支撑板(24)固连,Z轴驱动电机支架(12)与Z轴支撑板(24)固连,Z轴驱动电机(10)与Z轴驱动电机支架(12)固连,Z轴蜗杆(14)通过轴承与Z轴支撑板(24)连接,Z轴丝杠支架(23)与Z轴...

【专利技术属性】
技术研发人员:张德远李少敏耿大喜姜兴刚路正惠滕云龙李军张明亮唐辉何凤涛陈雪梅陈爱民
申请(专利权)人:北京航空航天大学成都飞机工业集团有限责任公司
类型:发明
国别省市:北京,11

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