The invention relates to a large complex component in-situ processing multi robot system equipment, which belongs to the advanced manufacturing technology field, including a mobile processing robot, a mobile dual arm processing robot, an adsorption processing robot, a mobile milling robot and a mobile grinding robot. The five sets of robots together constitute a large complex component in-situ processing multi robot system equipment, which can achieve a variety of different installation surfaces parallel milling, drilling and grinding and other efficient high-precision machining, and complete the collaborative in-situ processing of large complex components by multi mobile robots.
【技术实现步骤摘要】
一种大型复杂构件原位加工多机器人系统装备
本专利技术涉及先进制造
，具体地，本专利技术涉及一种大型复杂构件原位加工多机器人系统装备。
技术介绍
随着我国载人深空探测、探月工程、空间飞行器在轨服务与维护、天地一体化信息网络等国家重大专项的逐步推进，对大型舱体类航天器构件的数量、尺度、轻质化和精度提出新的需求。超大型航天器一般由多个铝合金舱体类构件组成，此类构件具有尺寸大、刚性弱、结构复杂等特点，加工中易变形、精度难以保证。目前由于任务需求，舱体的尺寸不断增大，已大大超出了现有机床的加工行程，而传统使用“分体离线加工-在线检测”制造模式，将舱体分为多个柱段进行加工，然后再焊接到一起，检测整体精度，需要对舱体载荷支架等零件进行拆卸、运送、加工、复位安装、测量调整等，上述流程需反复循环迭代直至达到质量要求，存在工艺不稳定、过程复杂、柔性差、周期长等问题。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的技术问题，本专利技术提出一种大型复杂构件原位加工多机器人系统装备，能够实现多种不同安装面并行铣削、制孔与打磨等高效高精加工，完成大型复杂构件的多移动机器人协同原位加工。为达到上述目的，本专利技术提出了一种大型复杂构件原位加工多机器人系统装备，包括：移动式加工机器人1、移动式双臂加工机器人2、吸附式加工机器人3、移动式铣削机器人4和用于磨抛表面粗糙安装面的移动式打磨机器人5；移动式加工机器人1包括第一移动平台11、二自由度定位机构12和第一五自由度模块13，二自由度定位机构12固装在第一移...
【技术保护点】
1.一种大型复杂构件原位加工多机器人系统装备，其特征在于，包括：移动式加工机器人(1)、移动式双臂加工机器人(2)、吸附式加工机器人(3)、移动式铣削机器人(4)和移动式打磨机器人(5)；/n所述移动式加工机器人(1)用于加工精度要求高的安装面，包括第一移动平台(11)、二自由度定位机构(12)和第一五自由度模块(13)，所述二自由度定位机构(12)固装在第一移动平台(11)上；/n所述移动式双臂加工机器人(2)用于加工弱刚性安装面，所述移动式双臂加工机器人(2)包括第二移动平台(21)、辅助支撑机器人(23)和加工机器人(22)，所述辅助支撑机器人(23)和所述加工机器人(22)设置于所述第二移动平台(21)上；/n所述吸附式加工机器人(3)用于大型构件顶部安装面加工，所述吸附式加工机器人(3)包括三自由度吸附装置(31)和第二五自由度模块(32)；/n所述移动式铣削机器人(4)用于加工精度要求一般的安装面，包括第三移动平台(41)、第三六自由度串联机械臂(42)和铣削加工执行器(43)，所述第三六自由度串联机械臂(42)设置于所述第三移动平台(41)上；/n所述移动式打磨机器人(5...
【技术特征摘要】
1.一种大型复杂构件原位加工多机器人系统装备，其特征在于，包括：移动式加工机器人(1)、移动式双臂加工机器人(2)、吸附式加工机器人(3)、移动式铣削机器人(4)和移动式打磨机器人(5)；
所述移动式加工机器人(1)用于加工精度要求高的安装面，包括第一移动平台(11)、二自由度定位机构(12)和第一五自由度模块(13)，所述二自由度定位机构(12)固装在第一移动平台(11)上；
所述移动式双臂加工机器人(2)用于加工弱刚性安装面，所述移动式双臂加工机器人(2)包括第二移动平台(21)、辅助支撑机器人(23)和加工机器人(22)，所述辅助支撑机器人(23)和所述加工机器人(22)设置于所述第二移动平台(21)上；
所述吸附式加工机器人(3)用于大型构件顶部安装面加工，所述吸附式加工机器人(3)包括三自由度吸附装置(31)和第二五自由度模块(32)；
所述移动式铣削机器人(4)用于加工精度要求一般的安装面，包括第三移动平台(41)、第三六自由度串联机械臂(42)和铣削加工执行器(43)，所述第三六自由度串联机械臂(42)设置于所述第三移动平台(41)上；
所述移动式打磨机器人(5)用于磨抛表面粗糙安装面，包括第四移动平台(51)、第四六自由度串联机械臂(52)和打磨头(53)，所述第四六自由度串联机械臂(52)设置于所述第四移动平台(51)上。
2.根据权利要求1所述的一种大型复杂构件原位加工多机器人系统装备，其特征在于，所述辅助支撑机器人(23)包括第一六自由度串联机械臂(231)和辅助支撑装置(232)；
所述加工机器人(22)包括第二六自由度串联机械臂(221)、测量装置(223)和加工执行装置(222)，所述加工执行装置(222)安装在所述第二六自由度串联机械臂(221)末端，所述测量装置(223)通过主动驱动的转动副与所述加工执行装置(222)连接。
3.根据权利要求3所述的一种大型复杂构件原位加工多机器人系统装备，其特征在于，所述移动式加工机器人(1)的第一五自由度模块(13)包括第一支链(131)、第二支链(132)、第三支链(133)、第四支链(134)、第五支链(135)、第一桁架式基座(137)和第一主轴(136)，所述第二支链(132)、第三支链(133)、第四支链(134)和第五支链(135)具有相同的结构；
所述第一支链(131)包括第一中空电机(1312)、第一螺母(1313)、第一丝杠(1314)，所述第一中空电机(1312)与所述第一螺母(1313)连接，所述第一螺母(1313)与所述第一丝杠(1314)连接，所述第一中空电机(1312)可以通过驱动所述第一螺母(1313)转动控制所述第一丝杠(1314)的伸长和缩短，所述第一中空电机(1312)通过两个轴线垂直且相交的转动副连接到所述第一桁架式基座(137)上；所述第一丝杠(1314)通过转动副连接到所述第一主轴(136)上；
所述第二支链(132)包括第二中空电机(1322)、第二螺母(1323)、第二丝杠(1321)，所述第二中空电机(1322)与所述第二螺母(1323)连接，所述第二螺母(1323)与所述第二丝杠(1321)连接，所述第二中空电机(1322)可以通过驱动所述第二螺母(1323)转动控制所述第二丝杠(1321)的伸长和缩短；所述第二中空电机(1322)通过两个轴线垂直且相交的转动副连接到所述第一桁架式基座上；所述第二丝杠通过两个轴线垂直且相交的转动副连接到所述第一主轴(136)上。
4.根据权利要求1或2所述的一种大型复杂构件原位加工多机器人系统装备，其特征在于，所述移动式加工机器人(1)的二自由度定位机构(12)包括：筋板(121)、第一电机(122)、第三丝杠(1211)、第二电机(123)、第四丝杠(1214)、第三螺母(1213)、第四螺母(1212)、第一连杆(124)、第二连杆(125)、第一大臂(1210)、第二大臂(129)、三角形连接板(126)、第三连杆(127)、末端连接件(128)；
所述第一电机(122)通过转动副连接到所述筋板(121)上，所述第二电机(123)通过转动副连接到所述筋板(121)上，所述第三丝杠(1211)连接到所述第一电机(122)上，所述第一电机(122)可以驱动所述第三丝杠(1211)转动，所述第四丝杠(1214)连接到所述第二电机(123)上，所述第二电机(123)可以驱动所述第四丝杠(1214)转动，所述第三螺母(1213)安装到所述第三丝杠(1211)上，所述第四螺母(1212)安装到所述第四丝杠(1214)上，所述第三螺母(1213)通过转动副连接到所述第一大臂(1210)上，所述第四螺母(1212)通过转动副连接到所述第二大臂(129)上，所述第一大臂(1210)具有X形的筋结构，所述第一连杆(124)、所述第三螺母(...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘辛军，谢福贵，梅斌，乐毅，朱利民，
申请(专利权)人：清华大学，北京卫星制造厂有限公司，上海交通大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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