多自由度并联钻铆机构及带有其的整体移动式加工装备制造技术

一种多自由度并联钻铆机构及带有其的整体移动式加工装备，属于机械加工设计技术领域。所述多自由度并联钻铆机构，包括基座所述基座上设置有三个第一电机，每个第一电机的输出端均通过摆动机构与连接块转动连接，连接块远离基座的一侧的中心设有工具头组件，工具头组件包括第二电机和工具头，摆动机构包括第一摆杆和第二摆杆，第一摆杆的一端与第一电机的输出端固连，第一摆杆的另一端与第二摆杆的一端转动连接，第二摆杆的另一端与连接块转动连接，第一电机和第二电机均与第一控制器连接。所述多自由度并联钻铆机构姿态调整能力强、结构紧凑、刚度高、动态响应快，适用于高精度的平面钻铆工艺，能够构成整体移动式加工装备。

Parallel drilling and riveting mechanism with multiple degrees of freedom and its integral mobile processing equipment

【技术实现步骤摘要】
多自由度并联钻铆机构及带有其的整体移动式加工装备
本技术涉及机械加工设计
，特别涉及一种多自由度并联钻铆机构及带有其的整体移动式加工装备。
技术介绍
飞机装配是一项涉及多学科的综合性集成技术，飞机零部件之间采用多种连接方式,如钻铆、焊接、螺栓连接等,钻铆由于操作工艺容易掌握，使用设备能适应多样结构，又能应用于金属合金及复合材料板的连接，其中铆接因具有重量轻、强度高的优势,因此实际应用最广泛,传统手工钻铆工艺出现劳动条件差、生产效率低、精度不高和装配质量不稳定,难以保证寿命要求,传统的手工铆接形成的结构疲劳性能低，铆接变形较大，加上生产上劳动强度大，易产生人为因素误差，极大影响了结构的质量，对于普通的钻铆机器人一般为机械手与钻磨头的串联，由于飞机外壳体型巨大，对于钻铆机的要求也选用型号较大，导致钻铆的位置精度低。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的钻铆机构精度低、装配质量不稳定、生产效率低等技术问题，本技术提供了一种多自由度并联钻铆机构及带有其的整体移动式加工装备，其姿态调整能力强、结构紧凑、刚度高、动态响应快，适用于高精度的平面钻铆工艺，能够构成高速度、高精度、高柔性的带有多自由度并联钻铆机构的整体移动式加工装备，也能够作为加工机床或者机器人的末端执行器。为了实现上述目的，本技术的技术方案是：一种多自由度并联钻铆机构，包括基座，所述基座上设置有三个第一电机，每个所述第一电机的输出端均通过摆动机构与连接块转动连接，所述连接块远离基座的一侧的中心设有工具头组件，所述工具头组件包括第二电机和工具头；所述摆动机构包括第一摆杆和第二摆杆，所述第一摆杆的一端与第一电机的输出端固连，所述第一摆杆的另一端与第二摆杆的一端转动连接，所述第二摆杆的另一端与连接块转动连接；所述第一电机和第二电机均与第一控制器连接。所述三个第一电机的连线成等边三角形，所述连接块上分别与第二摆杆的另一端连接的连接处的连线成等边三角形。所述第一摆杆的另一端和连接块均分别设置有连接柱，所述第二摆杆的两端均分别设有通孔、锁紧开口和锁紧螺栓，所述连接柱与对应的通孔转动连接，所述锁紧螺栓与锁紧开口连接，所述锁紧螺栓远离锁紧开口的一侧与第三电机连接，所述第三电机与第一控制器连接。所述第二电机与连接块固定连接，所述第二电机的输出端与工具头连接，所述工具头与连接块垂直设置，所述工具头为钻头或者铆钉。所述基座为三角形平面结构，所述基座上设有凹槽，所述凹槽的数量为三个。一种带有多自由度并联钻铆机构的整体移动式加工装备，采用多自由度并联钻铆机构，包括底座，所述底座的上方设有第一移动丝杠，所述第一移动丝杠与第一电机螺母螺接，所述第一电机螺母与移动底座固连，所述移动底座与底座滑动连接，所述移动底座的上方设有升降平台，所述升降平台设有第二电机螺母，所述第二电机螺母与第二移动丝杠螺接，所述升降平台远离第一电机螺母的一侧设有气动伸缩平台，所述气动伸缩平台远离升降平台的一侧与基座远离工具头组件的一侧连接，所述第一电机螺母、第二电机螺母和气动伸缩平台均与第二控制器连接。所述第一移动丝杠的两端均分别与轴承滑块转动连接，所述轴承滑块与底座的上表面固连。所述第二移动丝杠的一端与移动底座转动连接，所述第二移动丝杠的另一端与固定台转动连接，所述固定台通过支架与底座固连。所述第一移动丝杠的长度方向、第二移动丝杠的长度方向和气动伸缩平台的伸缩方向均相互垂直。本技术的有益效果：本技术通过底座上方两侧均固定安装有轴承滑块，两个轴承滑块之间转动连接有第一移动丝杠，第一移动丝杠外螺接有第一电机螺母，使第一电机螺母能够带动第一移动丝杠旋转，由于第一电机螺母与升降平台相连，受重力影响使第一移动丝杠在轴承滑块之间转动，从而实现第一电机螺母在水平方向的移动；升降平台内安装有第二电机螺母，第二电机螺母内螺接有第二移动丝杠，第二移动丝杠的下端安装在移动底座上，第二移动丝杠上端安装在固定台上，使第二电机螺母能够带动升降平台旋转，受重力影响，升降平台无法旋转，从而使第二移动丝杠在移动底座和固定台之间旋转，使升降平台能够实现在竖直方向的移动，通过升降平台侧面安装的气动伸缩平台与多自由度并联钻铆机构连接，使升降平台通过气动伸缩平台带动多自由度并联钻铆机构实现前后方向的移动，通过第二控制器对第一电机螺母、第二电机螺母和气动伸缩平台进行控制，使整个多自由度并联钻铆机构实现了一个粗定位。多自由度并联钻铆机构的三个第一电机的连线成等边三角形，每个第一电机的输出端与第一摆杆的一端固连，第一摆杆的另一端与与第二摆杆的一端通过转动，第二摆杆的另一端与连接块转动连接，连接块上分别与第二摆杆的另一端连接的连接处的连线成等边三角形，连接块远离基座的一侧的中心设有工具头组件，使整个多自由度并联钻铆机构形成三自由度平面RRR并联机构，从而带动工具头实现高精度的定位及加工。附图说明图1是本技术提供的多自由度并联钻铆机构的立体示意图；图2是本技术提供的多自由度并联钻铆机构的俯视示意图；图3是本技术提供的带有多自由度并联钻铆机构的整体移动式加工装备的立体示意图；图4是本技术提供的带有多自由度并联钻铆机构的整体移动式加工装备的后视示意图；图5是本技术提供的第二摆杆的通孔、锁紧开口和锁紧螺栓的结构示意图；图6是本技术提供的第二摆杆与第一摆杆连接的结构示意图。其中，1、底座，2、轴承滑块，3、第一移动丝杠，4、第一电机螺母，5、移动底座，6、第二移动丝杠，7、升降平台，8、第二电机螺母，9、气动伸缩平台，10、固定台，11、多自由度并联钻铆机构，12、基座，13、凹槽，14、第一电机，15、第一摆杆，16、第二摆杆，17、连接块，18、工具头组件，19、通孔，20、锁紧开口，21、锁紧螺栓，22、第三电机。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。为了解决现有技术存在的问题，如图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多自由度并联钻铆机构，其特征在于，包括基座，所述基座上设置有三个第一电机，每个所述第一电机的输出端均通过摆动机构与连接块转动连接，所述连接块远离基座的一侧的中心设有工具头组件，所述工具头组件包括第二电机和工具头；/n所述摆动机构包括第一摆杆和第二摆杆，所述第一摆杆的一端与第一电机的输出端固连，所述第一摆杆的另一端与第二摆杆的一端转动连接，所述第二摆杆的另一端与连接块转动连接；/n所述第一电机和第二电机均与第一控制器连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种多自由度并联钻铆机构，其特征在于，包括基座，所述基座上设置有三个第一电机，每个所述第一电机的输出端均通过摆动机构与连接块转动连接，所述连接块远离基座的一侧的中心设有工具头组件，所述工具头组件包括第二电机和工具头；
所述摆动机构包括第一摆杆和第二摆杆，所述第一摆杆的一端与第一电机的输出端固连，所述第一摆杆的另一端与第二摆杆的一端转动连接，所述第二摆杆的另一端与连接块转动连接；
所述第一电机和第二电机均与第一控制器连接。


2.根据权利要求1所述的多自由度并联钻铆机构，其特征在于，所述三个第一电机的连线成等边三角形，所述连接块上分别与第二摆杆的另一端连接的连接处的连线成等边三角形。


3.根据权利要求1所述的多自由度并联钻铆机构，其特征在于，所述第一摆杆的另一端和连接块均分别设置有连接柱，所述第二摆杆的两端均分别设有通孔、锁紧开口和锁紧螺栓，所述连接柱与对应的通孔转动连接，所述锁紧螺栓与锁紧开口连接，所述锁紧螺栓远离锁紧开口的一侧与第三电机连接，所述第三电机与第一控制器连接。


4.根据权利要求1所述的多自由度并联钻铆机构，其特征在于，所述第二电机与连接块固定连接，所述第二电机的输出端与工具头连接，所述工具头与连接块垂直设置，所述工具头为钻头或者铆钉。


5.根据权利要求1所述的多自由度并联钻铆机构，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘红军，张芷铭，田园贺苗，魏旭阳，李正强，
申请(专利权)人：沈阳航空航天大学，沈阳利笙电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁;21