一种薄壁构件镜像加工辅助支撑机器人及其跟随支撑方法技术

本申请涉及机械加工技术领域，公开了一种薄壁构件镜像加工辅助支撑机器人及其跟随支撑方法，主要用于航空航天等领域的大型薄壁构件镜像加工过程中的辅助随动支撑，该移动式支撑机器人主要包括移动单元、并联式升降单元、随动支撑单元、电控系统和传感系统。本申请中的支撑机器人在跟随加工过程中，不仅能够保证良好的支撑刚度，同时还能够提升工作效率以及提高工件的加工质量，并且通过多次应用加工支撑跟随方法以及结合机器学习算法，还能不断提升支撑机器人对薄壁构件镜像加工过程的适应能力。

【技术实现步骤摘要】
一种薄壁构件镜像加工辅助支撑机器人及其跟随支撑方法
本专利技术涉及机械加工
，尤其涉及薄壁构件的镜像加工，具体的说涉及一种薄壁构件镜像加工辅助支撑机器人及其跟随支撑方法。
技术介绍
目前，随着航空航天技术的不断发展，各种航空航天飞行器对于重量、强度和结构的要求也越来越严格，重量轻、强度高、结构简的综合性要求变得越来重要。然而，航空结构件大多为异形薄壁零件，成本高昂、结构复杂、材料去除量大、装夹定位困难。在传统的加工过程中，通常采用在薄壁区域设计工艺搭子、侧壁区域加厚加高、非加工面加设三角筋等手段实现基本的加工要求，最终通过线切割、手工等方法将便于去除的部分处理掉，上述加工方式不仅效率低下，还有增加构件重量、残余应力及结构复杂性的缺点。此外，在对薄壁部位加工的过程中，无论构件是平置还是立置（大多为平置），薄壁区域大多处于悬空状态，刚度较低，工件与刀具之间极易发生颤振，甚至是共振，从而导致加工质量严重下降，刀具磨损严重，并最终造成工件报废或装夹松动，因此，不仅影响生产进度，成本浪费和安全隐患也非常严重。随着技术的不断发展，薄壁构件的镜本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种薄壁构件镜像加工辅助支撑机器人，其特征在于：包括移动单元（1）、并联升降单元（2）、随动支撑单元（3）、电控系统（4）和传感系统（5），所述并联升降单元（2）设置在移动单元（1）上，包括底座（21）、升降驱动电机（22）、减速器（23）、锥齿轮机构（24）以及若干并联升降机构（25）；所述随动支撑单元（3）设置在并联升降单元（2）上，包括三角板（31）和呈圆周阵列设置在三角板（31）上的阻尼滚珠（32），三角板（31）与并联升降机构（25）连接，阻尼滚珠（32）与待加工薄壁构件（6）的支撑面直接接触；所述电控系统（4）包括机器人本体电控（41）、远程控制器（42）以及服务器（43）；所...

【技术特征摘要】
1.一种薄壁构件镜像加工辅助支撑机器人，其特征在于：包括移动单元（1）、并联升降单元（2）、随动支撑单元（3）、电控系统（4）和传感系统（5），所述并联升降单元（2）设置在移动单元（1）上，包括底座（21）、升降驱动电机（22）、减速器（23）、锥齿轮机构（24）以及若干并联升降机构（25）；所述随动支撑单元（3）设置在并联升降单元（2）上，包括三角板（31）和呈圆周阵列设置在三角板（31）上的阻尼滚珠（32），三角板（31）与并联升降机构（25）连接，阻尼滚珠（32）与待加工薄壁构件（6）的支撑面直接接触；所述电控系统（4）包括机器人本体电控（41）、远程控制器（42）以及服务器（43）；所述传感系统（5）包括避障雷达（51）、激光导航器（52）、刹车限位开关（53）、滑块限位开关（54）、视觉相机（55）、倾角传感器（56）、力传感器（57）以及位移传感器（58）。


2.根据权利要求1所述的一种薄壁构件镜像加工辅助支撑机器人，其特征在于：所述移动单元（1）包括设置在承重机体上的车体（11）、独立驱动轮（12）、万向轮（13）和伸缩式刹车（14），独立驱动轮（12）与万向轮（13）配合实现支撑机器人前进、后退、转向以及原地正反旋转等动作，伸缩式刹车（14）用于实现移动单元（1）的锁定与释放。


3.根据权利要求1所述的一种薄壁构件镜像加工辅助支撑机器人，其特征在于：所述底座（21）设置在移动单元（1）的顶部，升降驱动电机（22）安装在底座（21）中心，减速器（23）设置在升降驱动电机（22）的末端用于驱动锥齿轮机构（24），所述并联升降机构（25）呈圆周阵列设置在底座（21）上，并且一端锥齿轮机构（24）连接，另一端通过铰链（7）与三角板（31）连接。


4.根据权利要求1所述的一种薄壁构件镜像加工辅助支撑机器人，其特征在于：所述锥齿轮机构（24）包括安装在减速器（23）输出轴上的大锥齿轮（241）和呈圆周阵列布局并且分别与大锥齿轮（241）啮合的若干小锥齿轮（242），小锥齿轮（242）的数量与并联升降机构（25）的数量相同，两者一一对应并相互配合。


5.根据权利要求4所述的一种薄壁构件镜像加工辅助支撑机器人，其特征在于：所述并联升降机构（25）包括电磁离合器（251）、丝杠滑台（252）和支撑杆（253），电磁离合器（251）的一端与小锥齿轮（242）连接，另一端又与丝杠滑台（252）连接，支撑杆（253）的两端通过铰链（7）分别与三角板（31）以及丝杠滑台（252）上的滑块（8）连接。


6.根据权利要求2所述的一种薄壁构件镜像加工辅助支撑机器人，其特征在于：所述机器人本体电控（41）设置在车体（11）内。


7.根据权利要求2所述的一种薄壁构件镜像加工辅助支撑机器人，其特征在于：所述避障雷达（51）设置在承重机体的两侧，激光导航器（52）设置在车体（11）的顶部，刹车限位开关（53）设置在伸缩式刹车（14）上，滑块限位开关（54）设置在并联升降机构（25）上，视觉相机（55）、倾角传感器（56）以及位移传感器（58）设置在三角板（31）上，力传感器（57）设置在阻尼滚珠（32）的下方。


8.一种薄壁构件镜像加...

【专利技术属性】
技术研发人员：李卫东，孙超，姜振喜，易晓满，沈昕，高鑫，王斌利，李仁政，赵中刚，
申请(专利权)人：成都飞机工业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川;51