[發明專利]一種五軸聯動數控鉆鉚設備換刀裝置

有效

• 申請號: 201610112695.1
• 申請日: 2016-02-29
• 公開（公告）號: CN105563195B
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發明（設計）人: 柯映林;蔣君俠;柯臻錚;李江雄;董輝躍;黃浦縉
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B23Q3/155
• 分類號: B23Q3/155
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司33224
• 代理人: 胡紅娟

技術領域

本發明涉及飛機裝配技術與裝備領域，尤其涉及一種五軸聯動數控鉆鉚設備換刀裝置。

背景技術

鉚接技術是航空制造業中普遍使用的一項機械連接技術，其加工工藝相對簡單，鉚接質量易于控制，并具有重量輕、強度高的優勢，在航空制造領域得到廣泛的應用。傳統的鉚接產品質量受工人個體因素的影響比較大，因此難以確保穩定、高質高效的連接。為了保證飛機的裝配質量、提高飛機裝配效率，發展自動鉆鉚技術，使用自動鉆鉚設備進行自動化鉆鉚是一種必然的趨勢。

五軸聯動數控鉆鉚設備換刀組件是五軸聯動數控鉆鉚設備的核心功能部件，它是一個集機械、電氣等于一體的高度集成系統，其參數水平對于設備的的加工效率影響巨大，成為設備加工能力提高的關鍵。目前以歐美、日本為代表的五軸聯動數控設備代表了當今五軸聯動數控設備發展的最高水平，國內仍存在一定的差距，因此研發一種五軸聯動數控鉆鉚設備換刀裝置，滿足五軸聯動數控鉆鉚設備多功能執行器及五軸聯動數控機床換刀組件的功能需求具有重要的現實意義。

發明內容

本專利的目的是提供一種五軸聯動數控鉆鉚設備換刀裝置，采用伺服電機與減速器連接，減速器通過同步帶輪軸經同步帶傳送實現換刀擺臂組件的旋轉，同步帶箱體與氣動滑臺相連，氣缸主體推動氣動滑臺實現前后方向的進給運動，氣動爪推動刀爪組件實現刀具的夾取和安放，伺服電機通過減速器與鉚模庫旋轉盤相連，實現刀庫的旋轉及刀具位置的轉換，氣缸與鉚模庫底座相連，由氣缸推動頂刀頭，實現刀具的夾緊及松開。

本發明所采用的具體技術方案如下：

一種五軸聯動數控鉆鉚設備換刀裝置，包括保護罩、鉚模、鉚模庫旋轉盤、鉚模庫底座、第一減速器和第二減速器、第一伺服電機和第二伺服電機、刀庫支架、氣缸滑臺、換刀機械手滑板、同步帶箱體、電磁閥組件、氣爪轉臂、氣動滑臺、氣爪連接座、氣動爪、氣缸主體、隨動帶輪、隨動帶輪軸、同步帶、同步帶輪、同步帶輪軸、刀爪組件、彈簧罩、彈簧、鉚模盤安裝法蘭、頂刀頭、氣缸、刀爪、彈簧、多功能末端執行器、傳感器、傳感器支架、鉚模庫、換刀臂旋轉驅動單元。

其中第一伺服電機與第一減速器相聯，第一減速器通過鉚模庫底座與鉚模盤安裝法蘭連接，鉚模盤安裝法蘭與鉚模庫旋轉盤連接，鉚模安裝在鉚模庫旋轉盤上，傳感器通過傳感器支架固定在鉚模庫底座上。第二伺服電機通過第二減速器與同步帶輪軸連接，同步帶輪軸與同步帶輪固定后經同步帶帶動隨動帶輪，隨動帶輪與隨動帶輪軸連接后同步帶輪箱體相聯，同步帶輪箱體與換刀機械手滑板相連后固定在氣缸滑臺上，氣缸滑臺與氣缸主體相連，電磁閥組件安裝在同步帶箱體側面，氣爪轉臂一端與隨動帶輪軸連接，另一端與氣動滑臺連接，氣動滑臺通過氣爪連接座與氣動爪相連，氣動爪與刀爪組件相聯，氣缸與鉚模庫底座相連，頂刀頭與通過彈簧、彈簧罩與鉚模庫旋轉盤相連，刀爪通過彈簧與刀爪組件相聯。

進一步的，所述的氣爪轉臂一端與隨動帶輪軸固聯，另一端與氣動滑臺連接，氣動滑臺通過氣爪連接座與氣動爪相連，氣動爪推動刀爪組件張開與閉合，實現刀具的夾取與安放。

本發明利用氣動滑臺將刀爪組件送入或退出鉚模庫，氣動爪推動刀爪組件張開與閉合，以夾取與安放刀具。

進一步的，所述的第二伺服電機通過第二減速器與同步帶輪軸連接，同步帶輪軸與同步帶輪固定后經同步帶帶動隨動帶輪，隨動帶輪與隨動帶輪軸連接后與換刀臂組件相連。在鉚模從鉚模庫旋轉盤中夾取出后，換刀臂組件在第二伺服電機的作用下轉動，將刀具送至使用位。

進一步的，所述的同步帶輪箱體與換刀機械手滑板相連后固定在氣缸滑臺上，氣缸主體推動氣缸滑臺前后運動，實現前后方向上的進給，將鉚模從鉚模庫旋轉盤中抽出。

進一步的，所述的第一伺服電機與第一減速器相聯，第一減速器通過鉚模庫底座與鉚模盤安裝法蘭)連接，鉚模盤安裝法蘭與鉚模庫旋轉盤連接，實現刀庫的旋轉，用于刀具的切換，將待更換的刀具轉動至刀爪組件可以夾取的位置。

進一步的，所述的氣缸與鉚模庫底座相連，頂刀頭與通過彈簧、彈簧罩與鉚模庫旋轉盤相連，由氣缸推動頂刀頭運動，用于頂出安裝在鉚模庫旋轉盤內的刀具，實現刀具的夾緊及松開。

進一步的，所述的刀爪通過彈簧與刀爪組件相聯，即刀爪和刀爪組件之間連接有彈簧，通過刀爪上下運動和彈簧的壓緊作用，實現刀具的柔性夾取。

進一步的，所述的傳感器通過傳感器支架固定在鉚模庫底座上，用于感應鉚模庫旋轉盤上處于取刀位(位于保護罩的開口處)的刀具，利用傳感器實現對刀具位置的檢測和監控。

本發明的優點如下：