[發明專利]一種末端執行器裝置及一種一體化制孔、壓釘的方法

有效

• 申請號: 201710790977.1
• 申請日: 2017-09-05
• 公開（公告）號: CN107600455B
• 公開（公告）日: 2019-11-15
• 發明（設計）人: 程暉;屈凡;張開富;駱彬;李原
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: B64F5/10
• 分類號: B64F5/10
• 代理公司: 11569 北京高沃律師事務所
• 代理人: 王戈<國際申請>=<國際公布>=<進入國

本發明公開一種末端執行器裝置和一種一體化制孔、壓釘的方法，所述裝置包括：工位轉換模塊、壓腳模塊、支撐模塊、傳動模塊、控制器；工位轉換模塊包括：制孔裝置、壓釘裝置、轉盤裝置；制孔裝置，用于對準飛機壁板待制孔、壓釘的位置進行打孔；壓釘裝置內放置有待壓連接件，用于將待壓連接件壓進所述飛機壁板的連接孔內；制孔裝置、壓釘裝置分別設置在轉盤裝置上，轉盤裝置旋轉帶動制孔裝置和壓釘裝置轉動，使制孔裝置或壓釘裝置對準飛機壁板待制孔、壓釘的位置。本發明將制孔裝置與壓釘裝置同時設置在轉盤裝置同一水平面上，構成“單層?雙軸”結構模式，在保證長、寬不變的情況下，降低末端執行器的重量和體積，使結構更緊湊。

技術領域

本發明涉及數字化裝配制造與自動化領域，特別是涉及一種末端執行器裝置及制孔、壓釘方法。

背景技術

在現階段國內飛機壁板機器人自動化裝配過程中，末端執行器以關節機器人為載體，通過PLC和機器人控制系統配合，完成制孔、壓釘等裝配工序，實現飛機壁板的預裝配。為保證制孔/壓釘效率及預裝配質量，要求多功能多工位末端執行器必須實現精確、高效的工位轉換，即準確、高效、穩定完成制孔主軸與壓釘主軸在裝配過程中與壓力腳中心的順次重合。

目前，國內機器人自動化裝配多功能末端執行器中的主軸模塊依托于壓腳模塊的結構方式，即末端執行器壓腳與主軸兩級進給系統呈“雙層”結構布置，采用這種結構形式的末端執行器體積和重量較大，對于具有有限載荷承載能力的工業機器人，縮小了機器人系統的輸出載荷范圍，造成無法將機器人制孔系統應用于有大載荷輸出要求的場合，比如，制孔后一體化完成高鎖螺栓干涉連接的場合。同時對于末端執行器的可擴展性而言，由于體積和重量的限制，末端執行器上搭載其他擴展模塊的性能較差。

針對上述問題，如何降低末端執行器的體積和重量，拓展末端執行器的應用范圍，是目前數字化裝配制造與自動化領域中急需解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種末端執行器裝置及控制方法，通過固定“單層-雙軸”結構模式，以降低末端執行器裝置的體積和重量。

為實現上述目的，本發明提供一種末端執行器裝置，所述末端執行器裝置包括：工位轉換模塊、壓腳模塊、支撐模塊、傳動模塊、控制器；

所述支撐模塊吊裝懸掛設置在固定支撐體上；

所述工位轉換模塊設置在所述支撐模塊上，所述工位轉換模塊通過旋轉，選擇制孔或壓釘；

其中，所述工位轉換模塊包括：制孔裝置、壓釘裝置、轉盤裝置；

所述制孔裝置，用于對準飛機壁板待制孔、壓釘的位置進行打孔；

所述壓釘裝置內放置有待壓連接件，用于將待壓連接件壓進所述飛機壁板的連接孔內；

所述制孔裝置、所述壓釘裝置分別設置在所述轉盤裝置上，且所述制孔裝置的中心軸線、所述壓釘裝置的中心軸線分別與所述轉盤裝置的中心軸線相交，所述轉盤裝置旋轉帶動所述制孔裝置和所述壓釘裝置轉動，使所述制孔裝置或所述壓釘裝置對準所述飛機壁板待制孔、壓釘的位置；

所述壓腳模塊設置在所述支撐模塊上，與所述工位轉換模塊對應設置，所述壓腳模塊對準并固定飛機壁板待制孔、壓釘的位置；

所述傳動模塊設置在所述支撐模塊上，分別與所述工位轉換模塊、壓腳模塊連接，所述傳動模塊控制所述工位轉換模塊、所述壓腳模塊移動；

所述控制器與所述傳動模塊連接，所述控制器通過所述傳動模塊控制所述工位轉換模塊、所述壓腳模塊移動。

可選的，所述工位轉換模塊還包括：轉位滾珠裝置及滑動板；

所述轉位滾珠裝置與所述轉盤裝置相連，所述轉位滾珠裝置帶動所述轉盤裝置轉動，使所述制孔裝置或所述壓釘裝置對準所述飛機壁板待制孔、壓釘的位置；