[發(fā)明專利]一種用于自動鉆鉚機器人的對刀裝置及其對刀方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010793362.6
• 申請日: 2020-08-10
• 公開（公告）號: CN111958324B
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 田威;莊志煒;喻強;張霖;石瀚斌;劉霖;廖文和;胡俊山;李波;吳超
• 申請（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號: B23Q17/22
• 分類號: B23Q17/22;B23Q11/00;B25J11/00
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 戴朝榮

本發(fā)明公開了一種用于自動鉆鉚機器人的對刀裝置及其對刀方法，對刀儀套接在套筒中，套筒左右端面平行且套筒右端面與對刀儀對刀面齊平，套筒下方安裝有氣嘴，氣體通過氣嘴噴向?qū)Φ秲x對刀面，套筒左端面通過柔性結(jié)構(gòu)連接在直角支架豎板上，直角支架橫板固定在轉(zhuǎn)接板上，對刀裝置通過轉(zhuǎn)接板與刀庫本體相連接。本發(fā)明的對刀裝置采用柔性結(jié)構(gòu)可以自動保證對刀儀與機器人末端執(zhí)行器間的相對位置精度和對刀儀的對刀面與刀具軸線間的垂直度，高壓氣流通過氣嘴噴向?qū)Φ秲x對刀面以清理干凈其表面灰塵和碎屑等，提高了鉆鉚機器人對刀精度和一致性，限位裝置可避免對刀儀移動過后而損壞，對刀前無需精準地示教機器人的點位，對工人操作要求低，對刀操作便捷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種對刀裝置，具體涉及一種用于自動鉆鉚機器人的對刀裝置及其對刀方法。

背景技術(shù)

在飛機自動化鉆鉚作業(yè)中，由于待加工孔種類多、數(shù)量大等特點，自動鉆孔系統(tǒng)需要通過更換不同刀具對工件進行鉆孔加工。在更換加工刀具之后需要進行對刀，獲得當?shù)毒叩都恻c到達壓力腳平面時電主軸所在的位置，在此基礎(chǔ)上設(shè)置相應(yīng)的刀具長度補償之后才能進行鉆孔，由此可見，對刀作為鉆孔過程中必不可少的環(huán)節(jié)，其精度直接影響到孔的加工質(zhì)量，尤其影響孔的锪窩深度精度，最終影響鉚接質(zhì)量和產(chǎn)品的連接強度。

目前常用對刀方法，例如手動對刀法（試切對刀法）、對刀儀對刀法（機械對刀法）和自動對刀法（光學(xué)對刀法）一般都是針對數(shù)控機床的。其中對刀儀對刀法因其精度高，是目前數(shù)控機床使用最多的對刀方法，由于數(shù)控機床自身的重復(fù)定位精度足夠高，可達2~5μm，采用對刀儀對刀法可以獲得很高的對刀精度。在飛機裝配自動鉆鉚機器人中，通常也采用對刀儀對刀法，由于制孔末端執(zhí)行器空間狹小，對刀儀無法直接安裝在制孔末端執(zhí)行器上面，只能將對刀儀安裝在機器人本體之外的位置上，通常安裝在刀庫本體上。通過示教點位，機器人末端執(zhí)行器每次對刀時都到達對刀儀前方的同一個位置后將刀具伸出執(zhí)行對刀操作，同時，使用激光跟蹤儀將此位置下壓力腳平面與對刀儀平面之間的距離測量出來，才能計算出當?shù)都恻c到達壓力腳平面時電主軸所在的位置，但由于機器人的重復(fù)定位精度較低，通常為50~80μm，使得對刀儀與機器人末端執(zhí)行器的相對位置精度沒有保證，這就導(dǎo)致對刀精度無法滿足要求，另外，對刀儀的對刀面與刀具軸線有嚴格的垂直度要求，通常機床可以達到所要求的垂直度，而工業(yè)機器人難以移動到一個固定位置，刀具軸線與對刀面的垂直度無法保證，同時，使用激光跟蹤儀測量距離也會引入誤差，這些都直接影響到最終的對刀精度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于自動鉆鉚機器人的對刀裝置及其對刀方法，該對刀裝置結(jié)構(gòu)簡單、拆裝方便，采用柔性結(jié)構(gòu)可以自動保證對刀儀與機器人末端執(zhí)行器間的相對位置精度和對刀儀的對刀面與刀具軸線間的垂直度，采用限位裝置可避免對刀儀移動過后而損壞，對刀前，不需要精準地示教機器人的點位，對工人的操作要求低，使用操作便捷。

為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：一種用于自動鉆鉚機器人的對刀裝置，包括對刀儀，對刀儀套接在套筒中，套筒的左右端面平行且套筒的右端面與對刀儀的對刀面齊平，套筒下方安裝有氣嘴，氣體通過氣嘴噴向?qū)Φ秲x的對刀面，套筒的左端面通過柔性結(jié)構(gòu)連接在直角支架的豎板上，直角支架的橫板固定在轉(zhuǎn)接板上，對刀裝置通過轉(zhuǎn)接板與刀庫本體相連接。

進一步地，所述對刀儀套設(shè)在套筒中，對刀儀的對刀面與套筒的右端面共面，對刀儀的底座延伸出套筒并通過內(nèi)六角圓柱頭螺釘與套筒左端面鎖緊固定。

進一步地，所述氣嘴通過十字槽圓柱螺釘配合墊片鎖緊固定在套筒下方，所述氣嘴內(nèi)部開設(shè)有氣道，所述氣道入口通過氣管接頭外接氣管，并通過電磁閥控制吹氣，所述氣道出口垂直向上貼近對刀儀的對刀面，在對刀前，高壓氣流通過氣嘴由氣道出口噴出，將對刀儀對刀面表面的灰塵和碎屑等清理干凈，避免對對刀精度造成影響。

進一步地，所述套筒底部開設(shè)有排屑槽，方便灰塵和碎屑等的排出。