[發(fā)明專利]一種工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)化鉆孔系統(tǒng)及使用方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011049646.0
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號(hào): CN112157284A
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蒙美蘭
• 申請（專利權(quán)）人: 蒙美蘭
• 主分類號(hào): B23B39/00
• 分類號(hào): B23B39/00;B23B47/00;B25J11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)化鉆孔系統(tǒng)及使用方法，包括自動(dòng)引導(dǎo)小車、工業(yè)機(jī)器人、加工平臺(tái)和數(shù)據(jù)處理平臺(tái)，自動(dòng)引導(dǎo)小車頂部安裝有底板，底板的頂部右側(cè)安裝有工業(yè)機(jī)器人；工業(yè)機(jī)器人的第六軸末端安裝有連接板，連接板分別安裝有電機(jī)和相機(jī)，電機(jī)的輸出端與夾頭的一端連接，夾頭的另一端夾持鉆頭；數(shù)據(jù)處理平臺(tái)與PLC控制器通過無線控制連接；加工平臺(tái)頂部側(cè)邊安裝有至少四個(gè)參考球；自動(dòng)引導(dǎo)小車帶動(dòng)工業(yè)機(jī)器人移動(dòng)，增大了鉆孔加工范圍，實(shí)現(xiàn)柔性加工；通過相機(jī)在不同的位置測量參考球，校準(zhǔn)鉆頭與工件的位置關(guān)系，保證機(jī)器人在不同位置時(shí)，鉆頭和工件都在統(tǒng)一的坐標(biāo)系下，保證了工件鉆孔加工精度，效率高、成品率高、成本低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于機(jī)械加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)化鉆孔系統(tǒng)及使用方法。

背景技術(shù)

鉆床指主要用鉆頭在工件上加工孔的機(jī)床，通常鉆頭旋轉(zhuǎn)為主運(yùn)動(dòng)，鉆頭軸向移動(dòng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。鉆床可鉆通孔、盲孔，更換特殊刀具，可擴(kuò)、锪孔，鉸孔或進(jìn)行攻絲等加工。加工過程中工件不動(dòng)，讓刀具移動(dòng)，將刀具中心對正孔中心，并使刀具轉(zhuǎn)動(dòng)。

20世紀(jì)70年代初，鉆床在世界上還是采用普通繼電器控制，80年代后期由于數(shù)控技術(shù)的出現(xiàn)逐漸開始在鉆床上得到應(yīng)用，特別是90年以后這種先進(jìn)技術(shù)才得到推廣。深孔鉆床除進(jìn)給系統(tǒng)由機(jī)械無級(jí)變速器改為采用交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠副，進(jìn)給用滑臺(tái)導(dǎo)軌采用滾動(dòng)直線導(dǎo)軌以外，鉆桿箱傳動(dòng)為了保證高速旋轉(zhuǎn)、精度平穩(wěn)，由交換皮帶輪及皮帶，和雙速電機(jī)驅(qū)動(dòng)的有級(jí)傳動(dòng)變?yōu)闊o級(jí)調(diào)速的變頻電機(jī)到電主軸驅(qū)動(dòng)。

隨著科技發(fā)展和市場需求，塑料制品增長速度加快，塑料模具制造業(yè)蓬勃發(fā)展，鉆床為了滿足模具上的水孔、射銷孔等孔系的深孔加工。由過去的單一坐標(biāo)軸的深孔鉆床加工發(fā)展到需要加工坐標(biāo)孔系的多孔加工而開發(fā)的三坐標(biāo)數(shù)控深孔鉆床近些年來發(fā)展很快。

但是，對于大型零件的鉆孔，就需要大尺寸的鉆床加工，存在加工成本高；如果零件尺寸超過了機(jī)床的加工尺寸，只能依靠人工鉆孔，存在孔位加工精度低、廢品率高、加工周期長的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供的一種工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)化鉆孔系統(tǒng)及使用方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)所存在的大尺寸零件鉆孔，大型鉆床加工成本高；依靠人工鉆孔，孔位加工精度低、廢品率高、加工周期長的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下所述的技術(shù)方案：

一種工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)化鉆孔系統(tǒng)，包括自動(dòng)引導(dǎo)小車（1）、工業(yè)機(jī)器人（2）、加工平臺(tái)（3）和數(shù)據(jù)處理平臺(tái)（4），自動(dòng)引導(dǎo)小車（1）頂部安裝有底板（5），底板（5）的頂部右側(cè)安裝有工業(yè)機(jī)器人（2），底板（5）的頂部左側(cè)安裝有機(jī)器人控制器（6），機(jī)器人控制器（6）的頂部安裝有PLC控制器（7）；工業(yè)機(jī)器人（2）的第六軸末端安裝有連接板（8），連接板（8）分別安裝有電機(jī)（9）和相機(jī)（10），電機(jī)（9）的輸出端與夾頭（11）的一端連接，夾頭（11）的另一端夾持鉆頭（12）；PLC控制器（7）分別與自動(dòng)引導(dǎo)小車（1）、機(jī)器人控制器（6）、電機(jī)（9）和相機(jī)（10）通過電纜連接；數(shù)據(jù)處理平臺(tái)（4）與PLC控制器（7）通過無線控制連接；加工平臺(tái)（3）頂部側(cè)邊安裝有至少四個(gè)參考球（13）。

上述工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)化鉆孔系統(tǒng)的使用方法，包括以下步驟，

第一步，將帶有夾持工裝的工件固定在加工平臺(tái)（3）上，參考球（13）與所述工件位置關(guān)系固定；

第二步，校正工業(yè)機(jī)器人（2）與相機(jī)（10）、鉆頭（12）的位置關(guān)系；

第三步，通過相機(jī)（10）測量參考球（13），在數(shù)據(jù)處理平臺(tái)（4）統(tǒng)一工業(yè)機(jī)器人（2）、相機(jī)（10）、鉆頭（12）和參考球（13）的坐標(biāo)系，得到鉆頭（12）與所述工件的位置關(guān)系；

第四步，鉆頭（12）開始在所述工件上鉆孔。