[發明專利]一種便于機器人自動調換偏心主軸單元的動力頭

有效

• 申請號: 202110218293.0
• 申請日: 2021-02-26
• 公開（公告）號: CN113070883B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 單以才;閻舜;宋翔;張磊;張德康
• 申請（專利權）人: 南京曉莊學院
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00;B23P23/02
• 代理公司: 南京北辰聯和知識產權代理有限公司 32350
• 代理人: 于忠洲

本發明公開了一種便于機器人自動調換偏心主軸單元的動力頭，動力頭支架、進給機構、公轉驅動機構、偏心主軸單元、快速對接模塊、制孔刀具機構以及對刀臺；偏心主軸單元包括公轉調節機構以及自轉調節機構。該便于機器人自動調換偏心主軸單元的動力頭利用快速對接模塊能夠實現公轉驅動機構與公轉調節機構的可拆卸式對接安裝，從而能夠便于快速調換相應的偏心主軸單元，實現了制孔刀具公轉半徑的離線調節，也利于簡化動力頭結構和降低整機重量；利用對刀臺能夠對制孔刀具機構進行偏心大小調節，保障刀具公轉半徑的調節精度，使得制孔刀具機構具備螺旋銑孔和鉆孔兩種能力，能夠大大提高機器人制孔的品質和效率。

技術領域

本發明涉及一種動力頭，尤其是一種便于機器人自動調換偏心主軸單元的動力頭。

背景技術

機器人制孔以其作業范圍大、加工效率高、系統制造成本低等優勢，在提高大型工件制孔的品質和效率具有廣闊的應用前景。然后，作為搬運載體的機器人本體的弱剛性、低承載等特性，使其對制孔動力頭的工作性能要求特別高。為避免傳統鉆孔的過大軸向力，基于螺旋銑孔機理的動力頭成為了現代航空航天制造業的研究熱點。

從加工機理來看，螺旋銑孔動力頭具有制孔軸向力、刀具磨損小、便于排屑等工藝優勢，但其組成結構和整機重量顯然比鉆孔動力頭難以控制，尤其是刀具公轉半徑調節精度控制。目前，機器人螺旋銑孔動力頭大多是由軸向進給機構、公轉機構、偏心機構和自轉機構組成。這種采用獨立配置刀具公轉半徑調節機構的方案雖然實現了在線調節的優點，但導致動力頭整機重量大、集成度高，刀具公轉半徑調節精度難以控制，換刀也較為不便。這些因素在一定程度上阻礙了機器人螺旋銑孔的普及應用。

可見，有必要基于機器人螺旋銑孔平臺及其作業流程和特點，開發一種便于機器人自動調換偏心主軸單元的動力頭。

發明內容

發明目的：提供一種便于機器人自動調換偏心主軸單元的動力頭，能夠方便調換制孔刀具機構和偏心主軸單元，利于簡化動力頭結構以及降低整機重量，能夠大大提高機器人制孔的品質和效率。

技術方案：本發明所述的便于機器人自動調換偏心主軸單元的動力頭，包括動力頭支架、進給機構、公轉驅動機構、偏心主軸單元、快速對接模塊、制孔刀具機構以及對刀臺；偏心主軸單元包括公轉調節機構以及自轉調節機構；

進給機構安裝在動力頭支架上，動力頭支架用于將進給機構安裝在機器人上；自轉調節機構偏心式旋轉安裝在公轉調節機構上；公轉驅動機構和公轉調節機構均旋轉式安裝在進給機構上，且公轉驅動機構通過快速對接模塊與公轉調節機構可拆卸式對接安裝，由進給機構驅動公轉驅動機構和公轉調節機構軸向位移，由公轉驅動機構通過快速對接模塊驅動公轉調節機構進行公轉調節；制孔刀具機構偏心式旋轉安裝在自轉調節機構上，由自轉調節機構驅動制孔刀具機構進行自轉調節；對刀臺用于與公轉調節機構以及自轉調節機構相對接，由對刀臺對制孔刀具機構進行偏心大小調節。

進一步的，進給機構包括進給底板、支座底板、后端支座、前端支座、驅動絲桿以及進給驅動電機；后端支座以及前端支座均固定設置在支座底板的一側板面上，在支座底板的另一側板面上設置有一個進給驅動座以及兩個平行設置的導軌滑槽；公轉驅動機構旋轉式安裝在后端支座上；公轉調節機構旋轉式安裝在前端支座；在進給底板的一側板面上設置有一個矩形窗口以及兩個滑移導軌，在進給底板的另一側板面上設置有兩個絲桿支座；驅動絲桿旋轉式安裝在兩個絲桿支座上，且驅動絲桿與滑移導軌相平行；進給驅動電機的輸出軸端部與驅動絲桿的端部相對接；兩個滑移導軌分別滑動式安裝在兩個導軌滑槽上，進給驅動座由矩形窗口貫穿至進給底板的下方；在進給驅動座上設置有進給驅動螺紋孔，驅動絲桿螺紋旋合安裝在進給驅動螺紋孔上；動力頭支架包括防護罩殼以及安裝法蘭；防護罩殼固定安裝在進給底板上，且驅動絲桿位于防護罩殼內；安裝法蘭通過連接短柱固定安裝在防護罩殼上，用于與機器人對接安裝。