[发明专利]一种适用于机器人关节快换安装的进给钻

权利要求书

1.一种适用于机器人关节快换安装的进给钻，其特征在于，包括快换法兰(1)、激光靶标法兰(2)、自动进给机构(3)、动力头(4)、预压紧机构(5)、切削液管(6)、断屑处理机构(7)；快换法兰(1)一端安装在工业机器人法兰上，快换法兰(1)另一端与激光靶标法兰(2)一端相连，激光靶标法兰(2)另一端与自动进给机构平台底板(9)相连，动力头(4)安装在自动进给机构导轨(22)上，预压紧机构(5)安装在自动进给机构(3)的前端，切削液管(6)和断屑处理机构(7)安装在预压紧机构(5)的压脚头(13)上。

2.根据权利要求1所述的一种适用于机器人关节快换安装的进给钻，其特征在于所述的动力头(4)包括交流异步电机(11)和装夹在交流异步电机(11)上的刀具(14)；通过交流异步电机(11)带动刀具(14)的旋转实现切削运动。

3.根据权利要求1所述的一种适用于机器人关节快换安装的进给钻，其特征在于所述自动进给机构(3)包括自动进给机构平台底板(9)、交流伺服电机(18)、滚珠丝杆(19)、自动进给机构导轨(22)、光栅尺(23)、力控传感器(10)、光电限位开关(21)；交流伺服电机(18)、滚珠丝杆(19)、自动进给机构导轨(22)、光栅尺(23)、力控传感器(10)、光电限位开关(21)都安装在自动进给机构平台底板(9)上；交流伺服电机(18)驱动滚珠丝杆(19)带动动力头(4)在自动进给机构导轨(22)上滑动实现进给运动，光栅尺(23)反馈刀具(14)位置状态信息，实现刀具(14)位置的全闭环控制，力控传感器(10)通过力信号控制交流伺服电机(18)旋转运动，从而间接控制滚珠丝杠(19)的进给运动，防止加工过程中动力头(4)堵转时破坏工件，光电限位开关(21)对进给运动实现正负软限位控制，通过自动进给机构(3)驱动动力头(4)进给，复合刀具(14)的旋转实现制孔和锪窝。

4.根据权利要求1所述的一种适用于机器人关节快换安装的进给钻，其特征在于所述预压紧机构(5)包括压脚头(13)、气缸(16)、预压紧机构导轨(20)、位移传感器(8)；预压紧机构导轨(20)和气缸(16)、位移传感器(8)安装在自动进给机构平台底板(9)上，压脚头(13)安装在预压紧机构导轨(20)上；2个气缸(16)驱动压脚头(13)沿预压紧机构导轨(20)滑动，使预压紧机构(5)能够压紧蒙皮与结构框，消除蒙皮与结构框之间的间隙，并通过位移传感器(8)测量压紧距离以便补偿加工位移。

5.根据权利要求1所述的一种适用于机器人关节快换安装的进给钻，其特征在于所述激光靶标法兰(2)通过激光跟踪仪调整机器人到理想位姿，使刀具(14)与工件表面垂直，调姿精度达到0.004423°。

6.根据权利要求1所述的一种适用于机器人关节快换安装的进给钻其特征在于所述断屑处理机构(7)，通过断屑挡板(15)切断切屑，真空泵(12)吸管将断屑吸走。

7.一种如权利要求1所述适用于机器人关节快换安装的进给钻的使用方法其特征在于它的步骤如下：

1)机器人(1)到达每一个待加工件孔位时，根据激光跟踪仪测量3～6个靶标的实际位置，调整机器人到理想位姿，使刀具与工件表面垂直；

2)气缸(16)驱动预压紧机构(5)使压脚头(13)压紧蒙皮与结构框，并通过位移传感器(8)测量压紧距离以便加工位移补偿；

3)待预压紧完成后，接通动力头(4)，用于制孔的主切削运动；

4)交流伺服电机(18)驱动滚珠丝杆(19)带动动力头(4)在自动进给机构导轨(22)上滑动，光栅尺(23)反馈位置状态信息实现全闭环，力控传感器(10)保护进给运动在动力头(4)堵转时停止进给运动，光电限位开关(21)对进给运动实现正负软限位；

5)加工过程中，通过断屑挡板(15)切断切屑，真空泵(12)吸管将断屑吸走；

6)完成每一个孔位加工后，切削液管(6)喷油润滑刀具，自动进给机构(3)复位，关闭动力头(4)。