[发明专利]一种航空大部件表面的自动化制孔设备及制孔方法

说明书

本发明涉及可移动式自动化制孔领域，具体是一种航空大部件表面的自动化制孔设备及制孔方法，该自动化制孔设备包括机体机柜平台以及协作机器人，还包括：AGV小车底盘、末端执行部件，其具体制孔步骤如下：S1、AGV通过路径导航或手动遥控方式，将设备移动至指定工位；S2、在机体机柜平台触摸屏的操作界面选择编制好的钻孔程序，也可针对需求调整钻孔参数；S3、3D视觉相机和2D视觉相机进行钻孔定位；S4、电主轴和钻孔进给轴进行钻孔；S5、完成钻孔作业后，AGV通过路径导航或手动遥控方式，将设备返回停放处或移动至下一工位；基于人机协作理念设计，使用协作机器人搭载末端执行部件，同时与AGV小车底盘配合，可满足多工位灵活作业的需求。

技术领域

本发明涉及可移动式自动化制孔领域，具体是一种航空大部件表面的自动化制孔设备及制孔方法。

背景技术

在航空领域修造过程中，无法采用自动化钻床等设备在飞机大部件表面制孔，目前主要为人工手动机上作业，手动制孔的弊端在于效率低、易出错、精度难以保证、质量一致性差，对于直径较大的孔还需要先钻小孔再扩孔，长时间作业易导致人员疲劳，容易引发质量或安全问题。

如中国专利号为201920328010.6的一种可无线充电的移动式机械臂小车中，包括小车本体，AGV底盘，机械臂，工位锁死机构、无线充电模块和远程管理系统，其中，AGV底盘上装配有控制器，底盘电机，双目摄像头，超声波传感器，动力电池和4G通信模块等，配合工位地面的配套设施，实现了远程接收作业任务指令，根据作业指令移动平台至新的工位进行作业，并且可24小时无间断工作，但是无法自动找正位置，也不能自动矫正角度，精准度不高。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种航空大部件表面的自动化制孔设备及制孔方法。

一种航空大部件表面的自动化制孔设备，包括用于实现操控及支撑的机体机柜平台以及设置在机体机柜平台上的协作机器人，还包括：

AGV小车底盘，设置在机体机柜平台下端，具备顶升功能，能自动行驶到指定工位后平稳固定在地面上，保证作业时设备的稳定性；

末端执行部件，设置在协作机器人上，能够单轴进给钻孔并自动找正和定位。

所述的AGV小车底盘具有激光SLAM导航和人工遥控的控制功能，表现为创建地图、进行点位编辑、进行路线规划，所述的AGV小车底盘的底端设置有便于与地面平稳贴合的支撑机构。

所述的支撑机构包括能够调平高度的螺栓调节件以及设置在螺栓调节件底部的球头件。

所述的机体机柜平台用于保证AGV小车底盘和协作机器人的机械臂结构连接稳定，所述的机体机柜平台上配有15.6寸触摸屏和电气控制按钮，所述的机体机柜平台上端面设置有便于钻头校准的对零机构。

所述的对零机构包括标定杆、设置在标定杆上当钻孔进给轴上的钻头触碰时就会发出IO信号的接近开关。

所述的协作机器人具有六个自由运动720°关节，重复定位精度±0.05mm。

所述的末端执行部件包括用于单轴钻孔的电主轴、与电主轴连接的钻孔进给轴、设置在电主轴两边用于实现钻孔角度自动校正的激光测距仪、设置在钻孔进给轴末端能识别标识自动找正和定位的3D视觉相机和2D视觉相机。

一种航空大部件表面的自动化制孔设备的制孔方法，其具体步骤如下：

S1、AGV通过路径导航或手动遥控方式，将设备移动至指定工位；

S2、在机体机柜平台触摸屏的操作界面选择编制好的钻孔程序，也可针对需求调整钻孔参数；

S3、3D视觉相机和2D视觉相机进行钻孔定位，3D视觉相机确定作业平面，2D视觉相机采集图像，通过自动算法识别平面和定位标记，协作机器人的机械臂移动找正后，根据工艺参数设定计算出钻孔位置并投影；