[发明专利]一种基于ROS操作系统的激光辅助制孔的末端执行器

说明书

本发明公开了一种基于ROS操作系统的激光辅助制孔的末端执行器及其使用方法，装置包括基于激光辅助制孔的末端执行器；基于ROS操作系统的机械臂用于移动末端执行器至指定的位姿空间，所述激光辅助制孔的末端执行器用于对待加工的板件进行加工，所述待制孔的板材通过板材夹紧装置固定在指定的工作区域。通过激光辅助加热的方法，使得待加工板件钻孔区域表面快速加热进而软化，减小钻削阻力以及钻头的磨损，进而大大提高加工精度、加工效率以及表面粗糙度。

技术领域

本发明涉及一种基于ROS操作系统的激光辅助制孔的末端执行器及其使用方法。

背景技术

在航空航天领域，飞机蒙皮的制孔加工对于飞机性能的影响至关重要，制孔的精度及质量问题的解决迫在眉睫。传统的钻削技术是使用钻头进行钻削。激光制孔技术是利用高功率激光束聚焦在切削刃前的工件表面，利用激光的高能量使得待加工板件表面软化，减小切削阻力，从而提高加工的质量，降低刀具磨损，节约成本。

但是，对于传统的钻头进行制孔会产生强烈震动，会使得板件产生应力变形，并且影响孔的精度，质量。而且对于刀具的磨损严重，影响刀具的使用寿命，加工成本增高。对于激光辅助加热制孔，由于激光只能照射到板件表面，无法对加工过程一直产生影响，对制孔精度的提高有限。因此，需要设计出一种针对于飞机蒙皮制孔的加工装置，以提高制孔的精度、质量问题。

发明内容

本发明的目的是：针对于飞机蒙皮制孔的加工装置，以提高制孔的精度、质量问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种基于ROS操作系统的激光辅助制孔的末端执行器及其使用方法，设计了偏置空心麻花钻，使得激光束能够一直作用于钻削的全过程。包括激光辅助制孔的末端执行器；基于ROS操作系统的机械臂用于移动末端执行器至指定的位姿空间，所述激光辅助制孔的末端执行器用于对待加工板件进行加工，所述待制孔板材通过板材夹紧装置固定在指定的工作区域。通过激光辅助加热的方法，使得待加工板件钻孔区域表面快速加热进而软化，减小钻削阻力以及钻头的磨损，进而大大提高加工精度、加工效率以及表面粗糙度。

优选的，一种激光辅助制空的末端执行器，其特征在于：包含基于ROS操作系统的机械臂，激光辅助制孔的末端执行器，对待加工板件；所述待加工板件通过夹具固定在工作区域，所述激光激光辅助制孔的末端执行器用于对待加工板件进行钻削加工，所述基于ROS操作系统的机械臂用于移动激光辅助制孔的末端执行器至指定的位姿空间进行钻削。

优选的，前述的激光辅助制空的末端执行器，其特征在于：所述的激光辅助制孔的末端执行器包含偏置空心主轴，偏置空心主轴通过轴承与轴承支座相连接，轴承支座通过螺栓与平台相连接，偏置空心主轴与偏置空心麻花钻相连接，钻削过程中的主轴进给是通过滚轴丝杠实现的，偏置空心主轴与折射镜相连接，折射镜固定在折射镜支架，折射镜支架通过螺栓与偏置空心主轴相连，激光耦合装置与偏置空心主轴相连。

优选的，前述的偏置空心麻花钻，其特征在于所述的偏置空心麻花钻相较于普通钻头，在麻花钻上开制通孔，通孔位置进行偏置，使得激光束能够照射到待加工板件的同时完成钻孔任务。并且，偏置孔内部嵌有一层光纤，确保激光束能量传输到偏置空心麻花钻刀尖。

所述的，前述的折射镜，其特征在于：所述的折射镜能够将光纤发射出的光源通过折射作用始终进入激光耦合装置。

进一步的，前述的激光耦合装置，其特征在于：所述的激光耦合装置的一端射入激光，另一端射出激光，在装置内进行激光的耦合。

进一步的，前述的偏置，其特征在于：偏置空心主轴、偏置空心麻花钻均存在偏置空心，且在工作过程中偏置孔始终同轴，保证激光光束照射在待加工板件。

优选的，前述的光纤，其特征在于：光纤处于固定状态，始终与主轴同轴心，经折射镜折射照射进激光耦合装置，经过耦合照射进偏置空心主轴。