柔性加工系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于加工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種柔性加工系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有零件加工方式一般采用CNC機(jī)床加工，但是許多行業(yè)如飛機(jī)、汽車行業(yè)零件尺寸較大，如果使用機(jī)床加工需要大型的龍門機(jī)床，占地面積大、成本高且流程復(fù)雜。因此，提供一種可以實(shí)現(xiàn)占地小、移動(dòng)靈活且流程簡(jiǎn)單以及如何適合大尺寸零件現(xiàn)場(chǎng)加工的柔性加工系統(tǒng)成為業(yè)界亟待解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種柔性加工系統(tǒng)，旨在解決現(xiàn)有加工方式針對(duì)大型零件存在的成本高、占地面積大、流程復(fù)雜的問題。
[0004]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種柔性加工系統(tǒng)，包括鉆削裝置、刀庫、機(jī)器人和測(cè)量裝置；其中，
[0005]所述鉆削裝置包括安裝于所述機(jī)器人的手臂末端并具有自動(dòng)換刀功能的主軸以及設(shè)置于所述主軸前端的切削刀具；
[0006]所述刀庫中裝夾有多種不同類型的所述切削刀具；
[0007]所述測(cè)量裝置采用三維掃描儀以掃描所述待加工工件并對(duì)所述待加工工件進(jìn)行定位;
[0008]所述機(jī)器人根據(jù)所述測(cè)量裝置采集的所述待加工工件的位置信息帶動(dòng)所述鉆削裝置移動(dòng)至所述待加工工件的加工位置并對(duì)所述待加工工件進(jìn)行加工。
[0009]進(jìn)一步地，所述鉆削裝置包括固定安裝所述主軸的固定塊，所述固定塊設(shè)有容置所述主軸的安裝孔。
[0010]進(jìn)一步地，所述柔性加工系統(tǒng)還包括安裝于所述鉆削裝置與所述機(jī)器人手臂末端之間以用于調(diào)節(jié)所述切削刀具進(jìn)給量的進(jìn)給裝置，所述固定塊固定安裝于所述進(jìn)給裝置上。
[0011]進(jìn)一步地，所述進(jìn)給裝置包括安裝所述固定塊的安裝底座以及安裝于所述機(jī)器人的手臂末端的連接件，所述安裝底座上設(shè)有帶動(dòng)所述鉆削裝置相對(duì)所述機(jī)器人來回移動(dòng)的導(dǎo)軌，所述連接件一側(cè)與所述安裝底座固定連接并與所述機(jī)器人的手臂球接。
[0012]進(jìn)一步地，所述機(jī)器人包括固定安裝于安裝面上的底座、相對(duì)于所述底座轉(zhuǎn)動(dòng)的第一手臂、相對(duì)于所述第一手臂轉(zhuǎn)動(dòng)的第二手臂以及相對(duì)于所述第二手臂轉(zhuǎn)動(dòng)并安裝于所述第二手臂與所述鉆削裝置之間的第三手臂。
[0013]進(jìn)一步地，所述第一手臂包括安裝于所述底座上并垂直于所述底座的第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸、一端安裝于所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸上以相對(duì)于所述底座轉(zhuǎn)動(dòng)且另一端與所述第二手臂連接的第一臂體部。
[0014]進(jìn)一步地，所述第一臂體部繞所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸相對(duì)于所述底座轉(zhuǎn)動(dòng)的角度范圍為:+170° ?-170。
[0015]進(jìn)一步地，所述第二手臂包括安裝于所述第一臂體部端部并垂直于所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸的第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸、一端安裝于所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸上以相對(duì)于所述第一臂體部轉(zhuǎn)動(dòng)且另一端與所述第三手臂連接的第二臂體部。
[0016]進(jìn)一步地，所述第二臂體部繞所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸相對(duì)于所述第一臂體部的轉(zhuǎn)動(dòng)角度范圍為:+140°?-65°。
[0017]進(jìn)一步地，所述第三手臂包括安裝于所述第二臂體部端部并平行于所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸的第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸、轉(zhuǎn)動(dòng)連接于所述第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸并與所述第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸垂直連接的第四轉(zhuǎn)動(dòng)軸、安裝于所述第四轉(zhuǎn)動(dòng)軸上并繞所述第四轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的第三臂體部、安裝于所述第三臂體部末端并相互正交的第五轉(zhuǎn)動(dòng)軸和第六轉(zhuǎn)動(dòng)軸。
[0018]進(jìn)一步地，所述第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸繞其軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度范圍為:+70°?-180° ;所述第四轉(zhuǎn)動(dòng)軸繞其軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)角度范圍為:+300°?-300° ;所述鉆削裝置繞所述第五轉(zhuǎn)動(dòng)軸的彎曲角度范圍為:+130°?-130° ;所述鉆削裝置繞所述第六轉(zhuǎn)動(dòng)軸的翻轉(zhuǎn)角度為:+360。?-360° 。
[0019]本發(fā)明提供的柔性加工系統(tǒng)相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)效果是:利用測(cè)量裝置檢測(cè)所述待加工工件的具體加工位置，實(shí)現(xiàn)對(duì)所述待加工工件的準(zhǔn)確定位，所述機(jī)器人根據(jù)所述待加工工件的具體加工位置帶動(dòng)所述鉆削裝置移動(dòng)至所述具體加工位置，實(shí)現(xiàn)對(duì)待加工工件的準(zhǔn)確加工，而且所述鉆削裝置采用可自動(dòng)換刀的自轉(zhuǎn)軸以便于從所述刀庫中更換不同的切削刀具，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)待加工工件的鉆孔、去毛刺和倒角等輪廓進(jìn)行加工，占地面積小且成本低。
【附圖說明】
[0020]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面所描述的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0021]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的柔性加工系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；
[0022]圖2是圖1中機(jī)器人與鉆削裝置的裝配結(jié)構(gòu)圖；
[0023]圖3是圖2中固定塊的結(jié)構(gòu)圖；
[0024]圖4是圖2中主軸的結(jié)構(gòu)圖；
[0025]圖5是圖2中機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖，顯示各軸的運(yùn)動(dòng)方向和軌跡；
[0026]圖6是圖2中機(jī)器人的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0028]本請(qǐng)參照?qǐng)D1和圖2，本發(fā)明實(shí)施例提供的柔性加工系統(tǒng)包括鉆削裝置10、刀庫20、機(jī)器人30和測(cè)量裝置40 ;其中，
[0029]所述鉆削裝置10包括安裝于所述機(jī)器人30的手臂末端并具有自動(dòng)換刀功能的主軸12以及設(shè)置于所述主軸12前端的切削刀具14 ;
[0030]所述刀庫20中裝夾有多種不同類型的所述切削刀具14 ；
[0031]所述測(cè)量裝置40采用三維掃描儀以掃描所述待加工工件100并對(duì)所述待加工工件100進(jìn)行定位；
[0032]所述機(jī)器人30根據(jù)所述測(cè)量裝置40采集的所述待加工工件100的位置信息帶動(dòng)所述鉆削裝置10移動(dòng)至所述待加工工件100的加工位置并對(duì)所述待加工工件100進(jìn)行加工。
[0033]本發(fā)明實(shí)施例提供的柔性加工系統(tǒng)利用測(cè)量裝置40檢測(cè)所述待加工工件100的具體加工位置，實(shí)現(xiàn)對(duì)所述待加工工件100的準(zhǔn)確定位，所述機(jī)器人30根據(jù)所述待加工工件100的具體加工位置帶動(dòng)所述鉆削裝置10移動(dòng)至所述具體加工位置，實(shí)現(xiàn)對(duì)待加工工件100的準(zhǔn)確加工，而且所述鉆削裝置10采用可自動(dòng)換刀的自轉(zhuǎn)軸以便于從所述刀庫20中更換不同的切削刀具14，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)待加工工件100的鉆孔、去毛刺和倒角等輪廓進(jìn)行加工，占地面積小且成本低，而且加工效率高且精度高。該柔性加工系統(tǒng)在對(duì)所述待加工工件100進(jìn)行加工時(shí)所占用面積小、成本低、流程簡(jiǎn)單。本發(fā)明實(shí)施例采用機(jī)器人30帶動(dòng)主軸12對(duì)所述待加工工件100進(jìn)行輪廓加工，尤其是對(duì)大尺寸零件的現(xiàn)場(chǎng)加工，以實(shí)現(xiàn)高效、高精度自動(dòng)加工，大大降低了加工成本。優(yōu)選地，該待加工工件100可以是任意大尺寸零件。
[0034]在該實(shí)施例中，所述機(jī)器人30采用多軸機(jī)器人30以帶動(dòng)所述切削裝置運(yùn)動(dòng)到所述待加工工件100的加工工位，所述機(jī)器人30根據(jù)對(duì)所述待加工工件100的加工軌跡運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)異形孔的加工，也能實(shí)現(xiàn)對(duì)待加工工件100的去毛刺和倒角等輪廓加工。
[0035]在該實(shí)施例中，所述機(jī)器人30安裝于所述操作平臺(tái)上，所述機(jī)器人30可以根據(jù)所述待加工工件100的外形尺寸在所述操作平臺(tái)上移動(dòng)，具體地，通過在所述操作平臺(tái)設(shè)置移動(dòng)導(dǎo)軌620以供所述機(jī)器人30移動(dòng)。
[0036]請(qǐng)參照?qǐng)D1，在該實(shí)施例中，所述柔性加工系統(tǒng)還包括環(huán)繞于所述機(jī)器人30和所述待加工工件100外圍的防護(hù)網(wǎng)50，以保護(hù)人生安全。所述防護(hù)網(wǎng)50的大小可以根據(jù)所述機(jī)器人30的行程來確定。
[0037]請(qǐng)參照?qǐng)D1至圖4，進(jìn)一步地，所述鉆削裝置10包括固定安裝所述主軸12的固定塊16，所述固定塊16設(shè)有容置所述主軸12的安裝孔160。所述主軸12插設(shè)于所述安裝孔160內(nèi)并安裝于所述固定塊16上，利用驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述主軸12轉(zhuǎn)動(dòng)以帶動(dòng)所述切削刀具14轉(zhuǎn)動(dòng)，從而完成鉆孔、去毛刺或者倒角等加工處理。
[0038]請(qǐng)參照?qǐng)D1和圖2，進(jìn)一步地，所述柔性加工系統(tǒng)還包括安裝于所述鉆削裝置10與所述機(jī)器人30手臂末端之間以用于調(diào)節(jié)所述切削刀具14進(jìn)給量的進(jìn)給裝置60，所述固定塊16固定安裝于所述進(jìn)給裝置60上?？梢岳斫?，所述進(jìn)給裝置60帶動(dòng)所述固定塊16相對(duì)于所述機(jī)器人30手臂運(yùn)動(dòng)，該運(yùn)動(dòng)包括移動(dòng)和翻轉(zhuǎn)。通過該進(jìn)給裝置60調(diào)節(jié)所述切削刀具14的進(jìn)給率，例如，鉆孔深度等。
[0039]請(qǐng)參照?qǐng)D2，進(jìn)一步地，所述進(jìn)給裝置60包括安裝所述固定塊16的安裝底座62以及安裝于所述機(jī)器人30的手臂末端的連接件64，所述安裝底座62上設(shè)有帶動(dòng)所述鉆削裝置10相對(duì)所述機(jī)器人30來回移動(dòng)的導(dǎo)軌620，所述連接件64 —側(cè)與所述安裝底座62固定連接并與所述機(jī)器人30的手臂球接?？梢岳斫?，通過將所述進(jìn)給裝置60與所述機(jī)器人30的手臂進(jìn)行球接，以使所述進(jìn)給裝置60帶動(dòng)所述鉆削裝置10繞不同角度轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)所述待加工工件100的不同表面進(jìn)行加工，另外，所述鉆削裝置10可以沿所述安裝底座62上的導(dǎo)軌620來回移動(dòng)，以調(diào)節(jié)所述切削刀具14的進(jìn)給量，例如，保證鉆孔深度等。
[0040]請(qǐng)參照?qǐng)D1和圖2，進(jìn)一步地，所述機(jī)器人30包括固定安裝于安裝面上的底座32、相對(duì)于所述底座32轉(zhuǎn)動(dòng)的第一手臂34、相對(duì)于所述第一手臂34轉(zhuǎn)動(dòng)的第二手臂36以及相對(duì)于