面向大型壁板类零件加工的机器人化加工装备

allin2025-05-01  61


本发明涉及机械加工,具体而言,涉及一种面向大型壁板类零件加工的机器人化加工装备。


背景技术:

1、大型壁板类零件是大型运输机、大型客机的核心零部件。该类零件具有尺寸大、刚性弱、加工特征多等特点。

2、相关技术中对于大型壁板类零件的加工方式,采用大型机床或人工方式进行加工。大型机床加工效率低下,且难以适应不同尺寸的大型壁板类零件。人工加工对于工人技术要求高,且难以保证加工质量和一致性。


技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种面向大型壁板类零件加工的机器人化加工装备,该面向大型壁板类零件加工的机器人化加工装备能够对大型壁板类零件进行多机同时协同加工,具有适用性强、加工效率高、加工灵活性好、加工一致性强等优点。

2、为实现上述目的,根据本发明的实施例提出一种面向大型壁板类零件加工的机器人化加工装备,所述面向大型壁板类零件加工的机器人化加工装备包括:底座,所述底座上设有底座导轨和辅助工装,所述底座导轨和所述辅助工装的长度方向平行设置,所述辅助工装适于安装待加工零件;多个加工定位组件,多个所述加工定位组件沿所述底座导轨的长度方向间隔设置,每个所述加工定位组件包括定位装置和并联加工模块,所述定位装置包括定位动平台、立柱、横梁和加工动平台,所述定位动平台可滑动地设在所述底座导轨上,所述立柱可转动地设在所述定位动平台上且转动轴线沿竖直方向定向,所述定位动平台上设有转动驱动装置,所述转动驱动装置适于驱动所述立柱转动,所述横梁设在所述立柱上且平行于水平方向,所述加工动平台可沿所述横梁长度方向滑动地设在所述横梁上,所述加工动平台上设有加工驱动装置,所述加工驱动装置适于驱动所述加工动平台滑动,所述并联加工模块设在所述加工动平台上;多个定位驱动装置,所述定位驱动装置适于驱动所述定位动平台滑动。

3、根据本发明实施例的面向大型壁板类零件加工的机器人化加工装备,能够对大型壁板类零件进行多机同时协同加工,具有适用性强、加工效率高、加工灵活性好、加工一致性强等优点。

4、另外,根据本发明上述实施例的面向大型壁板类零件加工的机器人化加工装备还可以具有如下附加的技术特征:

5、根据本发明的一个实施例,所述辅助工装为多个,所述底座导轨宽度方向的两侧均设有所述辅助工装,所述立柱在所述定位动平台上的转动至少具有第一位置和第二位置,所述立柱在所述第一位置时所述并联加工模块位于所述底座导轨的宽度方向的一侧且所述立柱在所述第二位置时所述并联加工模块位于所述底座导轨的宽度方向的另一侧。

6、根据本发明的一个实施例,所述横梁和所述立柱之间连接有加强杆和/或拉索。

7、根据本发明的一个实施例,所述横梁上设有横梁导轨和横梁斜齿条,所述加工动平台可滑动地设在所述横梁导轨上,所述加工驱动装置为电机且传动连接有加工斜齿轮,所述加工斜齿轮与所述横梁斜齿条啮合。

8、根据本发明的一个实施例,所述横梁上可沿所述横梁长度方向滑动地设有伸缩梁,所述加工动平台可沿所述伸缩梁长度方向滑动地设在所述伸缩梁上,所述横梁上设有横梁导轨和横梁斜齿条,所述伸缩梁可滑动地设在所述横梁导轨上,所述伸缩梁上设有伸缩梁驱动电机,所述伸缩梁驱动电机传动连接有伸缩梁斜齿轮,所述伸缩梁斜齿轮与所述横梁斜齿条啮合,所述伸缩梁上设有伸缩梁导轨和伸缩梁斜齿条,所述加工驱动装置为电机且传动连接有加工斜齿轮,所述加工斜齿轮与所述伸缩梁斜齿条啮合。

9、根据本发明的一个实施例,所述立柱上可升降地设有伸缩柱,所述横梁设在所述伸缩柱上,所述立柱上设有立柱导轨和伸缩柱电机,所述伸缩柱可上下滑动地设在所述立柱导轨上,所述伸缩柱电机传动连接有伸缩柱斜齿轮,所述伸缩柱上设有伸缩柱齿斜条,所述伸缩柱斜齿轮与所述伸缩柱斜齿条啮合。

10、根据本发明的一个实施例,所述并联加工模块包括机架、加工主轴和多个支链,所述机架设在所述加工动平台上,多个所述支链沿所述机架的周向间隔设置,每个所述支链包含中空电机和滚珠丝杠,所述中空电机与所述滚珠丝杠传动连接,所述中空电机通过第一铰链与所述机架相连,所述滚珠丝杠的一端通过第二铰链与所述加工主轴相连,所述支链为三个,三个所述第一铰链均为单转动副铰链且三个所述第二铰链均为双转动副铰链;或所述支链为五个,五个所述第一铰链均为双转动副铰链,五个所述第二铰链中的四个所述第二铰链为双转动副铰链且其余一个所述第二铰链为单转动副铰链;或所述支链为六个,六个所述第一铰链和六个所述第二铰链均为双转动副铰链。

11、根据本发明的一个实施例,所述加工主轴上设有激光位移传感器。

12、根据本发明的一个实施例,所述支链为六个,六个所述第一铰链包括三个第一上铰链和三个第一下铰链,三个所述第一上铰链均经过第一上假想圆,三个所述第一下铰链均经过第一下假想圆,所述第一上假想圆和所述第一下假想圆平行间隔设置,六个所述第二铰链包括三个第二上铰链和三个第二下铰链,三个所述第二上铰链均经过第二上假想圆,三个所述第二下铰链均经过第二下假想圆,所述第二上假想圆和所述第二下假想圆平行间隔设置。

13、根据本发明的一个实施例,六个所述第一铰链在所述机架的周向上等间隔设置,六个所述第二铰链在所述加工主轴的周向上等间隔设置;或三个所述第一上铰链与所述第一上假想圆的圆心的假想连线分别与三个所述第一下铰链与所述第一下假想圆的圆心的假想连线在垂直于轴向的平面内的投影一一对应地重合,三个所述第一上铰链在所述机架的周向上等间隔设置,六个所述第二铰链在所述加工主轴的周向上等间隔设置;或三个所述第一上铰链与所述第一上假想圆的圆心的假想连线分别与三个所述第一下铰链与所述第一下假想圆的圆心的假想连线在垂直于轴向的平面内的投影一一对应地重合,三个所述第一上铰链在所述机架的周向上等间隔设置,三个所述第二上铰链与所述第二上假想圆的圆心的假想连线分别与三个所述第二下铰链与所述第二下假想圆的圆心的假想连线在垂直于轴向的平面内的投影一一对应地重合,三个所述第二上铰链中的两个在所述加工主轴径向上相对设置且另一个所述第二上铰链设在相对的两个所述第二上铰链的假想连线的法向上。

14、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。



技术特征:

1.一种面向大型壁板类零件加工的机器人化加工装备,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的面向大型壁板类零件加工的机器人化加工装备,其特征在于,所述辅助工装为多个,所述底座导轨宽度方向的两侧均设有所述辅助工装,所述立柱在所述定位动平台上的转动至少具有第一位置和第二位置,所述立柱在所述第一位置时所述并联加工模块位于所述底座导轨的宽度方向的一侧且所述立柱在所述第二位置时所述并联加工模块位于所述底座导轨的宽度方向的另一侧。

3.根据权利要求1所述的面向大型壁板类零件加工的机器人化加工装备,其特征在于,所述横梁和所述立柱之间连接有加强杆和/或拉索。

4.根据权利要求1所述的面向大型壁板类零件加工的机器人化加工装备,其特征在于,所述横梁上设有横梁导轨和横梁斜齿条,所述加工动平台可滑动地设在所述横梁导轨上,所述加工驱动装置为电机且传动连接有加工斜齿轮,所述加工斜齿轮与所述横梁斜齿条啮合。

5.根据权利要求1所述的面向大型壁板类零件加工的机器人化加工装备,其特征在于,所述横梁上可沿所述横梁长度方向滑动地设有伸缩梁,所述加工动平台可沿所述伸缩梁长度方向滑动地设在所述伸缩梁上,所述横梁上设有横梁导轨和横梁斜齿条,所述伸缩梁可滑动地设在所述横梁导轨上,所述伸缩梁上设有伸缩梁驱动电机,所述伸缩梁驱动电机传动连接有伸缩梁斜齿轮,所述伸缩梁斜齿轮与所述横梁斜齿条啮合,所述伸缩梁上设有伸缩梁导轨和伸缩梁斜齿条,所述加工驱动装置为电机且传动连接有加工斜齿轮,所述加工斜齿轮与所述伸缩梁斜齿条啮合。

6.根据权利要求1所述的面向大型壁板类零件加工的机器人化加工装备,其特征在于,所述立柱上可升降地设有伸缩柱,所述横梁设在所述伸缩柱上,所述立柱上设有立柱导轨和伸缩柱电机,所述伸缩柱可上下滑动地设在所述立柱导轨上,所述伸缩柱电机传动连接有伸缩柱斜齿轮,所述伸缩柱上设有伸缩柱齿斜条,所述伸缩柱斜齿轮与所述伸缩柱斜齿条啮合。

7.根据权利要求1所述的面向大型壁板类零件加工的机器人化加工装备,其特征在于,所述并联加工模块包括机架、加工主轴和多个支链,所述机架设在所述加工动平台上,多个所述支链沿所述机架的周向间隔设置,每个所述支链包含中空电机和滚珠丝杠,所述中空电机与所述滚珠丝杠传动连接,所述中空电机通过第一铰链与所述机架相连,所述滚珠丝杠的一端通过第二铰链与所述加工主轴相连,所述支链为三个,三个所述第一铰链均为单转动副铰链且三个所述第二铰链均为双转动副铰链;或所述支链为五个,五个所述第一铰链均为双转动副铰链,五个所述第二铰链中的四个所述第二铰链为双转动副铰链且其余一个所述第二铰链为单转动副铰链;或所述支链为六个,六个所述第一铰链和六个所述第二铰链均为双转动副铰链。

8.根据权利要求7所述的面向大型壁板类零件加工的机器人化加工装备,其特征在于,所述加工主轴上设有激光位移传感器。

9.根据权利要求7所述的面向大型壁板类零件加工的机器人化加工装备,其特征在于,所述支链为六个,六个所述第一铰链包括三个第一上铰链和三个第一下铰链,三个所述第一上铰链均经过第一上假想圆,三个所述第一下铰链均经过第一下假想圆,所述第一上假想圆和所述第一下假想圆平行间隔设置,六个所述第二铰链包括三个第二上铰链和三个第二下铰链,三个所述第二上铰链均经过第二上假想圆,三个所述第二下铰链均经过第二下假想圆,所述第二上假想圆和所述第二下假想圆平行间隔设置。

10.根据权利要求9所述的面向大型壁板类零件加工的机器人化加工装备,其特征在于,六个所述第一铰链在所述机架的周向上等间隔设置,六个所述第二铰链在所述加工主轴的周向上等间隔设置;


技术总结
本发明公开了一种面向大型壁板类零件加工的机器人化加工装备,包括:底座,底座上设有底座导轨和辅助工装;多个加工定位组件,每个加工定位组件包括定位装置和并联加工模块,定位装置包括定位动平台、立柱、横梁和加工动平台,定位动平台可滑动地设在底座导轨上,立柱可转动地设在定位动平台上,定位动平台上设有转动驱动装置,横梁设在立柱上,加工动平台可滑动地设在横梁上,加工动平台上设有加工驱动装置,并联加工模块设在加工动平台上;多个定位驱动装置。根据本发明实施例的面向大型壁板类零件加工的机器人化加工装备能够对大型壁板类零件进行多机同时协同加工,具有适用性强、加工效率高、加工灵活性好、加工一致性强等优点。

技术研发人员:谢福贵,刘辛军,何雨镐,解增辉
受保护的技术使用者:清华大学
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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