[实用新型]多功能自动钻铆末端执行器压力脚系统

说明书

技术领域

本实用新型应用于飞机部件自动化装配制孔领域，具体涉及到机器人自动钻铆系统中的压力脚设计。

背景技术

发展航空制造业自动化装配技术具有相当重要的经济价值和战略意义，国外飞机制造企业的机器人自动制孔技术已经发展成熟并广泛投入生产，其中自动制孔末端执行器用于飞机自动化装配加工为当代飞机制造自动化领域的技术热点和前沿性领域，虽然在航空制造发达国家已经广泛使用，但是由于多方面的原因都导致了这些企业要进行严格的技术保密，其相关核心技术仍处于技术封锁状态，所以该领域的研究在我国目前仍处于研究起步阶段。与自动钻铆机等设备相比较，机器人柔性制孔技术具有成本低、安装空间小、灵活性高、自动化程度高等优点。因此研究和应用基于机器人制孔的多功能末端执行器，不仅可以填补航空制造领域在该研究中的空白，缩短与国外先进飞机装配技术的差距，对于提升国产飞机的国际竞争力，推动我国航空制造业的加快发展，也具有相当重要的现实意义。

实用新型内容

本实用新型提供一种多功能自动钻铆末端执行器的压力脚系统，压力脚系统与末端执行器连接，包括基体、压力脚、驱动模块，压力脚安装在基体上，驱动模块驱动压力脚工作，其特征在于：压力脚系统通过管道连接真空吸屑装置，基体管道内部设有若干吹气通道，与真空吸屑装置配合形成排屑流场。

进一步，基体内部共设三条吹气通道，呈螺旋状态分布，吹气口的轴线与压力脚轴线成30°夹角，真空吸屑装置与压力脚出气口以管路相通。

进一步，驱动模块包括双压紧气缸，压紧气缸连接电磁比例阀，通过电磁比例阀调节压紧力。

上述多功能自动钻铆末端执行器的压力脚系统的工作方法，其特征在于：末端执行器的上位机给定加工对象属性后，电磁比例阀为压紧气缸提供压紧力数值，压紧气缸驱动压力脚压紧工件后，开启真空吸屑装置，吹气口形成高压环境，出气口形成低压环境，三条螺旋状态的吹气通道内形成气旋，排屑流场形成，末端执行器钻削工作开始的同时进行吸屑任务，实现对加工现场碎屑的排出。

本实用新型的多功能自动钻铆末端执行器的压力脚系统，通过在基体内加工吹气通道，配合真空吸屑装置，三条螺旋状吹气通道内形成气旋，进一步提高细屑效率，优化工作环境；采用电磁比例阀控制压紧力，通过上位机根据不同压紧力值调节细屑气流，构件细屑流场，实现精细化控制。

本实用新型有益效果如下：

1.结构基本保持一致，不会对压力脚的功能产生任何影响，

2.吸屑效率大大提高。

3.可通过进气压力改变性能，对不同厚度、不同材料的制孔需求，只需要改变预设参数就可以满足不同条件下的制孔吸屑任务。

附图说明

图1为本实用新型具体实施例中压力脚系统与末端执行器的安装结构示意图；

图2为本实用新型具体实施例中吹气通道在压力脚的基体结构中示意图；

图3为本实用新型具体实施例中吹气口在压力脚的基体结构中示意图。

图中:1-压力脚，2-管道，3-末端执行器外框架，4-吹气通道，5-吹气口。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型做进一步详细描述。

一种多功能自动钻铆末端执行器的压力脚系统，压力脚系统与末端执行器外框架3采用螺栓连接，包括基体、压力脚1、驱动模块，压力脚1安装在基体上，驱动模块驱动压力脚1工作，压力脚系统通过管道2连接真空吸屑装置，基体管道内部设有若干吹气通道4，与真空吸屑装置配合形成排屑流场。

其中，基体内结构改进设计用于实现压力脚内部流场的通道；连接真空吸屑装置，用于吸取碎屑；驱动模块包括双压紧气缸，压紧气缸由两个菱形气缸组成，压紧气缸连接电磁比例阀，通过电磁比例阀调节压紧力。

压力脚1由压紧气缸驱动，可进行长度50mm的直线往返运动，压力值由与压紧气缸连接的电磁比例阀设定；压力脚1与真空吸屑装置通过管道连接，真空吸屑装置装载于机器人小车内部。

基体内部共设三条吹气通道4，呈螺旋状态分布，吹气口5的轴线与压力脚1轴线成30°夹角，真空吸屑装置与压力脚1出气口以管路相通。在系统工作时吹气，与出气口的低压环境配合形成螺旋流场，利用流场排屑，以提高吸屑效率，并稳定压力脚管道内部的流场环境。