[发明专利]飞机数字化装配中的高效高精机器人自动铣削系统

说明书

本发明为一种飞机数字化装配中的高效高精机器人自动铣削系统，其特征在于：包括机器人离线编程及仿真系统、机器人自动控制系统、AGV小车、设置在AGV小车上的工作平台、设置在工作平台上的柔性定位工装系统、加工系统、辅助夹持系统、测量系统；所述加工系统包括加工机器人及与其连接的加工末端执行器；所述辅助夹持系统包括辅助夹持机器人及与其连接的辅助夹持末端执行器；所述机器人自动铣削系统的加工对象包括飞机大部件和飞机小部件。本发明采用机器人自动铣削加工，代替人工打磨飞机装配余量，解决装配过程中余量打磨不均匀、难修配、工作效率低等问题，提升飞机装配精度、装配效率，降低工人劳动强度，保障工人的身心健康。

技术领域

本发明涉及一种机器人自动铣削加工系统，特别是公开一种飞机数字化装配中的高效高精机器人自动铣削系统，应用于航空领域大型装备数字化装配过程中对典型的各种钛合金零件、复合材料、铝等叠层材料的飞机壁板、机身筒段、口盖、门类及蒙皮类零件的装配余量进行自动铣削加工，以及其他领域类似情形的零部件的自动铣削加工。

背景技术

目前，航空领域飞机装配生产线上飞机大型部件壁板、口盖、门类及蒙皮类零件对接装配时，常采用人工打磨装配余量，工作强度高，效率低，尤其在打磨复合材料时会产生有毒物质影响工人的身心健康。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术的缺陷，提供一种飞机数字化装配中的高效高精机器人自动铣削系统，采用数字化的方法和全新的铣削加工工艺流程，实现机器人自动铣削功能，代替人工打磨飞机装配余量，解决装配过程中余量不均匀、难修配、工作效率低等问题，并满足高效高精的要求，提升飞机装配精度、装配效率，降低工人劳动强度。

本发明是这样实现的：一种飞机数字化装配中的高效高精机器人自动铣削系统，其特征在于：所述机器人自动铣削系统包括机器人离线编程及仿真系统、机器人自动控制系统、AGV小车、设置在AGV小车上的工作平台、设置在工作平台上的柔性定位工装系统、加工系统、辅助夹持系统、测量系统；所述加工系统包括加工机器人及与其连接的加工末端执行器；所述辅助夹持系统包括辅助夹持机器人及与其连接的辅助夹持末端执行器；所述机器人自动铣削系统的加工对象包括飞机大部件和飞机小部件。

所述柔性定位工装系统用于飞机小部件的定位夹持，所述柔性定位工装系统通过连接平台固定在所述工作平台上，所述连接平台上设有16组可伸缩式真空柔性夹持装置，每组可伸缩式真空柔性夹持装置均包括依次连接的伺服电机、直线引动器、伸缩支架和真空吸盘；所述可伸缩式真空柔性夹持装置由伺服电机驱动直线引动器中的丝杠转动，从而带动螺母做直线运动，所述螺母上固定有滑座，所述滑座与所述伸缩支架连接在一起，所述真空吸盘安装在伸缩支架上，实现了真空吸盘与工件之间距离的调节。

所述加工系统还设有与所述加工机器人连接的加工机器人底座，所述加工系统通过加工机器人底座与所述工作平台连接；所述加工机器人为用于铣削加工的工业机器人；所述加工末端执行器包括高速主轴电机、抱夹、法兰机构、吸尘通道、分别与吸尘通道连接的伸缩气缸和转动机构，所述加工末端执行器通过法兰机构与所述加工机器人呈45度角连接，所述加工末端执行器通过加工末端执行器快换装置安装在所述加工机器人上，所述加工末端执行器快换装置实现加工末端执行器和测量系统的快速更换；所述高速主轴电机由所述抱夹抱死在法兰机构中；所述吸尘通道设置在所述加工末端执行器的支架上，所述吸尘通道上方设有所述伸缩气缸和转动机构，所述吸尘通道通过所述伸缩气缸的伸缩实现刀柄快速换刀，所述转动机构由一个伺服电机驱动带动吸尘通道转动，用于吸尘通道的吸尘口与加工工件干涉时使用。