[发明专利]圆柱面无人智能钻孔机

说明书

本发明涉及一种圆柱面无人智能钻孔机。该设备包括基座、纵向行走机构、旋转机构、电钻升降机构、视觉识别系统、工件夹紧机构、控制系统及监控系统，纵向行走机构是由司服电机通过驱动丝母实现纵向行走，旋转机构由司服电机驱动蜗轮蜗杆使视觉系统及电钻绕工件旋转。视觉识别系统对工件上螺纹孔的坐标进行测绘分析并精确定位，同时将采集到的数据反馈回控制系统,由控制系统驱动电钻精确钻孔。在整个钻孔过程中，操作人员只需进行简单的吊装工件，利用视频监控在专用操作间通过操作手柄进行远程操作，实现操作人员与加工场地隔离，大大减少安全隐患。同时加工精度和加工效率大大提高。

技术领域

本发明主要应用于某种特制圆柱体产品的止定螺钉孔的远程机加，具体涉及一种圆柱面无人智能钻孔机，能实现危险岗位人机隔离。

背景技术

某种特制圆柱体产品的多个部件填充好爆炸药后，要将几个部件通过螺纹连接装配到一起，为了防止产品在空中飞行过程中连接螺纹松动。需要在几个部件拧紧后，加工止动螺纹孔，并上止动螺钉，保证产品在飞行过程中各个部件不松开,因为在加工止定螺钉孔时，各个部件都填充满炸药，因此，钻孔岗位是高危险岗位，且对孔的加工精度要求很高，同时对转速控制要求很严，在加工过程中，工件温度不能过高。原加工方法是将工件推入防爆间，由一个操作人员扶稳，另一操作人员操作小型钻床钻指定孔。这种加工方法原始落后，精度和效率都很低，同时操作工与产品零距离接触，存在很大的安全隐患，不符合安全生产，以人为本的方针政策。

发明内容

为解决上述问题，本发明特提出一种圆柱面无人智能钻孔机，该钻孔机采用智能设备，利用机器人视觉识别系统和伺服驱动机构自动找孔定位，并由一系列伺服机构自动实现钻孔，同时用多个摄像头对加工过程进行监控。

该钻孔机包括基座1、纵向行走机构2、旋转机构3、电钻升降机构4、视觉识别系统5、工件夹紧机构6、控制系统8及监控系统，

所述基座1由方钢管及钢板焊接成形，基座上面安装直线导轨9和滚珠丝杆10，纵向行走机构2装在基座的导轨上9，可在基座上沿导轨9移动

所述纵向行走机构2包括支撑座11、减速箱12、丝母13、司服电机Ⅰ14、滑块15，减速箱12装在支撑座11上,丝母13装在减速箱12输出齿轮上，滑块15安装在支撑座11上；司服电机Ⅰ14装在减速箱上，司服电机14驱动丝母13旋转，通过滚珠丝杆10及装在支撑座11上的滑块15使纵向行走机构按设定的参数沿基座上的导轨移动；

所述旋转机构3包括旋转座16、蜗轮17、蜗杆18、轴承19、司服电机Ⅱ20、空心轴21、转盘22，蜗轮17装在空心轴21上，转盘22固定在空心轴21的一端，空心轴21通过轴承19安装在旋转座16上,蜗杆18装在旋转座16上，并与司服电机Ⅱ20连接，当司服电机Ⅱ20工作时，司服电机Ⅱ20带动蜗杆18旋转，蜗杆18驱动蜗轮17旋转，蜗轮17带动空心轴21及转盘22旋转；

所述电钻升降机构4包括滑台Ⅰ23、升降司服电机24、电钻25，

升降司服电机24装在滑台固定座上，升降司服电机24通过丝杆驱动滑台台板上下移动，

电钻25安装在滑台Ⅰ23的台板上，电钻钻头由司服电机26驱动。升降司服电机24工作时带动滑台Ⅰ台板移动从而实现电钻25升降，

所述视觉识别系统5包括专用相机27，光源28，滑台Ⅱ29，专用相机27安装在滑台Ⅱ29上，高精度工业机器人视觉系统对工件上螺纹孔的坐标进行测绘分析，采用精密视觉摄像及软件包，开发设计，识别系统将采集到的数据反馈回控制系统8，从而达到精确定位的作用；

所述工件夹紧机构6包括上半圆卡环30和下半圆卡环31，圆弧形的铜块32分别安装在上半圆卡环和下半圆卡环的内圆弧上，上半圆卡环和下半圆卡环通过铰链和快速锁扣33连接，并牢牢紧箍住工件，以固定工件7；