[发明专利]一种便于机器人自动调换偏心主轴单元的动力头

说明书

本发明公开了一种便于机器人自动调换偏心主轴单元的动力头，动力头支架、进给机构、公转驱动机构、偏心主轴单元、快速对接模块、制孔刀具机构以及对刀台；偏心主轴单元包括公转调节机构以及自转调节机构。该便于机器人自动调换偏心主轴单元的动力头利用快速对接模块能够实现公转驱动机构与公转调节机构的可拆卸式对接安装，从而能够便于快速调换相应的偏心主轴单元，实现了制孔刀具公转半径的离线调节，也利于简化动力头结构和降低整机重量；利用对刀台能够对制孔刀具机构进行偏心大小调节，保障刀具公转半径的调节精度，使得制孔刀具机构具备螺旋铣孔和钻孔两种能力，能够大大提高机器人制孔的品质和效率。

技术领域

本发明涉及一种动力头，尤其是一种便于机器人自动调换偏心主轴单元的动力头。

背景技术

机器人制孔以其作业范围大、加工效率高、系统制造成本低等优势，在提高大型工件制孔的品质和效率具有广阔的应用前景。然后，作为搬运载体的机器人本体的弱刚性、低承载等特性，使其对制孔动力头的工作性能要求特别高。为避免传统钻孔的过大轴向力，基于螺旋铣孔机理的动力头成为了现代航空航天制造业的研究热点。

从加工机理来看，螺旋铣孔动力头具有制孔轴向力、刀具磨损小、便于排屑等工艺优势，但其组成结构和整机重量显然比钻孔动力头难以控制，尤其是刀具公转半径调节精度控制。目前，机器人螺旋铣孔动力头大多是由轴向进给机构、公转机构、偏心机构和自转机构组成。这种采用独立配置刀具公转半径调节机构的方案虽然实现了在线调节的优点，但导致动力头整机重量大、集成度高，刀具公转半径调节精度难以控制，换刀也较为不便。这些因素在一定程度上阻碍了机器人螺旋铣孔的普及应用。

可见，有必要基于机器人螺旋铣孔平台及其作业流程和特点，开发一种便于机器人自动调换偏心主轴单元的动力头。

发明内容

发明目的：提供一种便于机器人自动调换偏心主轴单元的动力头，能够方便调换制孔刀具机构和偏心主轴单元，利于简化动力头结构以及降低整机重量，能够大大提高机器人制孔的品质和效率。

技术方案：本发明所述的便于机器人自动调换偏心主轴单元的动力头，包括动力头支架、进给机构、公转驱动机构、偏心主轴单元、快速对接模块、制孔刀具机构以及对刀台；偏心主轴单元包括公转调节机构以及自转调节机构；

进给机构安装在动力头支架上，动力头支架用于将进给机构安装在机器人上；自转调节机构偏心式旋转安装在公转调节机构上；公转驱动机构和公转调节机构均旋转式安装在进给机构上，且公转驱动机构通过快速对接模块与公转调节机构可拆卸式对接安装，由进给机构驱动公转驱动机构和公转调节机构轴向位移，由公转驱动机构通过快速对接模块驱动公转调节机构进行公转调节；制孔刀具机构偏心式旋转安装在自转调节机构上，由自转调节机构驱动制孔刀具机构进行自转调节；对刀台用于与公转调节机构以及自转调节机构相对接，由对刀台对制孔刀具机构进行偏心大小调节。

进一步的，进给机构包括进给底板、支座底板、后端支座、前端支座、驱动丝杆以及进给驱动电机；后端支座以及前端支座均固定设置在支座底板的一侧板面上，在支座底板的另一侧板面上设置有一个进给驱动座以及两个平行设置的导轨滑槽；公转驱动机构旋转式安装在后端支座上；公转调节机构旋转式安装在前端支座；在进给底板的一侧板面上设置有一个矩形窗口以及两个滑移导轨，在进给底板的另一侧板面上设置有两个丝杆支座；驱动丝杆旋转式安装在两个丝杆支座上，且驱动丝杆与滑移导轨相平行；进给驱动电机的输出轴端部与驱动丝杆的端部相对接；两个滑移导轨分别滑动式安装在两个导轨滑槽上，进给驱动座由矩形窗口贯穿至进给底板的下方；在进给驱动座上设置有进给驱动螺纹孔，驱动丝杆螺纹旋合安装在进给驱动螺纹孔上；动力头支架包括防护罩壳以及安装法兰；防护罩壳固定安装在进给底板上，且驱动丝杆位于防护罩壳内；安装法兰通过连接短柱固定安装在防护罩壳上，用于与机器人对接安装。