一種采用柔性蒙皮拉行定位的機械臂的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種采用柔性蒙皮拉行定位的機械臂，包括測量器、打孔器、定位機構(gòu)和控制單元；定位機構(gòu)包括基座、移動臂固定槽、橫向移動臂、縱向移動臂和通過步進電機驅(qū)動器控制的步進電機；移動臂固定槽位于基座的連接側(cè)面，該移動臂固定槽內(nèi)設(shè)有滑道和滑塊；縱向移動臂的執(zhí)行端設(shè)置有第三步進電機，第三步進電機的輸出端固定有轉(zhuǎn)動盤，轉(zhuǎn)動盤的圓周面上對稱設(shè)置有測量器和打孔器；控制單元包括數(shù)據(jù)分析模塊、步進電機驅(qū)動器和控制執(zhí)行器，所述數(shù)據(jù)分析模塊用于分析所述測量器獲取的測量數(shù)據(jù)，將測量結(jié)果發(fā)送至控制執(zhí)行器，根據(jù)控制執(zhí)行器的控制信號通過步進電機驅(qū)動器驅(qū)動所述第一步進電機、第二步進電機和第三步進電機。
【專利說明】
一種采用柔性蒙皮拉行定位的機械臂
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實用新型涉及一種采用柔性蒙皮拉行定位的機械臂?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]蒙皮零件是飛機重要的覆蓋件，構(gòu)成飛機氣動外形，成型和裝配精度要求極高。蒙皮零件的制造由拉伸成形、外形檢驗、邊緣口框切割、表面陽極化、噴漆、定位裝配等多個工序流程構(gòu)成。由于蒙皮零件本身剛度較差，難以克服自身重力或工裝接觸力容易產(chǎn)生彈性變形，為保證最終的裝配精度，蒙皮零件需要定位孔保證多個工序間的定位精度和裝配精度，定位孔是蒙皮零件的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)要素之一。目前多采用手持電鉆等工具進行鉆孔定位，該種方法誤差累積嚴重，效率低，人工影響因素的原因使得定位精度不穩(wěn)定，影響后續(xù)切割工序，甚至裝配工序。【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的是提高蒙皮零件需要定位孔的鉆孔精度和機械化，提高工作效率。
[0004]為了實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本申請?zhí)峁┝巳缦录夹g(shù)方案:
[0005]—種采用柔性蒙皮拉行定位的機械臂，包括測量器、打孔器、定位機構(gòu)和控制單元；
[0006]所述定位機構(gòu)包括基座、移動臂固定槽、橫向移動臂、縱向移動臂和步進電機組；
[0007]所述移動臂固定槽位于所述基座的連接側(cè)面，該移動臂固定槽內(nèi)設(shè)有滑道和滑塊；
[0008]所述橫向移動臂的連接端固定于所述滑塊且與所述連接側(cè)面相垂直，所述滑道的一端固定有第一步進電機，第一步進電機的輸出端連接有第一螺紋桿，所述橫向移動臂的連接端上橫向設(shè)有與所述第一螺紋桿相螺紋配合的第一螺紋孔，通過第一螺紋桿與第一螺紋孔的螺紋旋合驅(qū)動所述橫向移動臂沿所述滑道橫向移動；
[0009]所述橫向移動臂的執(zhí)行端固定有第二步進電機，第二步進電機的輸出端接有第二螺紋桿，所述縱向移動臂的連接端設(shè)有與所述第二螺紋桿相螺紋配合的第二螺紋孔，通過所述第二螺紋桿與第二螺紋孔的螺紋旋合驅(qū)動所述縱向移動臂沿縱向移動；
[0010]所述縱向移動臂的執(zhí)行端設(shè)置有第三步進電機，第三步進電機的輸出端固定有轉(zhuǎn)動盤，轉(zhuǎn)動盤的圓周面上對稱設(shè)置有測量器和打孔器，通過第三步進電機驅(qū)動所述轉(zhuǎn)動盤轉(zhuǎn)動來切換測量器和打孔器的工作位置；
[0011]所述控制單元包括數(shù)據(jù)分析模塊、步進電機驅(qū)動器和控制執(zhí)行器，所述數(shù)據(jù)分析模塊用于分析所述測量器獲取的測量數(shù)據(jù)，將測量結(jié)果發(fā)送至控制執(zhí)行器，根據(jù)控制執(zhí)行器的控制信號通過步進電機驅(qū)動器驅(qū)動所述第一步進電機、第二步進電機和第三步進電機。
[0012]進一步的，在一個實施例中，所述控制單元包括語音指示模塊;用于進行語音報警提示。
[0013]進一步的，在一個實施例中，所述基座固定于機架上;所述機架包括一平臺和一位于所述平臺側(cè)面用于固定所述基座的立柱。[〇〇14]進一步的，在一個實施例中，所述平臺上設(shè)置有夾持爪;用于夾持柔性蒙皮。
[0015]進一步的，在一個實施例中，所述平臺底端固定有若干千斤頂支座;用于調(diào)整所述平臺的高度。
[0016]在上述技術(shù)方案中，定位機構(gòu)可以根據(jù)數(shù)據(jù)分析模塊對測量器獲取的數(shù)據(jù)的分析結(jié)果來進行定位移動，通過步進電機驅(qū)動器來驅(qū)動第一步進電機、第二步進電機和第三步進電機，使橫向連接臂和縱向連接臂能夠精確地產(chǎn)生位移，提高定位的精度，同時第三步進電機還能夠根據(jù)需要切換測量器和打孔器的工作位置，分別進行數(shù)據(jù)的測量和打孔操作?！靖綀D說明】
[0017]為了更清楚地說明本申請實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下， 還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖1為本申請所述的采用柔性蒙皮拉行定位的機械臂部分結(jié)構(gòu)示意圖一；
[0019]圖2為本申請所述的采用柔性蒙皮拉行定位的機械臂部分結(jié)構(gòu)示意圖二；
[0020]圖3為本申請所述的控制單元的結(jié)構(gòu)示意圖?！揪唧w實施方式】
[0021]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實用新型方案，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0022]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中蒙皮零件需要定位孔的鉆孔精度差，人工工作效率低的缺點，本申請?zhí)峁┝艘环N采用柔性蒙皮拉行定位的機械臂，如圖1、圖2和圖3所示，包括測量器 1、打孔器2、定位機構(gòu)和控制單元;所述定位機構(gòu)包括基座31、移動臂固定槽32、橫向移動臂 33、縱向移動臂34和步進電機組;所述移動臂固定槽32位于所述基座31的連接側(cè)面，該移動臂固定槽32內(nèi)設(shè)有滑道和滑塊;所述橫向移動臂33的連接端固定于所述滑塊且與所述連接側(cè)面相垂直，所述滑道的一端固定有第一步進電機351，第一步進電機351的輸出端連接有第一螺紋桿3511，所述橫向移動臂33的連接端上橫向設(shè)有與所述第一螺紋桿3511相螺紋配合的第一螺紋孔，通過第一螺紋桿3511與第一螺紋孔的螺紋旋合驅(qū)動所述橫向移動臂33沿所述滑道橫向移動；所述橫向移動臂33的執(zhí)行端固定有第二步進電機352,第二步進電機 352的輸出端接有第二螺紋桿3521，所述縱向移動臂34的連接端設(shè)有與所述第二螺紋桿 3521相螺紋配合的第二螺紋孔，通過所述第二螺紋桿3521與第二螺紋孔的螺紋旋合驅(qū)動所述縱向移動臂34沿縱向移動;所述縱向移動臂34的執(zhí)行端設(shè)置有第三步進電機353,第三步進電機353的輸出端固定有轉(zhuǎn)動盤36,轉(zhuǎn)動盤36的圓周面上對稱設(shè)置有測量器1和打孔器2，通過第三步進電機353驅(qū)動所述轉(zhuǎn)動盤36轉(zhuǎn)動來切換測量器1和打孔器2的工作位置;所述控制單元包括數(shù)據(jù)分析模塊41、步進電機驅(qū)動器42和控制執(zhí)行器43,所述數(shù)據(jù)分析模塊41 用于分析所述測量器1獲取的測量數(shù)據(jù)，將測量結(jié)果發(fā)送至控制執(zhí)行器43,根據(jù)控制執(zhí)行器 43的控制信號通過步進電機驅(qū)動器42驅(qū)動所述第一步進電機351、第二步進電機352和第三步進電機353。另外需要注意，在控制各螺紋桿與對應(yīng)螺紋孔相螺旋轉(zhuǎn)動時，需要手動或利用其它器械配合固定縱向連接臂34,以使縱向連接臂34能夠與橫向連接臂33間產(chǎn)生位移而不是同步轉(zhuǎn)動，而橫向連接臂33通過移動臂固定槽32防止其同步轉(zhuǎn)動即可。定位機構(gòu)可以根據(jù)數(shù)據(jù)分析模塊41對測量器1獲取的測量數(shù)據(jù)的分析結(jié)果來進行定位移動，通過測量器1 測量的相關(guān)尺寸數(shù)據(jù)，經(jīng)數(shù)據(jù)分析模塊41分析后會繪制出精確的鉆孔位置點，通過步進電機驅(qū)動器42來驅(qū)動第一步進電機351、第二步進電機352和第三步進電機353,使橫向連接臂 33和縱向連接臂34能夠精確地產(chǎn)生相對位移，實現(xiàn)橫向和縱向的精確移動，提高定位的精度，同時第三步進電機353還能夠根據(jù)需要切換測量1器和打孔器2的工作位置，分別進行數(shù)據(jù)的測量和打孔操作。
[0023]進一步的，在一個實施例中，所述控制單元包括語音指示模塊44;用于進行語音報警提示。進一步的，在一個實施例中，所述基座31固定于機架上;所述機架包括一平臺371和一位于所述平臺371側(cè)面用于固定所述基座31的立柱372。進一步的，在一個實施例中，所述平臺上設(shè)置有夾持爪；用于夾持柔性蒙皮。進一步的，在一個實施例中，所述平臺底端固定有若干千斤頂支座;用于調(diào)整所述平臺的高度。
[0024]以上對本實用新型所提供的采用柔性蒙皮拉行定位的機械臂進行了詳細介紹。本文中應(yīng)用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想。應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以對本實用新型進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本實用新型權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種采用柔性蒙皮拉行定位的機械臂，其特征在于，包括測量器、打孔器、定位機構(gòu) 和控制單元；所述定位機構(gòu)包括基座、移動臂固定槽、橫向移動臂、縱向移動臂和步進電機組；所述移動臂固定槽位于所述基座的連接側(cè)面，該移動臂固定槽內(nèi)設(shè)有滑道和滑塊；所述橫向移動臂的連接端固定于所述滑塊且與所述連接側(cè)面相垂直，所述滑道的一端 固定有第一步進電機，第一步進電機的輸出端連接有第一螺紋桿，所述橫向移動臂的連接 端上橫向設(shè)有與所述第一螺紋桿相螺紋配合的第一螺紋孔，通過第一螺紋桿與第一螺紋孔 的螺紋旋合驅(qū)動所述橫向移動臂沿所述滑道橫向移動；所述橫向移動臂的執(zhí)行端固定有第二步進電機，第二步進電機的輸出端接有第二螺紋 桿，所述縱向移動臂的連接端設(shè)有與所述第二螺紋桿相螺紋配合的第二螺紋孔，通過所述 第二螺紋桿與第二螺紋孔的螺紋旋合驅(qū)動所述縱向移動臂沿縱向移動；所述縱向移動臂的執(zhí)行端設(shè)置有第三步進電機，第三步進電機的輸出端固定有轉(zhuǎn)動 盤，轉(zhuǎn)動盤的圓周面上對稱設(shè)置有測量器和打孔器，通過第三步進電機驅(qū)動所述轉(zhuǎn)動盤轉(zhuǎn) 動來切換測量器和打孔器的工作位置；所述控制單元包括數(shù)據(jù)分析模塊、步進電機驅(qū)動器和控制執(zhí)行器，所述數(shù)據(jù)分析模塊 用于分析所述測量器獲取的測量數(shù)據(jù)，將測量結(jié)果發(fā)送至控制執(zhí)行器，根據(jù)控制執(zhí)行器的 控制信號通過步進電機驅(qū)動器驅(qū)動所述第一步進電機、第二步進電機和第三步進電機。2.如權(quán)利要求1所述的采用柔性蒙皮拉行定位的機械臂，其特征在于，所述控制單元包 括語首指不t旲塊；用于進行語音報警提示。3.如權(quán)利要求2所述的采用柔性蒙皮拉行定位的機械臂，其特征在于，所述基座固定于 機架上；所述機架包括一平臺和一位于所述平臺側(cè)面用于固定所述基座的立柱。4.如權(quán)利要求3所述的采用柔性蒙皮拉行定位的機械臂，其特征在于，所述平臺上設(shè)置 有夾持爪；用于夾持柔性蒙皮。5.如權(quán)利要求4所述的采用柔性蒙皮拉行定位的機械臂，其特征在于，所述平臺底端固 定有若干千斤頂支座；用于調(diào)整所述平臺的高度。
【文檔編號】B26D7/01GK205660829SQ201620555714
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月7日
【發(fā)明人】肖寅金
【申請人】廣東金貝貝智能機器人研究院有限公司