柔性加工系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于加工设备技术领域，尤其涉及一种柔性加工系统。
【背景技术】
[0002]现有零件加工方式一般采用CNC机床加工，但是许多行业如飞机、汽车行业零件尺寸较大，如果使用机床加工需要大型的龙门机床，占地面积大、成本高且流程复杂。因此，提供一种可以实现占地小、移动灵活且流程简单以及如何适合大尺寸零件现场加工的柔性加工系统成为业界亟待解决的技术问题。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种柔性加工系统，旨在解决现有加工方式针对大型零件存在的成本高、占地面积大、流程复杂的问题。
[0004]本发明是这样实现的，一种柔性加工系统，包括钻削装置、刀库、机器人和测量装置；其中，
[0005]所述钻削装置包括安装于所述机器人的手臂末端并具有自动换刀功能的主轴以及设置于所述主轴前端的切削刀具；
[0006]所述刀库中装夹有多种不同类型的所述切削刀具；
[0007]所述测量装置采用三维扫描仪以扫描所述待加工工件并对所述待加工工件进行定位;
[0008]所述机器人根据所述测量装置采集的所述待加工工件的位置信息带动所述钻削装置移动至所述待加工工件的加工位置并对所述待加工工件进行加工。
[0009]进一步地，所述钻削装置包括固定安装所述主轴的固定块，所述固定块设有容置所述主轴的安装孔。
[0010]进一步地，所述柔性加工系统还包括安装于所述钻削装置与所述机器人手臂末端之间以用于调节所述切削刀具进给量的进给装置，所述固定块固定安装于所述进给装置上。
[0011]进一步地，所述进给装置包括安装所述固定块的安装底座以及安装于所述机器人的手臂末端的连接件，所述安装底座上设有带动所述钻削装置相对所述机器人来回移动的导轨，所述连接件一侧与所述安装底座固定连接并与所述机器人的手臂球接。
[0012]进一步地，所述机器人包括固定安装于安装面上的底座、相对于所述底座转动的第一手臂、相对于所述第一手臂转动的第二手臂以及相对于所述第二手臂转动并安装于所述第二手臂与所述钻削装置之间的第三手臂。
[0013]进一步地，所述第一手臂包括安装于所述底座上并垂直于所述底座的第一转动轴、一端安装于所述第一转动轴上以相对于所述底座转动且另一端与所述第二手臂连接的第一臂体部。
[0014]进一步地，所述第一臂体部绕所述第一转动轴相对于所述底座转动的角度范围为:+170° ?-170。
[0015]进一步地，所述第二手臂包括安装于所述第一臂体部端部并垂直于所述第一转动轴的第二转动轴、一端安装于所述第二转动轴上以相对于所述第一臂体部转动且另一端与所述第三手臂连接的第二臂体部。
[0016]进一步地，所述第二臂体部绕所述第二转动轴相对于所述第一臂体部的转动角度范围为:+140°?-65°。
[0017]进一步地，所述第三手臂包括安装于所述第二臂体部端部并平行于所述第二转动轴的第三转动轴、转动连接于所述第三转动轴并与所述第三转动轴垂直连接的第四转动轴、安装于所述第四转动轴上并绕所述第四转动轴转动的第三臂体部、安装于所述第三臂体部末端并相互正交的第五转动轴和第六转动轴。
[0018]进一步地，所述第三转动轴绕其轴线转动的转动角度范围为:+70°?-180° ;所述第四转动轴绕其轴线的转动角度范围为:+300°?-300° ;所述钻削装置绕所述第五转动轴的弯曲角度范围为:+130°?-130° ;所述钻削装置绕所述第六转动轴的翻转角度为:+360。?-360° 。
[0019]本发明提供的柔性加工系统相对于现有技术的技术效果是:利用测量装置检测所述待加工工件的具体加工位置，实现对所述待加工工件的准确定位，所述机器人根据所述待加工工件的具体加工位置带动所述钻削装置移动至所述具体加工位置，实现对待加工工件的准确加工，而且所述钻削装置采用可自动换刀的自转轴以便于从所述刀库中更换不同的切削刀具，从而实现对待加工工件的钻孔、去毛刺和倒角等轮廓进行加工，占地面积小且成本低。
【附图说明】
[0020]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1是本发明实施例提供的柔性加工系统的结构图；
[0022]图2是图1中机器人与钻削装置的装配结构图；
[0023]图3是图2中固定块的结构图；
[0024]图4是图2中主轴的结构图；
[0025]图5是图2中机器人的结构示意图，显示各轴的运动方向和轨迹；
[0026]图6是图2中机器人的俯视图。
【具体实施方式】
[0027]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0028]本请参照图1和图2，本发明实施例提供的柔性加工系统包括钻削装置10、刀库20、机器人30和测量装置40 ;其中，
[0029]所述钻削装置10包括安装于所述机器人30的手臂末端并具有自动换刀功能的主轴12以及设置于所述主轴12前端的切削刀具14 ;
[0030]所述刀库20中装夹有多种不同类型的所述切削刀具14 ；
[0031]所述测量装置40采用三维扫描仪以扫描所述待加工工件100并对所述待加工工件100进行定位；
[0032]所述机器人30根据所述测量装置40采集的所述待加工工件100的位置信息带动所述钻削装置10移动至所述待加工工件100的加工位置并对所述待加工工件100进行加工。
[0033]本发明实施例提供的柔性加工系统利用测量装置40检测所述待加工工件100的具体加工位置，实现对所述待加工工件100的准确定位，所述机器人30根据所述待加工工件100的具体加工位置带动所述钻削装置10移动至所述具体加工位置，实现对待加工工件100的准确加工，而且所述钻削装置10采用可自动换刀的自转轴以便于从所述刀库20中更换不同的切削刀具14，从而实现对待加工工件100的钻孔、去毛刺和倒角等轮廓进行加工，占地面积小且成本低，而且加工效率高且精度高。该柔性加工系统在对所述待加工工件100进行加工时所占用面积小、成本低、流程简单。本发明实施例采用机器人30带动主轴12对所述待加工工件100进行轮廓加工，尤其是对大尺寸零件的现场加工，以实现高效、高精度自动加工，大大降低了加工成本。优选地，该待加工工件100可以是任意大尺寸零件。
[0034]在该实施例中，所述机器人30采用多轴机器人30以带动所述切削装置运动到所述待加工工件100的加工工位，所述机器人30根据对所述待加工工件100的加工轨迹运动，实现对异形孔的加工，也能实现对待加工工件100的去毛刺和倒角等轮廓加工。
[0035]在该实施例中，所述机器人30安装于所述操作平台上，所述机器人30可以根据所述待加工工件100的外形尺寸在所述操作平台上移动，具体地，通过在所述操作平台设置移动导轨620以供所述机器人30移动。
[0036]请参照图1，在该实施例中，所述柔性加工系统还包括环绕于所述机器人30和所述待加工工件100外围的防护网50，以保护人生安全。所述防护网50的大小可以根据所述机器人30的行程来确定。
[0037]请参照图1至图4，进一步地，所述钻削装置10包括固定安装所述主轴12的固定块16，所述固定块16设有容置所述主轴12的安装孔160。所述主轴12插设于所述安装孔160内并安装于所述固定块16上，利用驱动装置驱动所述主轴12转动以带动所述切削刀具14转动，从而完成钻孔、去毛刺或者倒角等加工处理。
[0038]请参照图1和图2，进一步地，所述柔性加工系统还包括安装于所述钻削装置10与所述机器人30手臂末端之间以用于调节所述切削刀具14进给量的进给装置60，所述固定块16固定安装于所述进给装置60上。可以理解，所述进给装置60带动所述固定块16相对于所述机器人30手臂运动，该运动包括移动和翻转。通过该进给装置60调节所述切削刀具14的进给率，例如，钻孔深度等。
[0039]请参照图2，进一步地，所述进给装置60包括安装所述固定块16的安装底座62以及安装于所述机器人30的手臂末端的连接件64，所述安装底座62上设有带动所述钻削装置10相对所述机器人30来回移动的导轨620，所述连接件64 —侧与所述安装底座62固定连接并与所述机器人30的手臂球接。可以理解，通过将所述进给装置60与所述机器人30的手臂进行球接，以使所述进给装置60带动所述钻削装置10绕不同角度转动，从而实现对所述待加工工件100的不同表面进行加工，另外，所述钻削装置10可以沿所述安装底座62上的导轨620来回移动，以调节所述切削刀具14的进给量，例如，保证钻孔深度等。
[0040]请参照图1和图2，进一步地，所述机器人30包括固定安装于安装面上的底座32、相对于所述底座32转动的第一手臂34、相对于所述第一手臂34转动的第二手臂36以及相对于