曲面板工装及钻孔设备的制造方法
【技术领域】
[0001]曲面板工装及钻孔设备，属于异形板加工设备领域。
【背景技术】
[0002]现有设备在装夹曲面板时的结构都非常复杂，往往需要通过大量的夹具来对曲面板进行定位和固定，在对曲面板加工的工程中，加工设备和夹具容易发生相互干涉。在对异形板进行钻孔时，由于其表面为弧形，现有设备无法适应期弧形曲面，例如在粮食仓储生产线上，经常需要在挡粮门上钻孔，由于挡粮门是圆弧形结构，圆弧面上钻孔非常困难。目前市面上大都采用人工钻孔，容易对从业人员造成人身伤害，生产效率低下，而且工作人员工作量大，并且位置精度和尺寸精度都没有保证。
【发明内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题是:克服现有技术的不足，提供一种结构简单、操作方便的曲面板工装，还提供一种能够对异形板进行钻孔，减轻作业强度、提高作业效率、降低加工成本、提尚钻孔精度的曲面板钻孔设备。
[0004]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:该曲面板工装，包括反面固定工作台、反面纵向定位机构和反面横向定位机构，反面纵向定位机构包括间隔固定在反面固定工作台上的第一支架和第二支架，固定在反面固定工作台上的待加工件为两端向上弯曲的弧形板，待加工件位于第一支架和第二支架之间，第一支架上端设有压持待加工件一端的反面压持机构，第二支架上端设有高度可调并夹持待加工件另一端的夹持夹具；反面横向定位机构设置在反面固定工作台的两侧，夹持待加工件的两侧对待加工件进行横向定位。
[0005]优选的，所述夹持夹具包括夹具固定座、快速夹头、连杆以及推动连杆摆动的连杆驱动单元，夹具固定座高度可调的固定在第二支架上，快速夹头的一端和连杆驱动单元的一端分别铰接在夹具固定座上，连杆的一端与连杆驱动单元的输出端转动连接，连杆的另一端与快速夹头的中部转动连接，连杆驱动单元通过连杆带动快速夹头摆动，快速夹头的另一端压紧在待加工件的端部上侧。
[0006]优选的，所述第一支架的上部还固定有一个反面纵向定位气缸，在第一支架的上部开设有一个定位辅助孔，定位辅助孔位于反面压持机构的下方，反面纵向定位气缸的活塞杆穿过定位辅助孔后推动待加工件纵向定位。利用反面纵向定位气缸的进一步推动待加工件进行纵向定位，待加工件固定更加牢固，定位也更加精确，提高了加工精度。
[0007]优选的，还包括至少一个正面固定工作台，正面固定工作台设置在反面固定工作台的一侧，正面固定工作台上间隔固定有两个固定块，固定在正面固定工作台上的待加工件为两端向下弯曲的弧形板，待加工件固定在两个固定块之间，至少一个固定块沿正面固定工作台长度方向可滑动的设置，正面固定工作台的两侧设有正面横向定位机构；正面横向定位机构夹持待加工件的两侧对待加工件进行横向定位。
[0008]优选的，还包括X轴轨道板，所述正面固定工作台与反面固定工作台相对独立的滑动设置在X轴轨道板上，正面固定工作台和反面固定工作台分别与X轴轨道板之间设有驱动其滑动的工作台动力机构。
[0009]一种曲面板钻孔设备，其特征在于:包括上述的曲面板工装，在曲面板工装的上方还固定有至少一个龙门框架和机械臂，龙门框架的上部具有水平的Y轴横梁，Y轴横梁与反面固定工作台相互垂直设置，机械臂设置在Y轴横梁上，机械臂的下端设有钻孔机构和钻孔定位装置，机械臂与Y轴横梁之间设有驱动机械臂绕平行于Y轴横梁的轴线摆动的机械臂摆动机构，机械臂上还连接有带动钻孔机构升降的钻头升降机构，Y轴横梁与反面固定工作台在反面固定工作台长度方向能够相对移动。
[0010]优选的，所述Y轴横梁上对称设有两个机械臂，机械臂与Y轴横梁之间还设有驱动机械臂沿Y轴横梁横向移动的机械臂横移机构；所述钻孔机构包括依次连接的伺服驱动器、钻孔伺服电机、减速机和钻头，伺服驱动器与控制器连接。
[0011]优选的，所述钻孔定位装置包括定位滚轮和电子尺，电子尺竖向固定在机械臂上，定位滚轮通过磁铁吸合机构与电子尺下端的伸缩测距单元连接。
[0012]优选的，所述磁铁吸合机构包括强力磁铁、滚轮安装座和磁铁固定座，定位滚轮滚动设置在滚轮安装座上，滚轮安装座通过所述强力磁铁与磁铁固定座吸合；
[0013]所述伸缩测距单元包括小型滑枕和直线导轨副，小型滑枕通过弹簧连接在电子尺的下端，小型滑枕滑动设置在直线导轨副上，磁铁固定座固定在直线导轨副上并推动小型滑枕升降。
[0014]—种曲面板钻孔方法，包括上述的曲面板钻孔设备，其特征在于:包括以下步骤:
[0015]步骤1)，开机，系统回零；
[0016]步骤2)，利用曲面板工装将待加工件固定，如果需要编程进入步骤3)，否则进入步骤5)；
[0017]步骤3)，编程，设定机械臂的摆动轨迹，设定待加工件的纵向移动速度和行程；
[0018]步骤4)，机械臂和待加工件空走，如果机械臂能够带动钻孔机构在待加工件的待钻孔位置进行钻孔，进入步骤5)，否则返回步骤3);
[0019]步骤5)，自动运行，曲面板工装带动待加工件纵向移动，机械臂摆动机构带动机械臂沿待加工件表面曲率进行摆动，钻孔定位装置与待加工件上表面接触，检测钻孔机构与待加工件表面的垂直距离，钻头升降机构带动钻孔机构升降，钻孔机构对待加工件进行钻孔；
[0020]步骤6)，钻孔完成，将工件拆下；
[0021]所述钻孔机构包括依次连接的伺服驱动器、钻孔伺服电机、减速机和钻头，伺服驱动器与控制器连接；钻孔定位装置与控制器连接；步骤5)中在钻孔机构对待加工件进行钻孔过程中，钻孔定位装置将检测到的数据发送至控制器，同时伺服驱动器检测钻孔伺服电机的电流并反馈给控制器，控制器根据钻孔伺服电机的电流判断钻头的受力情况，并通过伺服驱动器相应的改变钻孔伺服电机的转速。
[0022]与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是:
[0023]1、第一支架上端设有压持待加工件一端的反面压持机构，第二支架上端设有高度可调并夹持待加工件另一端的夹持夹具，在一端利用反面压持机构对待加工件进行定位，另一端通过夹持夹具进行定位，避免了两端同时利用动作部件进行定位是发生相互干涉或者存在应力的情况，而且结构简单，成本低。同时利用反面横向定位机构夹持待加工件的两侧对待加工件进行横向定位，进一步提高定位精度和工作效率。
[0024]2、本实用新型通过钻孔定位装置实时检测钻孔机构与待加工件之间的垂直距离，利用钻头升降机构带动钻孔机构升降，保证钻孔机构与待加工件之间具有恒定的距离，然后利用机械臂摆动机构带动机械臂摆动，适应弧形的待加工件，使钻孔机构能够垂直于待加工件进行钻孔，Y轴横梁与工作台相对移动，从而使机械臂上的钻孔设备沿纵向对待加工件进行钻孔，实现了自动对异形板状的待加工件的钻孔，减轻作业强度、提高作业效率、降低加工成本、提高钻孔精度。
[0025]3、定位滚轮通过磁铁吸合机构与电子尺下端的伸缩测距单元连接，待加工件的表面往往比较粗糙，有时表面还会有一些凸起或凹陷的部分，尤其是弧形板，定位滚轮在行走过程容易受到冲击，通过磁铁吸合机构吸合定位滚轮与伸缩测距单元，能够在发生意外碰撞