一种碳纤维圆柱筒在线打孔装置的制作方法

1.本实用新型涉及碳纤维圆柱筒打孔设备领域，尤其涉及一种碳纤维圆柱筒在线打孔装置。


背景技术：

2.大型蜂窝夹层结构碳纤维圆柱筒，由碳蒙皮和铝蜂窝芯材通过共胶接工艺成型，是卫星结构装配的基础，作为主要结构，既提供与结构部件的接口，构成星体结构外形，又提供贮箱装配接口、馈源接口以及与运载器及地面工装等接口，影响整星关键接口尺寸。
3.现有碳纤维圆柱筒采用钻模定位手工打孔，打孔时将中心碳纤维圆柱筒安放在型架中，采用小型钻模定位，对于直径大于20mm的孔需用钻床进行打孔，无法满足抱环和肼瓶支架安装面整体加工要求，与以往碳纤维圆柱筒不同，还增加了抱环和肼瓶支架的安装面精度要求，同时随着碳纤维圆柱筒高度增加，钻床和钻模调整次数和调整高度将进一步增加，使得其搬运和调整过程中的操作危险性随之增大，同时采用该方法孔周边加工质量较差，易出现碳纤维跳丝、分层等现象。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种碳纤维圆柱筒在线打孔装置。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种碳纤维圆柱筒在线打孔装置，包括计算机、agv和两个双立柱回转台，所述agv的顶端固定连接有自由度机器人，所述自由度机器人的顶端设置有高速光轴，所述自由度机器人的末端设置有工业ccg，所述双立柱回转台的底端分别设置在旋转平台的左右侧，其中一个所述双立柱回转台的一侧设置在承重筒的一端，另一个所述双立柱回转台的一侧设置在承重筒的另一端，所述承重筒的外壁左右侧均等距设置有孔位。
6.作为上述技术方案的进一步描述：
7.所述计算机的后端左侧设置有plc。
8.作为上述技术方案的进一步描述：
9.所述自由度机器人的顶端右侧前部设置有激光测距传感器。
10.作为上述技术方案的进一步描述：
11.所述自由度机器人的顶端左侧前部设置有控制柜。
12.作为上述技术方案的进一步描述：
13.所述自由度机器人的顶端左侧后部设置有自动卷线盘。
14.作为上述技术方案的进一步描述：
15.所述双立柱回转台的顶端一侧均设置有信号接收器。
16.作为上述技术方案的进一步描述：
17.所述agv与旋转平台处于同一水平面。
18.本实用新型具有如下有益效果：
19.本实用新型中，通过使用计算机调整工件参数，随后按下确认键，数据经过plc进行计算处理，并传递给双立柱回转台中的伺服驱动器，驱动器做出响应，控制电机按指定的角度运动，当旋转平台带动承重筒运动到指定角度后，发出到达位置完成信号，进而进入等待打孔状态，再在计算机上接收到旋转平台的等待信号，操控agv小车到达指定工作位置，随后agv以旋转平台左侧为起始点，沿直线以规定路径向前方运动，在agv上装有的激光测距传感器，实时监测agv运动的距离，当其到达指定的位置后，停止agv的运动，agv随后发出到位信号传给plc，plc接收到信号发出开始工作指令传给自由度机器人，自由度机器人根据预设的路径到达需打孔的孔位，将到达预打孔的位置信号发给plc，plc启动高速光轴，高速光轴启动完成信号反馈给plc，plc再次发出指令给自由度机器人，可以进行打孔，打孔完成后，反馈给plc，plc发出指令关闭高速光轴，同时末端工业ccg进行拍照比对，是否有偏差、符合要求，确定完成后进行下一个打孔任务，再次操控agv移动到下个位置，由于agv移动后原来位置有所偏差，此时需要进行二次孔位定位，当agv停稳后机械臂将工业ccg移动到打完的第一个孔位进行测量计算并得到第二个孔位的精准位置，然后按照要求进行下一个孔的制孔动作，依次完成整个工件的打孔，整个过程根据生产车间实际情况在双立柱回转台一侧放置一台负载两吨的agv小车，然后在agv小车上加载一台自由度机器人，自由度机器人末端安装高速光轴，用高速光轴实现碳纤维圆柱筒的打孔目的。
附图说明
20.图1为本实用新型提出的一种碳纤维圆柱筒在线打孔装置的整体结构立体结构示意图；
21.图2为本实用新型提出的一种碳纤维圆柱筒在线打孔装置的正视图；
22.图3为本实用新型提出的一种碳纤维圆柱筒在线打孔装置的后视图；
23.图4为本实用新型提出的一种碳纤维圆柱筒在线打孔装置的顶视图；
24.图5为本实用新型提出的一种碳纤维圆柱筒在线打孔装置的侧视图。
25.图例说明：
26.1、计算机；2、plc；3、双立柱回转台；4、旋转平台；5、工业ccg；6、承重筒；7、孔位；8、信号接收器；9、agv；10、自由度机器人；11、自动卷线盘；12、激光测距传感器；13、控制柜；14、高速光轴。
具体实施方式
27.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
28.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制；术语“第一”、“第
二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
29.参照图1-5，本实用新型提供的一种实施例：一种碳纤维圆柱筒在线打孔装置，包括计算机1、agv9和两个双立柱回转台3，agv9的顶端固定连接有自由度机器人10，首先通过根据厂区实际情况，选择自由度高，自动化程度高的agv9作为自由度机器人10第七轴来满足碳纤维圆柱筒打孔的工艺要求，再通过自由度机器人10替代传统的多自由度的直线运动机构去实现生产加工，因此在该工艺复杂的碳纤维圆柱筒制造过程中应用自由度机器人10方便可靠，采用自由度机器人10生产，有效解决安全生产问题，自由度机器人10的顶端设置有高速光轴14，自由度机器人10的末端设置有工业ccg5，首先由于agv9由于其自身定位精度不高，当发送指令小车按照设定路径到达指定的位置点定位，但其自身的精度无法满足定位精度要求，导致机器人生产时无法准确加工碳纤维圆柱筒的孔位7，甚至导致设备误动撞击产品，因此通过工业ccg5对其位置精度和形状精度进行在线实时检测，保证打孔作业的顺利进行，双立柱回转台3的底端分别设置在旋转平台4的左右侧，其中一个双立柱回转台3的一侧设置在承重筒6的一端，另一个双立柱回转台3的一侧设置在承重筒6的另一端，双立柱回转台3系统与平台系统能实现参数传递和确认，界面上能够更方便的对各种物理动作进行操作，承重筒6的外壁左右侧均等距设置有孔位7，整个设备在没有安全隐患的地方，控制系统都具有安全互锁功能，在设备出现异常，或者操作出现异常时，设备具备急停功能。
30.计算机1的后端左侧设置有plc2，通过计算机1和plc2控制的软件有备份，可以比较方便地将系统复原，自由度机器人10的顶端右侧前部设置有激光测距传感器12，由于工业ccg5只能作为平面定位应用，在进给方向缺少准确的位置，通过增加激光测距传感器12进行辅助定位，精确测出主轴加工刀具与加工工件之间的相对位置，并将相关参数反馈给plc2系统，并通过计算得出准确坐标点并补偿进给距离，自由度机器人10的顶端左侧前部设置有控制柜13，控制柜13可放置于agv9上，并确保稳定可靠，自由度机器人10的顶端左侧后部设置有自动卷线盘11，由于自由度机器人10加载在agv9小车上，同时agv9小车自身不带380v供电系统，因此要给自由度机器人10供电需要将电缆拖在agv9小车旁及地面，为了保证安全采用电线自动卷线盘11来实现动力电缆的收放功能，双立柱回转台3的顶端一侧均设置有信号接收器8，经过plc2进行计算处理传递，通过信号接收器8把数据传给旋转台的伺服驱动器，驱动器做出响应，控制电机按指定的角度运动，agv9与旋转平台4处于同一水平面。
31.工作原理：使用本设备时，控制流程如下，在计算机1上调出要生产的工件参数，如转动平台的旋转角度、速度、工件型号等，按下确认键，这些数据经过plc2进行计算处理传递，把数据传给双立柱回转台3中的旋转台的伺服驱动器，驱动器做出响应，控制电机按指定的角度运动，当旋转平台4带动承重筒6运动到指定角度后，发出到达位置完成信号，进而进入等待打孔状态，工作人员在计算机1(上位机)上接收到旋转平台4的等待信号，操控agv9到达指定对应工件示教好的工作位置，agv9以旋转平台4左侧为起始点，沿直线以规定
路径向前方运动，在agv9上装有激光测距传感器12，实时监测agv9运动的距离，当agv9到达指定的位置后，停止agv9的运动，agv9发出到位信号传给plc2，plc2接收到信号，发出开始工作指令传给自由度机器人10，自由度机器人10根据示教的路径到达预打孔的孔位7，将到达预打孔的位置信号发给plc2，plc2启动高速光轴14，高速光轴14启动完成信号反馈给plc2，plc2再次发出指令给自由度机器人10，可以进行打孔，打孔完成后，反馈给plc2，plc2发出指令关闭高速光轴14，同时末端工业ccg5进行拍照比对，是否有偏差、符合要求，确定完成后进行下一个打孔任务，再次操控agv9移动到下个位置，由于agv9移动后原来位置有所偏差，此时需要进行二次孔位7定位，当agv9停稳后机械臂将工业ccg5移动到打完的第一个孔位7进行测量计算并得到第二个孔位7的精准位置，然后按照要求进行下一个孔的制孔动作，依次完成整个工件的打孔。
32.最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。