一种采用柔性蒙皮拉行定位的机械臂的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种采用柔性蒙皮拉行定位的机械臂，包括测量器、打孔器、定位机构和控制单元；定位机构包括基座、移动臂固定槽、横向移动臂、纵向移动臂和通过步进电机驱动器控制的步进电机；移动臂固定槽位于基座的连接侧面，该移动臂固定槽内设有滑道和滑块；纵向移动臂的执行端设置有第三步进电机，第三步进电机的输出端固定有转动盘，转动盘的圆周面上对称设置有测量器和打孔器；控制单元包括数据分析模块、步进电机驱动器和控制执行器，所述数据分析模块用于分析所述测量器获取的测量数据，将测量结果发送至控制执行器，根据控制执行器的控制信号通过步进电机驱动器驱动所述第一步进电机、第二步进电机和第三步进电机。
【专利说明】
一种采用柔性蒙皮拉行定位的机械臂
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及一种采用柔性蒙皮拉行定位的机械臂。【背景技术】
[0002]蒙皮零件是飞机重要的覆盖件，构成飞机气动外形，成型和装配精度要求极高。蒙皮零件的制造由拉伸成形、外形检验、边缘口框切割、表面阳极化、喷漆、定位装配等多个工序流程构成。由于蒙皮零件本身刚度较差，难以克服自身重力或工装接触力容易产生弹性变形，为保证最终的装配精度，蒙皮零件需要定位孔保证多个工序间的定位精度和装配精度，定位孔是蒙皮零件的关键结构要素之一。目前多采用手持电钻等工具进行钻孔定位，该种方法误差累积严重，效率低，人工影响因素的原因使得定位精度不稳定，影响后续切割工序，甚至装配工序。【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是提高蒙皮零件需要定位孔的钻孔精度和机械化，提高工作效率。
[0004]为了实现上述技术目的，本申请提供了如下技术方案:
[0005]—种采用柔性蒙皮拉行定位的机械臂，包括测量器、打孔器、定位机构和控制单元；
[0006]所述定位机构包括基座、移动臂固定槽、横向移动臂、纵向移动臂和步进电机组；
[0007]所述移动臂固定槽位于所述基座的连接侧面，该移动臂固定槽内设有滑道和滑块；
[0008]所述横向移动臂的连接端固定于所述滑块且与所述连接侧面相垂直，所述滑道的一端固定有第一步进电机，第一步进电机的输出端连接有第一螺纹杆，所述横向移动臂的连接端上横向设有与所述第一螺纹杆相螺纹配合的第一螺纹孔，通过第一螺纹杆与第一螺纹孔的螺纹旋合驱动所述横向移动臂沿所述滑道横向移动；
[0009]所述横向移动臂的执行端固定有第二步进电机，第二步进电机的输出端接有第二螺纹杆，所述纵向移动臂的连接端设有与所述第二螺纹杆相螺纹配合的第二螺纹孔，通过所述第二螺纹杆与第二螺纹孔的螺纹旋合驱动所述纵向移动臂沿纵向移动；
[0010]所述纵向移动臂的执行端设置有第三步进电机，第三步进电机的输出端固定有转动盘，转动盘的圆周面上对称设置有测量器和打孔器，通过第三步进电机驱动所述转动盘转动来切换测量器和打孔器的工作位置；
[0011]所述控制单元包括数据分析模块、步进电机驱动器和控制执行器，所述数据分析模块用于分析所述测量器获取的测量数据，将测量结果发送至控制执行器，根据控制执行器的控制信号通过步进电机驱动器驱动所述第一步进电机、第二步进电机和第三步进电机。
[0012]进一步的，在一个实施例中，所述控制单元包括语音指示模块;用于进行语音报警提示。
[0013]进一步的，在一个实施例中，所述基座固定于机架上;所述机架包括一平台和一位于所述平台侧面用于固定所述基座的立柱。[〇〇14]进一步的，在一个实施例中，所述平台上设置有夹持爪;用于夹持柔性蒙皮。
[0015]进一步的，在一个实施例中，所述平台底端固定有若干千斤顶支座;用于调整所述平台的高度。
[0016]在上述技术方案中，定位机构可以根据数据分析模块对测量器获取的数据的分析结果来进行定位移动，通过步进电机驱动器来驱动第一步进电机、第二步进电机和第三步进电机，使横向连接臂和纵向连接臂能够精确地产生位移，提高定位的精度，同时第三步进电机还能够根据需要切换测量器和打孔器的工作位置，分别进行数据的测量和打孔操作。【附图说明】
[0017]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对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，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，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。
[0018]图1为本申请所述的采用柔性蒙皮拉行定位的机械臂部分结构示意图一；
[0019]图2为本申请所述的采用柔性蒙皮拉行定位的机械臂部分结构示意图二；
[0020]图3为本申请所述的控制单元的结构示意图。【具体实施方式】
[0021]为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，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。
[0022]为了解决现有技术中蒙皮零件需要定位孔的钻孔精度差，人工工作效率低的缺点，本申请提供了一种采用柔性蒙皮拉行定位的机械臂，如图1、图2和图3所示，包括测量器 1、打孔器2、定位机构和控制单元;所述定位机构包括基座31、移动臂固定槽32、横向移动臂 33、纵向移动臂34和步进电机组;所述移动臂固定槽32位于所述基座31的连接侧面，该移动臂固定槽32内设有滑道和滑块;所述横向移动臂33的连接端固定于所述滑块且与所述连接侧面相垂直，所述滑道的一端固定有第一步进电机351，第一步进电机351的输出端连接有第一螺纹杆3511，所述横向移动臂33的连接端上横向设有与所述第一螺纹杆3511相螺纹配合的第一螺纹孔，通过第一螺纹杆3511与第一螺纹孔的螺纹旋合驱动所述横向移动臂33沿所述滑道横向移动；所述横向移动臂33的执行端固定有第二步进电机352,第二步进电机 352的输出端接有第二螺纹杆3521，所述纵向移动臂34的连接端设有与所述第二螺纹杆 3521相螺纹配合的第二螺纹孔，通过所述第二螺纹杆3521与第二螺纹孔的螺纹旋合驱动所述纵向移动臂34沿纵向移动;所述纵向移动臂34的执行端设置有第三步进电机353,第三步进电机353的输出端固定有转动盘36,转动盘36的圆周面上对称设置有测量器1和打孔器2，通过第三步进电机353驱动所述转动盘36转动来切换测量器1和打孔器2的工作位置;所述控制单元包括数据分析模块41、步进电机驱动器42和控制执行器43,所述数据分析模块41 用于分析所述测量器1获取的测量数据，将测量结果发送至控制执行器43,根据控制执行器 43的控制信号通过步进电机驱动器42驱动所述第一步进电机351、第二步进电机352和第三步进电机353。另外需要注意，在控制各螺纹杆与对应螺纹孔相螺旋转动时，需要手动或利用其它器械配合固定纵向连接臂34,以使纵向连接臂34能够与横向连接臂33间产生位移而不是同步转动，而横向连接臂33通过移动臂固定槽32防止其同步转动即可。定位机构可以根据数据分析模块41对测量器1获取的测量数据的分析结果来进行定位移动，通过测量器1 测量的相关尺寸数据，经数据分析模块41分析后会绘制出精确的钻孔位置点，通过步进电机驱动器42来驱动第一步进电机351、第二步进电机352和第三步进电机353,使横向连接臂 33和纵向连接臂34能够精确地产生相对位移，实现横向和纵向的精确移动，提高定位的精度，同时第三步进电机353还能够根据需要切换测量1器和打孔器2的工作位置，分别进行数据的测量和打孔操作。
[0023]进一步的，在一个实施例中，所述控制单元包括语音指示模块44;用于进行语音报警提示。进一步的，在一个实施例中，所述基座31固定于机架上;所述机架包括一平台371和一位于所述平台371侧面用于固定所述基座31的立柱372。进一步的，在一个实施例中，所述平台上设置有夹持爪；用于夹持柔性蒙皮。进一步的，在一个实施例中，所述平台底端固定有若干千斤顶支座;用于调整所述平台的高度。
[0024]以上对本实用新型所提供的采用柔性蒙皮拉行定位的机械臂进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
【主权项】
1.一种采用柔性蒙皮拉行定位的机械臂，其特征在于，包括测量器、打孔器、定位机构 和控制单元；所述定位机构包括基座、移动臂固定槽、横向移动臂、纵向移动臂和步进电机组；所述移动臂固定槽位于所述基座的连接侧面，该移动臂固定槽内设有滑道和滑块；所述横向移动臂的连接端固定于所述滑块且与所述连接侧面相垂直，所述滑道的一端 固定有第一步进电机，第一步进电机的输出端连接有第一螺纹杆，所述横向移动臂的连接 端上横向设有与所述第一螺纹杆相螺纹配合的第一螺纹孔，通过第一螺纹杆与第一螺纹孔 的螺纹旋合驱动所述横向移动臂沿所述滑道横向移动；所述横向移动臂的执行端固定有第二步进电机，第二步进电机的输出端接有第二螺纹 杆，所述纵向移动臂的连接端设有与所述第二螺纹杆相螺纹配合的第二螺纹孔，通过所述 第二螺纹杆与第二螺纹孔的螺纹旋合驱动所述纵向移动臂沿纵向移动；所述纵向移动臂的执行端设置有第三步进电机，第三步进电机的输出端固定有转动 盘，转动盘的圆周面上对称设置有测量器和打孔器，通过第三步进电机驱动所述转动盘转 动来切换测量器和打孔器的工作位置；所述控制单元包括数据分析模块、步进电机驱动器和控制执行器，所述数据分析模块 用于分析所述测量器获取的测量数据，将测量结果发送至控制执行器，根据控制执行器的 控制信号通过步进电机驱动器驱动所述第一步进电机、第二步进电机和第三步进电机。2.如权利要求1所述的采用柔性蒙皮拉行定位的机械臂，其特征在于，所述控制单元包 括语首指不t旲块；用于进行语音报警提示。3.如权利要求2所述的采用柔性蒙皮拉行定位的机械臂，其特征在于，所述基座固定于 机架上；所述机架包括一平台和一位于所述平台侧面用于固定所述基座的立柱。4.如权利要求3所述的采用柔性蒙皮拉行定位的机械臂，其特征在于，所述平台上设置 有夹持爪；用于夹持柔性蒙皮。5.如权利要求4所述的采用柔性蒙皮拉行定位的机械臂，其特征在于，所述平台底端固 定有若干千斤顶支座；用于调整所述平台的高度。
【文档编号】B26D7/01GK205660829SQ201620555714
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月7日
【发明人】肖寅金
【申请人】广东金贝贝智能机器人研究院有限公司