具有ab回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)軸雙驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控鉆鉚設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及飛機(jī)裝配技術(shù)與裝備領(lǐng)域，尤其涉及一種具有AB回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)軸雙驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控鉆鉚設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]鉚接技術(shù)是航空制造業(yè)中普遍使用的一項(xiàng)機(jī)械連接技術(shù)，其加工工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，鉚接質(zhì)量易于控制，并具有重量輕、強(qiáng)度高的優(yōu)勢(shì)，在航空制造領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)的鉚接產(chǎn)品質(zhì)量受工人個(gè)體因素的影響比較大，因此難以確保穩(wěn)定、高質(zhì)高效的連接。為了保證飛機(jī)的裝配質(zhì)量、提高飛機(jī)裝配效率，發(fā)展自動(dòng)鉆鉚技術(shù)，使用自動(dòng)鉆鉚設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化鉆鉚是一種必然的趨勢(shì)。
[0003]五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控鉆鉚設(shè)備AB回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)是數(shù)控鉆鉚機(jī)的核心功能部件，它是一個(gè)集機(jī)械、電氣等于一體的高度集成系統(tǒng)。傳統(tǒng)的五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床AB回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)部件大多采用外購(gòu)模塊，承載能力較小，無(wú)法滿(mǎn)足五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控鉆鉚設(shè)備高承載能力、高加工精度的要求。當(dāng)前國(guó)內(nèi)外數(shù)控加工設(shè)備正朝著大型化方向發(fā)展。機(jī)床的高承載能力，加工的高精度，廣泛的加工范圍已成為大型數(shù)控機(jī)床的顯著特點(diǎn)。因此研發(fā)一種精度高、承載能力大的五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控設(shè)備AB回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)軸雙驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，滿(mǎn)足五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控鉆鉚設(shè)備及大負(fù)載五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的功能需求具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種具有AB回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)軸雙驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控鉆鉚設(shè)備，采用A軸兩個(gè)伺服電機(jī)與減速器連接，減速器通過(guò)A軸齒輪安裝法蘭與A軸小齒輪連接，A軸小齒輪與A軸大齒輪嚙合實(shí)現(xiàn)A軸雙驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。B軸兩個(gè)伺服電機(jī)與減速器連接，減速器通過(guò)B軸驅(qū)動(dòng)端回轉(zhuǎn)軸承組件與B軸大齒輪行程兩個(gè)齒輪副，實(shí)現(xiàn)B軸雙驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng);A軸、B軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)均設(shè)有限位開(kāi)關(guān)和機(jī)械限位裝置。
[0005]本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下:
[0006]—種具有AB回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)軸雙驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控鉆鉚設(shè)備，包括安裝在機(jī)床上的三軸運(yùn)動(dòng)組件，所述三軸運(yùn)動(dòng)組件上活動(dòng)安裝有驅(qū)動(dòng)制孔插釘頭沿相對(duì)垂直的A軸和B軸轉(zhuǎn)動(dòng)的雙回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)軸單驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu);其特征在于，所述的雙回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)軸單驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括:
[0007]兩側(cè)相對(duì)所述的三軸運(yùn)動(dòng)組件繞A軸轉(zhuǎn)動(dòng)配合的A軸回轉(zhuǎn)座，所述孔插釘頭活動(dòng)安裝在A軸回轉(zhuǎn)座內(nèi)且繞B軸回轉(zhuǎn)；
[0008]安裝在三軸運(yùn)動(dòng)組件上的第一伺服電機(jī)和第二伺服電機(jī)，以及分別與第一伺服電機(jī)和第二伺服電機(jī)傳動(dòng)配合的第一 A軸小齒輪和第二 A軸小齒輪；
[0009]固定在所述A軸回轉(zhuǎn)座兩側(cè)且分別與所述第一A軸小齒輪和第二 A軸小齒輪嚙合傳動(dòng)的第一 A軸大齒輪和第二 A軸大齒輪；
[0010]與所述制孔插釘頭固定連接的B軸大齒輪；
[0011]安裝在A軸回轉(zhuǎn)座上的第三伺服電機(jī)和第四伺服電機(jī)，分別驅(qū)動(dòng)與所述B軸大齒輪嚙合傳動(dòng)的第一 B軸驅(qū)動(dòng)端回轉(zhuǎn)軸承組件和第二 B軸驅(qū)動(dòng)端回轉(zhuǎn)軸承組件。
[0012]本發(fā)明中，第一伺服電機(jī)與第二伺服電機(jī)成對(duì)稱(chēng)布置，采用兩對(duì)齒輪可以提供A軸雙倍的扭矩，實(shí)現(xiàn)大負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn);第一伺服電機(jī)與第一減速器連接后通過(guò)第一 A軸小齒輪與第二 A軸大齒輪嚙合，第二伺服電機(jī)與第二減速器連接后通過(guò)第二 A軸小齒輪與第一 A軸大齒輪嚙合實(shí)現(xiàn)A軸雙驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng);第三伺服電機(jī)與減速器連接后通過(guò)第一 B軸驅(qū)動(dòng)端回轉(zhuǎn)軸承組件與B軸大齒輪嚙合，第四伺服電機(jī)與減速器連接后通過(guò)第二 B軸驅(qū)動(dòng)端回轉(zhuǎn)軸承組件與B軸大齒輪嚙合實(shí)現(xiàn)B軸雙驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng);所述的第一 B軸驅(qū)動(dòng)端回轉(zhuǎn)軸承組件內(nèi)設(shè)有小齒輪。
[0013]進(jìn)一步的，所述制孔插釘頭固定在A軸回轉(zhuǎn)座內(nèi)的B軸回轉(zhuǎn)座上，B軸大齒輪與所述B軸回轉(zhuǎn)座通過(guò)滾動(dòng)軸承連接，所述的A軸回轉(zhuǎn)座與B軸回轉(zhuǎn)座通過(guò)回轉(zhuǎn)軸承及編碼器組件連接。
[0014]進(jìn)一步的，所述的第三伺服電機(jī)和第四伺服電機(jī)相對(duì)B軸大齒輪成180°對(duì)稱(chēng)布置，并在所述B軸大齒輪上形成兩個(gè)用于消隙的齒輪副。
[0015]進(jìn)一步的，所述A軸回轉(zhuǎn)座的側(cè)面安裝有用于A軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)限位的回轉(zhuǎn)行程擋塊，回轉(zhuǎn)行程擋塊隨A軸回轉(zhuǎn)座同步轉(zhuǎn)動(dòng)，三軸運(yùn)動(dòng)組件設(shè)有相應(yīng)的撞塊，當(dāng)回轉(zhuǎn)行程擋塊觸碰撞塊后實(shí)現(xiàn)A軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的限位。
[0016]進(jìn)一步的，所述第三伺服電機(jī)和第四伺服電機(jī)分別連接有第三減速器和第四減速器，并設(shè)有分別抵住兩減速器的第一張緊塊和第二張緊塊，用于調(diào)整齒輪副的中心距。
[0017]本發(fā)明中的兩張緊塊內(nèi)設(shè)有抵住減速器的螺栓，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)螺栓，用來(lái)調(diào)整齒輪副的中心距，保證齒輪副的完美嚙合。
[0018]進(jìn)一步的，所述A軸回轉(zhuǎn)座上安裝有第一電感式行程開(kāi)關(guān)、第二電感式行程開(kāi)關(guān)和第一回轉(zhuǎn)行程擋塊、第二回轉(zhuǎn)行程擋塊，所述B軸回轉(zhuǎn)座設(shè)有與第一電感式行程開(kāi)關(guān)、第二電感式行程開(kāi)關(guān)、第一回轉(zhuǎn)行程擋塊和第二回轉(zhuǎn)行程擋塊配合的回轉(zhuǎn)行程撞塊，用于B軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的電限位及機(jī)械限位。
[0019]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下:
[0020]I)A軸與B軸回轉(zhuǎn)座軸承組件相連，B軸嵌套在B軸回轉(zhuǎn)座中，AB軸成相互垂直布置，提高了結(jié)構(gòu)的剛度及穩(wěn)定性；
[0021]2)AB軸均采用回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)雙驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，可以提供雙倍的扭矩，提高設(shè)備的承載能力，克服慣量的影響，滿(mǎn)足數(shù)控鉆鉚設(shè)備高承載能力的要求；
[0022]3)A軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)采用兩套伺服電機(jī)、減速器、小齒輪和大齒輪驅(qū)動(dòng)裝置對(duì)稱(chēng)布置，可以平衡載荷的分布；
[0023]4)B軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)采用兩套伺服電機(jī)、減速器和小齒輪驅(qū)動(dòng)一個(gè)大齒輪，兩個(gè)小齒輪相對(duì)于大齒輪成180°對(duì)稱(chēng)布置，在回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，可以起到消隙的作用，降低回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)誤差、提尚設(shè)備精度；
[0024]5)可以實(shí)現(xiàn)A軸行程90°，速度180deg/min，定位精度達(dá)到±60arc sec，重復(fù)定位精度±30arc sec，B軸行程40°，速度180deg/min，定位精度±60arc sec，重復(fù)定位精度土30arc sec；
[0025]6)AB回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)軸采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，可以準(zhǔn)確響應(yīng)設(shè)備指令，實(shí)現(xiàn)鉆鉚設(shè)備回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的精確定位；
[0026]7)在回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中設(shè)置了限位開(kāi)關(guān)和機(jī)械限位裝置，最大限度提高了設(shè)備的安全可靠性能。
【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1是五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控鉆鉚設(shè)備AB回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)軸軸測(cè)圖；
[0028]圖2是五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控鉆鉚設(shè)備AB回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)軸主視圖；
[0029]圖3是五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控鉆鉚設(shè)備AB回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)軸俯視圖；
[0030]圖4是五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控鉆鉚設(shè)備AB回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)軸俯剖視圖；
[0031 ]圖5是五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控鉆鉚設(shè)備制孔插釘側(cè)軸測(cè)圖；
[0032]圖中:第一伺服電機(jī)1、第二伺服電機(jī)3、第三伺服電機(jī)8和第四伺服電機(jī)10、第一減速器2、第二減速器6、第三減速器9和第四減速器11、第一A軸減速器安裝座4和第二A軸減速器安裝座15、第一 A軸減速器安裝板5和第二 A軸減速器安裝板16、第一 A軸大齒輪7和第二 A軸大齒輪12、A軸回轉(zhuǎn)座13、回轉(zhuǎn)行程擋塊14、第一B軸驅(qū)動(dòng)端回轉(zhuǎn)軸承組件17和第二B軸驅(qū)動(dòng)端回轉(zhuǎn)軸承組件18、第一滾動(dòng)軸承19和第二滾動(dòng)軸承23、接頭式壓注油杯20、B軸大齒輪21、B軸回轉(zhuǎn)座22、第一張緊塊24和第二張緊塊30、第一回轉(zhuǎn)行程擋塊25和第二回轉(zhuǎn)行程擋塊29、第一電感式行程開(kāi)關(guān)25和第二電感式行程開(kāi)關(guān)29、回轉(zhuǎn)行程撞塊27、第一滾動(dòng)軸承31和第二滾動(dòng)軸承40、第一 A軸齒輪安裝法蘭32和第二 A軸齒輪安裝法