一种用于飞机装配自动化钻孔设备的制孔器的制作方法

本技术涉及一种钻孔设备部件，具体涉及一种用于飞机装配自动化钻孔设备的制孔器。

背景技术：

1、飞机翼板等结构件的连接以铆接为主。现有的生产手段，翼板的铆钉孔加工以人工为主，效率较低，精度不高。现有的具有自动钻孔功能的设备结构复杂，重量较大，自身的重力变形较大，影响钻孔精度，同时由于结构复杂，可靠性较低，不能应用于飞机翼板等结构件的铆接。

技术实现思路

1、本实用新型提供一种用于飞机装配自动化钻孔设备的制孔器，具有高精度、高效率、高可靠性及自动化的优点，结构紧凑、占地面积小、安装调制容易。

2、本实用新型的技术方案如下：

3、一种用于飞机装配自动化钻孔设备的制孔器，包括由上至下依次排布的b轴摆动结构、a轴摆动结构、夹紧机构和钻孔机构，b轴摆动结构与a轴摆动结构转动连接，夹紧机构与a轴摆动结构固定连接，钻孔机构固定设置在夹紧机构的前端下部；b轴摆动结构带动a轴摆动结构、夹紧机构和钻孔机构于水平面内摆动，a轴摆动结构带动夹紧机构和钻孔机构于竖直面内摆动。

4、进一步地，所述的用于飞机装配自动化钻孔设备的制孔器，b轴摆动结构包括箱体、b轴壳体、摆线减速机和伺服电机一，所述箱体与b轴壳体通过所述摆线减速机连接形成转动副，伺服电机一设置在所述箱体上用于驱动所述摆线减速机。

5、进一步地，所述的用于飞机装配自动化钻孔设备的制孔器，a轴摆动结构包括a轴壳体、轴承一、轴承二、轴承三、轴承四、轴承座、丝杠一、丝母一、丝母座、伺服电机二和同步带，a轴壳体的两侧分别设有旋转轴一，旋转轴一通过轴承一与b轴壳体转动连接；所述轴承座的两侧分别设有旋转轴二，旋转轴二通过轴承二与b轴壳体转动连接；所述丝母座的两侧分别设有旋转轴三，旋转轴三通过轴承三与a轴壳体转动连接；丝杠一通过轴承四与所述轴承座转动连接，丝母一与丝杠一螺接，丝母一固定安装在所述丝母座上；伺服电机二固定安装在所述轴承座上，伺服电机二通过所述同步带驱动丝杠一。

6、b轴壳体、a轴壳体、丝杠一、轴承座、丝母座及丝母一之间形成曲柄滑块机构，由伺服电机二经同步带带动丝杠一旋转，使丝母一前后移动，从而改变a轴壳体的角度，实现a轴摆动。

7、进一步地，所述的用于飞机装配自动化钻孔设备的制孔器，所述夹紧机构包括线性导轨一、夹紧滑板、丝杠二、丝母二和伺服电机三，线性导轨一固定设置在a轴壳体下端面上，夹紧滑板与线性导轨一滑动配合安装在一起；丝杠二与a轴壳体转动连接，丝母二与丝杠二螺接，丝母二固定安装在夹紧滑板上；伺服电机三固定安装在a轴壳体上，伺服电机三用于驱动丝杠二。

8、进一步地，所述的用于飞机装配自动化钻孔设备的制孔器，所述夹紧滑板的前端设有寻法传感器，所述寻法传感器包括角度传感器一和力传感器。

9、进一步地，所述的用于飞机装配自动化钻孔设备的制孔器，所述夹紧滑板的前端设有光栅尺。

10、进一步地，所述的用于飞机装配自动化钻孔设备的制孔器，所述钻孔机构包括主轴、主轴箱、相机、线性导轨二、丝杠三、丝母三和伺服电机四，线性导轨二固定设置在夹紧滑板下端面上，所述主轴箱与线性导轨二滑动配合安装在一起；丝杠三与夹紧滑板转动连接，丝母三与丝杠三螺接，丝母三固定安装在所述主轴箱上；伺服电机四固定安装在夹紧滑板上，伺服电机四用于驱动丝杠三；所述主轴设置在所述主轴箱内，所述相机设置在所述主轴箱下部。

11、进一步地，所述的用于飞机装配自动化钻孔设备的制孔器，b轴壳体设有角度传感器二和角度编码器一，角度编码器一用于实现b轴摆动结构闭环反馈。

12、进一步地，所述的用于飞机装配自动化钻孔设备的制孔器，a轴壳体一侧的旋转轴一设有角度编码器二，用于实现a轴摆动结构闭环控制；a轴壳体另一侧的轴承一设有调整垫，用于调整轴承一的间隙。

13、本实用新型的有益效果为：

14、1、本实用新型的b轴由伺服电机连接摆线减速机驱动，摆线减速机直接连接箱体与b轴壳体，无需另外使用轴承，能够满足结构刚性的需求，使结构紧凑，重量轻。

15、2、本实用新型的a轴驱动采用曲柄滑块机构，可以减小a轴的宽度，使得结构紧凑；同时曲柄滑块机构由丝杠、丝母驱动，把转动转化为移动，有利于较小误差，提高精度。

16、3、本实用新型的夹紧机构可以实现自动搜寻法向，自动定位进行钻孔加工；夹紧机构可以进行伸缩运动，使寻法传感器接触代加工表面，自动搜寻加工面法向，进行反馈，使钻孔机构处于正确的位置。

17、4、本实用新型的钻孔机构可以实现刀具的轴向进给和旋转进行钻孔切削。钻孔机构上的相机可以实现自动定位功能。

技术特征：

1.一种用于飞机装配自动化钻孔设备的制孔器，其特征在于，包括由上至下依次排布的b轴摆动结构、a轴摆动结构、夹紧机构和钻孔机构，b轴摆动结构与a轴摆动结构转动连接，夹紧机构与a轴摆动结构固定连接，钻孔机构固定设置在夹紧机构的前端下部；b轴摆动结构带动a轴摆动结构、夹紧机构和钻孔机构于水平面内摆动，a轴摆动结构带动夹紧机构和钻孔机构于竖直面内摆动。

2.根据权利要求1所述的用于飞机装配自动化钻孔设备的制孔器，其特征在于，b轴摆动结构包括箱体、b轴壳体、摆线减速机和伺服电机一，所述箱体与b轴壳体通过所述摆线减速机连接形成转动副，伺服电机一设置在所述箱体上用于驱动所述摆线减速机。

3.根据权利要求2所述的用于飞机装配自动化钻孔设备的制孔器，其特征在于，a轴摆动结构包括a轴壳体、轴承一、轴承二、轴承三、轴承四、轴承座、丝杠一、丝母一、丝母座、伺服电机二和同步带，a轴壳体的两侧分别设有旋转轴一，旋转轴一通过轴承一与b轴壳体转动连接；所述轴承座的两侧分别设有旋转轴二，旋转轴二通过轴承二与b轴壳体转动连接；所述丝母座的两侧分别设有旋转轴三，旋转轴三通过轴承三与a轴壳体转动连接；丝杠一通过轴承四与所述轴承座转动连接，丝母一与丝杠一螺接，丝母一固定安装在所述丝母座上；伺服电机二固定安装在所述轴承座上，伺服电机二通过所述同步带驱动丝杠一。

4.根据权利要求3所述的用于飞机装配自动化钻孔设备的制孔器，其特征在于，所述夹紧机构包括线性导轨一、夹紧滑板、丝杠二、丝母二和伺服电机三，线性导轨一固定设置在a轴壳体下端面上，夹紧滑板与线性导轨一滑动配合安装在一起；丝杠二与a轴壳体转动连接，丝母二与丝杠二螺接，丝母二固定安装在夹紧滑板上；伺服电机三固定安装在a轴壳体上，伺服电机三用于驱动丝杠二。

5.根据权利要求4所述的用于飞机装配自动化钻孔设备的制孔器，其特征在于，所述夹紧滑板的前端设有寻法传感器，所述寻法传感器包括角度传感器一和力传感器。

6.根据权利要求4所述的用于飞机装配自动化钻孔设备的制孔器，其特征在于，所述夹紧滑板的前端设有光栅尺。

7.根据权利要求4所述的用于飞机装配自动化钻孔设备的制孔器，其特征在于，所述钻孔机构包括主轴、主轴箱、相机、线性导轨二、丝杠三、丝母三和伺服电机四，线性导轨二固定设置在夹紧滑板下端面上，所述主轴箱与线性导轨二滑动配合安装在一起；丝杠三与夹紧滑板转动连接，丝母三与丝杠三螺接，丝母三固定安装在所述主轴箱上；伺服电机四固定安装在夹紧滑板上，伺服电机四用于驱动丝杠三；所述主轴设置在所述主轴箱内，所述相机设置在所述主轴箱下部。

8.根据权利要求2所述的用于飞机装配自动化钻孔设备的制孔器，其特征在于，b轴壳体设有角度传感器二和角度编码器一。

技术总结
本技术涉及一种钻孔设备部件，具体涉及一种用于飞机装配自动化钻孔设备的制孔器，包括由上至下依次排布的B轴摆动结构、A轴摆动结构、夹紧机构和钻孔机构，B轴摆动结构与A轴摆动结构转动连接，夹紧机构与A轴摆动结构固定连接，钻孔机构固定设置在夹紧机构的前端下部；B轴摆动结构带动A轴摆动结构、夹紧机构和钻孔机构于水平面内摆动，A轴摆动结构带动夹紧机构和钻孔机构于竖直面内摆动。本技术提供的用于飞机装配自动化钻孔设备的制孔器，具有高精度、高效率、高可靠性及自动化的优点，结构紧凑、占地面积小、安装调制容易。

技术研发人员：王刚,施静,吴俊勇,王红亮,刘兴卓,马国艳,刘宏伟,刘波,孔祥志,赵志华,张建中,刘永源,王明智,林青,闫司琦
受保护的技术使用者：沈阳中捷航空航天机床有限公司
技术研发日：20230831
技术公布日：2024/3/24