一種機(jī)器人自動攻絲系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與分析

樊慶怡，刁 燕，羅 華，楊韶勇

（四川大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，四川 成都 610065）

1 前言

傳統(tǒng)攻絲加工通常采用鉆床或具有鉆孔攻絲加工中心的傳統(tǒng)機(jī)床，但對于大型工件、螺紋孔分布跨度大且無規(guī)則分布和有角度要求的孔攻絲，傳統(tǒng)的加工機(jī)床很難滿足加工要求。文獻(xiàn)[1]提出了一種高效、長使用壽命的自動攻絲機(jī)。文獻(xiàn)[2]一種控制體系簡單可靠的伺服控制數(shù)控攻絲機(jī)。文獻(xiàn)[3]提出了一種針對五金標(biāo)準(zhǔn)件以及非標(biāo)準(zhǔn)零件內(nèi)孔加工的全自動攻絲機(jī)。針對傳統(tǒng)螺紋孔攻絲方法的不足，基于六自由度KUKA機(jī)器人，設(shè)計(jì)了一種機(jī)器人自動攻絲系統(tǒng)。機(jī)器人作業(yè)可靈活調(diào)節(jié)攻絲的軌跡和姿勢且機(jī)器人自由度高、結(jié)構(gòu)靈活、機(jī)械臂活動范圍大，針對一些復(fù)雜結(jié)構(gòu)面、跨度分布較大的螺紋孔具有很好的適應(yīng)性，可針對性設(shè)計(jì)相應(yīng)的夾具，有效避開了傳統(tǒng)攻絲裝置結(jié)構(gòu)固定的弊端。

機(jī)器人自動攻絲系統(tǒng)工作時，受載情況復(fù)雜，同時受到靜、動載荷的作用，在設(shè)計(jì)階段就要求自動攻絲系統(tǒng)同時滿足動、靜剛度要求。準(zhǔn)確地分析和獲取自動攻絲系統(tǒng)的動、靜態(tài)特性可以為機(jī)器人自動攻絲系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制造提供一種現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)[4]。在整個系統(tǒng)的各個組成部分中，自適應(yīng)工作臺起著自適應(yīng)夾持、定位、限位的作用，是極其重要的一個大件；末端執(zhí)行器的動態(tài)特性直接影響機(jī)用絲錐的工作質(zhì)量，也非常重要。

自適應(yīng)工作臺的動、靜態(tài)特性主要受結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)尺寸、材料的影響。……