本發明涉及一種與工業機械臂結合的飛機裝配制孔的末端執行器，該末端執行器包括主軸?進給模塊、雙偏心盤調姿模塊、吸屑壓緊模塊、法向檢測模塊和視覺檢測模塊。主軸?進給模塊包括主軸電機、進給電機、滾珠絲杠和鉆頭等，實現鉆孔功能。雙偏心盤調姿模塊包括調姿電機、大小偏心盤等，實現調整鉆頭姿態功能。吸屑壓緊模塊包括壓緊氣缸和壓緊頭等，實現壓緊工件和吸取鉆削碎屑功能。法向檢測模塊包括激光傳感器等，實現計算制孔點處的法線方向功能。視覺檢測模塊包括工業相機等，實現實時顯示制孔效果功能。本發明末端執行器與工業機械臂結合，可以實現制孔時孔的垂直度誤差小于0.5°，制孔效率達到5~6個/分鐘。不僅提高了飛機裝配的制孔質量，同時也大大減少了人工勞動力。

1.一種飛機裝配制孔的末端執行器，該末端執行器包括主軸-進給模塊（1）、雙偏心盤
調姿模塊（2）、吸屑壓緊模塊（3）、法向檢測模塊（4）和視覺檢測模塊（5）；
所述雙偏心盤調姿模塊（2）包括：大偏心盤（201）、小偏心盤（202）、調姿電機（203A~B）、
小齒輪（204）、大齒輪（205）、薄壁軸承（206）、軸承（207）、薄壁軸承固定圈（208）、軸承固定
圈（209）、球鉸（210）、球鉸固定殼（211）、上支撐座（212）、下支撐座（213）、下封蓋（214）、支
撐板（215）和固定環（216A~B）；
球鉸（210）安裝在小偏心盤（202）的偏軸心上；小偏心盤（202）通過軸承（207）安裝在大
偏心盤（201）的偏軸心上，軸承固定圈（209）固定軸承（207）的一個軸向移動；大偏心盤
（201）通過薄壁軸承（206）安裝在上支撐座（212）上，薄壁軸承固定圈（208）固定薄壁軸承
（206）的一個軸向移動；大齒輪（205）和小齒輪（204）分別安裝在調姿電機（203A~B）的輸出
軸上，大齒輪（205）和小齒輪（204）分別與小偏心盤（202）和上支撐座（212）構成齒輪嚙合；
調姿電機（203A~B）安裝在大偏心盤（201）上；下封蓋（214）安裝在下支撐座（213）上，與主
軸-進給模塊（1）配合，實現調姿功能；支撐板（215）通過固定環（216A~B）分別與上支撐座
（212）和下支撐座（213）固連，與工業機械臂法蘭盤相連；
其特征在于：
所述的主軸-進給模塊（1）包括：主軸電機（101）、進給電機（102）、傳動帶（103）、帶輪
（104A~B）、滾動軸承（105A~D）、滾珠絲杠（106）、滾珠絲杠螺母（107）、滾珠絲杠上固定座
（108）、滾珠絲杠下固定座（109）、主軸電機支撐板（110）、軸承端蓋（111A~B）、進給電機固定
架（112）、傳動軸套（113）、鉆卡頭（114）、鉆頭（115）、尾軸（116）、鋼珠（117A~E）、光軸（118A~
B）和無油襯套（119A~B）；
進給電機（102）通過進給電機固定架（112）固定在滾珠絲杠上固定座（108）上；第一滾
動軸承（105A）和第二滾動軸承（105B）、第三滾動主軸承（105C）和第四滾動軸承（105D）分別
安裝在滾珠絲杠（106）的兩端，軸承端蓋（111A~B）分別將滾珠絲杠（106）的兩端固定在滾珠
絲杠上固定座（108）和滾珠絲杠下固定座（109）上；光軸（118A~B）的兩端通過螺釘固定在滾
珠絲杠上固定座（108）和滾珠絲杠下固定座（109）上，對滾珠絲杠上固定座（108）和滾珠絲
杠下固定座（109）起到固定作用；主軸電機（101）通過主軸電機支撐板（110）與滾珠絲杠螺
母（107）、光軸（118A~B）相連，滾珠絲杠螺母（107）將旋轉運動轉化為直線運動，光軸（118A~
B）起到導向作用；主軸電機支撐板（110）穿過無油襯套（119A~B），沿光軸（118A~B）滑動；第
一帶輪（104A）安裝在進給電機（102）的輸出軸上，第二帶輪（104B）安裝在滾珠絲杠（106）
上，傳動帶（103）繞在帶輪（104A~B）上，進給電機（102）通過傳動帶（103），將旋轉運動傳遞
給滾珠絲杠（106）；滾珠絲杠螺母（107）與滾珠絲杠（106）配合，將滾珠絲杠（106）的旋轉運
動轉換為主軸電機（101）的直線運動；傳動軸套（113）安裝在主軸電機（101）的輸出軸上，鉆
卡頭（114）安裝在傳動軸套（113）上，鉆頭（115）裝在鉆卡頭（114）上，這樣主軸電機（101）的
旋轉運動傳遞到鉆頭（115）上；鋼珠（117A~E）安裝在滾珠絲杠下固定座（109）上，尾軸（116）
安裝在滾珠絲杠上固定座（108）上，鋼珠（117A~E）和尾軸（116）分別與雙偏心盤調姿模塊
（2）配合，實現調姿功能；
所述吸屑壓緊模塊（3）包括：壓緊頭（301）、壓緊氣缸（302A~B）、無油襯套（303）、氣缸連
桿（304A~B）、壓緊筒（305）、連接板（306）和無油襯套擋環（307）；
壓緊氣缸（302A~B）安裝在連接板（306）上；壓緊頭（301）安裝在壓緊筒（305）上；氣缸連
桿（304A~B）分別將壓緊氣缸（302A~B）與壓緊筒（305）相連；無油襯套擋環（307）安裝在連接
板（306）上，無油襯套（303）安裝在無油襯套擋環（307）內部；
所述法向檢測模塊（4）包括激光傳感器（401A~D）和傳感器座（402A~D）；
傳感器座（402A~D）均布在吸屑壓緊模塊（3）的連接板（306）上；激光傳感器（401A~D）分
別安裝在傳感器座（402A~D）上；
所述視覺檢測模塊（5）包括工業相機（501）、鏡頭（502）和相機固定板（503）；相機固定
板（503）安裝在雙偏心盤調姿模塊（2）的滾珠絲杠上固定座（108）上；鏡頭（502）安裝在工業
相機（501）上；工業相機（501）安裝在相機固定板（503）上。
2.一種如權利要求1所述末端執行器的使用方法，其特征在于，當雙偏心盤調姿模塊
（2）完成調姿功能之后，氣缸（302A~B）同時進氣，在氣壓的作用下，氣缸連桿（304A~B）帶動
壓緊筒（305）同時向下運動，使壓緊筒（305）壓到工件表面，實現對工件的壓緊，防止制孔時
工件的振動；完成壓緊之后，主軸-進給模塊（1）實現鉆頭的旋轉與進給，完成制孔；在制孔
過程中，吸屑裝置將碎屑從吸屑口吸走，防止碎屑劃傷孔表面。
3.一種如權利要求1所述末端執行器的使用方法，其特征在于，當所述末端執行器移動
到工件表面附近時，激光傳感器（401A~D）發射激光，計算出每個傳感器距離工件表面的距
離，將該距離值反饋給控制系統，計算出制孔點處的法線矢量，根據法向矢量與鉆頭軸線之
間的夾角，計算出調姿電機（203A~B）各自轉過的角度，將該角度反饋給控制系統，使調姿電
機（203A~B）旋轉相應角度，使鉆頭軸線與制孔點處法線矢量重合，完成調姿功能。