[發明專利]徑向張開裝置作用件的定位方法有效

申請號：	201210592668.0	申請日：	2012-12-31
公開（公告）號：	CN103056639A	公開（公告）日：	2013-04-24
發明（設計）人：	李海鵬;徐德;張正濤	申請（專利權）人：	中國科學院自動化研究所
主分類號：	B23P19/00	分類號：	B23P19/00
代理公司：	中科專利商標代理有限責任公司 11021	代理人：	宋焰琴
地址：	100190 ***	國省代碼：	北京;11
權利要求書：	查看更多	說明書：	查看更多
摘要：
搜索關鍵詞：	徑向張開裝置作用定位方法
鉆瓜網技術展會專利詞庫專利權人專利榜在售專利公布日期熱門專利

【說明書】：

技術領域

本發明涉及微小零件的裝配領域，尤其是一種徑向張開裝置作用件的定位方法。微裝配有時使用一種徑向張開裝置把待裝配的微小零件沿徑向張開，此時徑向張開裝置通過它的作用件——拉鉤拉開待張開的零件。零件被沿徑向張開后，可以方便把其他零件嵌入其中。

背景技術

在微裝配領域，有些零件的裝配有時需要沿徑向呈放射狀張開。例如某大型激光驅動打靶裝置的靶裝配過程中，需要把鋁筒插入到硅片內。這就需要徑向張開裝置通過它的作用件——拉鉤把硅片上的十六個凸起沿徑向拉開，然后將鋁筒插入硅片中間的圓環里。由于硅片的材料是單晶硅，非常易碎，而需要拉動的位移量要求僅幾十個微米，這樣在徑向張開過程中對拉鉤的實時定位監測就非常重要。定位就是實時確定拉鉤頭部相對于硅片的位置和姿態，如果姿態不對可能導致張開過程中硅片受力不均，進而導致硅片碎裂；拉鉤頭部相對于硅片的位置不對可導致拉鉤在不合適的狀態下接觸到硅片，導致硅片損壞。

在微裝配領域，提及對于作用件的定位，首先想到的都是利用顯微視覺裝置實時監測。然而，在實現本發明的過程中，發明人發現，由于要實現徑向張開，有多個拉鉤拉動硅片的凸起，若使用水平方向布置的鏡頭觀測，會有兩個困難很難克服。一個困難是空間緊湊(硅片的頭部直徑只有10mm左右)，很難布置開多個水平方向放置的鏡頭；另一個困難是即使布置的開多個水平方向的鏡頭，由于在水平方向的光路上拉鉤的重疊和其他凸起的遮擋，不可能對每個拉鉤的定位都能觀測清楚。而若沒有水平方向的觀測，拉鉤與待張開零件(例如硅片)之間在垂直方向(垂直于硅片平面)的間隙就無法實時檢測，裝配過程因此就很難準確完成。

發明內容

有鑒于此，本發明的主要目的在于提供一種徑向張開裝置作用件的定位方法，實現在無水平方向放置的鏡頭的情況下，也能解決作用件的垂向定位問題。

本發明的技術方案為：

一種徑向張開裝置中作用件的定位方法，所述徑向張開裝置包括以下部分：顯微視覺裝置、固定座、調整模塊、超聲波電機、作用件；所述固定座具有一環狀平面，為調整模塊提供固定支撐；所述顯微視覺系統，用于監測作用件及待裝配零件的位置；所述調整模塊，用于調整固定在其上面的超聲波電機的姿態；所述超聲波電機，用于執行直線驅動，其固定在調整模塊上；所述作用件，其固定在超聲波電機上，并直接作用在待裝配件上，通過所述超聲波電機的驅動來改變作用件與待裝配件之間的位置，實現對待裝配件的徑向張開；其中，將所述超聲波電機與所述作用件采用柔性方式連接以實現對作用件的垂直定位。

特別的，所述柔性方式包括采用柔性結構連接或松散式連接。

特別的，當所述柔性方式為柔性結構連接時，將所述作用件與超聲波電機固定連接，所述作用件中部具有一柔性薄壁結構，所述薄壁結構上設有應變傳感器來感測作用件的應變力，并根據所述應變力來實現對作用件與待裝配零件之間垂向距離的監測。

特別的，所述應變傳感器為應變片。

特別的，所述薄壁結構為一側去除材料的形式或在兩側去除材料的形式。

特別的，所述作用件的一端通過螺釘固定在超聲波電機上。

特別的，所述柔性方式為松散式連接時，所述超聲波電機具有一孔狀結構，所述作用件一端具有一鉤狀結構，所述作用件的鉤狀結構鉤于超聲波電機的孔狀結構處。

特別的，所述一個超聲波電機的孔狀結構插入一個或多個作用件，使得一個超聲波電機拉動多個作用件。

特別的，所述作用件另一端鉤于待裝配零件處，所述作用件兩端的鉤狀結構為相同結構或不同結構。

特別的，所述作用件與待裝配零件接觸的一端為一鉤狀結構。

綜上所述，本發明的上述技術方案中的一個或多個技術方案具有以下的積極效果：

1)本發明中利用作用件的彈性形變來感知與待張開零件之間的垂直相對位置，避免了作用件對待張開的零件作用力過大而損壞零件，即在沒有水平方向視覺感知的情況下，解決了作用件的垂直方向定位問題；

2)本發明中作用件兩端松散連接的方法消除了超聲波電機的姿態偏差給張開驅動引入的位移偏差，即由于選用了非剛性連接，消除了垂向精確定位的需求，增強了徑向張開裝置的適應性。