[發(fā)明專利]一種法向找正調(diào)姿機(jī)構(gòu)及其調(diào)姿方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510081366.0
• 申請日: 2015-02-15
• 公開（公告）號: CN104759939A
• 公開（公告）日: 2015-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 田威;廖文和;張旋;韓鋒;胡堅;張霖
• 申請（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號: B23Q15/22
• 分類號: B23Q15/22
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 戴朝榮

1.一種法向找正調(diào)姿機(jī)構(gòu)，包括支腿主體和吸盤組件(7)，所述的支腿主體包括編碼器(1)、伺服電機(jī)(2)、減速器(3)、電機(jī)過度盤(4)、絲杠(5)、直線導(dǎo)軌(6)、支腿外套(8)、Z向滑塊(9)以及內(nèi)支腿(10)，所述的伺服電機(jī)(2)與減速器(3)連接，所述的絲杠(5)與減速器(3)連接，所述的絲杠(5)與內(nèi)支腿(10)固定連接，所述的內(nèi)支腿(10)與滑塊(9)固定連接，所述的內(nèi)支腿(10)滑動設(shè)置在支腿外套(8)中，所述的滑塊(9)可滑動地設(shè)置在直線導(dǎo)軌(6)上，所述的直線導(dǎo)軌(6)固定在支腿外套(8)上，所述的吸盤組件(7)固定在內(nèi)支腿(10)的下部，所述的吸盤組件(7)包括?Y向直線導(dǎo)軌(11)、Y向過橋板(12)、Y向滑塊(13)、彈簧片(14)、支架(15)、球關(guān)節(jié)(16)、X向鎖緊器(17)、X向過橋板(18)、X向滑塊(19)、X向直線導(dǎo)軌(20)、X向彈簧(21)、Y向鎖緊器(22)以及Y向彈簧(23)，所述的X向滑塊(19)、Y向滑塊(13)均與吸盤組件(7)主體連接，所述的球關(guān)節(jié)(16)固定在支架(15)上并使支架(15)與吸盤組件(7)主體轉(zhuǎn)動鉸接，所述的X向直線導(dǎo)軌(20)和Y向直線導(dǎo)軌(11)均與吸盤固定，所述的X向滑塊(19)可以在X向直線導(dǎo)軌(20)上沿水平X軸方向滑動，所述的Y向滑塊(13)可以在Y向直線導(dǎo)軌(11)上沿水平Y(jié)軸方向滑動，所述的彈簧片(14)、X向彈簧(21)、Y向彈簧(23)可以分別使吸盤組件(7)主體、X向滑塊(19)、Y向滑塊(13)歸位。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種法向找正調(diào)姿機(jī)構(gòu)，其特征是：所述的支腿外套(8)通過連接片(25)與移動平臺框架固定連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種法向找正調(diào)姿機(jī)構(gòu)，其特征是：所述的伺服電機(jī)(2)與絲杠(5)之間采用電機(jī)過度盤(4)連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種法向找正調(diào)姿機(jī)構(gòu)，其特征是：所述的吸盤組件(7)與內(nèi)支腿(10)之間通過支架(15)上的螺紋實現(xiàn)螺紋固定。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種法向找正調(diào)姿機(jī)構(gòu)，其特征是：所述的吸盤的外圍設(shè)有用于增加吸力的吸盤唇邊(24)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種法向找正調(diào)姿機(jī)構(gòu)，其特征是：所述的X向過橋板(18)用于連接X向鎖緊器(17)和X向滑塊(19)，使二者能夠組為一體沿著X向直線導(dǎo)軌(20)滑動，所述的Y向過橋板(12)用于連接Y向鎖緊器(22)和Y向滑塊(13)，使二者能夠組為一體沿著Y向直線導(dǎo)軌(11)滑動。

7.一種如權(quán)利要求1所述的法向找正調(diào)姿機(jī)構(gòu)的調(diào)姿方法，其特征是：包括以下步驟：

步驟一、當(dāng)法向找正調(diào)姿機(jī)構(gòu)運(yùn)動到預(yù)定位置時，法向找正調(diào)姿機(jī)構(gòu)借助外力使法向找正調(diào)姿機(jī)構(gòu)下部貼合工件表面，使吸盤穩(wěn)定吸附在工件表面；

步驟二、系統(tǒng)控制法向找正調(diào)姿機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)姿，改變法向找正調(diào)姿機(jī)構(gòu)的X、Y、Z向位置和相對于工件平面的傾斜角；具體為：

X向位置調(diào)節(jié)：控制X向滑塊(19)沿著X向直線導(dǎo)軌(20)滑動，使吸盤組件(7)也隨著X向滑塊(19)同向滑動；進(jìn)而使支腿主體在X向上水平位移；

Y向位置調(diào)節(jié)：控制Y向滑塊(13)沿著Y向直線導(dǎo)軌(11)滑動，使吸盤組件(7)也隨著X向滑塊(19)同向滑動；進(jìn)而使支腿主體在Y向上水平位移；

Z向位置調(diào)節(jié)：控制伺服電機(jī)(2)運(yùn)作，絲杠(5)轉(zhuǎn)動，使內(nèi)支腿(10)相對于支腿外套(8)上下滑動，進(jìn)而使支腿外套(8)與吸盤的Z向距離增加或縮短，移動平臺框架與工件平面的距離也隨之增加或縮短，實現(xiàn)Z向位置調(diào)節(jié)；

傾斜角調(diào)節(jié)：控制球關(guān)節(jié)(16)在吸盤組件(7)中轉(zhuǎn)動，因球關(guān)節(jié)(16)與支腿主體固定連接，通過控制球關(guān)節(jié)(16)的轉(zhuǎn)動角度實現(xiàn)傾斜角調(diào)節(jié)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的法向找正調(diào)姿機(jī)構(gòu)的調(diào)姿方法，其特征是：所述的減速器(3)將伺服電機(jī)(2)的高轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)化為合適的支腿伸縮響應(yīng)，并利用編碼器(1)反饋可以提高內(nèi)支腿(10)的進(jìn)給精度。