[發明專利]一種用于機器人末端的恒力裝置及其控制方法

在審

• 申請號: 201610294091.3
• 申請日: 2016-05-05
• 公開（公告）號: CN105751218A
• 公開（公告）日: 2016-07-13
• 發明（設計）人: 溫濤;何文俊
• 申請（專利權）人: 佛山市新鵬機器人技術有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J11/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 張海英;林波

本發明涉及一種用于機器人末端的恒力裝置及其控制方法，包括動力氣缸、導向機構、中央控制組件、固定安裝蓋和放置安裝蓋；所述固定安裝蓋上設置有固定通孔，所述固定安裝蓋的下端設置有所述導向機構、中央控制組件和動力氣缸，所述導向機構和動力氣缸的一端分別通過所述固定通孔與所述固定安裝蓋相連；所述導向機包括導向套筒和導向軸，所述導向軸套接于所述導向套筒內；所述中央控制組件電連接所述動力氣缸；本發明的恒力裝置通過結合模擬量定位氣缸傳感器、加速度傳感器和電控比例調壓閥，通過內部算法，使得恒力裝置帶動工具與接觸面保持恒定的壓力提高了恒力裝置的動態響應性能和穩定性，使其具有較高的精度，實用性較強。

技術領域

本發明涉及拋光打磨行業自動化的技術領域，具體涉及一種用于機器人末端的恒力裝置及其控制方法。

背景技術

在工業機器人加工應用場合當中，例如拋光打磨過程，往往要求機器人在加工過程中對加工工件保持恒定的作用力使最終的工件加工效果滿足需求。針對國內拋光打磨行業自動化領域，在拋光或者打磨工件的時候，恒力裝置通過連接機器人末端對加工件發生相應的位移，恒力裝置在伸縮運動過程中，裝置中內部運動原件在運動的過程中存在摩擦力，摩擦力指的是恒力裝置運動方向上面的力，摩擦力在整個工作過程中是不可忽視，而且機器人末端工具手法蘭與工件加工接觸面的壓力難以控制在一個恒定的值，致使拋光或者打磨之后的產品表面不夠平整、光滑。

國內拋光打磨行業現有的恒力輸出裝置通常采用變頻器、驅動器，伺服電機和PLC控制系統來保持恒定輸出力，但是這類裝置(在考慮摩擦力的情況下)的響應速度不快，穩定性不高和精度不夠準確，而且可應用的范圍受到限制，造成通用性不強。有些企業采用直線音圈電機和傳感器裝置來保持恒定輸出力，但是在拋光打磨作業時所受扭矩比較大，現有的裝置機構是難以承受如此大的扭矩。

發明內容

本發明的目的在于為了克服現有的機器人末端裝置難以實時輸出恒力、響應速度不夠快、精度低、穩定性差、通用性不強、無法承受較大扭矩等缺點，進而提出一種通過調節氣壓閥門控制末端工具與接觸面保持恒定接觸力的恒力裝置及其控制方法。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一種用于機器人末端的恒力裝置，包括動力氣缸、導向機構、中央控制組件、固定安裝蓋和放置安裝蓋；

所述固定安裝蓋上設置有固定通孔，所述固定安裝蓋的下端設置有所述導向機構、中央控制組件和動力氣缸，所述導向機構和動力氣缸的一端分別通過所述固定通孔與所述固定安裝蓋相連；

所述導向機包括導向套筒和導向軸，所述導向軸套接于所述導向套筒內；所述中央控制組件電連接所述動力氣缸；

所述放置安裝蓋上設置有安裝通孔和夾套凹槽，所述導向機構的另一端通過所述夾套凹槽與所述放置安裝蓋相連，所述動力氣缸的另一端通過所述安裝通孔與所述放置安裝蓋相連。

更進一步地，所述中央控制組件包括加速度傳感器、模擬量定位氣缸傳感器、電控比例調壓閥、二位五通電磁閥、氣路接頭和電磁閥底座，所述電控比例調壓閥、二位五通電磁閥和氣路接頭分別設置于所述電磁閥底座上，所述加速度傳感器、模擬量定位氣缸傳感器和所述電磁閥底座均設置于所述固定安裝蓋的下端。

更進一步地，還設置有浮動接頭，所述浮動接頭設置于所述動力氣缸的活塞桿的一端，所述浮動接頭通過所述安裝通孔與所述放置安裝蓋相連。

更進一步地，所述導向機構還設置有花鍵母、花鍵擋塊、脹套和脹緊夾套，所述花鍵母套接所述導向軸，所述導向套筒套接所述花鍵母，所述導向軸的一端設置有所述花鍵擋塊，所述導向軸的另一端套接于所述脹緊夾套，所述脹緊夾套的外壁設置有脹套。

更進一步地，所述中央控制組件還設置有底座安裝塊，所述電磁閥底座與底座安裝塊相連，所述底座安裝塊和模擬量定位氣缸傳感器分別通過所述固定通孔與所述固定安裝蓋相連，所述加速度傳感器設置于所述電控比例調壓閥的一側。