[發明專利]氣動型可調遠中心柔順裝置

有效

• 申請號: 201610416150.X
• 申請日: 2016-06-15
• 公開（公告）號: CN107511649B
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 王皓;潘浩;趙勇;余海東;余覺
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: B23P19/00
• 分類號: B23P19/00
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王毓理;王錫麟

一種機械裝配技術領域的氣動型可調遠中心柔順裝置，包括：固定平臺、若干可調彈性單元和運動平臺，其中：固定平臺和運動平臺上下相對設置，可調彈性單元以固定平臺外側端面的圓心為中心采用周向環形陣列方式，且傾斜布置于固定平臺和運動平臺之間；所述的可調彈性單元包括：同軸設置的上基座、下基座、瓣式多內腔可調彈性結構、層疊彈性結構和氣路接頭，其中：瓣式多內腔可調彈性結構套接固定于層疊彈性結構上并形成若干氣道，瓣式多內腔可調彈性結構上下兩端分別與上基座和下基座密封套接，氣路接頭與上基座固定連接并與氣道相連。本發明通過增加氣體致動結構，提高柔順裝置的通用性，能夠滿足一個系列各尺寸的軸孔裝配作業要求。

技術領域

本發明涉及的是一種機械裝配領域的技術，具體是一種氣動型可調遠中心柔順裝置。

背景技術

自動化裝配作業中，各類誤差的存在極易引起待裝配零部件間的卡阻等，工程實際中常通過裝配機器人的定位補償和誤差校正來解決此類問題。目前，機器人誤差補償主要通過柔順操作來實現，包括主動柔順和被動柔順兩類實現方式。被動柔順裝置雖然存在精度低、可控性不佳等問題，但具有響應速度快、結構和控制簡單等優點，對于工業自動化生產有著重要意義。此外，被動柔順裝置的柔順操作不受待裝配零件公差要求的限制，因而具有更大的適用范圍。遠中心柔順裝置是典型的被動柔順裝置，在軸孔裝配作業中有著廣泛的應用。

現有的遠中心柔順裝置大多采用具有固定結構尺寸和柔性特征的彈性單元，整個裝置的末端柔度中心和橫向/軸向柔度是不可改變的，因而無法適用于零件尺寸多變的場合。在此基礎上又發展出了可調遠中心柔順裝置，該裝置大多采用機械運動來調節彈性單元的剛度參數或布置參數，從而實現對柔順裝置的末端柔度中心的位置調節，但是機械調節方式需要采用剛體機構作為輔助，不僅會增加柔順裝置的質量和體積，降低裝配操作的靈活性，而且還會增大裝配系統的慣性，使實時快速控制變得困難。

發明內容

本發明針對現有技術存在的上述不足，提出了一種氣動型可調遠中心柔順裝置，通過增加氣體致動結構，提高柔順裝置的通用性，滿足一個系列各尺寸的軸孔裝配作業要求。

本發明是通過以下技術方案實現的，

本發明包括：固定平臺、若干可調彈性單元和運動平臺，其中：固定平臺和運動平臺上下相對設置，可調彈性單元以固定平臺外側端面的圓心為中心采用周向環形陣列方式，且傾斜布置于固定平臺和運動平臺之間。

所述的可調彈性單元包括：同軸設置的上基座、下基座、瓣式多內腔可調彈性結構、層疊彈性結構和氣路接頭，其中：層疊彈性結構圓周外側設有若干氣道凹槽，瓣式多內腔可調彈性結構套接固定于層疊彈性結構上形成若干氣道，瓣式多內腔可調彈性結構上下兩端分別與上基座和下基座密封套接，氣路接頭與上基座通過螺紋固定連接且與氣道相連。

所述的瓣式多內腔可調彈性結構一體式鑄造，包括：薄壁套和與之固定連接的若干列周向均布的氣體致動單元；

所述的氣體致動單元內部設有空腔，空腔與氣道相連；上下相鄰的兩個氣體致動單元設有間隙。

優選地，所述的瓣式多內腔可調彈性結構為三瓣式。

所述的固定平臺和運動平臺均為扁平柱狀結構，固定平臺的底面直徑大于運動平臺的底面直徑。

優選地，所述的瓣式多內腔可調彈性結構的最大外徑為可調彈性單元最大外徑的95％。

所述的固定平臺和運動平臺設有傾斜定位孔，與可調彈性單元的兩端通過螺紋固定連接。

所述的層疊彈性結構為一體式柱狀結構，包括交替接合的低剛度層和高剛度層，低剛度層和高剛度層通過粗糙表面膠接固定。

所述上基座和下基座的內側對應設有第一圓柱凸臺、第二圓柱凸臺和三對定位凸塊；所述的定位凸塊周向均布于上基座、下基座上，同一基座上相鄰兩個定位凸塊之間形成凹槽；所述上基座的外側設有與氣路接頭氣密連接的直管螺紋孔。