[發明專利]一種被動柔順裝置

有效

• 申請號: 201710155194.6
• 申請日: 2017-03-16
• 公開（公告）號: CN106799728B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 戚江波;何薇;肖軍娜
• 申請（專利權）人: 天津工業大學
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00;B25J9/08;B25J17/00
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 李濟群;王瑞

本發明公開了一種被動柔順裝置，包括上連接板、三組彈性組件單元、下連接板和法蘭連接塊；所述上連接板的上表面設計有法蘭連接端口；所述法蘭連接塊安裝于下連接板上；三組彈性組件單元均勻地布置在上連接板和下連接板之間；所述彈性組件單元包括定位銷、兩塊傾角連接板、兩塊底板、一組橡膠彈簧單元和兩組壓縮彈簧單元；所述壓縮彈簧單元包括與上連接板連接的上段、與下連接板連接的下段和壓縮彈簧組件；上段和下段的結構完全相同；所述上段包括右旋扭轉彈簧、旋轉軸、外旋轉框架、左旋扭轉彈簧和內旋轉框架。該裝置具有柔順范圍大、解耦性能好、便于更換彈性元件及中間連接件以調整剪切剛度、彎曲剛度及柔順中心位置。

技術領域

本發明涉及一種自動裝配裝置，具體是一種被動柔順裝置。

背景技術

隨著工業自動化的發展，自動裝配已廣泛應用于工業生產中，其中又以軸孔類零件自動裝配為主。用于自動裝配的裝配機器人為工業機器人中的一類，區別于普通工業機器人，裝配機器人末端都配備有柔順裝置。被動柔順裝置由于其使用方便、柔順范圍較大，同時對機器人控制系統要求較低而廣泛應用于工業生產中。當今應用最多的被動柔順機構為RCC(Remote?Center?Compliance)機構。美國專利4098001利用金屬彈性元件作為彈性體連接于上下平臺之間，根據彈性元件安裝分布方式不同可使機構具有不同位置的柔順中心，但由于金屬彈性元件變形能力較小，為了獲得較大的柔順位移通常需要使用的金屬彈性件尺寸較大，從而造成了被動柔順裝置結構尺寸較大，不便于使用。為了改善上述被動柔順裝置的柔順性能，其中的金屬彈性元件被替換為橡膠金屬層疊桿件(Elastomer?ShearPad,ESP)，而該結構也是當今商用產品結構。但由于ESP彈性件自身非線性的特性及ESP生產中難以保證所有產品性能的一致性，造成了該被動柔順機構的柔順性能受到了一定影響；同時，該被動柔順機構所能承受的軸向力較小，無法完成軸向力需求較大的安裝任務。美國專利67926899B2提出增加軸向限位桿，用于完成初步柔順對位后的軸向力的提供及承受；但限位桿的存在限制了柔順裝置的柔順范圍，使得該裝置僅能適用于柔順范圍需求較小的裝配工作中。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明擬解決的技術問題是，提供一種被動柔順裝置。該裝置具有柔順范圍大、解耦性能好、便于更換彈性元件及中間連接件以調整剪切剛度、彎曲剛度及柔順中心位置。

本發明解決所述技術問題的技術方案是，提供一種被動柔順裝置，包括上連接板、下連接板和法蘭連接塊；所述上連接板的上表面設計有法蘭連接端口；所述法蘭連接塊安裝于下連接板上；其特征在于該裝置還包括三組彈性組件單元；三組彈性組件單元均勻地布置在上連接板和下連接板之間；三組彈性組件單元的結構和連接方式完全相同；

所述彈性組件單元包括定位銷、兩塊傾角連接板、兩塊底板、一組橡膠彈簧單元和兩組壓縮彈簧單元；兩塊傾角連接板分別與上連接板和下連接板連接，定位銷用于限定傾角連接板與上連接板和下連接板之間的位置關系；兩塊底板分別安裝于各自的傾角連接板上，定位銷用于限定底板與傾角連接板之間的位置關系；所述橡膠彈簧單元位于彈性組件單元的中間位置；所述橡膠彈簧單元由兩個金屬固定端與一個聚氨酯橡膠彈簧構成，聚氨酯橡膠彈簧的兩端分別與一個金屬固定端連接；兩個金屬固定端分別安裝于各自的底板上；所述壓縮彈簧單元為結構和連接方式完全相同的兩組，安裝于底板上并對稱布置于彈性組件單元的兩端；