[實用新型]一種被動柔順裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720253028.5
• 申請日: 2017-03-16
• 公開（公告）號: CN206633003U
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 戚江波;何薇;肖軍娜
• 申請（專利權(quán)）人: 天津工業(yè)大學(xué)
• 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(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)12210
• 代理人: 李濟群,王瑞

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型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(shù)

隨著工業(yè)自動化的發(fā)展，自動裝配已廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)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(yè)機器人中的一類，區(qū)別于普通工業(yè)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(tǒng)要求較低而廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。當(dāng)今應(yīng)用最多的被動柔順機構(gòu)為RCC(Remote Center Compliance)機構(gòu)。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(jù)彈性元件安裝分布方式不同可使機構(gòu)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(jié)構(gòu)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 Shear Pad,ESP)，而該結(jié)構(gòu)也是當(dāng)今商用產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。但由于ESP彈性件自身非線性的特性及ESP生產(chǎn)中難以保證所有產(chǎn)品性能的一致性，造成了該被動柔順機構(gòu)的柔順性能受到了一定影響；同時，該被動柔順機構(gòu)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(wù)。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。

實用新型內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型擬解決的技術(shù)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(diào)整剪切剛度、彎曲剛度及柔順中心位置。

本實用新型解決所述技術(shù)問題的技術(shù)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(shè)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(jié)構(gòu)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(guān)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(guān)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(gòu)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(jié)構(gòu)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；

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；所述壓縮彈簧組件的兩端分別與上段和下段連接；上段和下段的結(jié)構(gòu)完全相同；所述上段包括支板、右旋扭轉(zhuǎn)彈簧固定套、右旋扭轉(zhuǎn)彈簧、銅套、旋轉(zhuǎn)軸、外旋轉(zhuǎn)框架、左旋扭轉(zhuǎn)彈簧、左旋扭轉(zhuǎn)彈簧固定套和內(nèi)旋轉(zhuǎn)框架；所述壓縮彈簧組件包括滑動導(dǎo)塊、壓縮彈簧和下固定塊，所述壓縮彈簧的兩端分別與滑動導(dǎo)塊的一端和下固定塊的一端連接；所述滑動導(dǎo)塊的另一端安裝于上段的內(nèi)旋轉(zhuǎn)框架的中心通孔內(nèi)，能夠沿中心通孔上下滑動；所述下固定塊的另一端安裝于下段的內(nèi)旋轉(zhuǎn)框架內(nèi)；兩個支板固定于底板上，對稱布置；兩個銅套安裝于各自的支板上；外旋轉(zhuǎn)框架的左右兩側(cè)分別通過兩個旋轉(zhuǎn)軸與兩個銅套連接，連接銅套與外旋轉(zhuǎn)框架的兩個旋轉(zhuǎn)軸的外端分別安裝有右旋扭轉(zhuǎn)彈簧和左旋扭轉(zhuǎn)彈簧；外旋轉(zhuǎn)框架的前后兩側(cè)分別通過兩個旋轉(zhuǎn)軸與內(nèi)旋轉(zhuǎn)框架連接；連接內(nèi)旋轉(zhuǎn)框架與外旋轉(zhuǎn)框架的兩個旋轉(zhuǎn)軸的外端分別安裝有右旋扭轉(zhuǎn)彈簧和左旋扭轉(zhuǎn)彈簧；右旋扭轉(zhuǎn)彈簧固定套分別固定于支板和外旋轉(zhuǎn)框架上，位于旋轉(zhuǎn)軸軸端；左旋扭轉(zhuǎn)彈簧固定套分別固定于支板和外旋轉(zhuǎn)框架上，位于旋轉(zhuǎn)軸軸端；右旋扭轉(zhuǎn)彈簧的一端與旋轉(zhuǎn)軸連接，另一端與右旋扭轉(zhuǎn)彈簧固定套連接；左旋扭轉(zhuǎn)彈簧的一端與旋轉(zhuǎn)軸連接，另一端與左旋扭轉(zhuǎn)彈簧固定套連接。