[發明專利]一種大口徑光學元件自動化離線精密裝配系統

有效

• 申請號: 201811314249.4
• 申請日: 2018-11-06
• 公開（公告）號: CN109270651B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發明（設計）人: 全旭松;徐旭;何坤;張盡力;蔣曉東;周海;袁曉東;姚高明;裴國慶;葉朗;獨偉鋒;劉長春;曹庭分
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院激光聚變研究中心;江蘇西頓科技有限公司
• 主分類號: G02B7/00
• 分類號: G02B7/00
• 代理公司: 重慶為信知識產權代理事務所(普通合伙) 50216
• 代理人: 蔡冬彥

1.一種大口徑光學元件自動化離線精密裝配系統，包括光學元件就位模塊、機械框體就位模塊和光學元件入框潔凈機器人(e)，其特征在于：所述光學元件就位模塊包括光學元件自動運輸裝置(b)、潔凈型多自由度機械手(c)和設置在潔凈型多自由度機械手(c)一側的潔凈暫存平臺(d)，所述潔凈型多自由度機械手(c)能夠將光學元件自動運輸裝置(b)運來的帶包裝盒光學元件(a)抓取到潔凈暫存平臺(d)上；

所述機械框體就位模塊包括框體自動運輸裝置和框體接駁與裝配轉臺(g)，所述框體自動運輸裝置能夠將機械框體(h)運送到框體接駁與裝配轉臺(g)上，所述光學元件入框潔凈機器人(e)位于潔凈暫存平臺(d)和框體接駁與裝配轉臺(g)之間，該光學元件入框潔凈機器人(e)能夠將潔凈暫存平臺(d)上的光學元件(a1)從包裝盒中取出，并裝入到框體接駁與裝配轉臺(g)上的機械框體(h)中；

所述框體自動運輸裝置包括用于運送機械框體(h)的自動導航叉車和用于為自動導航叉車提供導航定位的叉車導航定位機構(f2)，所述叉車導航定位機構(f2)安裝在框體接駁與裝配轉臺(g)上；

所述光學元件入框潔凈機器人(e)包括機器人(e1)和可拆卸地安裝在機器人(e1)上的光學元件夾具(e2)，所述光學元件夾具(e2)能夠在機器人(e1)的帶動下從包裝盒中抓取光學元件(a1)，并將光學元件(a1)裝入機械框體(h)中；

所述光學元件夾具(e2)包括能夠與機器人(e1)對接的夾具底座(e21)、可滑動地安裝在底座(e21)上的拾取器安裝板(e22)和用于帶動拾取器安裝板(e22)靠近或遠離夾具底座(e21)的安裝板動力裝置(e23)，在所述拾取器安裝板(e22)遠離底座(e21)的一側表面上設置有至少一個拾取器(e24)，沿所述拾取器安裝板(e22)的周向設置有限位擋塊(e25)和夾緊塊(e26)，所述限位擋塊(e25)均固定安裝在夾具底座(e21)上，所述夾緊塊(e26)分別通過夾緊塊動力裝置(e27)安裝在夾具底座(e21)上，所述夾緊塊動力裝置(e27)分別能夠帶動對應夾緊塊(e26)靠近或遠離拾取器安裝板(e22)的外緣；

所述光學元件自動運輸裝置(b)包括用于運送光學元件(a)的AGV小車(b1)和設置在接駁區域中的AGV小車導航定位機構(b2)，該AGV小車導航定位機構(b2)包括設置在接駁區域中的導航機構安裝架(b21)，在該導航機構安裝架(b21)上設置用于反射AGV小車(b1)發出的激光導航信號的AGV激光導航反射板(b22)、用于檢測AGV小車(b1)是否搭載光學元件(a)的AGV有料檢測傳感器(b23)以及用于定位AGV小車(b1)上搭載的光學元件(a)的機械定位結構(b24)；

所述潔凈型多自由度機械手(c)包括兩個相互正對的抓手(c1)、用于分別帶動對應抓手(c1)在豎直平面上轉動的兩個回轉臂(c2)、用于帶動兩個回轉臂(c2)沿水平方向相互靠近或者遠離的夾持驅動機構(c3)以及用于帶動夾持驅動機構(c3)升降的龍門架(c4)，所述龍門架(c4)安裝在兩個相互正對的平移滑臺(c5)上，并能夠在兩個平移滑臺(c5)的帶動下沿水平方向移動，兩個所述平移滑臺(c5)之間的區域構成所述接駁區域，在所述回轉臂(c2)中均設置有用于帶動回轉臂(c2)相對夾持驅動機構(c3)轉動或帶動抓手(c1)相對回轉臂(c2)轉動的旋轉驅動機構(c6)，所述回轉臂(c2)、夾持驅動機構(c3)、龍門架(c4)和平移滑臺(c5)均采用潔凈封裝工藝進行了封裝；

所述夾持驅動機構(c3)包括安裝在龍門架(c4)上的夾持機構安裝架(c31)、安裝在夾持機構安裝架(c31)中部的夾持組件安裝箱(c32)、相對地設置在夾持組件安裝箱(c32)兩端的水平滑動導桿(c33)以及可沿對應水平滑動導桿(c33)滑動的兩個夾持塊(c34)，在所述夾持組件安裝箱(c32)中設置有用于帶動兩個夾持塊(c34)同步靠近或者遠離夾持組件安裝箱(c32)的夾持驅動組件；

所述夾持塊(c34)包括夾持塊殼體(c341)和固定安裝在夾持塊殼體(c341)中的連接塊(c342)，所述連接塊(c342)通過潔凈滑套(c36)可滑動地安裝在對應的水平滑動導桿(c33)上，并受夾持驅動組件帶動，所述潔凈滑套(c36)包括呈圓筒形的滑套安裝筒(c361)，在該滑套安裝筒(c361)的內腔中安裝有至少一個與水平滑動導桿(c33)滑動配合的滑套基體(c362)，在所述滑套安裝筒(c361)的兩端均安裝有除塵加長環(c363)，在所述滑套安裝筒(c361)和除塵加長環(c363)上均安裝有與各自內腔連通的排塵進氣口(c364)，在所述除塵加長環(c363)遠離滑套安裝筒(c361)的一側端面上蓋有密封蓋板(c?365)。