[實用新型]自適應法蘭ACF

有效

• 申請號: 201820236253.2
• 申請日: 2018-02-09
• 公開（公告）號: CN208084111U
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 王振;林潔晗;陳桂勇
• 申請（專利權）人: 沈陽埃克斯邦科技有限公司
• 主分類號: B24B41/00
• 分類號: B24B41/00;B24B27/00
• 代理公司: 沈陽利泰專利商標代理有限公司 21209
• 代理人: 吳維敬

自適應法蘭ACF，金屬殼體為抽屜式結構，磁環式位移傳感器、傾角傳感器和壓力傳感器的信號輸出端子分別和數字信號處理器的信號輸入端子連接，數字信號處理器的信號輸出端子分別和第一、二流量調節閥的信號輸入端子連接。壓力傳感器裝設在氣缸上，氣缸上的活塞桿左側通過第一管路和外設的恒壓力氣源的一個出氣口連通,氣缸上的活塞桿右側通過第二管路和外設的恒壓力氣源的另一個出氣口連通,第一流量調節閥裝設在第一管路上，第二流量調節閥裝設在第二管路上。本裝置可以應用在工業自動化中接觸作業的主動式操作裝置中，保持加工工具與被加工工件表面具有恒定的接觸力，此接觸力可預先設置。

技術領域

本實用新型屬于法蘭領域，特別一種自適應法蘭ACF。

背景技術

對于機器代替人工的自動化表面作業處理，例如表面磨削，為確保整個工藝過程的加工質量，需要恒力進行加工或按沿加工軌跡進行期望力跟蹤。傳統的人工方式，技術工人憑經驗來保證質量，同時具有人力成本高，工作環境危害大，加工質量一致性差等缺點。

對于現代的力輸出控制系統，在安裝于機器人手臂上的機具與被接觸表面都會產生一種具有沖擊波性狀的接觸力。對于低端加工，此問題可忽略。但對于加工精度要求較高或被加工表面或工件較為敏感的情況下，會造成被加工表面出現瑕疵或者工件破損的情況。因此這種接觸時產生的沖擊力是理所應當被消除的。

現有的輸出力控制系統在高頻率干擾的情況下，往往缺乏快速反映特性，因為其可調節的機構具有一定的慣性，需要相應的反映時間。對于標準的工業機器人，屬于剛性系統，軌跡調整過程中即使產生微小的誤差，也會造成接觸力巨大的偏差，產生不被期望的后果。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種自適應法蘭ACF，為機械臂或其他可能的自動化裝置提供一種主動式的力補償裝置，使加工工具可以在零沖擊的情況下接觸到被加工表面，同時在整個加工過程中對接觸力進行恒定補償，或可以根據力指令進行緩慢的變化補償。

采用的技術方案是：

自適應法蘭ACF，包括金屬殼體、控制機構和執行機構，控制機構為已知技術，控制機構包括數字信號處理器，數字信號處理器安裝在電路板上，電路板安裝在金屬殼體內，其特征在于：

金屬殼體為抽屜式結構，控制機構和執行機構按照設計要求裝設在金屬殼體內的設定位置上。

執行機構，包括壓力傳感器、磁環式位移傳感器、傾角傳感器、數字信號處理器、氣缸、第一流量調節閥和第二流量調節閥，磁環式位移傳感器、傾角傳感器和壓力傳感器的信號輸出端子分別和數字信號處理器的信號輸入端子連接，數字信號處理器的信號輸出端子分別和第一流量調節閥和第二流量調節閥的信號輸入端子連接。壓力傳感器裝設在氣缸上，氣缸上的活塞桿左側通過第一管路和外設的恒壓力氣源的一個出氣口連通, 氣缸上的活塞桿右側通過第二管路和外設的恒壓力氣源的另一個出氣口連通,第一流量調節閥裝設在第一管路上，第二流量調節閥裝設在第二管路上。

在金屬殼體的外壁上裝設有一個控制線接插件。

氣缸是本裝置的氣動執行機構，通過兩個流量調節閥來控制流入氣缸兩側的壓縮空氣氣體流量，恒壓力氣源是整個裝置的壓縮空氣來源。壓力傳感器檢測加工工具和被加工工件之間的壓力。

數字信號處理器分別通過線性調節兩個流量閥，來控制氣缸兩側的氣缸氣體密度，進而控制氣缸兩側的壓力差行程輸出拉力或者推力，同時數字信號處理器通過讀取壓力傳感器反饋量來對裝置輸出力大小進行閉環控制。

裝置內部設計選用了雙流量調節閥設計，每個流量調節閥分別與氣缸一側相連，對氣缸兩側壓力實現了同時獨立控制，以此保證了裝置極高的動態響應特性和穩態精度。利用非線性控制方法，使整個裝置保證了很高的動態特性。