[發明專利]基于主被動協同柔順的宏微機械手螺旋類零部件裝配裝置

有效

• 申請號: 201910273868.1
• 申請日: 2019-04-07
• 公開（公告）號: CN109968007B
• 公開（公告）日: 2020-01-31
• 發明（設計）人: 仇原鷹;王宇緯;李靜;段學超;張解語;徐康力;李亞軍;李寶蘭
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: B23P19/04
• 分類號: B23P19/04
• 代理公司: 61205 陜西電子工業專利中心
• 代理人: 陳宏社;王品華

本發明提出了一種基于主被動協同柔順的宏微機械手螺旋類零部件裝配裝置，旨在提高螺旋類零部件裝配的成功率，包括宏機械人和柔順裝配機構，該柔順裝配機構包括3?RPS并聯機構和裝配頭，其中3?RPS并聯機構，包括工具安裝板和轉接板，以及三條支鏈；所述支鏈包括球鉸鏈、大行程柔性滑移鉸、音圈電機和第四鉸鏈；所述大行程柔性滑移鉸，包括通過連接軸連接的兩組柔性單元，每組柔性單元包括3n個十字形柔性梁，n≥1，兩組柔性單元之間固定有傳感器；所述裝配頭，包括工具安裝板、伺服電機、螺旋類零部件裝配工具和激光發射器，以及兩個工業相機。

技術領域

本發明屬于工業自動化技術領域，涉及一種宏微機械手螺旋類零部件裝配裝置，具體涉及一種基于主被動協同柔順的宏微機械手螺旋類零部件裝配裝置，可用于精密裝配領域。

背景技術

自動化裝配裝置多采用剛性宏微機器人操作系統，其剛性大、定位精度難以確保螺旋類零部件準確裝入待裝配工件，造成了工件損傷、成品率低等問題。隨著柔順裝配技術在裝配作業方面的應用，出現了剛性宏機器人/柔性微機器人協同的操作系統，在一定程度上改善了上述現象。但是，現有的柔性微機器人的主被動柔順實施精度低、響應速度慢，導致柔性微機器人柔順性差，進而導致裝配成功率較低。

例如，申請公布號為CN105522369A，名稱為“一種實現軸孔裝配的柔順裝置和方法”的專利申請，公開了一種利用磁場力對裝配軸的推動作用實現軸孔裝配的柔順裝置，包括被動柔順機構和主動柔順機構，其中被動柔順機構包括殼體，殼體內部上方設有第一磁鐵，內部下方套設有能夠相對于第一磁鐵上下移動的柔順連接部件，柔順連接部件包括從殼體內穿過殼體的底部的末端連接件、末端連接件上設有與第一磁鐵相對且極性相同的第二磁鐵，當待裝配軸與工件的裝配孔之間出現卡阻時，卡阻產生的軸向反作用力迫使裝配軸靠近磁鐵，使裝配軸在逐漸增大的排斥力作用下進行裝配位姿的調整，實現被動柔順效應，主動柔順機構包括套設在殼體外可旋轉的旋轉套筒，旋轉套筒內側壁上相對的兩側設有磁鐵，殼體下方有磁鐵架，磁鐵架上設有多對磁鐵，當裝配軸和磁鐵之間的排斥力超過設定值時，旋轉套筒旋轉，通過磁鐵對裝有裝配軸的柔順連接部件的磁鐵產生吸力或斥力，使柔順連接部件在任意徑向方向來回移動并帶動在其末端裝有的裝配軸調整裝配位姿，實現主動柔順效應，一定程度解決了裝配孔壁粗糙時的卡阻問題。但是該發明仍然存在的不足之處是：其主動柔順通過磁場力使裝配軸在任意徑向方向來回移動來調整裝配位姿，主動柔順期間沒有力反饋，只能通過裝配軸任意徑向移動擺脫卡阻位置來完成裝配，主被動柔順實施精度低、響應速度慢，導致裝配成功率較低。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術中存在的缺陷，提出了一種基于主被動協同柔順的宏微機械手螺旋類零部件裝配裝置，旨在提高螺旋類零部件裝配的成功率。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案包括宏機械人1和柔順裝配機構2，其中：

所述宏機械人1，包括基座11、通過第一鉸鏈12連接的基座機械臂13、通過第二鉸鏈14連接的中間機械臂15和通過第三鉸鏈16連接的裝配機械臂17；

所述柔順裝配機構2包括3-RPS并聯機構21和裝配頭22；