[發(fā)明專利]一種兩自由度旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)裝置及其主動抑振控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011614501.0
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112762139B
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳濤;田玉祥;田顯東;孫立寧;黃志穎;倪克健
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州大學(xué)
• 主分類號: F16F15/28
• 分類號: F16F15/28;G01L5/00
• 代理公司: 蘇州見山知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32421
• 代理人: 袁麗花

本發(fā)明公開了一種兩自由度旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)裝置，包括工控機(jī)、數(shù)據(jù)采集卡、運動控制卡、電機(jī)組件、兩自由度旋轉(zhuǎn)平臺、夾持機(jī)構(gòu)，夾持機(jī)構(gòu)包括外框、內(nèi)環(huán)、外環(huán)、夾持器、第一內(nèi)環(huán)測力傳感器、第二內(nèi)環(huán)測力傳感器、第一外環(huán)測力傳感器、第二外環(huán)測力傳感器，內(nèi)環(huán)與外環(huán)可轉(zhuǎn)動連接，外環(huán)與外框可轉(zhuǎn)動連接，夾持器安裝在內(nèi)環(huán)上，第一內(nèi)環(huán)測力傳感器、第二內(nèi)環(huán)測力傳感器相對安裝在外環(huán)上，第一外環(huán)測力傳感器、第二外環(huán)測力傳感器相對安裝在外框上，第一內(nèi)環(huán)測力傳感器、第二內(nèi)環(huán)測力傳感器、第一外環(huán)測力傳感器、第二外環(huán)測力傳感器均與數(shù)據(jù)采集卡相連接。本發(fā)明還公開了一種主動抑振控制方法。本發(fā)明能夠快速消除零件裝配過程中的振顫問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微裝配技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種兩自由度旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)裝置及其主動抑振控制方法。

背景技術(shù)

微裝配技術(shù)在國防工業(yè)以及國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中有著重要的地位，在促進(jìn)武器裝備小型化、智能化，提升民用高科技產(chǎn)品性能方面發(fā)揮著重要的作用。因此，開發(fā)高精度、高效率和柔性化、智能化的裝配機(jī)器人技術(shù)，取代傳統(tǒng)的手工、半自動組裝技術(shù)已成為主要發(fā)展方向，受到各工業(yè)大國的重視，并成為應(yīng)對快速、小批量、定制化產(chǎn)業(yè)需求的關(guān)鍵技術(shù)手段之一。

目前，對零件的柔性裝配過程中遇到的震顫問題，一般會依賴于操作人員的經(jīng)驗進(jìn)行主動干擾調(diào)整，或是等待零件自主趨于穩(wěn)定，這都會耽誤裝配的時間，不能滿足零件裝配過程中對智能化、快速性的要求；此外，操作人員在操作過程也需要長時間集中精力，難以提供持續(xù)性的工作產(chǎn)出。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)不足，本發(fā)明的目的在于提供一種兩自由度旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)裝置及其主動抑振控制方法。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一實施例提供的技術(shù)方案如下：

一種兩自由度旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)裝置，包括工控機(jī)、數(shù)據(jù)采集卡、運動控制卡、電機(jī)組件、兩自由度旋轉(zhuǎn)平臺以及安裝在所述兩自由度旋轉(zhuǎn)平臺上的夾持機(jī)構(gòu)，所述數(shù)據(jù)采集卡、運動控制卡均與所述工控機(jī)相連接，所述運動控制卡與所述電機(jī)組件相連接，所述電機(jī)組件驅(qū)動所述兩自由度旋轉(zhuǎn)平臺旋轉(zhuǎn)，所述夾持機(jī)構(gòu)包括外框、內(nèi)環(huán)、外環(huán)、夾持器、第一內(nèi)環(huán)測力傳感器、第二內(nèi)環(huán)測力傳感器、第一外環(huán)測力傳感器、第二外環(huán)測力傳感器，所述內(nèi)環(huán)與所述外環(huán)可轉(zhuǎn)動連接，所述外環(huán)與所述外框可轉(zhuǎn)動連接，所述夾持器安裝在所述內(nèi)環(huán)上，所述第一內(nèi)環(huán)測力傳感器、第二內(nèi)環(huán)測力傳感器相對安裝在所述外環(huán)上，所述第一外環(huán)測力傳感器、第二外環(huán)測力傳感器相對安裝在所述外框上，所述第一內(nèi)環(huán)測力傳感器、第二內(nèi)環(huán)測力傳感器、第一外環(huán)測力傳感器、第二外環(huán)測力傳感器均與所述數(shù)據(jù)采集卡相連接。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述夾持器包括兩個夾持片和兩個電磁鐵，兩個所述夾持片相對設(shè)置，兩個所述電磁鐵相對設(shè)置，每個所述夾持片的一端安裝在所述內(nèi)環(huán)上，每個所述夾持片的另一端從兩個所述電磁鐵之間穿過，兩個所述電磁鐵均與所述工控機(jī)相連接。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述夾持片為鐵片。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述夾持器包括兩個壓電陶瓷組件，每個所述壓電陶瓷組件包括壓電陶瓷片、與所述壓電陶瓷片相連接的三根金屬絲，兩個所述壓電陶瓷片均與所述工控機(jī)相連接。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述金屬絲的直徑為20μm。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述內(nèi)環(huán)上設(shè)置有安裝孔，所述安裝孔的中間部位連接有配重塊，所述配重塊上設(shè)置有至少一個配重孔。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述外環(huán)與所述外框之間連接有至少一個第一銷釘，所述內(nèi)環(huán)與所述外環(huán)之間連接有至少一個第二銷釘。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述電機(jī)組件包括第一電機(jī)和第二電機(jī)，所述兩自由度旋轉(zhuǎn)平臺包括Y軸旋轉(zhuǎn)平臺、安裝在所述Y軸旋轉(zhuǎn)平臺上的X軸旋轉(zhuǎn)平臺，所述第一電機(jī)驅(qū)動所述Y軸旋轉(zhuǎn)平臺繞Y軸旋轉(zhuǎn)，所述第二電機(jī)驅(qū)動所述X軸旋轉(zhuǎn)平臺繞X軸旋轉(zhuǎn)。

一種主動抑振控制方法，使用所述的裝置，包括以下步驟：