[發(fā)明專利]基于小孔節(jié)流氣浮單元和柔性氣囊的自適應(yīng)裝配平臺

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110103783.6
• 申請日: 2021-01-26
• 公開（公告）號: CN112792557A
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉延芳;魏樂愚;杜德嵩;齊乃明;賀龍;周芮;陳紫軒;賈拴立;倪晨瑞;唐智浩
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué);北京星航機(jī)電裝備有限公司
• 主分類號: B23P19/10
• 分類號: B23P19/10;F16C32/06;F16F15/023
• 代理公司: 哈爾濱華夏松花江知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 23213
• 代理人: 楊曉輝

基于小孔節(jié)流氣浮單元和柔性氣囊的自適應(yīng)裝配平臺，屬于柔性裝配平臺領(lǐng)域。解決了現(xiàn)有的非柔性裝配裝置不具備自適應(yīng)調(diào)節(jié)能力，裝配精度低的問題。包括載物臺、N個可充氣柔性氣囊、小孔節(jié)流氣浮單元和氣浮平臺；N個可充氣柔性氣囊被夾持在載物臺和小孔節(jié)流氣浮單元之間，且載物臺位于小孔節(jié)流氣浮單元的上方；N個充氣柔性氣囊，用于實(shí)現(xiàn)對載物臺在俯仰、升降及滾轉(zhuǎn)三個自由度的柔性自適應(yīng)運(yùn)動；小孔節(jié)流氣浮單元設(shè)置氣浮平臺上方；通過向小孔節(jié)流氣浮單元內(nèi)供入壓縮高壓氣體，實(shí)現(xiàn)小孔節(jié)流氣浮單元相對于氣浮平臺的懸浮，還實(shí)現(xiàn)小孔節(jié)流氣浮單元相對氣浮平臺平面內(nèi)的前后、左右和旋轉(zhuǎn)的三個自由度的無摩擦運(yùn)動。主要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品間的自適應(yīng)裝配。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于柔性裝配平臺領(lǐng)域。

背景技術(shù)

導(dǎo)彈、衛(wèi)星等高精密產(chǎn)品總裝時(shí)，不同部件間配合精密，對不同部件的相對位置和姿態(tài)有比較高的要求。傳統(tǒng)不同部件裝配時(shí)，通常采用懸吊或者導(dǎo)軌支撐。采用懸吊裝配時(shí)，部件存在晃動，可能發(fā)生碰撞，對裝配工人的操作提出了比較高的要求，裝配效率較低。采用導(dǎo)軌支撐裝配時(shí)，導(dǎo)軌是剛性的，不具備自適應(yīng)調(diào)整能力，對導(dǎo)軌精度和產(chǎn)品相對于導(dǎo)軌的定位提出了較高要求；一旦兩個待裝配部件存在相對位置和姿態(tài)的偏差，如果不具備高精度的調(diào)節(jié)能力，強(qiáng)行裝配可能因卡滯導(dǎo)致裝配失敗，甚至因裝配力過大而損害產(chǎn)品。因此，以上問題亟需解決。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是為了解決現(xiàn)有的非柔性裝配裝置不具備自適應(yīng)調(diào)節(jié)能力，裝配精度低的問題。本發(fā)明提供了一種基于小孔節(jié)流氣浮單元和柔性氣囊的自適應(yīng)裝配平臺。

基于小孔節(jié)流氣浮單元和柔性氣囊的自適應(yīng)裝配平臺，包括載物臺1、N個可充氣柔性氣囊2、小孔節(jié)流氣浮單元3和氣浮平臺4；N為大于或等于3的整數(shù)；

N個可充氣柔性氣囊2被夾持在載物臺1和小孔節(jié)流氣浮單元3之間，且載物臺1位于小孔節(jié)流氣浮單元3的上方；

載物臺1，用于支撐待裝配的產(chǎn)品5；

N個充氣柔性氣囊3，用于共同實(shí)現(xiàn)對載物臺1及其載物臺1上產(chǎn)品5的支撐，還用于實(shí)現(xiàn)對載物臺1在俯仰、升降及滾轉(zhuǎn)三個自由度的柔性自適應(yīng)運(yùn)動；

小孔節(jié)流氣浮單元3設(shè)置氣浮平臺4上方；

通過向小孔節(jié)流氣浮單元3內(nèi)供入壓縮高壓氣體，實(shí)現(xiàn)小孔節(jié)流氣浮單元3相對于氣浮平臺4的懸浮，還實(shí)現(xiàn)小孔節(jié)流氣浮單元3相對氣浮平臺4平面內(nèi)的前后、左右和旋轉(zhuǎn)的三個自由度的無摩擦運(yùn)動。

優(yōu)選的是，N個可充氣柔性氣囊2均勻分布。

優(yōu)選的是，對小孔節(jié)流氣浮單元3的供氣壓力范圍為從0.3MPa到1.0MPa；

小孔節(jié)流氣浮單元3工作時(shí)，相對于氣浮平臺4的浮起量為從5um到30um。

優(yōu)選的是，氣浮平臺4上安裝有輪子4-1。

優(yōu)選的是，通過外接氣源對N個充氣柔性氣囊3進(jìn)行充氣；還通過調(diào)節(jié)對N個充氣柔性氣囊3充氣壓力實(shí)現(xiàn)對N個充氣柔性氣囊3支撐剛度的調(diào)節(jié)。

本發(fā)明帶來的有益效果：本發(fā)明提出了采用小孔節(jié)流氣浮單元3和可充氣柔性氣囊2實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的柔性支撐，通過氣浮平臺4與小孔節(jié)流氣浮單元3的配合實(shí)現(xiàn)平面內(nèi)三自由度的懸浮無摩擦運(yùn)動，通過可充氣柔性氣囊2實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)品的柔性支撐和俯仰、升降及滾轉(zhuǎn)三自由度的小范圍自適應(yīng)運(yùn)動，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的六自由度自適應(yīng)運(yùn)動；在產(chǎn)品裝配時(shí)，兩個待裝配產(chǎn)品因?yàn)槌跏嘉恢没蜃藨B(tài)誤差造成卡滯或者裝配力過大時(shí)，裝配平臺會自動調(diào)整產(chǎn)品的位置和姿態(tài)，從而減小相對位置和姿態(tài)誤差，實(shí)現(xiàn)大容差下的柔性精密裝配，避免由于初始的位置和姿態(tài)誤差造成卡滯和裝配力過大導(dǎo)致裝配失敗或損傷產(chǎn)品，降低了對裝配時(shí)初始定位精度的要求和裝配難度，提高了裝配效率。