[發明專利]一種適用于精密裝配的變徑空間姿態測量裝置及方法

有效

• 申請號: 202111271611.6
• 申請日: 2021-10-29
• 公開（公告）號: CN113804111B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發明（設計）人: 姚云飛;陳東生;宋穎慧;李煉;李代楊;于長治
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院機械制造工藝研究所
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 梁田

本發明公開了一種適用于精密裝配的變徑空間姿態測量裝置及方法，涉及精密裝配技術領域，其技術方案要點是：上測量組件，安裝在變徑組件的一側，用于測量裝配件的位置和傾斜姿態信息；下測量組件，安裝在變徑組件的另一側，用于測量被裝配件的位置和傾斜姿態信息；變徑組件，安裝在安裝組件的端部，用于調節上測量組件、下測量組件的可測量徑向范圍；安裝組件，用于將測量系統驅使至裝配件與被裝配件之間的工作區域。實現弱剛性、弱硬度零件的小間隙高精度自動化裝配，解決手工精密裝配一致性差、勞動強度高、對人工技藝要求高的問題，同樣克服了自動化裝配中大負載機器人定位精度和重復定位精度不能滿足精密裝配的問題。

技術領域

本發明涉及精密裝配技術領域，更具體地說，它涉及一種適用于精密裝配的變徑空間姿態測量裝置及方法。

背景技術

隨著我國工業技術的發展，越來越多的工業產品通過工業機器人實現自動化裝配，包括汽車、電視、空調、電池等。軍工、航天等高新科技領域的產品同樣面臨自動化裝配的轉型。

目前，產品中的裝配結構大部分屬于普通配合精度，產品自身的剛度、強度、硬度比較高，機器人通過點位示教和導向柔順的方式即可實現產品的裝配。但是在軍工領域中，會涉及到小間隙高精度的裝配需求，這類產品的配合尺寸公差接近過渡配合，裝配雙邊間隙通常在0.05mm-0.1mm之間。另一方面，精密零件的表面硬度和剛度差，不能接受大的裝配擠壓力和磕碰撞擊等。此工況下，僅依靠機器人的定位精度和重復定位精度難以完成產品裝配。

因此，研究設計一種能夠克服上述缺陷的適用于精密裝配的變徑空間姿態測量裝置及方法是我們目前急需解決的問題。

發明內容

為解決現有技術中的不足，本發明的目的是提供一種適用于精密裝配的變徑空間姿態測量裝置及方法，本發明實現弱剛性、弱硬度零件的小間隙高精度自動化裝配，解決手工精密裝配一致性差、勞動強度高、對人工技藝要求高的問題，同樣克服了自動化裝配中大負載機器人定位精度和重復定位精度不能滿足精密裝配的問題。

本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：

第一方面，提供了一種適用于精密裝配的變徑空間姿態測量裝置，包括上測量組件、下測量組件、變徑組件和安裝組件；

所述上測量組件，安裝在變徑組件的一側，用于測量裝配件的位置和傾斜姿態信息；

所述下測量組件，安裝在變徑組件的另一側，用于測量被裝配件的位置和傾斜姿態信息；

所述變徑組件，安裝在安裝組件的端部，用于調節上測量組件、下測量組件的可測量徑向范圍；

所述安裝組件，用于將由上測量組件、下測量組件、變徑組件組成的測量系統驅使至裝配件與被裝配件之間的工作區域。

進一步的，所述變徑組件包括支撐件、上支撐板、下支撐板、驅動齒輪和變徑齒輪；

所述支撐件與安裝組件的端部固定連接，上支撐板、下支撐板均安裝在支撐件上；

所述變徑齒輪位于上支撐板、下支撐板之間，且通過軸承結構同時與上支撐板、下支撐板的中心轉動連接；

所述驅動齒輪與支撐件轉動連接，支撐件安裝有用于驅使驅動齒輪轉動的變徑電機，驅動齒輪與變徑齒輪嚙合；

所述上支撐板、下支撐板的表面均設有多個沿變徑齒輪徑向方向分布的導軌滑塊組件，上測量組件、下測量組件安裝在相應的導軌滑塊組件上；

所述變徑齒輪設有呈弧形的內部軌道，內部軌道活動連接有上下連桿，上下連桿的端部與相應的導軌滑塊組件連接；

當變徑齒輪轉動時，上測量組件、下測量組件在相應導軌滑塊組件和內部軌道共同限制下沿變徑齒輪徑向方向做變徑運動。

進一步的，所述支撐件包括支架和多個連接座；