一種自動(dòng)軸孔裝配的柔順裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種自動(dòng)軸孔裝配的柔順裝置，包括主動(dòng)柔順部分和被動(dòng)柔順部分。本實(shí)用新型利用磁場(chǎng)力對(duì)裝配軸的推動(dòng)作用實(shí)現(xiàn)軸孔裝配，主要解決裝配孔壁光滑或粗糙時(shí)的卡阻問(wèn)題，且將磁場(chǎng)力融入到裝配作業(yè)中，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)位置控制在高質(zhì)量高精度裝配作業(yè)中的不足，極大的提高了裝配質(zhì)量和工作效率。
【專利說(shuō)明】
一種自動(dòng)軸孔裝配的柔順裝置
技術(shù)領(lǐng)域
:
[0001]本實(shí)用新型涉及工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域，尤其涉及一種自動(dòng)軸孔裝配的柔順裝置?！颈尘凹夹g(shù)】:
[0002]21世紀(jì)的工業(yè)生產(chǎn)在人工成本逐漸上升以及傳統(tǒng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的情況下，企業(yè)實(shí)現(xiàn)裝配作業(yè)的高度自動(dòng)化生產(chǎn)具有重要意義。在裝配作業(yè)中，其軸孔裝配是機(jī)械裝配中最為基礎(chǔ)的任務(wù)，裝配質(zhì)量的高低對(duì)于產(chǎn)品在應(yīng)用過(guò)程中具有重大影響，所以軸與孔的裝配問(wèn)題無(wú)不引起研究者的廣泛關(guān)注，提出了眾多的軸孔裝配方法。
[0003]較早的研究工作者Whi tney在其文章中Instrumented remote centercompliance[J].1ndustrial Robot.1984 ,11(4): 238-242提出的被動(dòng)RCC裝置(RemoteCenter of Compliance)，該被動(dòng)RCC裝置利用彈性元件容納軸孔之間的位置和姿態(tài)的誤差而進(jìn)行軸孔配。
[0004]公開(kāi)號(hào)CN102218652B的專利公開(kāi)了一種利用機(jī)器人的柔順性實(shí)現(xiàn)軸孔裝配的裝置和方法，是靠位置控制來(lái)實(shí)現(xiàn)軸孔裝配的。
[0005]但是上述的軸孔裝配的裝置和方法均是在孔壁光滑條件下的軸孔裝配，對(duì)于孔壁粗糙的軸孔裝配更容易出現(xiàn)卡阻，實(shí)現(xiàn)成功裝配作業(yè)更難。
【實(shí)用新型內(nèi)容】:
[0006]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種自動(dòng)軸孔裝配的柔順裝置，主要解決裝配孔壁光滑或粗糙時(shí)的卡阻問(wèn)題，且將磁場(chǎng)力融入到裝配作業(yè)中，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)位置控制在高質(zhì)量高精度裝配作業(yè)中的不足，極大的提高了裝配質(zhì)量和工作效率。
[0007]本實(shí)用新型時(shí)通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0008]—種自動(dòng)軸孔裝配的柔順裝置，包括主動(dòng)柔順部分和被動(dòng)柔順部分，
[0009]所述被動(dòng)柔順部分包括殼體，所述殼體內(nèi)部上方設(shè)有第一磁體，內(nèi)部下方套設(shè)有能夠相對(duì)于第一磁體軸向上下移動(dòng)且至少可與裝配軸連接的柔順連接部件，所述柔順連接部件包括從殼體內(nèi)穿過(guò)殼體的底部的末端連接件，所述末端連接件上設(shè)有與所述第一磁體相對(duì)的且極性相同的第二磁體，所述第一磁體與第二磁體間設(shè)有緩沖空間；
[0010]所述主動(dòng)柔順部分包括套設(shè)在殼體外可旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)套筒，所述旋轉(zhuǎn)套筒內(nèi)側(cè)壁上相對(duì)的兩側(cè)設(shè)有磁體，位于所述殼體下方且與所述磁體相對(duì)的地方設(shè)有磁鐵架，所述磁鐵架上均布設(shè)有多對(duì)磁鐵，所述末端連接件貫穿磁鐵架從磁鐵架的底部伸出，所述磁鐵架可徑向來(lái)回移動(dòng)，當(dāng)所述旋轉(zhuǎn)套筒旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述磁體會(huì)對(duì)磁鐵架上的磁鐵產(chǎn)生吸力或斥力，使磁鐵架在任意徑向方向來(lái)回移動(dòng)并帶動(dòng)所述末端連接件來(lái)回調(diào)整其裝配角度或位置。
[0011]如上所述的自動(dòng)軸孔裝配的柔順裝置，所述殼體上方固定設(shè)有力傳感器，所述力傳感器用于檢測(cè)第一磁體和第二磁體間的排斥力大小，當(dāng)所述力傳感器檢測(cè)到的排斥力大小超過(guò)力傳感器的設(shè)定值時(shí)，所述旋轉(zhuǎn)套筒會(huì)旋轉(zhuǎn)。
[0012]如上所述的自動(dòng)軸孔裝配的柔順裝置，所述殼體包括上蓋板和下蓋板以及設(shè)于上蓋板和下蓋板之間的防護(hù)套筒，所述第一磁體通過(guò)第一螺栓與所述上蓋板固定連接，所述第二磁體和末端連接件之間通過(guò)第二螺栓固定設(shè)有導(dǎo)向嵌入塊，所述下蓋板的中心設(shè)有讓末端連接件穿過(guò)且與所述導(dǎo)向嵌入塊相配合的錐形導(dǎo)向孔。
[0013]如上所述的自動(dòng)軸孔裝配的柔順裝置，所述錐形導(dǎo)向孔的孔徑比所述末端連接件的外徑大。
[0014]如上所述的自動(dòng)軸孔裝配的柔順裝置，優(yōu)選地，所述磁鐵架上相鄰的磁鐵的極性相反，所述磁鐵的數(shù)量為奇數(shù)對(duì)。
[0015]如上所述的自動(dòng)軸孔裝配的柔順裝置，所述磁鐵架的中心設(shè)有讓所述末端連接件穿過(guò)的通孔，所述下蓋板的下方設(shè)有限位板，下蓋板與限位板通過(guò)連接柱連接。
[0016]如上所述的自動(dòng)軸孔裝配的柔順裝置，所述磁鐵架設(shè)于所述下蓋板和限位板之間，所述磁鐵架上設(shè)有與所述連接柱相配合的限位孔，當(dāng)磁鐵架徑向來(lái)回移動(dòng)時(shí)，通過(guò)所述限位孔和連接柱的配合從而限制磁鐵架的活動(dòng)范圍。
[0017]如上所述的自動(dòng)軸孔裝配的柔順裝置，所述旋轉(zhuǎn)套筒的外表面設(shè)有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)齒，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)齒與由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的齒輪相嚙合。
[0018]如上所述的自動(dòng)軸孔裝配的柔順裝置，所述電機(jī)固設(shè)于所述上蓋板一側(cè)。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果在于，本實(shí)用新型上述實(shí)施例提供的自動(dòng)軸孔裝配的柔順裝置，利用磁場(chǎng)力對(duì)裝配軸的推動(dòng)作用實(shí)現(xiàn)軸孔裝配，主要解決裝配孔壁光滑或粗糙時(shí)的卡阻問(wèn)題，且將磁場(chǎng)力融入到裝配作業(yè)中，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)位置控制在高質(zhì)量高精度裝配作業(yè)中的不足，極大的提高了裝配質(zhì)量和工作效率。
【附圖說(shuō)明】
:
[0020]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0021]圖2為圖1的A-A剖視圖；
[0022]圖3為本實(shí)用新型被動(dòng)柔順部分的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖4為本實(shí)用新型主動(dòng)柔順部分的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖5為圖3的爆炸分解圖；
[0025]圖6為圖4的爆炸分解圖；
[0026]圖7為本實(shí)用新型磁鐵架的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0027]圖8為本實(shí)用新型卡阻時(shí)狀態(tài)示意圖。
[0028]下面將結(jié)合附圖及【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
【具體實(shí)施方式】
:
[0029]請(qǐng)參看附圖1和附圖2，一種自動(dòng)軸孔裝配的柔順裝置I，包括主動(dòng)柔順部分2和被動(dòng)柔順部分3，
[0030]所述被動(dòng)柔順部分3包括殼體4，所述殼體4內(nèi)部上方設(shè)有第一磁體5，內(nèi)部下方套設(shè)有能夠相對(duì)于第一磁體5軸向上下移動(dòng)且至少可與裝配軸連接的柔順連接部件6，所述柔順連接部件6包括從殼體4內(nèi)穿過(guò)殼體4的底部的末端連接件7，所述末端連接件7上設(shè)有與所述第一磁體5相對(duì)的且極性相同的第二磁體8，所述第一磁體5與第二磁體8間設(shè)有緩沖空間9;
[0031]所述主動(dòng)柔順部分2包括套設(shè)在殼體4外可旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)套筒10，所述旋轉(zhuǎn)套筒10內(nèi)側(cè)壁上相對(duì)的兩側(cè)設(shè)有磁體11，位于所述殼體4下方且與所述磁體11相對(duì)的地方設(shè)有磁鐵架12，所述磁鐵架12上均布設(shè)有多對(duì)磁鐵13，所述末端連接件7貫穿磁鐵架12從磁鐵架12的底部伸出，所述磁鐵架12可徑向來(lái)回移動(dòng)，當(dāng)所述旋轉(zhuǎn)套筒10旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述磁體11會(huì)對(duì)磁鐵架12上的磁鐵13產(chǎn)生吸力或斥力，使磁鐵架12在任意徑向方向來(lái)回移動(dòng)并帶動(dòng)所述末端連接件7來(lái)回調(diào)整其裝配角度或位置。
[0032]本實(shí)用新型實(shí)施例中，與柔順連接部件6連接的裝配軸與工件的裝配孔之間出現(xiàn)卡阻時(shí)，因卡阻產(chǎn)生的軸向反作用力迫使柔順連接部件6連同裝配軸向上升起并逐漸靠近第一磁體5，使柔順連接部件6連同裝配軸在第一磁體5與第二磁體8之間逐漸增大的排斥力作用下進(jìn)行裝配角度或位置的初步調(diào)整；同時(shí)，所述旋轉(zhuǎn)套筒10旋轉(zhuǎn)，通過(guò)所述磁體11對(duì)磁鐵架12上的磁鐵13產(chǎn)生吸力或斥力，使磁鐵架12在任意徑向方向來(lái)回移動(dòng)并帶動(dòng)所述末端連接件7進(jìn)一步來(lái)回調(diào)整其裝配角度或位置，實(shí)現(xiàn)軸孔裝配，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)位置控制在高質(zhì)量高精度裝配作業(yè)中的不足，極大的提高了工作效率，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
[0033]具體地，請(qǐng)參看附圖2，本實(shí)施例中，所述殼體4上方固定設(shè)有力傳感器14，所述力傳感器14用于檢測(cè)第一磁體5和第二磁體8間的排斥力大小，當(dāng)所述力傳感器14檢測(cè)到的排斥力大小超過(guò)力傳感器14的設(shè)定值時(shí)，所述旋轉(zhuǎn)套筒10會(huì)旋轉(zhuǎn)。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，當(dāng)力傳感器14檢測(cè)到的排斥力大小超過(guò)力傳感器14的設(shè)定值時(shí)，意味著裝配軸在裝配過(guò)程中出現(xiàn)卡阻，此時(shí)，通過(guò)電機(jī)15驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)套筒10轉(zhuǎn)動(dòng)，克服卡阻，更有利于軸孔裝配，極大的提高了工作效率。
[0034]進(jìn)一步地，請(qǐng)參看附圖2和附圖5，所述殼體4包括上蓋板16和下蓋板17以及設(shè)于上蓋板16和下蓋板17之間的防護(hù)套筒18，所述第一磁體5通過(guò)第一螺栓19與所述上蓋板16固定連接，所述第二磁體8和末端連接件7之間通過(guò)第二螺栓20固定設(shè)有導(dǎo)向嵌入塊21，所述下蓋板17的中心設(shè)有讓末端連接件7穿過(guò)且與所述導(dǎo)向嵌入塊21相配合的錐形導(dǎo)向孔22。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工制造方便且價(jià)格低廉，導(dǎo)向嵌入塊21的設(shè)置能夠快速地為末端連接件7導(dǎo)引方向，有利于軸孔裝配。
[0035]再進(jìn)一步地，請(qǐng)參看附圖2，所述錐形導(dǎo)向孔22的孔徑比所述末端連接件7的外徑大。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有利于末端連接件7穿過(guò)下蓋板17。
[0036]更進(jìn)一步地，請(qǐng)參看附圖7，本實(shí)施例中，所述磁鐵架12上相鄰的磁鐵13的極性相反，所述磁鐵13的數(shù)量為奇數(shù)對(duì)。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，因磁鐵13的數(shù)量為奇數(shù)對(duì)，更好的保證了磁體11對(duì)磁鐵13任意徑向方向磁場(chǎng)力的作用，有利于更好的實(shí)現(xiàn)軸孔裝配。
[0037]具體地，請(qǐng)參看附圖2和附圖7，所述磁鐵架12的中心設(shè)有讓所述末端連接件7穿過(guò)的通孔23，所述下蓋板17的下方設(shè)有限位板24，下蓋板17與限位板24通過(guò)連接柱25連接。所述磁鐵架12設(shè)于所述下蓋板17和限位板24之間，所述磁鐵架12上設(shè)有與所述連接柱25相配合的限位孔26，當(dāng)磁鐵架12徑向來(lái)回移動(dòng)時(shí)，通過(guò)所述限位孔26和連接柱25的配合從而限制磁鐵架12的活動(dòng)范圍。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，因限位孔26的直徑比連接柱25的直徑大，使磁鐵架12有一定的活動(dòng)范圍來(lái)調(diào)整末端連接件7的裝配角度，同時(shí)通過(guò)限位孔26與連接柱25的配合限制磁鐵架12的活動(dòng)范圍，不致于讓磁體11和磁鐵架12相互因磁場(chǎng)力作用粘在一起，阻礙軸孔裝配。
[0038]進(jìn)一步地，請(qǐng)參看附圖1，所述旋轉(zhuǎn)套筒10的外表面設(shè)有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)齒27，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)齒27與由電機(jī)15驅(qū)動(dòng)的齒輪28相嗤合，所述電機(jī)15固設(shè)于所述上蓋板16—側(cè)。本實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)套筒10通過(guò)電機(jī)15驅(qū)動(dòng)來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
[0039]為了使本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問(wèn)題更加清楚明白，本實(shí)施例以附圖8為例，當(dāng)出現(xiàn)圖中所示卡阻時(shí)，磁鐵架12會(huì)向圖中箭頭所示方向移動(dòng)，使裝配軸重新擺正，實(shí)現(xiàn)軸孔裝配。
[0040]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非用來(lái)限定本實(shí)用新型實(shí)施的范圍，其他凡其原理和基本結(jié)構(gòu)與本實(shí)用新型相同或近似的，均在本實(shí)用新型保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種自動(dòng)軸孔裝配的柔順裝置，其特征在于:包括主動(dòng)柔順部分和被動(dòng)柔順部分， 所述被動(dòng)柔順部分包括殼體，所述殼體內(nèi)部上方設(shè)有第一磁體，內(nèi)部下方套設(shè)有能夠相對(duì)于第一磁體軸向上下移動(dòng)且至少可與裝配軸連接的柔順連接部件，所述柔順連接部件包括從殼體內(nèi)穿過(guò)殼體的底部的末端連接件，所述末端連接件上設(shè)有與所述第一磁體相對(duì)的且極性相同的第二磁體，所述第一磁體與第二磁體間設(shè)有緩沖空間； 所述主動(dòng)柔順部分包括套設(shè)在殼體外可旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)套筒，所述旋轉(zhuǎn)套筒內(nèi)側(cè)壁上相對(duì)的兩側(cè)設(shè)有磁體，位于所述殼體下方且與所述磁體相對(duì)的地方設(shè)有磁鐵架，所述磁鐵架上均布設(shè)有多對(duì)磁鐵，所述末端連接件貫穿磁鐵架從磁鐵架的底部伸出，所述磁鐵架可徑向來(lái)回移動(dòng)，當(dāng)所述旋轉(zhuǎn)套筒旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述磁體會(huì)對(duì)磁鐵架上的磁鐵產(chǎn)生吸力或斥力，使磁鐵架在任意徑向方向來(lái)回移動(dòng)并帶動(dòng)所述末端連接件來(lái)回調(diào)整其裝配角度或位置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)軸孔裝配的柔順裝置，其特征在于:所述殼體上方固定設(shè)有力傳感器，所述力傳感器用于檢測(cè)第一磁體和第二磁體間的排斥力大小，當(dāng)所述力傳感器檢測(cè)到的排斥力大小超過(guò)設(shè)定值時(shí)，所述旋轉(zhuǎn)套筒旋轉(zhuǎn)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動(dòng)軸孔裝配的柔順裝置，其特征在于:所述殼體包括上蓋板和下蓋板以及設(shè)于上蓋板和下蓋板之間的防護(hù)套筒，所述第一磁體通過(guò)第一螺栓與所述上蓋板固定連接，所述第二磁體和末端連接件之間通過(guò)第二螺栓固定設(shè)有導(dǎo)向嵌入塊，所述下蓋板的中心設(shè)有讓末端連接件穿過(guò)且與所述導(dǎo)向嵌入塊相配合的錐形導(dǎo)向孔。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自動(dòng)軸孔裝配的柔順裝置，其特征在于:所述錐形導(dǎo)向孔的孔徑比所述末端連接件的外徑大。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自動(dòng)軸孔裝配的柔順裝置，其特征在于:所述磁鐵架上相鄰的磁鐵的極性相反，所述磁鐵的數(shù)量為奇數(shù)對(duì)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自動(dòng)軸孔裝配的柔順裝置，其特征在于:所述磁鐵架的中心設(shè)有讓所述末端連接件穿過(guò)的通孔，所述下蓋板的下方設(shè)有限位板，下蓋板與限位板通過(guò)連接柱連接。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的自動(dòng)軸孔裝配的柔順裝置，其特征在于:所述磁鐵架設(shè)于所述下蓋板和限位板之間，所述磁鐵架上設(shè)有與所述連接柱相配合的限位孔，當(dāng)磁鐵架徑向來(lái)回移動(dòng)時(shí)，通過(guò)所述限位孔和連接柱的配合從而限制磁鐵架的活動(dòng)范圍。8.根據(jù)權(quán)利要求3-7任一項(xiàng)所述的自動(dòng)軸孔裝配的柔順裝置，其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)套筒的外表面設(shè)有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)齒，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)齒與由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的齒輪相嚙合。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的自動(dòng)軸孔裝配的柔順裝置，其特征在于:所述電機(jī)固設(shè)于所述上蓋板一側(cè)。
【文檔編號(hào)】B23P19/04GK205520367SQ201620111803
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年2月3日
【發(fā)明人】歐陽(yáng)帆, 張鐵, 蘇丹, 陳傳國(guó)
【申請(qǐng)人】中山市工業(yè)技術(shù)研究中心, 廣東華創(chuàng)智能裝備有限公司