智能壓緊安裝末端執(zhí)行器及其控制方法
【專利說明】智能壓緊安裝末端執(zhí)行器及其控制方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及一種智能制造技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種智能壓緊安裝末端執(zhí)行器其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0003]產(chǎn)品生產(chǎn)制造過程中，有時涉及到略帶曲面的工件的粘貼，為確保其粘貼質(zhì)量牢固、穩(wěn)定、一致性好，需要對粘貼好的工件進行壓緊及拉力測試。
目前，在生產(chǎn)過程中主要采用工裝形式進行壓緊安裝。對于拉力測試，主要的方法也是設(shè)計特殊工裝，工裝上裝有真空吸盤，從而實現(xiàn)拉力測試。但上述方法存在以下問題:壓緊或拉力測試時力的大小無從得知，力度過大而將工件壓壞的情況時有發(fā)生，造成不必要的損失或浪費；定位及法向精度差，給壓緊及拉力測試結(jié)果帶來誤差；整個產(chǎn)品上零件粘貼的一致性無法保障，粘貼質(zhì)量就無法保障；效率低，過程繁瑣，設(shè)計工裝、人工裝卸等均比較費時費力。
[0004]同時，由于產(chǎn)品設(shè)計時理論數(shù)模跟實物會有一定誤差，現(xiàn)用的工裝方法無法保證壓緊及拉力測試時工件的位置精度和法向精度，對于工件來說受力不均衡，必然對測試結(jié)果帶來影響，造成不必要的誤差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)中工件的粘貼質(zhì)量無法保障、粘貼效率低，過程繁瑣，無法保證壓緊及拉力測試時工件的位置精度和法向精度等不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠輔助裝配的智能壓緊安裝末端執(zhí)行器及其控制方法。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
本發(fā)明智能壓緊安裝末端執(zhí)行器，包括L型安裝板、激光位移傳感器、真空吸盤、力傳感器、位移電動缸以及視覺相機，其中視覺相機安裝于L型安裝板上，位移電動缸連接在L型安裝板的立板和橫板之間；力傳感器設(shè)于L型安裝板橫板下方，一端與位移電動缸連接，另一端經(jīng)連接套筒與真空吸盤固定連接；激光位移傳感器安裝于L型安裝板橫板的兩側(cè)邊部下方。
[0007]L型安裝板的立板外側(cè)設(shè)有連接法蘭。
[0008]視覺相機及其系統(tǒng)光源通過視覺相機及系統(tǒng)光源安裝板安裝于L型安裝板的橫板前邊部下方。
[0009]L型安裝板的立板與橫板之間設(shè)有加強筋。
[0010]激光位移傳感器為四個，兩個一組，分別通過兩個激光位移傳感器安裝板連接在L型安裝板的橫板邊部兩側(cè)。
[0011]兩組激光位移傳感器的感測頭所成夾角為45 ° -75° O
[0012]視覺相機及系統(tǒng)光源安裝在視覺相機及系統(tǒng)光源安裝板上。
[0013]本發(fā)明智能壓緊安裝末端執(zhí)行器的控制方法包括以下步驟:
設(shè)備正常開機后開始啟動自動模式或手動模式；
當系統(tǒng)進入自動模式時，系統(tǒng)自動調(diào)用預先編好的離線程序，根據(jù)離線程序，機器人帶著末端執(zhí)行器達到指定位置；
視覺相機11掃描工件的輪廓，并計算出工件中心位置；
機器人根據(jù)計算的中心位置進行位置調(diào)整，調(diào)整完畢后進行點位判斷；
如果真空吸盤中心點位與工件中心點位一致，則進入法向測量環(huán)節(jié)；
激光位移傳感器開始工作，并計算出工件中心點的法向，進入法向判斷；
如果真空吸盤軸向與工件中心點的法向一致，則調(diào)用工藝參數(shù)，進入壓緊或拉力測試環(huán)節(jié):
位移電動缸產(chǎn)生位移，力傳感器、連接套筒、真空吸盤一起隨其產(chǎn)生位移；
當真空吸盤接觸到工件后隨著位移的變化產(chǎn)生力，經(jīng)力傳感器將檢測到的值轉(zhuǎn)換成力的大小傳送給控制系統(tǒng)，當力的大小達到預先設(shè)定的壓力或拉力時，位移電動缸位置鎖定，進入壓緊或拉力測試狀態(tài)，達到壓緊或拉力設(shè)定時間后，位移電動缸解鎖，回零。
[0014]如果真空吸盤中心點位與工件中心點位不一致，回到機器人指定位置再繼續(xù)調(diào)整，直至點位符合要求，進入法向測量環(huán)節(jié)。
[0015]法向判斷時如果真空吸盤軸向不在工件中心點的法向上，回到機器人指定位置再繼續(xù)點位和法向調(diào)整，直至其法向符合要求，調(diào)整完畢，進入壓緊或拉力測試環(huán)節(jié)。
[0016]本發(fā)明具有以下有益效果及優(yōu)點:
1.本發(fā)明由于設(shè)計了力反饋元件(力傳感器)，能夠?qū)崟r監(jiān)測力的大小，一旦達到設(shè)定的力會將狀態(tài)鎖定并實施壓緊或拉力測試，不會壓壞工件，也不會用過大的力而拉壞工件，避免因力不當而造成的材料浪費及返工。
[0017]2.本發(fā)明由于設(shè)置了視覺相機及激光位移傳感器，使得該末端執(zhí)行器的位置精度及法向精度很高，同時由于由機器人帶末端執(zhí)行器工作，所以只要選好機器人的可達性，產(chǎn)品任何位置的測試都能完成，覆蓋率高；對于生產(chǎn)中數(shù)量較大的粘貼工作來說用機器代替人工實現(xiàn)很好的解決了一致性的問題，大大提高了粘貼質(zhì)量，省去了人工裝卸的過程，大大提尚了生廣效率。
[0018]3.本發(fā)明在功能上，力反饋精準、位置及法向精度高、穩(wěn)定可靠、覆蓋率高、一致性好。
[0019]4.本發(fā)明中，激光位移傳感器與位移電動缸同軸度較好，視覺相機與與位移電動缸平行度較好，這樣系統(tǒng)在工作時精度高。
[0020]5.本發(fā)明中采用模塊化設(shè)計，激光位移傳感器或視覺相機均可按照實際測量要求更換不同量程或其他規(guī)格的產(chǎn)品，真空吸盤也可以根據(jù)實際工件大小及所需力的大小更換不同規(guī)格的吸盤，互換性好，易于安裝便于更換和維護。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖(一)；
圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖(二)； 圖3為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)剖面圖；
圖4為本發(fā)明工作流程圖。
[0022]如圖1~3所示，本發(fā)明智能壓緊安裝末端執(zhí)行器，包括L型安裝板1、激光位移傳感器3、真空吸盤4、力傳感器7、位移電動缸8以及視覺相機11，其中視覺相機11安裝于L型安裝板I上，位移電動缸8連接在L型安裝板I的立板和橫板之間；力傳感器7設(shè)于L型安裝板I橫板下方，一端與位移電動缸8連接，另一端經(jīng)連接套筒6與真空吸盤4固定連接；激光位移傳感器3安裝于L型安裝板I橫板的兩側(cè)邊部下方；視覺相機11安裝于L型安裝板I的橫板前邊部下方。
[0023]本實施例中，L型安裝板I的立板外側(cè)連接著連接法蘭2，另一側(cè)在立板和橫板之間焊接有兩個加強筋9，位移電動缸8連接在L型安裝板I的橫板上部，力傳感器7的上下兩端都是螺紋桿，其上端直接擰入位移電動缸8的下端螺紋孔中，其下端擰入連接套筒6中螺紋孔，連接套筒6下端與真空吸盤4連接固定，兩塊激光位移傳感器安裝板5靠螺紋連接在L型安裝板I的橫板兩側(cè)邊部，主體向下延伸，四個激光位移傳感器感測頭3分別安裝在兩塊激光位移傳感器安裝板5上