機(jī)器人柔性自適應(yīng)末端裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種機(jī)器人執(zhí)行裝置，具體涉及一種機(jī)器人柔性自適應(yīng)末端裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著機(jī)器人技術(shù)的不斷成熟和完善，機(jī)器人被廣泛應(yīng)用到各個領(lǐng)域。然而，在機(jī)器人拋光、打磨、去毛刺、表面加工處理等場合，工件具有表面曲面復(fù)雜、多變、類似產(chǎn)品型號種類多等特點，為達(dá)到良好的加工處理效果，需要對機(jī)器人每個位置實現(xiàn)精確位置編程。往往一種類型工件的精確位置編程加調(diào)試可能需要數(shù)天之久，費時費力且作業(yè)效果也不近人
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[0003]研宄開發(fā)一款可以實時動態(tài)位置跟隨的機(jī)器人柔性自適應(yīng)末端裝置可以有效的解決上述問題。目前從事此類產(chǎn)品開發(fā)的企業(yè)較少，普遍存在的難題如下:(I)裝置的響應(yīng)及時性差；(2)裝置與作業(yè)面接觸或脫離時刻識別難；(3)接觸作用力閉環(huán)控制難；(4)沒有非常符合實現(xiàn)此種功能的成熟產(chǎn)品元件。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]為解決上述技術(shù)中的不足，本實用新型的目的在于:提供一種機(jī)器人柔性自適應(yīng)末端裝置，通過閉環(huán)控制達(dá)到裝置與作業(yè)面的作用力實時恒定，實現(xiàn)裝置與作業(yè)面的位置自適應(yīng)調(diào)整。
[0005]為解決其技術(shù)問題，本實用新型所采取的技術(shù)方案為:
[0006]所述機(jī)器人柔性自適應(yīng)末端裝置，機(jī)器人末端設(shè)有連接法蘭，定法蘭與連接法蘭固定連接，定法蘭同時固定連接柔性無靜摩擦調(diào)節(jié)裝置固定端和垂直軌條，垂直軌條垂直于定、動法蘭設(shè)置，對應(yīng)垂直軌條設(shè)置滑塊，滑塊套設(shè)于垂直軌條上，滑塊和柔性無靜摩擦調(diào)節(jié)裝置動作端分別與動法蘭固定連接，柔性無靜摩擦調(diào)節(jié)裝置設(shè)有動力調(diào)節(jié)閥，對應(yīng)柔性無靜摩擦調(diào)節(jié)裝置設(shè)置壓力傳感器，對應(yīng)定、動法蘭設(shè)置位置傳感器，動力調(diào)節(jié)閥、位置傳感器和壓力傳感器分別與控制器相連接，動法蘭和定法蘭之間連接伸縮橡膠套。
[0007]本實用新型通過定法蘭與機(jī)器人末端連接法蘭固定，柔性無靜摩擦調(diào)節(jié)裝置分別通過螺紋安裝孔與定、動法蘭連接固定，動法蘭位于裝置底部，通過螺紋安裝孔和螺栓與作業(yè)工具安裝固定，柔性無靜摩擦調(diào)節(jié)裝置通過自身伸縮運動實現(xiàn)定法蘭和動法蘭之間的位置調(diào)整，滑塊和垂直軌條保證柔性無靜摩擦調(diào)節(jié)裝置在裝置軸線方向的運動不偏移，并保證動法蘭在運動過程中保持水平，壓力傳感器用于直接或間接檢測柔性無靜摩擦調(diào)節(jié)裝置的作用力，柔性無靜摩擦調(diào)節(jié)裝置以氣缸為例，壓力傳感器用于測量氣缸內(nèi)壓強(qiáng)，然后計算獲得氣缸對動法蘭的作用力，即動法蘭對作業(yè)面的作用力，壓力傳感器可固定在氣缸進(jìn)氣管上，也可以與動力調(diào)節(jié)閥設(shè)為一體結(jié)構(gòu)，只要能夠檢測到氣缸內(nèi)壓強(qiáng)即可，位置傳感器用于測量定法蘭和動法蘭間的相對位置變化，控制器通過實時檢測到的柔性無靜摩擦調(diào)節(jié)裝置的作用力與期望值形成閉環(huán)回路，通過PID控制，輸出期望的作用力，實現(xiàn)機(jī)器人隨工件恒力動態(tài)跟隨的作用效果，為了提高裝置的實時響應(yīng)能力，還可以通過控制器前饋環(huán)節(jié)與PID控制結(jié)合預(yù)估設(shè)備狀態(tài)，伸縮橡膠套用于各零部件的防塵、防水作用。
[0008]其中，優(yōu)選方案為:
[0009]所述柔性無靜摩擦調(diào)節(jié)裝置采用氣缸、氣動肌肉，或者其他無齒線性驅(qū)動裝置，定法蘭上對應(yīng)柔性無靜摩擦調(diào)節(jié)裝置設(shè)有進(jìn)出氣口，進(jìn)出氣口是柔性無靜摩擦調(diào)節(jié)裝置的動力供應(yīng)端口，進(jìn)出氣口實現(xiàn)柔性無靜摩擦調(diào)節(jié)裝置驅(qū)動氣體的進(jìn)出。
[0010]所述定法蘭和動法蘭相對面上對應(yīng)設(shè)置環(huán)形凹槽，伸縮橡膠套兩端分別固定在定、動法蘭上的環(huán)形凹槽內(nèi)，密封效果好。
[0011]所述垂直軌條兩側(cè)設(shè)有軌道，滑塊套設(shè)于垂直軌條上，滑塊內(nèi)側(cè)對應(yīng)軌道設(shè)置滑槽，滑槽和軌道之間并排設(shè)置滾珠，滑塊兩端設(shè)置密封端蓋，靠近定法蘭的密封端蓋對應(yīng)滾珠設(shè)有潤滑孔，密封端蓋可通過螺絲固定在滑塊兩端，用于封堵滑槽在滑塊兩端形成的缺口，將滾珠固定在滑槽和軌道之間的空隙內(nèi)，防止其散落，滾珠減小了滑塊和軌條之間的摩擦力，可定期通過潤滑孔向滑槽和軌道之間的空隙加注潤滑油，潤滑油在重力作用下向下滑落，在滾珠滾動過程中與其充分接觸，有效減小滾珠與軌道和滑槽之間的摩擦力。
[0012]所述滑塊外側(cè)面通過L型固定板與動法蘭固定連接，氣缸帶動動法蘭上、下運動，滑塊、L型固定板和垂直軌條保證動法蘭軸向運動不偏移。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下有益效果:
[0014]本實用新型通過閉環(huán)控制達(dá)到裝置與作業(yè)面的作用力實時恒定，實現(xiàn)裝置與作業(yè)面的位置自適應(yīng)調(diào)整。采用柔性無靜摩擦調(diào)節(jié)裝置實現(xiàn)了裝置的柔性化，避免了工具與機(jī)器人的剛性連接，通過柔性無靜摩擦調(diào)節(jié)裝置自身在一定范圍內(nèi)的伸縮運動，實現(xiàn)裝置的位置調(diào)整，避免了復(fù)雜的機(jī)器人本體位置調(diào)整過程，并通過自身伸縮變化補(bǔ)償機(jī)器人運動軌跡與工件曲面變化的位置誤差，在機(jī)器人不需要精確位置編程的情況下，同樣可以實現(xiàn)精確位置作業(yè)，大大簡化了復(fù)雜機(jī)器人精確編程過程，保證了作業(yè)精度，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。本實用新型通過實際應(yīng)用試驗，可以應(yīng)用到機(jī)器人拋光、打磨、表面處理等作業(yè)場合，適用于工業(yè)加工應(yīng)用，且效果良好。
【附圖說明】
[0015]圖1本實用新型內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
[0016]圖2本實用新型外部結(jié)構(gòu)圖。
[0017]圖3本實用新型滑塊與垂直軌條配合爆炸圖。
[0018]圖中:1、定法蘭；2、柔性無靜摩擦調(diào)節(jié)裝置；3、動法蘭；4、滑塊；5、垂直軌條；6、L型固定板；7、位置傳感器；8、控制器；9、伸縮橡膠套；10、進(jìn)出氣口 ；11、動力調(diào)節(jié)閥；12、軌道；13、滑槽；14、滾珠；15、密封端蓋；16、潤滑孔。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對本實用新型實施例做進(jìn)一步描述:
[0020]實施例1:
[0021 ] 如圖1-3所示，本實用新型所述機(jī)器人柔性自適應(yīng)末端裝置，機(jī)器人末端設(shè)有連接法蘭，定法蘭I與連接法蘭固定連接，定法蘭I同時固定連接柔性無靜摩擦調(diào)節(jié)裝置2固定端和垂直軌條5，垂直軌條5垂直于