柔性工裝單元及柔性點(diǎn)陣工裝系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種工裝結(jié)構(gòu)以及工裝系統(tǒng)，特別是一種柔性工裝單元及柔性點(diǎn)陣工裝系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在進(jìn)行某些工件的夾緊、定位時(shí)，需要使用工裝夾具，傳統(tǒng)的工裝夾具時(shí)利用其上的夾持部分固定在工件的某個(gè)位置處實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的夾緊，但有的工件結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，難以找到合適的夾緊面或夾緊位置，一旦遇到這種情況，就需要在工裝夾具或工件上安裝輔助結(jié)構(gòu)才能實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的夾緊操作，不僅耗時(shí)費(fèi)力，而且還會(huì)增加成本；而有的特殊結(jié)構(gòu)的工件則完全無(wú)法用普通的工裝夾具實(shí)現(xiàn)夾緊定位，只能針對(duì)它的具體結(jié)構(gòu)重新設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)一套新的工裝夾具。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述不足，提出一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)巧妙，通用性強(qiáng)，可適合于絕大多數(shù)工件夾緊、定位操作的柔性工裝單元及柔性點(diǎn)陣工裝系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:一種柔性工裝單元，包括殼體1，其特征在于:所述的殼體I底端設(shè)置有與殼體I內(nèi)腔相連通的接頭，在殼體I的底端還設(shè)置有電機(jī)3，電機(jī)3的工作端與設(shè)置在殼體I內(nèi)的絲杠4相連，與在絲杠4上連接有絲母5，絲母5與套接在殼體I內(nèi)的Z軸支撐部分6連接，Z軸支撐部分6的頂端通過(guò)快換裝置2連接有固定球座7，固定球座7內(nèi)球面連接有中間球座8，中間球座8內(nèi)球面連接有吸盤球座9，吸盤球座9內(nèi)球面連接有吸盤10，并且吸盤10的底端與殼體I的內(nèi)腔相連通。
[0005]—種利用如上所述的柔性工裝單元建立的柔性點(diǎn)陣工裝系統(tǒng)，其特征在于:所述的工裝系統(tǒng)包括框架體11，框架體11的長(zhǎng)邊12上對(duì)稱地設(shè)置有X軸滑道13，在X軸滑道13上滑動(dòng)連接有多個(gè)沿框架體11徑向分布的Y軸框架14，每個(gè)Y軸框架14上都滑動(dòng)連接有多個(gè)柔性工裝單元。
[0006]本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn):
本種結(jié)構(gòu)形式的柔性工裝單元，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)巧妙，布局合理，它頂端設(shè)置有能夠球面轉(zhuǎn)動(dòng)的吸盤，能夠根據(jù)接觸面的狀態(tài)進(jìn)行自適應(yīng)的調(diào)整，并且它還可以根據(jù)實(shí)際需要自由的升降，以獲得良好的吸附效果。而由多個(gè)陣列式排列的柔性工裝單元所組成的柔性點(diǎn)陣工裝系統(tǒng)則可以適用于絕大多數(shù)形狀和規(guī)格的工件的夾緊、定位工作，并且它還可以帶動(dòng)工件在三維空間上進(jìn)行位移。它能夠提高復(fù)雜工件夾緊定位的工作效率，降低錯(cuò)誤發(fā)生的幾率，特別適合于對(duì)于大型的壁板、蒙皮及其組件類等工件的高精度定位和可靠的夾持。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1為本發(fā)明實(shí)施例柔性工裝單元的剖視圖。
[0008]圖2為本發(fā)明實(shí)施例柔性點(diǎn)陣工裝系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]下面將結(jié)合【附圖說(shuō)明】本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。如圖1、圖2所示:一種柔性工裝單元，包括一個(gè)作為基礎(chǔ)的殼體1，在殼體I的底端設(shè)置有與殼體I內(nèi)腔相連通的接頭，在殼體I的底部還設(shè)置有電機(jī)3，這個(gè)電機(jī)3的工作端與轉(zhuǎn)動(dòng)支承在殼體I內(nèi)的絲杠4相連，在絲杠4上還配有絲母5，這個(gè)絲母5與活動(dòng)套接在殼體I內(nèi)的Z軸支撐部分6固定連接，在Z軸支撐部分6的頂端設(shè)置有固定球座7，而該固定球座7是通過(guò)快換裝置2與Z軸支撐部分6連接的，在固定球座7內(nèi)球面連接有中間球座8，而中間球座8內(nèi)則球面連接有吸盤球座9，這個(gè)吸盤球座9內(nèi)則球面連接有吸盤10，并且這個(gè)吸盤10的底端通過(guò)開(kāi)口與殼體I的內(nèi)腔相互連通；當(dāng)需要利用不同的吸盤10來(lái)定位不同的工件時(shí)，可通過(guò)快換裝置2實(shí)現(xiàn)快速更換操作；
一種利用如上所述的柔性工裝單元所建立的柔性點(diǎn)陣工裝系統(tǒng)，包括一個(gè)作為基礎(chǔ)的框架體11，在框架體11的兩個(gè)長(zhǎng)邊12上對(duì)稱地設(shè)置有X軸滑道13，在X軸滑道13上滑動(dòng)連接有多個(gè)Y軸框架14，并且所有的Y軸框架14均沿著框架體11的徑向分布，而在每個(gè)Y軸框架14上都滑動(dòng)連接有多個(gè)柔性工裝單元。
[0010]本發(fā)明實(shí)施例的柔性工裝單元以及利用該工裝單元所構(gòu)建的柔性點(diǎn)陣工裝系統(tǒng)的工作過(guò)程如下:工件運(yùn)送到場(chǎng)地后，系統(tǒng)讀取該工件的三維塑模，進(jìn)行模擬仿真，確定所需定位點(diǎn)的數(shù)量和位置，并將上述數(shù)據(jù)記錄在系統(tǒng)中，通過(guò)系統(tǒng)控制X軸運(yùn)動(dòng)單元進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，此時(shí)Y軸框架14通過(guò)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪齒條，沿著X軸滑道13進(jìn)行X軸方向上的運(yùn)動(dòng)，當(dāng)X軸運(yùn)動(dòng)單元運(yùn)動(dòng)到位后，通過(guò)系統(tǒng)控制Y軸運(yùn)動(dòng)單元，同樣通過(guò)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪齒條，驅(qū)動(dòng)柔性工裝單元沿著Y軸框架14的軸向運(yùn)動(dòng)，待所有的柔性工裝單元運(yùn)動(dòng)到位后，根據(jù)已記錄在系統(tǒng)中的定位點(diǎn)位置，在X軸和Y軸的坐標(biāo)確定的前提下，通過(guò)系統(tǒng)控制柔性工裝單元工作，電機(jī)3帶動(dòng)絲杠4轉(zhuǎn)動(dòng)，與絲杠4配合的絲母5便會(huì)帶動(dòng)Z軸支撐部分6相對(duì)于殼體I做縱向的運(yùn)動(dòng)，當(dāng)Z軸支撐部分6頂端的固定球座7的球心運(yùn)動(dòng)到達(dá)系統(tǒng)設(shè)定位置后，Z軸支撐部分6停止運(yùn)動(dòng)，然后工人將工件放置到吸盤10上方，吸盤10受到工件的壓力后，會(huì)自動(dòng)在球面上擺動(dòng)傾斜，以調(diào)節(jié)吸盤10與工件之間的接觸角度，達(dá)到最好的接觸效果；工件擺放完畢后，啟動(dòng)真空系統(tǒng)，所有與工件接觸的吸盤10共同工作吸附工件，然后檢測(cè)各個(gè)處于工作狀態(tài)下的柔性工裝單元所對(duì)應(yīng)的真空壓力檢測(cè)開(kāi)關(guān)，檢測(cè)真空度是否達(dá)到設(shè)定值，如果某個(gè)真空壓力檢測(cè)檢測(cè)數(shù)值達(dá)不到設(shè)定值，則檢測(cè)相應(yīng)的柔性工裝單元上的吸盤10與工件是否接觸良好，同時(shí)檢測(cè)X、Y、Z軸方向上的運(yùn)動(dòng)是否到位。當(dāng)真空壓力檢測(cè)開(kāi)關(guān)檢測(cè)值都達(dá)到設(shè)定值，方可繼續(xù)工作。
加工完畢后，關(guān)閉真空控制系統(tǒng)，將工件從設(shè)備上取下，如需繼續(xù)工作，則系統(tǒng)不需要復(fù)位，直接對(duì)新工件進(jìn)行模擬仿真確定定位夾持點(diǎn)的坐標(biāo)，繼而調(diào)整各個(gè)吸盤10在三維空間上的位置即可，如果無(wú)后續(xù)工作，通過(guò)系統(tǒng)復(fù)位設(shè)置，可直接將所有柔性工裝單元復(fù)位，恢復(fù)初始狀態(tài)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種柔性工裝單元，包括殼體(I )，其特征在于:所述的殼體(I)底端設(shè)置有與殼體(I)內(nèi)腔相連通的接頭，在殼體(I)的底端還設(shè)置有電機(jī)(3)，電機(jī)(3)的工作端與設(shè)置在殼體(I)內(nèi)的絲杠(4 )相連，與在絲杠(4 )上連接有絲母(5 )，絲母(5 )與套接在殼體(I)內(nèi)的Z軸支撐部分(6)連接，Z軸支撐部分(6)的頂端通過(guò)快換裝置(2)連接有固定球座(7)，固定球座(7 )內(nèi)球面連接有中間球座(8 )，中間球座(8 )內(nèi)球面連接有吸盤球座(9 )，吸盤球座(9)內(nèi)球面連接有吸盤(10)，并且吸盤(10)的底端與殼體(I)的內(nèi)腔相連通。2.一種利用如權(quán)利要求1所述的柔性工裝單元建立的柔性點(diǎn)陣工裝系統(tǒng)，其特征在于:所述的工裝系統(tǒng)包括框架體(11)，框架體(11)的長(zhǎng)邊(12)上對(duì)稱地設(shè)置有X軸滑道(13)，在X軸滑道(13)上滑動(dòng)連接有多個(gè)沿框架體(11)徑向分布的Y軸框架(14)，每個(gè)Y軸框架(14)上都滑動(dòng)連接有多個(gè)柔性工裝單元。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種柔性工裝單元，包括殼體，其特征在于：所述的殼體底端設(shè)置有與殼體內(nèi)腔相連通的接頭，在殼體的底端還設(shè)置有電機(jī)，電機(jī)的工作端與設(shè)置在殼體內(nèi)的絲杠相連，與在絲杠上連接有絲母，絲母與套接在殼體內(nèi)的Z軸支撐部分連接，Z軸支撐部分的頂端通過(guò)快換裝置連接有固定球座，固定球座內(nèi)球面連接有中間球座，中間球座內(nèi)球面連接有吸盤球座，吸盤球座內(nèi)球面連接有吸盤，并且吸盤的底端與殼體的內(nèi)腔相連通。這是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)巧妙，通用性強(qiáng)，可適合于絕大多數(shù)工件夾緊、定位操作的柔性工裝單元及柔性點(diǎn)陣工裝系統(tǒng)。
【IPC分類】B25B11/00, B23Q3/08
【公開(kāi)號(hào)】CN105058109
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510420166
【發(fā)明人】李東栓
【申請(qǐng)人】大連四達(dá)高技術(shù)發(fā)展有限公司
【公開(kāi)日】2015年11月18日
【申請(qǐng)日】2015年7月17日