[发明专利]机器人柔性自适应终端执行器

说明书

技术领域

本发明属于机器人执行装置技术领域，具体涉及一种适用于机器人精确放置零件进入注塑模具内各种场合的机器人柔性自适应终端执行器。

背景技术

目前机器人应用在注塑前零件预置入注塑机模具的场合，有的直接由机器人精度来保证注塑前零件预置入注塑机模具内的精度，有的为了弥补机器人重复定位精度误差造成的零件预置精度偏差，在机器人手臂前端安装的终端执行器上装有导向定位销，而模具内装有导向套，以导向定位销进入导向套内来修正机器人重复定位精度误差，但机器人手臂前端安装的终端执行器定位机构基本上都是刚性结构。

目前技术普遍存在如下诸多问题：1）准确寻找机器人空间定位坐标难度大；2）准确调整机器人前端定位销轴线姿态相当困难；3）模具下线修理后，再次上注塑机时，机器人需要重新调整上述定位坐标及轴线姿态；4）机器人定位销根本无法调整至理论正确坐标和理论正确轴线姿态，所以机器人刚性容易遭受较大额外附加外力破坏，机器人定位精度维持时间不长也遭到破坏，机器人定位精度急剧降低；5）预置件位置偏差造成注塑产品不良率较高；6）注塑模具因为预置件位置偏差而合模损坏风险高，增加模具维护成本；7）调试机器人准确空间坐标时间长、效率低，影响产量等。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种适用于机器人精确放置零件进入注塑模具内各种场合的机器人柔性自适应终端执行器。

所述的机器人柔性自适应终端执行器，包括与机器人手臂前端法兰连接的定法兰，其特征在于所述的定法兰下设置动法兰，定法兰下设置四套支柱Ⅰ，动法兰上设置四套支柱Ⅱ，支柱Ⅰ与支柱Ⅱ交替设置，相邻的支柱Ⅰ与支柱Ⅱ由拉簧连接，所述的定法兰内设有轴承Ⅰ和轴承Ⅱ，轴承Ⅰ和轴承Ⅱ之间设置芯轴，芯轴与中板固定，中板下设置直线导轨Ⅱ，Y平台上设置与直线导轨Ⅱ组成移动副的滑块Ⅱ，Y平台下方设置直线导轨Ⅰ，X平台上设置与直线导轨Ⅰ组成移动副的滑块Ⅰ，主板上装四个支承座，支承座通过销轴与关节轴承铰接连接，关节轴承上设置螺杆，所述的螺杆与X平台连接，所述的主板下方设置圆柱定位销、菱形定位销、预置铜环和预注塑针，所述的圆柱定位销、菱形定位销导入模具相应定位孔内，用于定位作用。

所述的机器人柔性自适应终端执行器，其特征在于所述的X平台两侧装支座Ⅰ，支座Ⅰ内装弹簧Ⅰ，所述的弹簧Ⅰ有预压缩量给支座Ⅰ施加对称置中力。

所述的机器人柔性自适应终端执行器，其特征在于所述的Y平台两侧装有支座Ⅱ，支座Ⅱ内装有弹簧Ⅲ，所述的弹簧Ⅲ预压缩给支座Ⅱ施加对称置中力。

所述的机器人柔性自适应终端执行器，其特征在于所述的螺杆顶端穿出于X平台，并由双螺母固定，所述的螺杆中部是弹簧Ⅱ，弹簧Ⅱ上装有球面垫圈组，球面垫圈组位于X平台的下方。

所述的机器人柔性自适应终端执行器，其特征在于执行器部件与模具存在X向误差时，Y平台和支座Ⅰ之间的两侧弹簧Ⅰ一侧进一步压缩，另一侧预压缩量减少，X平台相对于Y平台沿X向移动，自动修正执行器部件与模具间X向偏差。

所述的机器人柔性自适应终端执行器，其特征在于执行器部件与模具存在Y向误差时，中板与支座Ⅱ之间的两侧弹簧Ⅲ一侧进一步压缩，另一侧预压缩量减少，Y平台相对于动法兰沿Y向移动，自动修正执行器部件与模具间Y向偏差。

所述的机器人柔性自适应终端执行器，其特征在于执行器部件与模具存在X轴或Y轴角度误差时，X平台推动四组球面垫圈组并进而推动四条弹簧Ⅱ，四条弹簧Ⅱ进阶压缩量各不相同，X平台相对于主板绕X轴、Y轴复合转动，自动修正执行器部件与模具间X轴、Y轴角度偏差，即当四条弹簧Ⅱ分为分别与X轴平行的两组，一组进阶压缩量大，另一组进阶压缩量少，X平台相对于主板绕X轴转动，自动修正执行器部件与模具间X轴角度偏差；当四条弹簧Ⅱ分为分别与Y轴平行的两组，当一组进阶压缩量大，另一组进阶压缩量少，X平台相对于主板绕Y轴转动，自动修正执行器部件与模具间Y轴角度偏差。

所述的机器人柔性自适应终端执行器，其特征在于执行器部件与模具存在Z轴角度误差时，定法兰与动法兰之间的两组共四条拉簧，一组进一步拉伸，另一组预拉伸量减少，动法兰相对于定法兰绕Z轴转动，自动修正执行器部件与模具间Z轴角度偏差。

所述的机器人柔性自适应终端执行器，其特征在于机器人柔性自适应终端执行器与操作机器人接近模具定位孔，在X向、Y向坐标允许误差分别为±3mm。

所述的机器人柔性自适应终端执行器，其特征在于机器人柔性自适应终端执行器与操作机器人接近模具定位孔，X轴、Y轴、Z轴角度误差分别±5°。