[发明专利]微装配机器人系统

权利要求书

1.一种微装配机器人系统，其特征在于，包括如下部件：工控机、运动控制器、真空系统、反馈系统、多个机械手及末端夹持器；其中，

所述反馈系统用于感知待装配件目前的位置和姿态，并发送至所述工控机；

所述工控机通过所述反馈系统感知待装配件目前的位置和姿态，计算出待装配件需要调整的量，然后向所述运动控制器发出运动指令；

所述运动控制器用于根据所述工控机发出的指令，驱动所述机械手作出位移量和/或角度量的调整；

所述机械手，根据接收到的运动控制器的指令，控制电机转动，实现自身位移量和/或角度量的调整；

所述真空系统用于执行工控机的指令，实现正压和/或负压气路的输出，以驱动对应的末端夹持器的夹持和释放动作；

所述末端夹持器用于夹持待装配零件和/或点胶器，分别安装在对应的机械手的安装台上。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述反馈系统包括多路显微视觉系统每路显微视觉包括镜头和CCD，安装于一个三轴直线位移平台上；其中至少有3路显微视觉系统成正交布置。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述反馈系统还包括力/力矩传感器，所述力/力矩传感器串接在末端夹持器中，用于感测待装配件受到的接触力，并根据接触力的大小来调整待装配件与装配目标之间的相对距离。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述真空系统中的空压机提供高压气源，经过空气过滤和油气分离组合装置后在三通接头处分成两路：一路经过稳压阀、开关阀、比例阀后输出正压至压力点胶器，驱动其点胶动作，压力传感器与比例阀的输出端连接，用于监测这一路的输出气压值，并把气压信号反馈给PLC，比例阀能调节输入到压力点胶器的气压值，由PLC向比例阀发出期望的气压输出指令，开关阀能根据PLC发出的指令关闭气路；另一路经过另一稳压阀到达真空发生器，产生负压，负压经过另一比例阀在四通接头处分成三条支路，这三条负压支路分别经过单向阀、二位三通电磁阀、过滤器后传递到三个末端夹持器处，驱动末端夹持器工作；PLC根据另一压力传感器监测第二路的负压值，向所述另一比例阀发出指令调节其输出的负压值，向真空发生器发出指令控制负压的开关，PLC所述二位三通电磁阀用于根据PLC发送的控制指令控制每条负压支路在负压源与大气环境之间切换，电磁阀的一个工作位置为接通末端夹持器与负压源，此时末端夹持器夹持住待装配的零件，电磁阀的另一个工作位置为接通末端夹持器与大气环境，此时末端夹持器中的真空被破坏，释放被夹持的零件。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述机械手包括宏动调整装置和微动调整装置；所述宏动调整装置为单轴电动直线位移平台，所述微动调整装置包括多轴直线位移平台和/或转台。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于：所述直线位移平台提供精密直线位移调节量，包括基于精密丝杠加步进电机原理的位移台和/或基于超声波电机原理的位移台；所述转台提供精密角位移调节量，包括基于精密涡轮、蜗杆加步进电机原理的转台，和/或基于精密螺旋顶推原理的倾斜台。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述机械手为多个，呈放射状布置在显微视觉观察区域的周围，能同时对多于2个微零件进行位置调整。

8.如权利要求5或6或7所述的系统，其特征在于，所述位移台、转台和/或倾斜台均对应有一控制装置及一驱动装置，所述控制装置用于通过指令来控制驱动装置对电机进行驱动，实现电机的转动；所述控制装置及驱动装置集中设置于所述运动控制器中。

9.如权利要求5或6或7所述的系统，其特征在于，所述多个机械手中的其中一个机械手的微动调整装置包括一个Z轴直线位移台和三个角度调整台，实现将待装配零件从观测区下部沿Z向送入观测区。