[发明专利]一种直驱节能在线检测及高效装配设备

权利要求书

1.一种直驱节能在线检测及高效装配设备，其特征在于：包括直线电机平台、气动系统和控制系统，控制系统的输出端与直线电机平台连接和气动系统连接；

所述直线电机平台包括X轴平台（1）、Y轴平台（9）、工件台（12）、力矩转台（13）、U型直线电机Ⅰ（4）、U形直线电机Ⅱ（8）、U型直线电机Ⅲ（10）、U型直线电机Ⅳ（15）、导轨Ⅰ（2）、导轨Ⅱ（3）、导轨Ⅲ（14）、导轨Ⅳ（19）、L形座（21）、主基座（11）和钢架机座（7）；U型直线电机Ⅰ（4）和U型直线电机Ⅱ（8）的定子部分、导轨Ⅰ（2）和导轨Ⅱ（3）放置于X轴平台（1）上，U型直线电机Ⅰ（4）和U型直线电机Ⅱ（8）的动子部分与Y轴平台（9）连接；Y轴平台（9）在U型直线电机Ⅰ（4）和U型直线电机Ⅱ（8）的驱动下，沿着导轨Ⅰ（2）和导轨Ⅱ（3）来回运动；导轨Ⅲ（14）和导轨Ⅳ（19）安装于主基座（11）上，U型直线电机Ⅲ（10）和U型直线电机Ⅳ（15）的定子部分固定在主基座（11）的两侧，U型直线电机Ⅲ（10）和U型直线电机Ⅳ（15）的动子部分与X轴平台（1）连接，X轴平台（1）在U型直线电机Ⅲ（10）和U型直线电机Ⅳ（15）的组合带动下，沿着导轨Ⅲ（14）和导轨Ⅳ（19）往复运动；导轨Ⅰ（2）和导轨Ⅱ（3）的长度方向与导轨Ⅲ（14）和导轨Ⅳ（19）的长度方向在水平面内的投影互相垂直；力矩转台（13）的定子固定在主基座（11）的中心位置，工件台（12）位于力矩转台（13）的动子上，放置于工件台（12）上的下工件（6）在力矩转台（13）的转动下，实现角度方位的调整；主基座（11）位于钢架机座（7）上方；

所述气动系统包括气动滑台（22）、摆台（23）、吸盘架（16）和数个吸盘（18）；

所述控制系统包括工控机（31）、控制器、驱动器、连接电路、CCD摄像头Ⅰ（17）和CCD摄像头Ⅱ（20）；CCD摄像头Ⅰ（17）、CCD摄像头Ⅱ（20）和数个吸盘（18）安装于吸盘架（16）上，吸盘架（16）与可变角度的摆台（23）连接，摆台（23）与气动滑台（22）固接，气动滑台（22）经L形座（21）与Y轴平台（9）连接；摆台（23）随着气动滑台（22）沿着L形座（21）在竖直方向上升或下降；摆台（23）在控制系统的操控下，调整吸盘架（16）、CCD摄像头Ⅰ（17）、CCD摄像头Ⅱ（20）、吸盘（18）及其吸合的上工件（5）的角度方位；摆台（23）位于力矩转台（13）的上方，使得位于力矩转台（13）上的下工件（6）能够与位于吸盘（18）上的上工件（5）配合装配；

工控机（31）控制所述直线电机平台、气动系统和CCD摄像头，上工件（5）与气动系统的吸盘（18）吸合，下工件（6）固定于所述直线电机平台的力矩转台（13）上，所述气动系统的摆台（23）与所述直线电机平台的L形座（21）连接，CCD摄像头Ⅰ（15）和CCD摄像头Ⅱ（20）实时检测上工件（5）和下工件（6）的位置关系，并将位置信号反馈到工控机（31）上，实现闭环控制。

2.根据权利要求1所述的一种直驱节能在线检测及高效装配设备，其特征在于：U型直线电机Ⅰ（4）、U型直线电机Ⅱ（8）、U型直线电机Ⅲ（10）和U型直线电机Ⅳ（15）、气动滑台（22）、摆台（23）、CCD摄像头Ⅰ（17）、CCD摄像头Ⅱ（20）与控制系统组成位置闭环反馈系统，CCD摄像头Ⅰ（17）和CCD摄像头Ⅱ（20）拍摄工件的方位，控制系统根据下工件（6）的方位计算确定X轴平台（1）、Y轴平台（9）和气动滑台（22）的位移量，以及摆台（23）的角度位移量，控制X轴平台（1）、Y轴平台（9）、气动滑台（22）和摆台（23）精确定位，从而使吸盘（18）抓取的上工件（5）在X轴即X轴平台（1）的运行方向、Y轴即Y轴平台（9）运行方向、Z轴即气动滑台（13）沿L形座（12）的运行方向和绕Y轴旋转的四个自由度均精确定位，定位精度达到微米级；力矩转台（13）、工件台（12）和工控机（31）组成位置闭环反馈系统，使工件台（12）及下工件（6）的角度方位精确调整。

3.根据权利要求1所述的一种直驱节能在线检测及高效装配设备，其特征在于：设备显示面板（30）上布置有工控机（31），显示面板（30）、顶板（24）、前门上（28）和前门下（32）以有机玻璃制成，简洁可视；电控柜（25）放置在设备后方，并与左侧板（26）和右侧板（29）连接；左侧板（26）和右侧板（29）中部均开作业槽（27），方便流水线作业。