[发明专利]一种用于微小组件装配的换接式微夹钳

说明书

技术领域

本发明属于精密装配技术领域，涉及一种用于微小组件装配的换接式微夹钳。

背景技术

随着微小器件精密装配技术的不断发展，待装配零件也不断趋于小型化和多样化。先进的精密装配技术能够有效提高微小零件的装配质量与装配效率。对于多零件的精密装配过程，由于微小零件个数多、形状不一，故难以保证装配质量与装配效率。

大连理工大学硕士学位论文《基于机器视觉的微小型组件精密测量与装配》，公开了一种组合式微夹钳。该微夹钳将真空吸附夹钳与拾取式夹钳整合到同一作业机械臂末端，用于装配个数多、形状不一零部件.虽然能够保证装配精度，但装配过程中的控制操作较为复杂且只能针对一种组件，通用性较低。

申请号为CN103350333A的专利，公开了一种适用于微小零件的装配装置及装配方法，其主要特点是盖装置主要包括上料夹具单元、组合式吸附夹钳单元和装配夹具单元。其中核心单元组合式吸附夹钳单元作为一个独立的功能模块，可以夹持过渡吸附块并配合视觉系统实现微小零件的图像采集测量，以及零件吸附、搬运和装配。该装置结构比较紧凑，装配方法效率较高，但是由于其过渡吸附块形式单一，故并不适用于个数多、形状不一的零部件装配。

机械工程学报2009年45卷第2期公开的一种种具备多操作手协调工作的微装配机器人系统，开发了真空和压电陶瓷两类微夹钳，可以完成对不同形状和性态微目标的抓取、释放等操作。虽然能够保证较高的装配精度，且通用性良好，但由于该机器人只装备两种夹钳，夹持零件形状较单一，不能完成形状不一的零部件装配。

本发明中，换接式微夹钳可通过改变装配作业工具库中微夹钳的形式使设备适用于不同尺寸形状的微小组件装配，使装配更加灵活，适用范围更加广泛。

发明内容

本发明主要针对上述问题提供一种可以装配多个形状不一的微小型零部件的微夹钳。

本发明的技术方案如下：

本发明的换接式微夹钳包括装配作业工具库单元和作业机械臂单元。

装配作业工具库单元主要用于摆放在装配过程中针对不同微小零件所采用的不同的微夹钳。机械臂单元通过微夹钳的换接实现微小零件的吸附、夹取、搬运和装配。作业机械臂单元主要的末端执行器为气动夹钳，根据作业需要，移动到装配作业工具库的某个微夹钳位置，气动夹钳夹持该微夹钳，用于拾取、搬运和装配微小零部件。

装配作业工具库单元由换接夹钳放置组件与微夹钳构成。换接夹钳放置组件包括夹钳放置底座、换接工具挡板，其个数由需要而定，用于放置夹持不同微装配作业零部件的微夹钳；微夹钳分为拾取式与真空吸附式两种。拾取式微夹钳包括拾取夹钳本体、夹持挡板和拾取夹钳夹指，真空吸附式微夹钳由吸附夹钳盖板、吸附夹钳本体吸附垫固定座、小型吸附垫组成，分别夹持或吸附不同尺寸形状的细小零件。

作业机械臂单元主要由气路组件与夹持组件构成。气路组件由夹钳安装板、微夹钳、气路连接块、吸盘联接柱、吸盘组成，用于传送真空吸附气体；夹持组件由气动夹钳、夹钳夹指组成，用于夹持微夹钳作业。气路连接块、吸盘联接柱、吸盘与夹钳安装板中的气路连通，实现气路传递；气动夹钳通过夹钳夹指夹持微夹钳，微夹钳上端面与夹钳安装板贴合，上端面上的气孔与吸盘对准，若为真空吸附式微夹钳则可将真空吸附气体传送到微夹钳，实现机械结构与气路的联接；若为拾取式微夹钳则可直接靠夹持组件夹持微夹钳作业。

本发明的特点：本发明能够通过作业机械臂单元从装配作业工具库单元中夹取不同规格的微夹钳，用于实现不同微小型零部件的拾取、搬运及装配。装配作业工具库单元与作业机械臂单元各作为一个独立模块，可以配合视觉系统安装使用在不同的微装配设备中。，通过改变装配作业工具库中微夹钳的形式，实现不同尺寸、形状的微小型零部件的拾取、搬运和装配。

配图说明

图1换接式微夹钳示意图。

图2a夹钳放置组件示意图。

图2b真空吸附式微夹钳示意图。

图2c拾取式微夹钳结构示意图。

图3a锥套示意图。

图3b下基板示意图。