[实用新型]自适应法兰ACF

说明书

自适应法兰ACF，金属壳体为抽屉式结构，磁环式位移传感器、倾角传感器和压力传感器的信号输出端子分别和数字信号处理器的信号输入端子连接，数字信号处理器的信号输出端子分别和第一、二流量调节阀的信号输入端子连接。压力传感器装设在气缸上，气缸上的活塞杆左侧通过第一管路和外设的恒压力气源的一个出气口连通,气缸上的活塞杆右侧通过第二管路和外设的恒压力气源的另一个出气口连通,第一流量调节阀装设在第一管路上，第二流量调节阀装设在第二管路上。本装置可以应用在工业自动化中接触作业的主动式操作装置中，保持加工工具与被加工工件表面具有恒定的接触力，此接触力可预先设置。

技术领域

本实用新型属于法兰领域，特别一种自适应法兰ACF。

背景技术

对于机器代替人工的自动化表面作业处理，例如表面磨削，为确保整个工艺过程的加工质量，需要恒力进行加工或按沿加工轨迹进行期望力跟踪。传统的人工方式，技术工人凭经验来保证质量，同时具有人力成本高，工作环境危害大，加工质量一致性差等缺点。

对于现代的力输出控制系统，在安装于机器人手臂上的机具与被接触表面都会产生一种具有冲击波性状的接触力。对于低端加工，此问题可忽略。但对于加工精度要求较高或被加工表面或工件较为敏感的情况下，会造成被加工表面出现瑕疵或者工件破损的情况。因此这种接触时产生的冲击力是理所应当被消除的。

现有的输出力控制系统在高频率干扰的情况下，往往缺乏快速反映特性，因为其可调节的机构具有一定的惯性，需要相应的反映时间。对于标准的工业机器人，属于刚性系统，轨迹调整过程中即使产生微小的误差，也会造成接触力巨大的偏差，产生不被期望的后果。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种自适应法兰ACF，为机械臂或其他可能的自动化装置提供一种主动式的力补偿装置，使加工工具可以在零冲击的情况下接触到被加工表面，同时在整个加工过程中对接触力进行恒定补偿，或可以根据力指令进行缓慢的变化补偿。

采用的技术方案是：

自适应法兰ACF，包括金属壳体、控制机构和执行机构，控制机构为已知技术，控制机构包括数字信号处理器，数字信号处理器安装在电路板上，电路板安装在金属壳体内，其特征在于：

金属壳体为抽屉式结构，控制机构和执行机构按照设计要求装设在金属壳体内的设定位置上。

执行机构，包括压力传感器、磁环式位移传感器、倾角传感器、数字信号处理器、气缸、第一流量调节阀和第二流量调节阀，磁环式位移传感器、倾角传感器和压力传感器的信号输出端子分别和数字信号处理器的信号输入端子连接，数字信号处理器的信号输出端子分别和第一流量调节阀和第二流量调节阀的信号输入端子连接。压力传感器装设在气缸上，气缸上的活塞杆左侧通过第一管路和外设的恒压力气源的一个出气口连通, 气缸上的活塞杆右侧通过第二管路和外设的恒压力气源的另一个出气口连通,第一流量调节阀装设在第一管路上，第二流量调节阀装设在第二管路上。

在金属壳体的外壁上装设有一个控制线接插件。

气缸是本装置的气动执行机构，通过两个流量调节阀来控制流入气缸两侧的压缩空气气体流量，恒压力气源是整个装置的压缩空气来源。压力传感器检测加工工具和被加工工件之间的压力。

数字信号处理器分别通过线性调节两个流量阀，来控制气缸两侧的气缸气体密度，进而控制气缸两侧的压力差行程输出拉力或者推力，同时数字信号处理器通过读取压力传感器反馈量来对装置输出力大小进行闭环控制。

装置内部设计选用了双流量调节阀设计，每个流量调节阀分别与气缸一侧相连，对气缸两侧压力实现了同时独立控制，以此保证了装置极高的动态响应特性和稳态精度。利用非线性控制方法，使整个装置保证了很高的动态特性。