[发明专利]一种六自由度实时可调的定位对接装置

说明书

本发明涉及一种六自由度定位对接装置，尤其是一种适用于结合控制系统来完成产品对接装配的六自由度定位对接装置。一种六自由度实时可调的定位对接装置，包括框架、导轨和丝杆，框架与导轨滑动连接，丝杆安装于框架上，在框架上安装有相机，用于对对接产品与被对接产品在对接过程中的间隙进行采集；在丝杆上安装有螺母支撑杆，螺母支撑杆通过电机驱动其在丝杆上移动，在螺母支撑杆上安装有可调支撑，可调支撑用来搭载对接产品，并利用相机采集的数据来控制其调资功能。本发明具有如下优点：1、拓展了适用范围、减少了设计和制造成本、增加了柔性功能，使其更经济更高效；2、更加有效地提高了飞机大部件产品精准对接装配生产工作效率。

技术领域

本发明涉及一种六自由度定位对接装置，尤其是一种适用于结合控制系统来完成产品对接装配的六自由度定位对接装置，属于机械结构设计与装配制造工艺装备技术领域。

背景技术

工程实施中关于调姿机构实例，最常用的多为小部件六自由度调姿，且在产品调姿过程中难以做到闭环控制（姿态能够实时调整），这种调姿机构使用范围非常局限，仅可满足对小部件要求较低的调姿精度且较简单的开环控制，并不能做到实时性。并且现有的很多对大部件的六自由度调姿机构还处在工人手工调姿，在调姿完成后无法对姿态稳定，并对对接接头的对接状态无法做到监控，尤其是在产品工装开场性差的条件下容易对产品或重要接头造成伤害。

发明内容

本发明的目的是为了解决某型大部件精准对接装配的设计问题，提供一种六自由度可调，整个机械结构可以在工作台上运动，姿态稳定锁死，姿态能够实时调整，且具有很强适应性的六自由度实时可调的定位对接装置。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种六自由度实时可调的定位对接装置，包括框架、导轨和丝杆，框架与导轨滑动连接，丝杆安装于框架上，在框架上安装有相机，用于对对接产品与被对接产品在对接过程中的间隙进行采集；在丝杆上安装有螺母支撑杆，螺母支撑杆通过电机驱动其在丝杆上移动，在螺母支撑杆上安装有可调支撑，可调支撑用来搭载对接产品，并利用相机采集的数据来控制其调资功能。

优选的，可调支撑包括球头杆、气缸、球窝托板；球头杆的一端与螺母支撑杆顶端配合，另一端为球头，与球窝托板下表面配合，气缸活动连接于球头杆杆体与球窝托板之间，球窝托板上表面用于搭载对接产品。

优选的，在球窝托板下表面设置有球关节挡块，球关节挡块中设有与球头杆球头匹配的凹坑。

优选的，球关节挡块由结构相同的两部分拼接而成，凹坑位于球关节挡块的中心。

优选的，在球窝托板下表面均布有三个万向节，气缸的一端通过万向节与球窝托板连接固定。

进一步的，在球头杆杆体的圆柱面上均布三个万向节，气缸的另一端通过万向节与球头杆连接固定。

优选的，在球窝托板的上表面连接有防护橡胶，防止碰伤对接产品。

优选的，球头杆底端与螺母支撑杆插接，并通过插销连接固定。

优选的，可调支撑的数量至少为一个。

工作原理：利用带有滑块的框架在丝杠精密导轨上沿X轴方向做直线运动，使得整个对接装置能够有一个较大的对接调姿行程，或后退远离被对接产品时实现开场性较大的产品下架工序；电机驱动螺母支撑杆来实现可调支撑的Z轴方向上下运动；可调支撑用于搭载对接产品，利用工业相机对对接产品与被对接产品在对接过程中的间隙等数据进行采集，根据采集的数据来逆向推倒计算需要对可调支撑的气缸进行控制，通过控制气缸推杆的伸缩长度来确定球窝托板的倾角，从而实现调姿功能，整个过程中采用的是闭环控制系统。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、拓展了适用范围、减少了设计和制造成本、增加了柔性功能，使其更经济更高效；