[发明专利]一种小间隙配合轴孔自动装配装置及方法

说明书

本发明公开了一种小间隙配合轴孔自动装配装置及方法，解决了现有技术中还不能对小间隙的轴孔装配实现无接触装配的问题，本发明包括多轴机械手和装配检测单元，多轴机械手用于抓取带孔工件并带动其做平移和/或旋转运动，装配检测单元具有用于安装轴工件的安装平台、升降机构和检测传感器，升降机构与检测传感器连接，升降机构带动检测传感器做往复直线运动以使检测传感器能够沿轴工件的轴线方向进行轴工件的多点检测及沿带孔工件的轴线方向进行带孔工件的多点检测。本发明具有能够实现小间隙轴孔配合的高精度无接触装配、装配效率高、装配成本低等优点。

技术领域

本发明涉及产品装配及制造技术领域，具体涉及一种小间隙配合轴孔自动装配装置及方法。

背景技术

轴孔装配是机械制造领域中一种常见的装配方式，随着机械制造领域高精度、高质量的产品制造的发展，轴孔装配的精度与质量要求不断提升。

对于小间隙配合轴孔来说，在轴孔配合中理想的配合是需要装配过程中保证圆周方向上装配间隙尽可能均匀、轴孔不发生接触，以避免轴孔发生剐蹭进而损伤工件表面，给轴孔装配带来了较大困难，制约了装配质量与效率的提升。现有的轴孔装配方法与装置主要面向轴孔接触装配，通过控制轴孔装配中的装配力等参数保证轴孔位置关系，不适用于轴孔非接触装配的情况，无法解决小间隙配合轴孔装配问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是实现小间隙配合中的轴与孔的非接触装配、提高装配效率、减少装配成本，目的在于提供一种小间隙配合轴孔自动装配装置及方法。

本发明通过下述技术方案实现：

一种小间隙配合轴孔自动装配装置，包括多轴机械手和装配检测单元，所述多轴机械手用于抓取带孔工件并带动其做平移和/或旋转运动，所述装配检测单元具有用于安装轴工件的安装平台、升降机构和检测传感器，所述升降机构与所述检测传感器连接，所述升降机构带动所述检测传感器做往复直线运动以使检测传感器能够沿轴工件的轴线方向进行轴工件的多点检测及沿带孔工件的轴线方向进行带孔工件的多点检测，工作状态下，多轴机械手根据所述检测传感器的检测结果带动带孔工件做平移和/或旋转运动以使带孔工件的位姿与所述轴工件的位姿在误差范围内，所述多轴机械手带动带孔工件与所述轴工件进行小间隙轴孔配合。

本发明通过安装平台进行轴工件的安装，通过检测传感器分别确定带孔工件与轴工件的位姿，再根据检测结果计算出带孔工件与轴工件的位姿差异，通过多轴机械手对带孔工件进行位姿调整使得带孔工件与轴工件的位姿在允许的误差范围内，最后以多轴机械手带动带孔工件进行轴孔装配。本发明中升降机构配合检测传感器的设置，可以实现轴工件或带孔工件的多点位姿的检测，通过多点的位姿检测结果可以精确的进行轴工件或带孔工件的直线拟合，提高轴工件或带孔工件的位姿检测精度，降低了带孔工件与轴工件初始安装精度的要求，从而提高了装配效率，降低了装配成本。

优选的，所述升降机构安装于所述安装平台上，升降机构的活动端的运动方向垂直于所述安装平台，所述检测传感器与所述活动端连接。升降机构的活动端的运动方向的确立方便了装置的工作坐标系的确立，而升降机构安装于安装平台的安装方式节约了装置的空间占用，提高装配装置的空间利用率。