[发明专利]一种轴孔零件批量化装配装置

摘要

本发明公开了一种轴孔零件批量化装配装置。该装置包括：上位机、隔震平台，以及水平放置在隔震平台上的上料机构、夹持手放置平台、轴零件操作机构、六自由度机械臂、两路显微视觉观测装置。其中，上料机构包括旋转平台、零件托盘，用于轴孔零件的连续、自动上料；轴零件操作机构包括零件姿态调整机构、零件定位台，用于装配过程中轴零件初始姿态调整；六自由度机械臂包括六个串联旋转轴和安装在六自由度机械臂末端的微力传感器、快换手基座、视觉观测装置，用于轴孔零件大范围运输和装配过程中孔零件的位姿调整；两路显微视觉观测装置水平正交布置，用于轴孔零件相对位姿的精密检测。该装置可实现轴孔零件的全自动、批量化柔性精密装配。

主权项

1.一种轴孔零件批量化装配装置，其特征在于：所述的装配装置包括上位机、隔震平台（1）和安装在隔震平台（1）上的上料机构、夹持手放置平台、轴零件操作机构、六自由度机械臂（8）以及两路显微视觉观测装置；所述的上料机构包括旋转平台（2）和安装在旋转平台（2）上的零件托盘（3），零件托盘（3）随旋转平台（2）同角速度转动，装配作业前的孔零件和轴零件固定在零件托盘（3）上；所述的夹持手放置平台包括夹持手支架（4）和固定在夹持手支架（4）上的夹持手Ⅰ（5）、夹持手Ⅱ（6），夹持手Ⅰ（5）夹持轴零件，夹持手Ⅱ（6）夹持孔零件；所述的轴零件操作机构包括零件姿态调整机构（7）和安装在零件姿态调整机构（7）上的零件定位台（14），装配作业时轴零件固定在零件定位台（14）上；零件姿态调整机构（7）调整轴零件绕X轴、Y轴和Z轴的姿态；所述的六自由度机械臂（8）的末端布置有微力传感器（16）、快换手基座（15）和视觉观测装置（9），快换手基座（15）上端与微力传感器（16）固定连接，下端与夹持手Ⅰ（5）和夹持手Ⅱ（6）分别配对吸合，实现夹持手Ⅰ（5）和夹持手Ⅱ（6）的更换；所述的微力传感器（16）实时检测装配过程中孔零件和轴零件的接触力，将力觉信息反馈至上位机上，上位机发送信号给六自由度机械臂（8）调整孔零件与轴零件的相对位姿，实现孔零件和轴零件的装配；所述的视觉观测装置（9）用于引导六自由度机械臂（8）末端运动，分别实现换手时快换手基座（15）与夹持手Ⅰ（5）或夹持手Ⅱ（6）的对准，上料时夹持手Ⅰ（5）与轴零件的对准、夹持手Ⅱ（6）与孔零件的对准，以及装配过程中孔零件和轴零件的一次对准；所述的两路显微视觉观测装置包括X轴方向显微视觉观测装置Ⅰ（11）和Y轴方向显微视觉观测装置Ⅱ（13）；显微视觉观测装置Ⅰ（11）水平安装于视觉调整机构Ⅰ（10）上，视觉调整机构Ⅰ（10）沿X轴、Y轴和Z轴方向调整显微视觉观测装置Ⅰ（11）的位置；显微视觉观测装置Ⅱ（13）水平安装于视觉调整机构Ⅱ（12）上，视觉调整机构Ⅱ（12）沿X轴、Y轴和Z轴方向调整显微视觉观测装置Ⅱ（13）的位置；显微视觉观测装置Ⅰ（11）和显微视觉观测装置Ⅱ（13）的光路夹角为90°，用于观测装配过程中孔零件和轴零件在X轴、Y轴和Z轴方向上的相对位置以及绕X轴、Y轴的相对姿态，将观测的图像信息反馈至上位机上，上位机发送信号给六自由度机械臂（8）调整孔零件与轴零件的相对位姿，实现孔零件和轴零件的二次对准；所述的显微视觉观测装置Ⅰ（11）包括环形光源Ⅰ（17）、准直光源Ⅰ（19）；显微视觉观测装置Ⅱ（13）包括环形光源Ⅱ（20）、准直光源Ⅱ（18），用于检测过程中的照明。