一种机械臂螺栓装配刚度的控制设备和方法技术

本发明专利技术揭示了一种机械臂螺栓装配刚度的控制设备，机械臂通过测试螺栓安装在运动平台的固定基座上，所述测试螺栓输出测试信号经电荷适调器输送至监测诊断系统，控制系统输出控制信号至所述运动平台。本发明专利技术能够同时实现机械臂装配环节中对螺栓装配刚度的精确控制，以及在服役过程中螺栓约束刚度的实时监测，能够根据监测结果准确快速地进行螺栓约束刚度的调节，避免盲目的重复性调节工作，实现了装配控制与服役监测的一体化，简化了系统结构，实现过程简单易行，成本低，能有效避免因人员操作带来的误差，减少了人为因素的影响和对人员素质等因素的依赖，节省了人力成本，具有明显的优势。

Device and method for controlling assembly rigidity of mechanical arm bolt

The invention discloses a mechanical arm bolt assembly control device stiffness, mechanical arm is arranged on the fixed base motion platform by testing the test bolt bolt, output test signal by a charge regulator is transported to the monitoring and diagnosis system, the output control signal to the motion platform control system. The invention can realize the precise control of the bolt assembly stiffness of the mechanical arm assembly process, real-time monitoring and bolt in the course of service constraint stiffness, according to the monitoring results of accurate bolt restraint stiffness adjustment, avoid blind adjustment work, realize the control integration and service monitoring assembly, simplifies the system structure, the realization process is simple, low cost, can effectively avoid the error brought by the operator, to reduce the impact of human factors and the dependence on the quality of personnel and other factors, save manpower cost, has obvious advantages.

【技术实现步骤摘要】
一种机械臂螺栓装配刚度的控制设备和方法
本专利技术涉及机器人设计控制领域，尤其涉及一种机械臂螺栓装配刚度的控制设备和方法。
技术介绍
机械臂广泛应用在机械加工、上下料、喷涂、精密装配等作业中，机械臂的动态性能直接影响操作的精度，如机械臂的弹性变形或残余振动，会严重影响精密加工领域的加工质量、工作效率以及系统寿命。因此，在设计阶段需要对机械臂的动态性能进行分析。机械臂与驱动单元进行装配固定，机械臂与驱动单元之间是一个耦合系统，同时机械臂也是由关节组装而成的耦合系统。其中，两部件装配或组装的相结合的部位称为结合部。常见的结合部形式有焊接、铆接和螺栓联接等，其中螺栓联接应用最为广泛。结合部实质上是对机械臂提供约束作用，同时传递耦合系统的耦合作用，因此其对机械臂的动态性能具有重要影响，在分析机械臂的动态性能时就要考虑结合部的约束特性，同时在装配设计时也要保证结合部的约束性能。结合部的刚度是一项重要的性能指标，在机械臂的动态特性分析时经常涉及。通常理论分析中所假设的完全刚性的约束(即约束刚度为无穷大)在实际中是难以实现的，在实际中只有当约束刚度“足够大”时才能做这样的近似处理。然而“足够大”是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机械臂螺栓装配刚度的控制设备，其特征在于：机械臂通过测试螺栓安装在运动平台的固定基座上，所述测试螺栓输出测试信号经电荷适调器输送至监测诊断系统，控制系统输出控制信号至所述运动平台。

【技术特征摘要】
1.一种机械臂螺栓装配刚度的控制设备，其特征在于：机械臂通过测试螺栓安装在运动平台的固定基座上，所述测试螺栓输出测试信号经电荷适调器输送至监测诊断系统，控制系统输出控制信号至所述运动平台。2.根据权利要求1所述的机械臂螺栓装配刚度的控制设备，其特征在于：设备设有用于模拟测试螺栓装配刚度和所需施加的预紧力的建模分析系统，所述建模分析系统包括求解模块、有限元仿真模块和拟合工具箱，所述求解模块和有限元仿真模块的结果输送至拟合工具箱，所述拟合工具箱输出显示测试螺栓的建模结果。3.根据权利要求2所述的机械臂螺栓装配刚度的控制设备，其特征在于：所述的求解模块包括Simulink模块和SimMechanics模块，所述SimMechanics模块将机械臂实体模型的模型参数和运动仿真的运动信号通过驱动模块输入给SimMechanics模块，所述SimMechanics模块将运动仿真的结果通过传感模块导入Simulink模块的FFT求解模块。4.根据权利要求1、2或3所述的机械臂螺栓装配刚度的控制设备，其特征在于：所述的测试螺栓至少设有3个，每个所述测试螺栓的端面开有盲孔，所述盲孔内部埋设有压电片，所述测试螺栓的信号输出端通过数据传输线与电荷适调器连接，所述电荷适调器通过数据传输线与监测诊断系统连接，所述的监测诊断系统包括监测模块、预警模块和诊断模块。5.根据权利要求4所述的机械臂螺栓装配刚度的控制设备，其特征在于：所述运动平台包括平移机构和旋转机构。6.基于权利要求1-5中任一项所述机械臂螺栓装配刚度的控制设备的控制方法，其特征在于：步骤1、仿真获得测试螺栓装配刚度和所需施加的预紧力；步骤2、根据仿真结果施加预紧力，完成测试螺栓装配刚度的设置：步骤3、监测步骤2中测试螺栓装配过程以及机械臂的运动过程，，实时输出测试螺栓的装配刚度。7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于：所述步骤1中将机械臂与运动平台之间的测试螺栓结合部...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘玉飞，訾斌，于华，张席，许德章，杨雪锋，钱森，苏学满，路恩，鞠锦勇，
申请(专利权)人：安徽工程大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34