一种用于精密元件装校的柔性装配方法及装配装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于精密元件装校的柔性装配方法及装配装置，通过设定精密元件微缝安装方法，进行元件轮廓识别和修正，结合反馈闭环正投影移动和反馈闭环控制校准，实现精密元件与安装位中心线无线趋近重合；并且提出精密元件无尘拾取装配装置，用于拾取精密元件进行定位操作、拾取操作、移动操作、调节操作、安装操作。有益效果：通过精密元件微缝安装方法，基于对机器人粗调和精调，实现微缝安装，闭环反馈控制，精度高，可靠性好。

【技术实现步骤摘要】
一种用于精密元件装校的柔性装配方法及装配装置
本专利技术属于精密元器件离线精密装校
，具体涉及一种用于精密元件装校的柔性装配方法及装配装置。
技术介绍
在高功率固体激光装置、天文望远镜、光学检测/测量/准直精密仪器设备等系统中均包含较多的精密光学元器件，它们需要耦合机械件进行装校后达到相应的功能要求。在该类型的精密光学元器件的装校过程中，对装配过程的柔性控制、装配工艺稳定性、装配精度、装配夹持应力均匀性控制、光机校准精度等提出了严苛的要求。同时，往往受限于空间、安装稳定性等因素，要求精密元件与安装位之间的最大缝隙处于毫米级，安装位轮廓大小几乎与精密元件一致，且为了保证光学性能，大径厚型光学元件对对中安装和装配深度要求高。例如，高功率固体激光装置中的钕玻璃装配，为了保证通光口径，在安装过程中需要对钕玻璃对中安装且安装深度达到40mm，安装后两侧缝隙仅有亚毫米的间隙，装配过程对柔性提出较高要求。目前，针对精密元件的装校工作，主要还是依靠人工装校为主，除了带来洁净度难以控制外，装配工艺一致性差和装配精度难控制；此外，人工装校容易发生磕碰，造成元件损伤，并且安装对准时，需要不停的微调精本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于精密元件装校的柔性装配方法，其特征在于按照以下步骤进行：S1：机器人获取采用元件采集器得到的精密元件轮廓、精密元件姿态和精密元件所在位置，并确定该精密元件的安装拾取点组、精密元件的对准特征点组和元件中心点；采用安装位采集器获取安装位轮廓、安装位姿态、安装位所在位置和安装位的对准特征点组；其中，所述安装拾取点组所在平面根据所述精密元件轮廓和安装位轮廓进行确定；S2：机器人根据步骤S1得到的精密元件轮廓、精密元件姿态、精密元件所在位置、安装拾取点组、安装位轮廓、安装位姿态、安装位所在位置，结合拾取器初始位置规划出机器人拾取器从初始位置到精密元件所在位置再到安装位所在位置的拾取安装路径；...

【技术特征摘要】
1.一种用于精密元件装校的柔性装配方法，其特征在于按照以下步骤进行：S1：机器人获取采用元件采集器得到的精密元件轮廓、精密元件姿态和精密元件所在位置，并确定该精密元件的安装拾取点组、精密元件的对准特征点组和元件中心点；采用安装位采集器获取安装位轮廓、安装位姿态、安装位所在位置和安装位的对准特征点组；其中，所述安装拾取点组所在平面根据所述精密元件轮廓和安装位轮廓进行确定；S2：机器人根据步骤S1得到的精密元件轮廓、精密元件姿态、精密元件所在位置、安装拾取点组、安装位轮廓、安装位姿态、安装位所在位置，结合拾取器初始位置规划出机器人拾取器从初始位置到精密元件所在位置再到安装位所在位置的拾取安装路径；其中该拾取安装路径包括拾取器行走路径和拾取器姿态调节路径；S3：机器人拾取器根据所述安装拾取点组、拾取安装路径对精密元件进行拾取，通过元件采集器对所述精密元件轮廓和元件中心点进行修正后，再将所述精密元件移动到所述安装位对准点，并使所述精密元件轮廓与所述安装位轮廓平行，且精密元件的对准特征点组和安装位的对准特征点组的对准特征点一一对应；S4：机器人根据精密元件的对准特征点组和安装位的对准特征点组，采用对准采集器获取一一对应的对准特征点之间的轮廓距离Ln，其中n为对准特征点序号，n＝1,2,3,4,…，对准特征点个数大于等于2；S5：机器人控制精密元件进行轮廓正投影重合移动，使所有轮廓距离Ln＞0；S6：机器人控制精密元件进行缝隙校准移动，使任意两个特征点的轮廓距离差值满足：|ΔL|＜L0；其中，L0为间隙校准值；S7：机器人控制精密元件移向所述安装位，使精密元件嵌入所述安装位内。2.根据权利要求1所述的一种用于精密元件装校的柔性装配方法，其特征在于：在步骤S1中，所述精密元件轮廓、精密元件所在位置、安装拾取点组、精密元件的对准特征点组、元件中心点、安装位轮廓、精密元件姿态和安装位所在位置、安装位姿态、安装位的对准特征点组通过建立空间坐标系对进行限定。3.根据权利要求1所述的一种用于精密元件装校的柔性装配方法，其特征在于：所述拾取器或为真空拾取器；或为磁力拾取器；或为静电场拾取器。4.根据权利要求1所述的一种用于精密元件装校的柔性装配方法，其特征在于：所述元件采集器、安装位采集器、对准采集器组成位姿信息采集单元；所述元件采集器、安装位采集器、对准采集器或为CCD图像传感器；或为激光位移传感器。5.根据权利要求1所述的一种用于精密元件装校的柔性装配方法，其特征在于在步骤S5中，机器人控制精密元件进行轮廓正投影重合移动的具体步骤为：S51：设定轮廓重合移动微调距离s；S52：对所有轮廓距离Ln进行校对，若轮廓距离Ln存在负值，进入步骤S53；否则跳出轮廓重合移动步骤；S53：设定轮廓距离Ln为负值且最小的精密元件的对准特征点为移动特征点；S54：机器人控制精密元件沿该移动特征点到元件中心点的方向轮廓重合移动微调距离s后...

【专利技术属性】
技术研发人员：全旭松，张尽力，刘长春，徐旭，姚高明，裴国庆，叶朗，独伟锋，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心，江苏西顿科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51