一种开口销装配机器人和开口销装配方法组成比例

本申请涉及机器人的技术领域，尤其涉及一种开口销装配机器人和开口销装配方法。本申请提供的开口销装配机器人，通过驱动夹持器运动至开口销固定座处，使得夹持器的夹持端对准开口销；然后，夹持器夹持住开口销并移动至螺栓的销孔，使得开口销的两条支腿与螺栓的销孔对齐；接着，夹持器夹持住开口销，机械臂运动使得开口销的开口端插入螺栓的销孔中，随后，夹持器释放开口销；最后，夹持器移动至开口销的非开口端，夹持器顶推开口销的非开口端，使得开口销完全插入螺栓的销孔中。本申请提供了一种开口销装配机器人和开口销装配方法，能克服现有机器人难以抓夹开口销以及无法自动将开口销装配到螺栓销孔的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种开口销装配机器人和开口销装配方法
本申请涉及机器人的
，尤其涉及一种开口销装配机器人和开口销装配方法。
技术介绍
很多作业任务对于工人来说是可以快速、高效的去完成，如对于开口销的装配作业，工人直接捏住开口销就可以将其插入到螺栓销孔中以防止螺栓连接的失效。但是很多作业环境对工人具有很大的伤害与危险，直接采用人工的方式去完成是需要付出极大的成本，所以需要使用机器人去完成。机器人因为其高效、精确和低成本等优势，被广泛的用于各种规模化的工业生产中用于代替人工从事沉重、乏味、重复性的工作，机器人作为一种通用工具，其自由度、灵活性与人手相比还是具有很大差距，因此机器人为了完成作业任务需借助于合适的作业执行机构，并通过特殊的作业方式、作业步骤以尽可能的降低机器人的作业难度，从而保证机器人较高效、高质量的完成作业任务。但机器人基本都是在结构化的环境下从事简单的作业任务。然而随着社会的进步、人力成本的不断上升等因素，诸多对人体有伤害的非结构化环境下的作业任务或危险性高的作业任务急需要机器人代替工人去完成，如高压输电线路中的高空、高危、强电磁辐射下的维护作业、核电站中核辐射环境下的作业等。但是，现有的机器人对R型开口销的装配是有难度和挑战性的，在其自然状态下，由于R型开口销的曲线支腿，使得机器人的夹持器很难抓夹，即使夹上了，由于螺栓销孔直径很小，也无法装配到螺栓销孔中。
技术实现思路
本申请提供了一种开口销装配机器人和开口销装配方法，能克服现有机器人难以抓夹开口销以及无法自动将开口销装配到螺栓销孔的技术问题。有鉴于此，本申请第一方面提供了一种开口销装配机器人，包括：底座、开口销固定座、机械臂、第一快换装置、第二快换装置和夹持器；所述机械臂设置在所述底座上，所述第一快换装置安装在所述机械臂的活动端；所述第二快换装置设置在所述夹持器的非夹持端；所述第一快换装置与所述第二快换装置可拆卸性连接；所述夹持器的夹持端设有夹持槽，所述夹持槽的形状与开口销相匹配，使得所述夹持槽可夹持所述开口销；所述开口销固定座设置在所述底座上，所述开口销的开口端的两条支腿闭合插接在所述开口销固定座的固定孔中。需要说明的是，本申请提供的开口销装配机器人适用于普通开口销和/或R型开口销，普通开口销为对称型开口销，对称型开口销包括两条直线支腿以及将两条直线支腿连接在一起的连接部，R型开口销为非对称型开口销，R型开口销包括直线支腿、曲线支腿以及将直线支腿和曲线支腿连接在一起的连接部，其中，连接部的形状为圆形。作为优选，所述第一快换装置包括第一快换本体、锁紧气口、分离气口和气动推杆组件；所述气动推杆组件设置在所述第一快换本体的第一面上，所述锁紧气口和所述分离气口分别设置在所述第一快换本体的侧壁，且所述锁紧气口和所述分离气口与所述气动推杆组件连通；所述气动推杆组件包括推杆、第一滚珠和第二滚珠；所述推杆为中空桶状结构，所述第一滚珠活动设置在所述推杆的桶壁，所述第二滚珠活动设置在所述推杆的桶壁，所述第一滚珠和所述第二滚珠可沿所述推杆作径向运动；所述锁紧气口和所述分离气口形成第一预置气压差时，使得所述推杆向远离所述机械臂的活动端的方向运动，且所述第一滚珠向远离所述推杆的中心方向径向运动直至突出在所述推杆的桶壁，所述第二滚珠向靠近所述推杆的中心方向径向运动直至内陷在所述推杆中；所述锁紧气口和所述分离气口形成第二预置气压差时，使得所述推杆向靠近所述机械臂的活动端的方向运动，且所述第二滚珠向远离所述推杆的中心方向径向运动直至突出在所述推杆的桶壁，所述第一滚珠向靠近所述推杆的中心方向径向运动直至内陷在所述推杆中；所述机械臂的活动端与所述第一快换本体的第二面固定连接。作为优选，所述第二快换装置包括第二快换本体、第一内凹形面和第二内凹形面；所述第二快换本体设有与所述气动推杆组件相匹配的通道，使得所述气动推杆组件可滑动至所述通道中；所述第一内凹形面设置在所述通道上，所述第一内凹形面与所述第一滚珠相匹配，所述第一滚珠向远离所述推杆的中心方向径向运动时，使得所述第一滚珠卡接固定在所述第一内凹形面中，进而使得所述第一快换装置与所述第二快换装置固定连接；所述第二内凹形面设置在所述通道上，所述第二内凹形面与所述第二滚珠相匹配，所述第二滚珠向远离所述推杆的中心方向径向运动时，使得所述第二滚珠滑动在所述第二内凹形面中，进而使得所述第一快换装置与所述第二快换装置分离。进一步的，本申请的开口销装配机器人，还包括机械臂控制装置、夹持器控制装置、第一端口和第二端口；所述第二端口与所述第一端口相匹配；所述机械臂控制装置设置在所述机械臂中，并所述机械臂控制装置控制所述机械臂的运动；所述夹持器控制装置设置在所述夹持器中，并所述夹持器控制装置控制所述夹持器的夹持运动；所述第一端口设置在所述第一快换装置上，所述第二端口设置在所述第二快换装置上；所述第一端口与所述第二端口电性连接后，使得电源接入所述夹持器，并将内置在所述第一端口和所述第二端口的控制信号分别发送至所述机械臂控制装置和所述夹持器控制装置。作为优选，所述夹持槽为圆弧槽或V形槽。作为优选，所述开口销固定座与所述底座一体成型。作为优选，所述开口销固定座可拆卸固定在所述底座上。作为优选，所述底座还设有螺栓放置板。本申请第二方面提供了一种基于开口销装配机器人装配开口销的方法，包括以下步骤：S101：夹持器运动至开口销固定座处，使得所述夹持器的夹持端对准开口销；其中，所述开口销的开口端的两条支腿闭合固定在所述开口销固定座的固定孔中；S102：所述夹持器夹持住所述开口销并移动至螺栓销孔，使得所述开口销的两条支腿与所述螺栓销孔对齐；S103、所述夹持器夹持住所述开口销，所述机械臂运动使得所述开口销的开口端插入所述螺栓销孔中，随后，所述夹持器释放所述开口销；S104、所述夹持器移动至所述开口销的非开口端，所述夹持器顶推所述开口销的非开口端，使得所述开口销完全插入所述螺栓销孔中。需要说明的是，上述开口销装配机器人装配开口销可以通过现有常规的控制手段控制所述机械臂和所述夹持器完成；在一些实施例中，上述开口销装配机器人装配开口销可以由内置在所述机械臂的运动程序分别控制所述机械臂和所述夹持器完成。作为优选，所述开口销包括直线支腿、曲线支腿、以及将所述直线支腿和所述曲线支腿连接的连接部，所述曲线支腿的形状为波纹状。从以上技术方案可以看出，本申请具有以下优点：本申请设计了一种开口销装配机器人，启动机械臂，驱动夹持器移动至开口销固定座处，使得夹持器的夹持端对准开口销的闭合段；其中，开口销的开口端的两条支腿闭合固定在开口销固定座的固定孔中；然后，机械臂控制夹持器夹持开口销并移动至螺栓的销孔，使得开口销的两条支腿与螺栓的销孔对齐；接着，夹持器夹持开口销，所述机械臂运动使得开口销的开口端插入螺栓的销孔中，随后，夹持器释本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种开口销装配机器人，其特征在于，包括：底座、开口销固定座、机械臂、第一快换装置、第二快换装置和夹持器；/n所述机械臂设置在所述底座上，所述第一快换装置安装在所述机械臂的活动端；/n所述第二快换装置设置在所述夹持器的非夹持端；/n所述第一快换装置与所述第二快换装置可拆卸性连接；/n所述夹持器的夹持端设有夹持槽，所述夹持槽的形状与开口销相匹配，使得所述夹持槽可夹持所述开口销；/n所述开口销固定座设置在所述底座上，所述开口销的开口端的两条支腿闭合插接在所述开口销固定座的固定孔中。/n

【技术特征摘要】
1.一种开口销装配机器人，其特征在于，包括：底座、开口销固定座、机械臂、第一快换装置、第二快换装置和夹持器；
所述机械臂设置在所述底座上，所述第一快换装置安装在所述机械臂的活动端；
所述第二快换装置设置在所述夹持器的非夹持端；
所述第一快换装置与所述第二快换装置可拆卸性连接；
所述夹持器的夹持端设有夹持槽，所述夹持槽的形状与开口销相匹配，使得所述夹持槽可夹持所述开口销；
所述开口销固定座设置在所述底座上，所述开口销的开口端的两条支腿闭合插接在所述开口销固定座的固定孔中。


2.根据权利要求1所述的开口销装配机器人，其特征在于，所述第一快换装置包括第一快换本体、锁紧气口、分离气口、气动推杆组件和连接件；
所述气动推杆组件设置在所述第一快换本体的第一面上，
所述锁紧气口和所述分离气口分别设置在所述第一快换本体的侧壁，且所述锁紧气口和所述分离气口与所述气动推杆组件连通；
所述气动推杆组件包括推杆、第一滚珠和第二滚珠；所述推杆为中空桶状结构，所述第一滚珠活动设置在所述推杆的桶壁，所述第二滚珠活动设置在所述推杆的桶壁，所述第一滚珠和所述第二滚珠可沿所述推杆作径向运动；
所述锁紧气口和所述分离气口形成第一预置气压差时，使得所述推杆向远离所述机械臂的活动端的方向运动，且所述第一滚珠向远离所述推杆的中心方向径向运动直至突出在所述推杆的桶壁，所述第二滚珠向靠近所述推杆的中心方向径向运动直至内陷在所述推杆中；所述锁紧气口和所述分离气口形成第二预置气压差时，使得所述推杆向靠近所述机械臂的活动端的方向运动，且所述第二滚珠向远离所述推杆的中心方向径向运动直至突出在所述推杆的桶壁，所述第一滚珠向靠近所述推杆的中心方向径向运动直至内陷在所述推杆中；
所述机械臂的活动端与所述第一快换本体的第二面固定连接。


3.根据权利要求2所述的开口销装配机器人，其特征在于，所述第二快换装置包括第二快换本体、第一内凹形面和第二内凹形面；
所述第二快换本体设有与所述气动推杆组件相匹配的通道，使得所述气动推杆组件可滑动至所述通道中；
所述第一内凹形面设置在所述通道上，所述第一内凹形面与所述第一滚珠相匹配，所述第一滚珠向远离所述推杆的中心方向径向运动时，使得所述第一滚珠卡接固定在所述第一内凹形面中，进而使得所述第一快换装置与所述第二快换装置固定连接；
所述第二内...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷霆，钟力强，吴昊，麦晓明，王柯，李文胜，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44