【技术实现步骤摘要】
一种用于机器人研抛加工的高精度力位混合控制装置
本专利技术属于机器人加工恒力控制
，更具体地，涉及一种用于机器人研抛加工的高精度力位混合控制装置。
技术介绍
随着产品对性能的要求越来越高和结构日趋复杂，大型复杂曲面零件在航空航天、能源动力等领域的应用越来越广泛，并对其加工几何精度、表面质量等提出了更高的要求。针对大型复杂曲面零件的表面研抛加工，采用工业机器人逐步替代手工作业方式已势在必行。然而，由于往往难以获得复杂曲面零件的准确几何形状，导致机器人的加工路径偏离其名义曲面，同时考虑到机器人的重复定位误差、工件的装夹误差和研抛力的控制要求，仅仅依靠工业机器人难以保证研抛加工的精度和质量，因此在其末端安装力位混合控制装置十分必要。通过具有柔顺性的力位混合控制装置，工业机器人可自适应地补偿路径偏差、重复定位误差和装夹误差，并实现研抛力的精确控制。目前，力位混合控制装置可分为气缸驱动式和电机驱动式两种类型。已形成产品的气缸驱动式装置有奥地利的Ferrobotics和美国的PushCorp，力控精度较高，技术已趋于成熟，...
【技术保护点】
1.一种用于机器人研抛加工的高精度力位混合控制装置，其特征在于，该高精度力位混合控制装置包括连接法兰(1)、端盖(2)、力传感器(13)、动态倾角传感器(4)、主动力控模块、传动模块及金属壳体(15)，其中：/n所述连接法兰(1)用于将所述力位混合控制装置与工业机器人的末端连接；/n所述端盖(2)的上端与所述连接法兰(1)连接，其下端用于固定所述力传感器(13)、动态倾角传感器(4)和金属壳体(15)；/n所述力传感器(13)通过力传感器上端安装板(14)与所述端盖(2)连接，用于测量研抛加工中的轴向接触力，并将该轴向接触力信号反馈给所述主动力控模块的控制单元，建立具有力反...
【技术特征摘要】
1.一种用于机器人研抛加工的高精度力位混合控制装置，其特征在于，该高精度力位混合控制装置包括连接法兰(1)、端盖(2)、力传感器(13)、动态倾角传感器(4)、主动力控模块、传动模块及金属壳体(15)，其中：
所述连接法兰(1)用于将所述力位混合控制装置与工业机器人的末端连接；
所述端盖(2)的上端与所述连接法兰(1)连接，其下端用于固定所述力传感器(13)、动态倾角传感器(4)和金属壳体(15)；
所述力传感器(13)通过力传感器上端安装板(14)与所述端盖(2)连接，用于测量研抛加工中的轴向接触力，并将该轴向接触力信号反馈给所述主动力控模块的控制单元，建立具有力反馈的闭环控制结构，从而实现接触力的柔顺控制；
所述动态倾角传感器(4)通过动态倾角传感器安装板(3)与所述端盖(2)连接，用于检测该力位混合控制装置随机器人末端运动时的空间位姿，从而进行重力补偿；
所述主动力控模块的上端与所述力传感器(13)连接，包括音圈电机(6)、位移测量组件(11)、电机导向组件(8)及控制单元，所述音圈电机(6)包括定子与动子，其定子与所述力传感器(13)连接，其动子与所述传动模块连接，用于驱动所述传动模块柔顺运动；所述位移测量组件(11)用于检测所述音圈电机(6)的动子瞬时位置，并将该瞬时位置信号反馈给所述主动力控模块的控制单元，建立具有位置反馈的闭环控制结构，从而实现位置的柔顺控制；所述电机导向组件(8)用于所述音圈电机(6)的运动导向，并且承受研抛工具的转动摩擦力；所述控制单元与所述力传感器(13)、所述动态倾角传感器(4)以及所述音圈电机(6)的驱动器连接；
所述传动模块通过传动板(9)与所述主动力控模块的下端连接，用于传递所述主动力控模块的音圈电机(6)所输出的位移，从而实现研抛工具的轴向浮动；
所述金属壳体(15)的上端与所述端盖(2)连接，其下端与所述主动力控模块的电机导向组件(8)连接，用于固定花键轴的位置，并且对该力位混合控制装置起到防护作用，从而提高该力位混合控制装置的可靠性与稳定性。
2.如权利要求1所述的用于机器人研抛加工的高精度力位混合控制装置，其特征在于，所述连接法兰(1)、端盖(2)、力传感器(13)、主动力控模块、传动模块及金属壳体(15)的中心轴线均在同一直线上，从而保证力位混合控制装置的轴向单自由度的柔顺浮动。
3.如权利要求1或2所述的用于机器人研抛加工的高精度力位混合控制装置，...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙玉文，王若奇，于洋，牛金波，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21
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