一种惯性器件自动化装配系统技术方案

本发明专利技术公开了一种惯性器件自动化装配系统，包括：底板、侧板、孔零件固定工装、控制系统、以及与控制系统通过网线连接的视觉\倾斜角\力学检测系统、上料机器人、单自由度运动滑台、六自由度运动机构、视觉检测系统滑轨和倾斜角检测系统滑轨；侧板、六自由度运动机构、视觉检测系统滑轨和上料机器人安装在底板上；单自由度运动滑台固定在侧板上；倾斜角检测系统滑轨和孔零件固定工装安装在单自由度运动滑台上；视觉\倾斜角\力学检测系统分别安装在视觉检测系统滑轨、倾斜角检测系统滑轨和六自由度运动机构上。本发明专利技术在完成视觉检测、倾斜角检测、力学检测后实施共三次零件微动调整，以实现薄壁壳体的孔零件与圆柱状的轴零件的精确装配。确装配。确装配。

【技术实现步骤摘要】
一种惯性器件自动化装配系统


[0001]本专利技术属于零件加工
，尤其涉及一种惯性器件自动化装配系统。

技术介绍

[0002]自动化装配是指以自动化机械代替人工劳动的一种装配技术。自动化装配技术以机器人为装配机械，同时需要柔性的外围设备。在装配过程中，自动化装配可完成以下形式的操作：零件传输、定位及其连接；用压装或由紧固螺钉、螺母使零件相互固定；装配尺寸控制以及保证零件连接或固定的质量；输送组装完毕的部件或产品，并将其包装或堆垛在容器中等。自动化装配基于19世纪机械制造业中零部件的标准化和互换性，开始用于小型武器和钟表的生产，随后又应用于汽车工业。在20世纪，美国福特汽车公司首先建立采用运输带的移动式汽车装配线，将工序细分，在各工序上实行专业装配操作，使装配周期缩短了约90％，降低了生产成本。互换性生产和移动装配线的出现和发展，为大批大量生产采用自动化开辟了道路，于是陆续出现了料斗式自动给料器和螺钉、螺母自动拧紧机等简单的自动化装置。在20世纪60年代，随着数字控制技术的迅速发展，出现了自动化程度较高而又有较大适应性的数控装配机，从而有可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种惯性器件自动化装配系统，其特征在于，包括：底板(1)、视觉检测系统(3)、上料机器人(4)、单自由度运动滑台(5)、倾斜角检测系统(6)、侧板(7)、力学检测系统(8)、六自由度运动机构(9)、控制系统(10)、视觉检测系统滑轨(11)、倾斜角检测系统滑轨(12)和孔零件固定工装(13)；侧板(7)、六自由度运动机构(9)、视觉检测系统滑轨(11)和上料机器人(4)安装在底板(1)上；其中，视觉检测系统滑轨(11)位于侧板(7)和上料机器人(4)之间；六自由度运动机构(9)位于侧板(7)和视觉检测系统滑轨(11)之间；单自由度运动滑台(5)固定在侧板(7)靠近上料机器人(4)一侧的侧面上；倾斜角检测系统滑轨(12)和孔零件固定工装(13)垂直安装在单自由度运动滑台(5)上；视觉检测系统(3)安装在视觉检测系统滑轨(11)上，可沿视觉检测系统滑轨(11)移动；倾斜角检测系统(6)安装在倾斜角检测系统滑轨(12)上；力学检测系统(8)安装在六自由度运动机构(9)上；控制系统(10)通过网线分别与视觉检测系统(3)、上料机器人(4)、单自由度运动滑台(5)、倾斜角检测系统(6)、力学检测系统(8)和六自由度运动机构(9)、视觉检测系统滑轨(11)和倾斜角检测系统滑轨(12)连接。2.根据权利要求1所述的惯性器件自动化装配系统，其特征在于，还包括：支架(2)；其中，支架(2)安装在底板(1)上，位于底板(1)的边缘位置处，用于放置待装配的薄壁壳体的孔零件和待装配的圆柱状的轴零件。3.根据权利要求2所述的惯性器件自动化装配系统，其特征在于，自动化装配时，控制系统(10)，用于：控制上料机器人(4)移动至支架(2)上方，从支架(2)上抓取一轴零件(17)后移动至六自由度运动机构(9)上方，将轴零件(17)安装在六自由度运动机构(9)上；控制上料机器人(4)返回支架(2)上方，从支架(2)上抓取一孔零件(16)后移动至孔零件固定工装(13)位置处，将孔零件(16)安装在孔零件固定工装(13)上；启动视觉检测系统(3)，通过视觉检测系统(3)对孔零件(16)和轴零件(17)分别进行成像，得到孔零件成像结果和轴零件成像结果；根据孔零件成像结果和轴零件成像结果，控制六自由度运动机构(9)运动，以调整轴零件(17)的位置，将轴零件(17)与孔零件(16)进行粗对准；控制视觉检测系统(3)撤出，倾斜角检测系统(6)沿倾斜角检测系统滑轨(12)运动至与待装配的轴、孔零件同一轴线的位置；通过倾斜角检测系统(6)测量得到轴零件(17)与孔零件(16)间的相对倾斜角；根据轴零件(17)与孔零件(16)间的相对倾斜角，生成角度调整指令，并根据角度调整指令控制六自由度运动机构(9)运动，调整轴零件(17)的位置，使轴零件(17)的端面与孔零件(16)的端面平行；控制六自由度运动机构(9)和单自由度运动滑台(5)同时运动，以调整轴零件(17)和孔零件(16)的位置，直至轴零件(17)的轴线与孔零件(16)的轴线平行；此时，控制单自由度运动滑台(5)继续移动，使孔零件(16)下行至与轴零件(17)处于临界接触状态后停止；通过六自由度运动机构(9)控制轴零件(17)沿Z轴向上与孔零件(16)进行装配，直至轴零件(17)与孔零件(16)接触；轴零件(17)与孔零件(16)接触后，通过力学检测系统(8)测量得到轴零件(17)与孔零件(16)之间的接触力；根据零件(17)与孔零件(16)之间的接触力，
解算得到轴零件(17)与孔零件(16)之间的相对位置；根据轴零件(17)与孔零件(16)之间的相对位置，控制六自由度运动机构(9)运动，以调整轴零件(17)的位置，将轴零件(17)与孔零件(16)进行精对准，实现轴零件(17)与孔零件(16)的同轴间隙装配。4.根据权利要求3所述的惯性器件自动化装配系统，其特征在于，倾斜角检测系统(6)，包括：激光测距仪A(61)、激光测距仪B(62)、激光测距仪C(63)和转台运动机构(64)；其中，激光测距仪A(61)、激光测距仪B(62)和激光测距仪C(63)经标定后固定在转台运动机构(64)上，转台运动机构(64)安装在倾斜角检测系统滑轨(12)上。5.根据权利要求4所述的惯性器件自动化装配系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘航铖，严小军，惠宏超，李子豪，胡玉龙，
申请(专利权)人：北京航天控制仪器研究所，
类型：发明
国别省市：