一种圆柱体工件销孔对接装配系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种圆柱体工件销孔对接装配系统及方法，该系统包括底座、支撑架、支撑调节机构、工业机器人、3D相机以及控制装置。其中：支撑架与支撑调节机构均滑动配合地安装于底座；支撑架用于支撑圆柱体工件A并调节其位置和姿态；支撑调节机构用于支撑圆柱体工件B并调节其位置和姿态；3D相机安装于工业机器人的末端，用于获取圆柱体工件A端面上的螺栓孔与圆柱体工件B端面上螺栓的位置信息；工业机器人用于调节3D相机的空间位置和姿态；控制装置与支撑架、支撑调节机构、工业机器人以及3D相机信号连接，用于控制支撑架、支撑调节机构、工业机器人以及3D相机动作。该系统自动化程度与可靠性高。与可靠性高。与可靠性高。

【技术实现步骤摘要】
一种圆柱体工件销孔对接装配系统及方法


[0001]本专利技术涉及工件装配以及机器视觉
，具体涉及一种圆柱体工件销孔对接装配系统及方法。

技术介绍

[0002]销孔连接是机械装配金属结构中的一种重要方式，因其传力明确、定位准确、构造简单、拆装方便、承载能力大等特点而应用广泛。例如，目前国内的中、大尺寸弹药部件大多采用销孔对接方式进行连接，但是仍然以手动装配为主，即在部件对接装配过程中先将部件放置在专用的夹具上面，通过人工手动调整部件位姿并轴向推动部件完成对接，整个对接过程消耗大量劳动力，而且工作效率低下。为了解决人工手动装配的问题，有许多可借鉴的技术方案，比如：
[0003]申请号为201410554949.6的专利技术专利公开了一种发动机大部件自动对接装置，包括运动对接支架组件、姿态调整支架组件、图像测量组件、激光测距传感器组件、倾角传感器组件、步进电机组件和计算机。其利用靶标十字圈图像数据计算部件横向、垂向平移量以及自转量偏差，控制运动机构完成调整运动，重复流程直至靶标十字在预期标定位置误差内；利用倾角传感器数据计算部件垂向偏转本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种圆柱体工件销孔对接装配系统，其特征在于，该系统包括底座、支撑架、支撑调节机构、工业机器人、3D相机以及控制装置；其中：所述支撑架与所述支撑调节机构均滑动配合地安装于所述底座；所述支撑架用于支撑圆柱体工件A并调节其位置和姿态；所述支撑调节机构用于支撑圆柱体工件B并调节其位置和姿态；所述3D相机安装于所述工业机器人的末端，用于获取所述圆柱体工件A端面上的螺栓孔与所述圆柱体工件B端面上螺栓的位置信息；所述工业机器人用于调节所述3D相机的空间位置和姿态；所述控制装置与所述支撑架、所述支撑调节机构、所述工业机器人以及所述3D相机信号连接，用于控制所述支撑架、所述支撑调节机构、所述工业机器人以及所述3D相机动作。2.如权利要求1所述销孔对接装配系统，其特征在于，所述底座的顶部沿长度方向固设有齿条以及条形导轨A；所述支撑架包括第一支撑架与第二支撑架，所述第一支撑架与所述第二支撑架均包括安装底座A、轴向移动滑块A、轴向移动齿轮A、轴向减速机A、轴向移动手轮A、齿条A、上下移动手轮A、螺旋升降机A、左右移动底座A、左右移动手轮A、左右移动导轨A、左右移动滑块A、圆周转动手轮A、圆周转动电机A、圆周减速机A、弧形托架A、弧形滚转体A、滚动轴承A、涡轮A、蜗杆A、齿轮A、弧形齿条A；所述安装底座A的底部通过所述轴向移动滑块A与所述条形导轨A滑动配合；所述轴向移动手轮A与所述轴向减速机A均固定安装于所述安装底座A，所述轴向移动齿轮A与所述齿条A啮合，且所述轴向减速机A的输入轴与所述轴向移动手轮A的输出轴固定连接，所述轴向减速机A的输出轴与所述轴向移动齿轮A固定连接，转动所述轴向移动手轮A可使所述安装底座A沿所述条形导轨A移动；所述螺旋升降机A竖直固定安装于所述安装底座A的顶部，且所述螺旋升降机A的输入端与所述上下移动手轮A的输出轴固定连接，输出端与所述左右移动底座A的底部固定连接，转动所述上下移动手轮A可使所述左右移动底座A沿竖直方向移动；所述左右移动底座A的顶部水平固设有与所述条形导轨A垂直的左右导轨A，所述弧形托架A的顶部设有弧形开口，底部通过所述左右移动滑块A与所述左右移动导轨A滑动配合；所述左右移动手轮A的输出轴通过丝杆传动与所述弧形托架A转动连接，转动所述左右移动手轮时，可使所述弧形托架A沿所述左右移动导轨A移动；所述弧形滚转体A为与所述圆柱体工件A形状配合的弧形结构，设置于所述弧形托架A的顶部且所述弧形滚转体A的底部一侧固设有弧形齿条A；所述滚动轴承A弧状布设于所述弧形托架A的内腔，且与所述弧形滚转体A底部的两侧滚动接触；所述齿轮A为两个，其齿顶圆直径大于所述涡轮A齿顶圆直径，且所述涡轮A位于两个所述齿轮A之间，两个所述齿轮A与所述涡轮A通过一平行于条形导轨A的转动轴A一同固定安装于所述弧形托架A的内腔，且两个所述齿轮A与所述弧形齿条A均啮合；所述圆周减速机A为带手摇轴的减速机，其同时接入所述圆周转动手轮A的输出轴以及所述圆周转动电机A的输出轴；所述蜗杆A固定安装于所述弧形托架A的内腔并与所述涡轮A啮合，且所述蜗杆A的输入端与所述圆周减速机A的输出轴固定连接，松开所述圆周减速机A中的涨紧套使所述圆周转动电机A的输出轴与所述圆周减速机A的输入轴脱离时转动所述圆周转动手轮A可使所述蜗杆A转动，所述蜗杆A带动与
其啮合的所述涡轮A转动，所述涡轮A带动与其同轴安装的所述齿轮A转动，所述齿轮A带动与其啮合的所述弧形齿条A转动，所述弧形齿条A带动与其固定连接的所述弧形滚转体A在所述滚动轴承A上绕平行于所述条形导轨A的轴线转动，用于手动模式下调整所述弧形滚转体A的角度；拧紧所述圆周减速机A中的涨紧套使所述圆周转动电机A的输出轴与所述圆周减速机A的输入轴接合时，可通过所述圆周转动电机A驱动所述弧形滚状体A在所述滚动轴承A上绕平行于所述条形导轨A的轴线转动，用于自动模式下调整所述弧形滚状体A的角度。3.如权利要求2所述的销孔对接装配系统，其特征在于，所述第一支撑架与所述第二支撑架均可增设电机实现所述安装底座A的轴向移动、所述左右移动底座A的上下移动与右左右移动。4.如权利要求2所述的销孔对接装配系统，其特征在于，所述第一支撑架与所述第二支撑架中圆周转动电机A的输出轴的连接方式优化为圆周转动电机A的输出轴与所述转动轴A固定连接，此时圆周减速机A可优化可为不带手摇轴的减速机且只接入所述圆周移动手轮A的输出轴。5.如权利要求1所述销孔对接装配系统，其特征在于，所述支撑调节机构包括安装底座B、前支撑架与后支撑架，所述前支撑架与所述后支撑架结构相同并位置对称地安装于所述安装底座B的顶部，且所述前支撑架与所述后支撑架均包括轴向移动滑块B、轴向移动齿轮B、轴向移动手轮B、轴向移动电机B、轴向减速机B、上下移动手轮B、螺旋升降机B、上下移动电机及上下移动减速机、左右移动底座B、左右移动导轨B、左右移动滑块B、左右移动手轮B、左右移动电机B、左右减速机B、弧形托架B、圆周转动手轮B、圆周转动电机B、圆周减速机B、弧形滚转体B、滚动轴承B、涡轮B、蜗杆B、齿轮B以及弧形齿条B；所述安装底座B的底部通过所述轴向移动滑块B与所述条形导轨A滑动配合；所述轴向移动手轮B、所述轴向移动电机B以及所述轴向减速机B均固定安装于所述安装底座B，且所述轴向减速机B为带手摇轴的减速机，其同时接入所述轴向移动手轮B的输出轴与所述轴向移动电机B的输出轴；所述轴向减速机B的输出轴与所述轴向移动齿轮B固定连接，所述轴向移动齿轮B与所述齿条A啮合；松开所述轴向减速机B中的涨紧套使所述轴向移动电机B的输出轴与所述轴向减速机B的输入轴脱离时转动所述轴向移动手轮B可使安装底座B沿所述条形导轨A移动,用于手动模式下调整所述安装底座B在所述条形导轨A上的位置，拧紧所述轴向减速机B中的涨紧套使所述轴向移动电机B的输出轴与所述轴向减速机B的输入轴接合时，可通过所述轴向移动电机B驱动所述安装底座B沿所述条形导轨A移动，用于自动模式下调整所述安装底座B在所述条形导轨A上的位置；所述螺旋升降机B竖直固定安装于所述安装底座B的顶部；所述上下移动手轮B、所述上下移动电机及上下移动减速机均固定安装于所述安装底座B的顶部，且所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘荣华，潘峰，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：