本申请涉及一种末端柔性力控执行装置，其包括连接机构、一级浮动机构、二级浮动机构和传感器机构；连接机构用于固定连接至外部设备；一级浮动机构浮动连接于连接机构内；二级浮动机构浮动连接于一级浮动机构，用于安装操作设备；传感器机构固定连接于二级浮动机构，用于实时测得所述操作设备当前工作状态作用于被操作产品的压力值。本申请具有有助于提高控制机器人末端操作设备的操作力控精确度的效果。效果。效果。
【技术实现步骤摘要】
一种末端柔性力控执行装置
[0001]本申请涉及工业机器人的领域，尤其是涉及一种末端柔性力控执行装置。
技术介绍
[0002]在机械加工领域，零件的去毛刺、倒角和飞边等都需要进行打磨，这是生产中非常重要的工序。传统方法多采用人工打磨，需要大量的人工资源，工作环境恶劣，对作业人员身体伤害很大，而且，作业质量依赖于工作人员长期的经验和熟练程度，打磨质量不能得到保障。随着科技的发展，工业机器人以其灵活性强、控制简单、成本低等优点逐步应用于零件的装配、打磨、抛光等设备，并且有了较好的应用和发展。
[0003]打磨属于机械精加工的范畴，而机器人手臂与被加工工件直接进行接触时往往力度不稳，很容易造成产品瑕疵或者损坏报废，非常影响产品质量和生产效率。所以在机械加工领域需要工业机器人具有接触力的感知和控制力的能力。工业机器人的力控制有主动式力控制和被动式力控制，主动式力控制就是通过调节机器人各个关节力矩来调整末端输出力，被动式力控制是指在工业机器人末端安装力控装置，如传感器等，通过力控装置来调节机器人末端输出力的大小，主动式力控制需要建立复杂的动力学模型，实现起来比较复杂，而且具有迟缓性，所以针对工业机器人末端工具力的大小控制多采用被动式力控制。
[0004]目前，现有的末端力控装置大多采用伺服电机或者气压驱动，气压驱动属于非线性控制，气体响应迟滞，力控精度不高，不能做到快速调节工业机器人末端力的大小，而伺服电机驱动相对于气压驱动响应较快，但是目前使用电机驱动的末端力控装置仍然存在成本较高、柔性较差，响应速度仍需提高的问题。
技术实现思路
[0005]为了有助于提高控制机器人操作力度的精确度，本申请提供一种末端柔性力控执行装置。
[0006]本申请提供的一种末端柔性力控执行装置采用如下的技术方案：一种末端柔性力控执行装置，包括连接机构、一级浮动机构、二级浮动机构和传感器机构；连接机构用于固定连接至外部设备；一级浮动机构浮动连接于连接机构内；二级浮动机构浮动连接于一级浮动机构，用于安装操作设备；传感器机构固定连接于二级浮动机构，用于实时测得所述操作设备作用于被操作产品的压力值。
[0007]通过采用上述技术方案，基于传感器机构的检测结果，如果检测结果与预设的差距比较小的情况下，可以直接启动二级浮动机构进行微调；如果与预设的差距比较大的情况下，可以利用一级浮动组件快速调节二级浮动机构的浮动位置，从而用于调节连接在二级浮动机构上操作设备的浮动位置，从而初步调节操作设备作用于产品的作用力；然后再继续根据传感器机构的实时检测结果，可以再利用二级浮动组件在一级浮动机构调节后的基础上，继续调节操作设备的浮动位置，从而更加精确调节操作设备作用在产品上的作用力；因此可以利用上述结构实现实时调节操作设备的作用力，以及保持恒力作用的目的；且
采用两级浮动调节机构，调节的效率高，响应快，有利于提高控制机器人操作力度的精确度。
[0008]作为优选，所述连接机构包括底部连接法兰和固定连接在底部连接法兰一侧的第一螺纹杆，所述一级浮动机构浮动连接于所述第一螺纹杆，所述底部连接法兰用于连接至机器人。
[0009]通过采用上述技术方案，连接机构用于实现机器人的连接，为一级浮动机构、二级浮动机构和传感器机构提供基础的支撑结构。
[0010]作为优选，所述一级浮动机构包括一级浮动组件、一级传动组件和动力组件，所述动力组件通过所述一级传动组件带动所述一级浮动组件浮动于所述连接机构；所述一级浮动组件包括多个固定基板和固定连接多个所述固定基板的连接柱，所述固定基板对应所述第一螺纹杆的位置均设置有让位通孔；所述动力组件包括驱动电机，所述驱动电机固定连接在所述固定基板上。
[0011]通过采用上述技术方案，固定基板用于为驱动电机提供安装的基础支撑结构，使得一级浮动组件能够利用驱动电机和一级传动组件在第一螺纹杆上浮动。
[0012]作为优选，所述一级传动组件包括主动轮、从动轮和绕设在所述主动轮和所述从动轮上的同步带；所述主动轮连接于所述驱动电机的后输出轴；所述一级传动组件还包括固定螺母座，所述固定螺母座螺纹连接在所述第一螺纹杆上，且固定连接在所述从动轮上。
[0013]通过采用上述技术方案，通过带轮传动实现驱动电机的动力传递，然后通过固定螺母座将带轮传动的转动动作，转换为丝杠运动的直线运动，从而实现了一级浮动机构的浮动动作。
[0014]作为优选，所述一级浮动机构还包括接触连接组件，所述接触连接组件设于所述主动轮和所述驱动电机之间，所述接触连接组件包括电磁离合器和离合器吸片，所述电磁离合器固定连接在所述第一基板上，所述离合器吸片固定连接在所述主动轮靠近所述第一基板的一侧；当所述离合器吸片闭合，所述驱动电机的后输出轴带动所述主动轮转动；反之，当所述离合器吸片未闭合，所述驱动电机的后输出轴不带动所述主动轮转动。
[0015]通过采用上述技术方案，接触连接组件利用电磁离合器用于控制驱动电机与主动轮之间的转动连接，从而不需要使得驱动电机停止，就方便快速停止驱动电机对主动轮的驱动动作。
[0016]作为优选，所述二级浮动机构包括二级浮动组件和二级传动组件，所述二级浮动组件包括电机座板，所述电机座板固定连接在所述驱动电机的外壳上，所述电机座板远离所述驱动电机的一侧固定连接有滑移杆；所述二级浮动组件包括滑移连接在所述滑移杆上的浮动板，所述浮动板上设置有螺纹孔，所述螺纹孔内螺纹连接有螺纹旋杆，所述螺纹旋杆同轴固定连接在所述驱动电机的前输出轴；所述浮动板远离所述电机座板的一侧固定连接有垫块，所述垫块固定连接所述传感器机构。
[0017]通过采用上述技术方案，通过驱动电机的前驱动轴实现对螺纹旋杆的动力控制，然后在利用螺纹旋杆和浮动板上设置的螺纹孔结构实现丝杠原理的位移，从而实现浮动板的浮动，即实现垫块的浮动，进而可以实现传感器机构的浮动，从而有利于实现恒力控制；且当电磁离合器使得离合器吸片未闭合时，此时驱动电机的前输出轴可以继续带动二级浮动机构的浮动，继续调节操作设备作用于产品力的大小。
[0018]作为优选，所述二级浮动机构还包括导向座板，所述导向座板固定连接在所述滑移杆远离所述电机座板的一侧，且所述导向座板对应所述垫块的位置设置有供所述垫块位移的第二让位孔。
[0019]通过采用上述技术方案，导向座板有利于限制浮动板的最大浮动距离，且第二让位孔不容易影响垫块的位移。
[0020]作为优选，所述二级浮动机构还包括同轴减速机，所述同轴减速机设置在所述驱动电机和所述二级浮动组件之间，所述同轴减速机固定安装于所述驱动电机的前输出轴，所述电机座板固定连接在所述同轴减速机的外壳，所述螺纹旋杆同轴固定连接在所述同轴减速机的输出轴。
[0021]通过采用上述技术方案，减速机有利于降低转速，有利于实现精确调节浮动的距离，从而有利于实现恒力的精确控制，减少浮动的次数。
[0022]作为优选，所述传感器机构包括压力传感组件，所述压力传感组件包括后支持板和前支持板，以及固定连接在本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种末端柔性力控执行装置，其特征在于：包括连接机构（1）、一级浮动机构（2）、二级浮动机构（3）和传感器机构（4）；连接机构（1）用于固定连接至外部设备；一级浮动机构（2）浮动连接于连接机构（1）内；二级浮动机构（3）浮动连接于一级浮动机构（2），用于安装操作设备；传感器机构（4）固定连接于二级浮动机构（3），用于实时测得所述操作设备作用于被操作产品的压力值。2.根据权利要求1所述的一种末端柔性力控执行装置，其特征在于：所述连接机构（1）包括底部连接法兰（11）和固定连接在底部连接法兰（11）一侧的第一螺纹杆（13），所述一级浮动机构（2）浮动连接于所述第一螺纹杆（13），所述底部连接法兰（11）用于连接至机器人。3.根据权利要求2所述的一种末端柔性力控执行装置，其特征在于：所述一级浮动机构（2）包括一级浮动组件（21）、一级传动组件（23）和动力组件（22），所述动力组件（22）通过所述一级传动组件（23）带动所述一级浮动组件（21）浮动于所述连接机构（1）；所述一级浮动组件（21）包括多个固定基板和固定连接多个所述固定基板的连接柱（214），所述固定基板对应所述第一螺纹杆（13）的位置均设置有让位通孔（215）；所述动力组件（22）包括驱动电机（221），所述驱动电机（221）固定连接在所述固定基板上。4.根据权利要求3所述的一种末端柔性力控执行装置，其特征在于：所述一级传动组件（23）包括主动轮（231）、从动轮和绕设在所述主动轮（231）和所述从动轮上的同步带（234）；所述主动轮（231）连接于所述驱动电机（221）的后输出轴；所述一级传动组件（23）还包括固定螺母座（236），所述固定螺母座（236）螺纹连接在所述第一螺纹杆（13）上，且固定连接在所述从动轮上。5.根据权利要求4所述的一种末端柔性力控执行装置，其特征在于：所述一级浮动机构（2）还包括接触连接组件，所述接触连接组件设于所述主动轮（231）和所述驱动电机（221）之间，所述接触连接组件包括电磁离合器（241）和离合器吸片（241），所述电磁离合器（241）固定连接在所述第一基板（211）上，所述离合器吸片（241）固定连接在所述主动轮（231）靠近所述第一基板（211）的一侧；当所述离合器吸片（241）闭合，所述驱动电机（221）的后输出轴带动所述主动轮（231...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱俊涛，张哲，刘鹏，徐佳逸，代文举，赵天龙，
申请(专利权)人：上海快点机器人科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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