多机器人协同柔性药柱组件装配系统及其装配方法技术方案

本发明专利技术提供一种多机器人协同柔性药柱组件装配系统，其包括顶盖上料架

【技术实现步骤摘要】
多机器人协同柔性药柱组件装配系统及其装配方法


[0001]本专利技术属于机械自动化
，特别涉及一种用于多机器人协同柔性药柱组件装配系统及其装配方法
。

技术介绍

[0002]在航空航天领域，药柱组件作为一种易燃易爆产品包括药柱及顶盖
。
药柱内部为易燃化学药品，在人工装配过程中，药柱端部打磨
、
药柱与顶盖装配
、
药柱拿取及存放等工序
。
对人工操作的规程要求极高，危险程度极高
。
操作力度及方式稍有不当，会发生挤压碰撞，易发生爆炸的风险
。
[0003]在自动化装配领域，工业机器人手臂灵活性强
、
重复定位精度高，受人为因素影响较弱，机器人与传感器技术的融合可使装配工作效率提高，防爆机器人的应用可降低装配工作的危险性，通过多机器人协同装配可代替人从事危险性装配工作
。
因此，有必要设计一种多机器人协同柔性药柱组件装配系统及其装配方法
。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种多机器人协同柔性药柱组件装配系统及其装配方法，通过顶盖抓取机器人将顶盖旋转至药柱上，末端执行器上的柔性力控装置控制柔性夹爪的夹持力，避免因夹持力过大而损坏药柱，且机器人能根据力传感器调整末端位置，实现药柱与顶盖自适应装配
。
[0005]本专利技术提供了一种多机器人协同柔性药柱组件装配系统，其包括顶盖上料架
、
涂胶组件
、
打磨组件
、
顶盖抓取机器人
、
末端执行器
、
药柱抓取机器人
、
药柱上料组件和下料固化组件，所述顶盖上料架
、
涂胶组件
、
打磨组件与所述药柱上料组件
、
下料固化组件分别设置在所述顶盖抓取机器人
、
药柱抓取机器人的两侧，所述末端执行器分别通过法兰固定安装到所述顶盖抓取机器人
、
药柱抓取机器人的第六轴上，所述末端执行器设置有柔性力控装置，所述顶盖抓取机器人
、
药柱抓取机器人均通过现场总线与机器人控制装置的编程控制器通信连接，所述机器人控制装置与总控制柜连接；所述末端执行器包括法兰
、
滑台气缸
、
连接板
、
气动滑台
、
柔性夹爪
、
柔性垫和视觉定位相机，所述滑台气缸设置在所述法兰和所述连接板之间，且所述滑台气缸的移动方向与所述药柱的轴向相同，所述气动滑台对称设置在所述连接板上，所述柔性夹爪呈镜像设置在所述气动滑台上且两者通过卡槽滑动连接，所述柔性垫固定在所述柔性夹爪的夹持部，所述视觉定位相机设置在所述滑台气缸侧部；所述柔性力控装置包括气源
、
气动三联件
、
压力传感器
、
气动集成单元
、
压力比例阀和中泄阀，所述气源与所述气动三联件的输入端连接，所述气动三联件的输出端与所述气动集成单元的输入端连接，所述压力传感器设置在所述气动三联件与所述气动集成单元连接的气路上，所述气动集成单元的输出端分别与所述中泄阀的进气端连接，所述中泄阀的出气口分别通过气管与所述滑台气缸
、
柔性夹爪的进气口连接，所述中泄阀与所述滑台气缸
、
柔性夹爪连接的气路上设置有压力比例阀，通过所述压力比例阀控制所述气动滑台的气体流
量，并通过所述滑台气缸的活塞直径和气压获得所述柔性夹爪的夹持力
。
[0006]可优选的是，所述机器人控制装置对所述顶盖抓取机器人
、
药柱抓取机器人做轨迹规划，同时触发顶盖抓取机器人和药柱抓取机器人的动作起始时机，补偿被动力位，保证顶盖抓取机器人和药柱抓取机器人同步且柔顺的完成装配
。
[0007]可优选的是，所述涂胶组件包括涂胶法兰
、
混胶机构
、
送胶机构和出胶嘴，所述混胶机构设置在所述涂胶法兰上方，所述送胶机构的进胶口与所述混胶机构的出胶口连接，所述混胶机构的出胶口与所述出胶嘴连接，所述送胶机构控制所述出胶嘴的出胶量
。
[0008]可优选的是，所述打磨组件的主轴上设有打磨刀具，采用螺旋前进方式对所述药柱端部和顶盖打磨，主轴刀具沿所述药柱端部外缘移动时，浮动打磨刀具能根据所述顶盖和药柱轮廓边缘的形状自动贴合移动，浮动补偿装配误差
。
[0009]可优选的是，所述打磨组件通过打磨参数优化，使得打磨量
、
主轴转速和打磨力能协调调整，完成易爆产品装配的柔性打磨工序
。
[0010]可优选的是，在所述顶盖抓取机器人中，末端执行器的柔性夹爪环绕着顶盖均匀设置有力传感器，所述顶盖抓取机器人根据力传感器的作用压力调整所述末端执行器位置，实现所述顶盖与所述药柱自适应装配
。
[0011]可优选的是，所述视觉定位相机识别顶盖和药柱的标记点，获得标记点相对于机器人的位置信息，将位置信息传至所述机器人控制装置，控制所述顶盖抓取机器人
、
药柱抓取机器人定位抓取
。
[0012]可优选的是，所述药柱抓取机器人采用方波形轨迹，从而减少机器人翻转摆动对所述药柱的冲击
。
[0013]本专利技术的第二方面，提供一种用于前述多机器人协同柔性药柱组件装配系统的装配方法，包括以下步骤：
[0014]S1、
将顶盖从隔离围栏上料口放置在顶盖上料架上，将药柱上料组件运至药柱抓取机器人工作区，顶盖抓取机器人和药柱抓取机器人采用运动时间同步控制策略，顶盖抓取机器人和药柱抓取机器人初始化，运行至起始点；
[0015]S2、
顶盖抓取机器人从顶盖上料架上抓取顶盖，前往打磨组件打磨处理，再前往涂胶组件进行涂胶，涂胶完成后将顶盖运至待装配区；
[0016]S3、
药柱抓取机器人从药柱上料组件抓取药柱，前往打磨组件打磨处理，再前往涂胶组件进行涂胶，涂胶完成后将药柱运至待装配区；
[0017]S4、
完成打磨和涂胶后，采用药柱固定
、
抓取顶盖装配的控制策略，药柱抓取机器人运行至装配位置保持不动，顶盖抓取机器人将顶盖旋转装配至药柱上，且装配中根据力传感器实现顶盖与药柱自适应装配，使粘结剂涂覆均匀，完成顶盖与药柱装配；
[0018]S5、
顶盖抓取机器人松开顶盖，药柱抓取机器人将装配好的药柱放在下料固化组件上，顶盖抓取机器人和药柱抓取机器人解除同步和速度耦合关系回到起始点
。
[0019]本专利技术的特点和有益效果是：
[0020]1、
本专利技术提供多机器人协同柔性药柱组件装配系统，通过末端执行器上的柔性力控装置，有效降低刚性机器手臂装配的风险，控制柔性夹爪的夹持力，避免因夹持力过大而损坏药柱，且末本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种多机器人协同柔性药柱组件装配系统，其特征在于，其包括顶盖上料架
、
涂胶组件
、
打磨组件
、
顶盖抓取机器人
、
末端执行器
、
药柱抓取机器人
、
药柱上料组件和下料固化组件，所述顶盖上料架
、
涂胶组件
、
打磨组件与所述药柱上料组件
、
下料固化组件分别设置在所述顶盖抓取机器人
、
药柱抓取机器人的两侧，所述末端执行器分别通过法兰固定安装到所述顶盖抓取机器人
、
药柱抓取机器人的第六轴上，所述末端执行器上设置有柔性力控装置，所述顶盖抓取机器人
、
药柱抓取机器人均通过现场总线与机器人控制装置的编程控制器通信连接，所述机器人控制装置与总控制柜连接；所述末端执行器，其包括法兰
、
滑台气缸
、
连接板
、
气动滑台
、
柔性夹爪
、
柔性垫和视觉定位相机，所述滑台气缸设置在所述法兰和所述连接板之间，且所述滑台气缸的移动方向与所述药柱的轴向相同，所述气动滑台对称设置在所述连接板上，所述柔性夹爪呈镜像设置在所述气动滑台上且两者通过卡槽连接，所述柔性垫固定在所述柔性夹爪的夹持部，所述视觉定位相机设置在所述滑台气缸侧部；所述柔性力控装置，其包括气源
、
气动三联件
、
压力传感器
、
气动集成单元
、
压力比例阀和中泄阀，所述气源与所述气动三联件的输入端连接，所述气动三联件的输出端与所述气动集成单元的输入端连接，所述压力传感器设置在所述气动三联件与所述气动集成单元连接的气路上，所述气动集成单元的输出端分别与所述中泄阀的进气端连接，所述中泄阀的出气口分别通过气管与所述滑台气缸
、
柔性夹爪的进气口连接，所述中泄阀与所述滑台气缸
、
柔性夹爪连接的气路上设置有压力比例阀，通过所述压力比例阀控制所述气动滑台的气体流量，并通过所述滑台气缸的活塞直径和气压获得所述柔性夹爪的夹持力
。2.
根据权利要求1的多机器人协同柔性药柱组件装配系统，其特征在于，所述涂胶组件，其包括涂胶法兰
、
混胶机构
、
送胶机构和出胶嘴，所述混胶机构设置在所述涂胶法兰上方，所述送胶机构的进胶口与所述混胶机构的出胶口连接，所述混胶机构的出胶口与所述出胶嘴连接，所述送...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玉如，张斌，张明华，于克勤，王俊，
申请(专利权)人：上海航天化工应用研究所北京长城航空测控技术研究所有限公司北京瑞赛长城航空测控技术有限公司，
类型：发明
国别省市：