【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于机械控制，尤其涉及一种机械随动式夹持装置及其使用方法。
技术介绍
1、在被安装件表面不规则、外形尺寸变化较大的航空用品时，不具备随动结构的夹持器容易划伤被安装件表面，若采用夹持手指机构，则需要对手指进行运动规划和轨迹规划，控制异常复杂。如何在提高夹持器外形适应性的同时降低运动规划造成的控制复杂性，是夹持机构设计过程遇到的一个难题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种可随被安装件表面情况变化的夹持机构及方法，以解决复杂表面航空用品通过机械手进行自动安装过程中，表面易磕碰、运动和轨迹规划过于复杂的问题。
2、有鉴于此，根据本专利技术实施例的一个方面，提供了一种机械随动式夹持装置，包括：两个夹持器10和螺杆机构，其中螺杆机构还包括螺母a1、螺杆2和螺母b3，两个夹持器10顶端分别与螺母a1和螺母b3连接，螺母a1和螺母b3套接于螺杆2，套接部分分别为左右旋螺纹；夹持器10还包括半球球壳13、大号安装珠11、球头限位钉22和第一半球限位盖14；半球球壳13的球形内凹面为多半球形或半球形，大安装珠11嵌套于半球球壳13的球形内凹面内，大安装珠11的半径小于半球球壳13的球形内凹面的半径，且大安装珠11与半球球壳13的球形内凹面同心，使得大安装珠11可在半球球壳13球形内凹面内转动；球头限位钉22沿大安装珠11的径向方向设置，其外端与半球球壳13的滑动抵接；第一半球限位盖14为球环形状，扣接于半球球壳13的球形内凹面的外沿，其内径等于大安装珠11的半径。p>
3、可选地，大安装珠11还嵌套设置有多层安装珠，嵌套方式与大安装珠11一致。
4、可选地，螺杆机构还包括扭矩仪4、电机5和控制器12；电机5输出轴与螺杆2通过扭矩仪4连接，控制器12通过伺服驱动器控制电机旋转。
5、可选地，还包括外形探测器6，外形探测器6采集被安装件的状态，发送至控制器12，控制器12计算得出其外轮廓数据，根据夹持器实时状态，计算电机5旋转角度，控制使夹持器10的张开角度，使其大于被安装件外形。
6、可选地，外形探测器6采集被安装件特征点和置物台特征点，控制器12根据特征点计算得出被安装件7对置物台的相对位置，使用位置坐标的方式表示，从而确定夹持器10初始位置。
7、可选地，球头限位钉22采用耐磨材料加工，硬度不小于45hrc。
8、根据本专利技术实施例的另一个方面，提供了一种机械随动式夹持装置的使用方法，包括使用所述的任一装置，包括：
9、步骤s1：使用外形探测器6探测被安装件7和置物台状态，输送至控制器12；
10、控制器12采集夹持器10初始位置和初始张开状态信息，经计算得出被安装件7外廓尺寸、被安装件与置物台相对位置，向电机5输入用于控制夹持器初始张合度的转向、旋转角度指令，向机械臂输入初始位置移动指令；
11、步骤s2：控制螺杆2旋转方向以控制夹持器10的张开或闭合；
12、步骤s3：螺杆2随电机5旋转过程中，扭矩仪4采集扭矩信息输送给控制器12，控制器12将实施扭矩值与预设值做比较，当扭矩值到达预设值时控制电机5停止；
13、步骤s4：夹持器闭合过程中多个安装珠接触被安装件7，被安装件表面的不平整引起安装珠受力不平衡，使安装珠做旋转运动，直至全部零件受力平衡；
14、可选地，还包括：步骤s5：当扭矩传感器4检测到电机5输出扭矩达到预设值时，控制器12向电机5发送停机指令；
15、步骤s6：控制器12向机械臂发送准备完成信号，等待机械臂进行抬升动作。
16、本专利技术的适用于复杂被夹持表面的机械式随动式夹持机构，采用各种规格不同的安装珠以及与夹持器之间通过球面(或圆柱面)接触的方式，在受力不平衡时可360度方向旋转，当各等级安装珠均到达受力平衡时停止旋转，实现了夹持器可在不进行任何运动轨迹规划控制的情况下，夹持复杂表面的被安装件。通过扭矩仪和外形探测器对系统的实施监测，控制器可通过计算实现对最终夹持力、夹持器初始位置和初始张开程度的控制。既简化了机器人系统控制，同时提高了控制精度，安装珠的外平面设计考虑的防滑的弹性设计方案，可有效避免对被安装件的损伤。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种机械随动式夹持装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，大安装珠(11)还嵌套设置有多层安装珠，嵌套方式与大安装珠(11)一致。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，螺杆机构还包括扭矩仪(4)、电机(5)和控制器(12)；
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，还包括外形探测器(6)，外形探测器(6)采集被安装件的状态，发送至控制器(12)，控制器(12)计算得出其外轮廓数据，根据夹持器实时状态，计算电机(5)旋转角度，控制使夹持器(10)的张开角度，使其大于被安装件外形。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，外形探测器(6)采集被安装件特征点和置物台特征点，控制器(12)根据特征点计算得出被安装件(7)对置物台的相对位置，使用位置坐标的方式表示，从而确定夹持器(10)初始位置。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，球头限位钉(22)采用耐磨材料加工，硬度不小于45HRC。
7.一种机械随动式夹持装置的使用方法，其特征在于，使用如权利要求1-6所述的任一
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种机械随动式夹持装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，大安装珠(11)还嵌套设置有多层安装珠，嵌套方式与大安装珠(11)一致。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，螺杆机构还包括扭矩仪(4)、电机(5)和控制器(12)；
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，还包括外形探测器(6)，外形探测器(6)采集被安装件的状态，发送至控制器(12)，控制器(12)计算得出其外轮廓数据，根据夹持器实时状态，计算电机(5)旋转角度，控制使夹持器(10)的张开角度，...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭硕，李军伟，王磊，杜鑫，纪艳丽，
申请(专利权)人：中国航发北京航科发动机控制系统科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。