CN109551471B - 用于微装配的精密快换微操作夹持器系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供的用于微装配的精密快换微操作夹持器系统，涉及微装配技术领域，包括多个装配机械手，各个装配机械手均设置在换手支架模块上，并且能通过与机械手快换模块组相互快换配合实现机械手快速更换功能，从而实现多种跨尺度复杂多构型微小零部件的拾取、装配等操作。在装配不同形状、尺寸的微零件时，选择对应的装配机械手进行装配。机械手快换模块组包括机械手快换主模块、快换‑力觉转接块、力觉检测模块、下力觉固定块、上力觉固定块、机械手快换子模块，能够实现不同装配机械手之间快速更换，操作效率高。

Description

用于微装配的精密快换微操作夹持器系统

技术领域

本发明涉及微装配技术领域，具体而言，涉及一种用于微装配的精密快换微操作夹持器系统。

背景技术

现有微零件装配中，会涉及到具有多尺寸、跨尺度、多种类复杂构型、多种构成材料的微型零部件之间的装配，这类复杂微零件难以通过自动装配设备统一、同时进行装配。尤其是在装配过程中，对微型零件的固定、定位、夹持、移动等操作的精确度要求较高，目前常用的人工装配方式效率不高，操作繁琐，对不同形状、尺寸的微零件装配，需要单独使用对应的装配组件，更换麻烦，装配效率和装配质量还有待进一步提高。

有鉴于此，设计制造出一种用于微装配的精密快换微操作夹持器系统，提高装配效率，是目前微零件装配技术领域中急需改善的技术问题。

发明内容

本发明的目的包括提供一种用于微装配的精密快换微操作夹持器系统，包括多个装配机械手，能够实现快速更换不同的装配机械手，以适应不同形状、尺寸的微零件的拾取、夹持、装配，使用范围广，装配效率高。

本发明改善其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。

本发明提供的一种用于微装配的精密快换微操作夹持器系统，包括装配机械手及快换模块，所述装配机械手及快换模块包括第一装配机械手、第二装配机械手、第三装配机械手、第四装配机械手、机械手快换模块组及换手支架模块。每个装配机械手均放置在所述换手支架模块上，且均能与所述机械手快换模块组可拆卸连接。

所述机械手快换模块组包括机械手快换主模块、快换-力觉转接块、力觉检测模块、下力觉固定块、上力觉固定块、机械手快换子模块。

所述力觉检测模块夹设于所述下力觉固定块和所述上力觉固定块之间，所述快换-力觉转接块安装在所述下力觉固定块远离所述上力觉固定块的一侧，所述机械手快换主模块的一侧安装在所述快换-力觉转接块上，另一侧与所述机械手快换子模块连接。

进一步地，所述机械手快换主模块包括两个拉钉气动锁紧孔位、四个主传气孔道、一个定位基准条、多个限位销钉槽和多个定位销钉。所述定位基准条设于所述机械手快换主模块远离所述快换-力觉转接块的一侧的中部，两个所述拉钉气动锁紧孔位和四个所述主传气孔道分别设于所述定位基准条的外围。所述拉钉气动锁紧孔位与所述机械手快换子模块连接，所述主传气孔道用于引导气体流向，所述定位基准条和所述限位销钉槽用于与所述机械手快换子模块连接，所述定位销钉与所述力觉转接块连接。

进一步地，所述机械手快换子模块设有两个气动锁紧式定位拉钉、四个子传气孔道、一个定位基准方槽、多个子限位销钉和一个真空夹持器安装面。所述气动锁紧式定位拉钉与所述拉钉气动锁紧孔位配合连接，所述主传气孔道和所述子传气孔道连通，均用于引导气体流向，在采用真空吸附无损固定时，起到传气的作用。所述定位基准方槽与所述定位基准条配合连接；所述子限位销钉与所述限位销钉槽配合连接。所述真空夹持器安装面用于与各个装配机械手连接。

进一步地，所述换手支架模块包括凹形固定基底座、异四边形加强筋板和基准上台面。所述基准上台面的上表面设有换手工位、辅助定位槽和真空吸附固定孔，所述真空吸附固定孔设于所述辅助定位槽内。所述换手工位用于放置装配机械手。

进一步地，所述第一装配机械手包括孔形中空真空吸附夹持器，所述孔形中空真空吸附夹持器与所述机械手快换子模块的所述真空夹持器安装面连接。所述孔形中空真空吸附夹持器包括毫米级孔径真空吸附孔、毫米级孔径真空储气腔、柱侧基平面真空传气孔、高刚性第一夹持器主体、第一十字定位基准条、第一定位安装孔。所述毫米级孔径真空吸附孔、所述毫米级孔径真空储气腔、所述柱侧基平面真空传气孔位于所述高刚性第一夹持器主体的一端，所述第一十字定位基准条、所述第一定位安装孔位于所述高刚性第一夹持器主体的另一端。所述第一十字定位基准条与所述换手工位配合。

进一步地，第二装配机械手包括孔形异构网状真空吸附夹持器，所述孔形异构网状真空吸附夹持器与所述机械手快换子模块的所述真空夹持器安装面连接。所述孔形异构网状真空吸附夹持器包括孔形异构网状真空吸附孔、孔形异构真空储气腔、方体基平面真空传气孔、高刚性第二夹持器主体、第二十字定位基准条、第二定位安装孔。所述孔形异构网状真空吸附孔、所述孔形异构真空储气腔、所述方体基平面真空传气孔位于所述高刚性第二夹持器主体的一端，所述第二十字定位基准条、所述第二定位安装孔位于所述高刚性第二夹持器主体的另一端。所述第二十字定位基准条与所述换手工位配合。

进一步地，所述第三装配机械手包括微孔形真空吸附夹持器，所述微孔形真空吸附夹持器与所述机械手快换子模块的所述真空夹持器安装面连接；所述微孔形真空吸附夹持器包括微米级孔径真空吸附孔、微米级孔径真空储气腔、主体侧基平面真空传气孔、高刚性第三夹持器主体、第三十字定位基准条、第三定位安装孔-。所述微米级孔径真空吸附孔、所述微米级孔径真空储气腔、所述主体侧基平面真空传气孔位于所述高刚性第三夹持器主体的一端，所述第三十字定位基准条、所述第三定位安装孔-位于所述高刚性第三夹持器主体的另一端。所述第三十字定位基准条与所述换手工位配合。

进一步地，所述第四装配机械手包括条形长真空腔吸附夹持器，所述条形长真空腔吸附夹持器与所述机械手快换子模块的所述真空夹持器安装面连接。所述条形长真空腔吸附夹持器包括条形长真空腔吸附孔、条形长真空腔储气腔、方腔基平面真空传气孔、高刚性第四夹持器主体、第四十字定位基准条、第四定位安装孔-；所述条形长真空腔吸附孔、所述条形长真空腔储气腔、所述方腔基平面真空传气孔位于所述高刚性第四夹持器主体的一端，所述第四十字定位基准条、所述第四定位安装孔位于所述高刚性第四夹持器主体的另一端。所述第四十字定位基准条与所述换手工位配合。

进一步地，所述力觉转接块采用一块椭圆异形转接板，设有限位固定区、螺钉固定区、气传输让位区，所述限位固定区与所述机械手快换主模块连接，所述螺钉固定区与所述下力觉固定块连接，所述气传输让位区的设置便于实现快速传气功能。

进一步地，所述机械手快换主模块设有自动机械锁紧装置。

本发明提供的用于微装配的精密快换微操作夹持器系统具有以下几个方面的有益效果：

本发明提供的用于微装配的精密快换微操作夹持器系统，包括多个装配机械手，各个装配机械手均设置在换手支架模块上，并且能通过与机械手快换模块组相互快换配合实现机械手快速更换功能，从而实现多种跨尺度复杂多构型微小零部件的拾取、装配等操作。在装配不同形状、尺寸的微零件时，选择对应的装配机械手进行装配。机械手快换模块组包括机械手快换主模块、快换-力觉转接块、力觉检测模块、下力觉固定块、上力觉固定块、机械手快换子模块，能够实现不同装配机械手之间快速更换，操作效率高。该用于微装配的精密快换微操作夹持器系统结构简单，可以实现快速更换不同的装配机械手，以适应不同形状、尺寸的微零件的拾取、装配，使用范围广，装配效率高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明具体实施例提供的用于微装配的精密快换微操作夹持器系统的整体结构示意图；

图2为本发明具体实施例提供的用于微装配的精密快换微操作夹持器系统的机械手快换模块组的快换效果结构示意图；

图3为本发明具体实施例提供的用于微装配的精密快换微操作夹持器系统的机械手快换模块组的分解结构示意图；

图4为本发明具体实施例提供的用于微装配的精密快换微操作夹持器系统的换手支架模块的结构示意图；

图5为本发明具体实施例提供的用于微装配的精密快换微操作夹持器系统的第一装配机械手结构示意图及孔形中空真空吸附夹持器的剖视图；

图6为本发明具体实施例提供的用于微装配的精密快换微操作夹持器系统的第二装配机械手结构示意图及孔形异构网状真空吸附夹持器剖视图；

图7为本发明具体实施例提供的用于微装配的精密快换微操作夹持器系统的第三装配机械手结构示意图及微孔形真空吸附夹持器的剖视图；

图8为本发明具体实施例提供的用于微装配的精密快换微操作夹持器系统的第四装配机械手结构示意图及条形长真空腔吸附夹持器的剖视图。

图标：32装配机械手及快换模块；32-1第一装配机械手；32-2第二装配机械手；32-3第三装配机械手；32-4第四装配机械手；32-0机械手快换模块组；23换手支架模块；12-力觉检测模块；32-5机械手快换主模块；32-6快换-力觉转接块；32-8-上力觉固定块；32-9-下力觉固定块；32-10机械手快换子模块；32-51拉钉气动锁紧孔位；32-52主传气孔道；32-53定位基准条；32-54限位销钉槽；32-55定位销钉；32-61限位固定区；32-62螺钉固定区；32-63气传输让位区；32-101气动锁紧式定位拉钉；32-102子传气孔道；32-103定位基准方槽；32-104子限位销钉；32-105真空夹持器安装面；32-13第一快换子模块；32-23第二快换子模块；32-33第三快换子模块；32-43第四快换子模块；23-4凹形固定基底座；23-5异四边形加强筋板；23-6基准上台面；23-2换手工位；23-1辅助定位槽；23-3真空吸附固定孔；32-11孔形中空真空吸附夹持器；32-111毫米级孔径真空吸附孔；32-112毫米级孔径真空储气腔；32-113柱侧基平面真空传气孔；32-114高刚性第一夹持器主体；32-115第一十字定位基准条；32-116第一定位安装孔；32-132第一子传气孔道；32-135第一真空夹持器安装面；32-21孔形异构网状真空吸附夹持器；32-211孔形异构网状真空吸附孔；32-212孔形异构真空储气腔；32-213方体基平面真空传气孔；32-214高刚性第二夹持器主体；32-215第二十字定位基准条；32-216第二定位安装孔；32-232第二子传气孔道；32-235第二真空夹持器安装面；32-31微孔形真空吸附夹持器；32-311微米级孔径真空吸附孔；32-312微米级孔径真空储气腔；32-313主体侧基平面真空传气孔；32-314高刚性第三夹持器主体；32-315第三十字定位基准条；32-316第三定位安装孔；32-332第三子传气孔道；32-335第三真空夹持器安装面；32-41条形长真空腔吸附夹持器；32-411条形长真空腔吸附孔；32-412条形长真空腔储气腔；32-413方腔基平面真空传气孔；32-414高刚性第四夹持器主体；32-415第四十字定位基准条；32-416第四定位安装孔；32-432第四子传气孔道；32-435第四真空夹持器安装面；23-21第一换手工位；23-22第二换手工位；23-23第三换手工位；23-24第四换手工位。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是本发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本发明的“第一”、“第二”等，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参照图1，本实施例提供的一种用于微装配的精密快换微操作夹持器系统，核心结构为装配机械手及快换模块32，装配机械手及快换模块32包括：第一装配机械手32-1、第二装配机械手32-2、第三装配机械手32-3、第四装配机械手32-4、机械手快换模块组32-0及换手支架模块23。各个装配机械手均放置在换手支架模块23上，通过与机械手快换模块组32-0可拆卸连接，相互快换配合实现装配机械手快速更换功能，从而实现多种跨尺度复杂多构型微小零部件的拾取、装配等操作。

具体的，请参照图2和图3，机械手快换模块组32-0包括机械手快换主模块32-5、快换-力觉转接块32-6、力觉检测模块12、下力觉固定块32-8、上力觉固定块32-9、机械手快换子模块32-10。力觉检测模块12夹设于下力觉固定块32-8和上力觉固定块32-9之间，快换-力觉转接块32-6安装在下力觉固定块32-8远离上力觉固定块32-9的一侧，机械手快换主模块32-5的一侧安装在快换-力觉转接块32-6上，另一侧与机械手快换子模块32-10连接。力觉检测模块12可以是高精度力觉传感器，具有六个自由度的微力检测和微力矩检测功能，用于对微装配过程中的微力信息进行实时在线监测，同时用于判断微装配零件的装配位置到位信息。

机械手快换主模块32-5包括两个拉钉气动锁紧孔位32-51、四个主传气孔道32-52、一个定位基准条32-53、多个限位销钉槽32-54和多个定位销钉32-55。定位基准条32-53设于机械手快换主模块32-5远离快换-力觉转接块32-6的一侧的中部，两个拉钉气动锁紧孔位32-51和四个主传气孔道32-52分别设于定位基准条32-53的外围。限位销钉槽32-54设于机械手快换主模块32-5的侧缘，定位销钉32-55设于机械手快换主模块32-5靠近快换-力觉转接块32-6的一侧。机械手快换主模块32-5用于实现与上述各个装配机械手的快换模块之间的快速更换功能，并具有自动机械锁紧装置，同时可用于给各个机械手进行正负功能气压的传输。

优选地，快换-力觉转接块32-6为一块椭圆异形转接板，椭圆异形转接板上设有限位固定区32-61、螺钉固定区32-62、气传输让位区32-63。限位固定区32-61用于与机械手快换主模块32-5连接，螺钉固定区32-62用于与下力觉固定块32-8连接，气传输让位区32-63的设置便于实现快速传气功能。椭圆异形转接板用于实现机械手快换主模块32-5与力觉检测模块12的主动刚性连接。力觉检测模块12具有6个自由度的微力/力矩检测功能，用于对微装配过程中的微力信息进行实时在线监测，同时用于判断微装配零件的装配位置到位信息。

机械手快换子模块32-10设有两个气动锁紧式定位拉钉32-101、四个子传气孔道32-102、一个定位基准方槽32-103、多个子限位销钉32-104和一个真空夹持器安装面32-105。拉钉气动锁紧孔位32-51用于与机械手快换子模块32-10的气动锁紧式定位拉钉32-101配合连接，主传气孔道32-52和子传气孔道32-102连通，均用于引导气体流向，在采用真空吸附无损固定时，起到传气的作用。定位基准条32-53与机械手快换子模块32-10上的定位基准方槽32-103对应设置，可以实现相互配合。限位销钉槽32-54用于与机械手快换子模块32-10上的子限位销钉32-104对应设置，可以实现相互配合。定位销钉32-55用于与快换-力觉转接块32-6连接，真空夹持器安装面32-105用于与各个装配机械手连接。

容易理解的，机械手快换子模块32-10的数量为四个，分别为第一快换子模块32-13、第二快换子模块32-23、第三快换子模块32-33、第四快换子模块32-43，四个机械手快换子模块32-10的具体结构和功能均相同。即第一装配机械手32-1中的为第一快换子模块32-13，第二装配机械手32-2中的为第二快换子模块32-23，第三装配机械手32-3中的为第三快换子模块32-33，第四装配机械手32-4中的为第四快换子模块32-43。

请参照图4，换手支架模块23包括凹形固定基底座23-4、异四边形加强筋板23-5和基准上台面23-6。异四边形加强筋板23-5用于提高凹形固定基底座23-4和基准上台面23-6的强度，凹形固定基底座23-4上设有安装孔，用于将凹形固定基底座23-4固定到工作台或其它零部件上。基准上台面23-6的上表面设有专门的换手工位23-2、辅助定位槽23-1和真空吸附固定孔23-3，真空吸附固定孔23-3设于辅助定位槽23-1内。换手工位23-2用于放置装配机械手，辅助定位槽23-1用于在装配机械手放入换手工位23-2时起定位作用，真空吸附固定孔23-3用于固定装配机械手。基准上台面23-6可以实现不同的装配机械手顺利无差别放置于换手工位23-2内，并通过辅助定位槽23-1精准定位放置，由真空吸附固定孔23-3牢牢吸附固定。优选地，换手工位23-2有四个，即第一换手工位23-21、第二换手工位23-22、第三换手工位23-23、第四换手工位23-24，分别用于放置第一装配机械手32-1、第二装配机械手32-2、第三装配机械手32-3和第四装配机械手32-4。换手工位23-2可无差别预先存放多个不同种类的机械手，并可分别实现快速换手功能。每个换手工位23-2中均等量布置有辅助定位槽23-1和真空吸附固定孔23-3。当然，换手工位23-2和装配机械手的数量并不仅限于此，也可以适当地增加或减少，这里不作具体限定。

请参照图5，第一装配机械手32-1包括孔形中空真空吸附夹持器32-11，孔形中空真空吸附夹持器32-11与机械手快换子模块32-10的真空夹持器安装面32-105连接。孔形中空真空吸附夹持器包括毫米级孔径真空吸附孔32-111、毫米级孔径真空储气腔32-112、柱侧基平面真空传气孔32-113、高刚性第一夹持器主体32-114、第一十字定位基准条32-115、第一定位安装孔32-116。毫米级孔径真空吸附孔32-111、毫米级孔径真空储气腔32-112、柱侧基平面真空传气孔32-113位于高刚性第一夹持器主体32-114的一端，第一十字定位基准条32-115、第一定位安装孔32-116位于高刚性第一夹持器主体32-114的另一端。第一十字定位基准条32-115与换手支架模块23的第一换手工位23-21配合，在辅助定位槽23-1和真空吸附固定孔23-3的配合下完成精准固定。第一快换子模块32-13包括两个气动锁紧式定位拉钉32-101、四个第一子传气孔道32-132、一个定位基准方槽32-103、子限位销钉32-104和第一真空夹持器安装面32-135。孔形中空真空吸附夹持器32-11适用于夹持毫米级的圆柱形端头的零件，即与毫米级孔径真空吸附孔32-111对应的微零件，气源经主传气孔道32-52、子传气孔道32-102和柱侧基平面真空传气孔32-113到达毫米级孔径真空储气腔32-112，实现正压或负压气体的传导，以实现对微零件的夹持和释放功能。

请参照图6，第二装配机械手32-2包括孔形异构网状真空吸附夹持器32-21，孔形异构网状真空吸附夹持器32-21与机械手快换子模块32-10的真空夹持器安装面32-105连接。孔形异构网状真空吸附夹持器32-21包括孔形异构网状真空吸附孔32-211、孔形异构真空储气腔32-212、方体基平面真空传气孔32-213、高刚性第二夹持器主体32-214、第二十字定位基准条32-215、第二定位安装孔32-216。孔形异构网状真空吸附孔32-211、孔形异构真空储气腔32-212、方体基平面真空传气孔32-213位于高刚性第二夹持器主体32-214的一端，第二十字定位基准条32-215、第二定位安装孔32-216位于高刚性第二夹持器主体32-214的另一端。第二十字定位基准条32-215与换手支架模块23的第二换手工位23-22配合，在辅助定位槽23-1和真空吸附固定孔23-3的配合下完成精准固定。第二快换子模块32-23包括两个气动锁紧式定位拉钉32-101、四个第二子传气孔道32-232、一个定位基准方槽32-103、子限位销钉32-104、第二真空夹持器安装面32-235。孔形异构网状真空吸附夹持器32-21适用于与孔形异构网状真空吸附孔32-211相适应的微零件，气源经主传气孔道32-52、子传气孔道32-102和方体基平面真空传气孔32-213到达孔形异构真空储气腔32-212，实现正压或负压气体的传导，以实现对微零件的夹持和释放功能。

请参照图7，第三装配机械手32-3包括微孔形真空吸附夹持器32-31，微孔形真空吸附夹持器32-31与机械手快换子模块32-10的真空夹持器安装面32-105连接。微孔形真空吸附夹持器32-31包括微米级孔径真空吸附孔32-311、微米级孔径真空储气腔32-312、主体侧基平面真空传气孔32-313、高刚性第三夹持器主体32-314、第三十字定位基准条32-315、第三定位安装孔32-316。微米级孔径真空吸附孔32-311、微米级孔径真空储气腔32-312、主体侧基平面真空传气孔32-313位于高刚性第三夹持器主体32-314的一端，第三十字定位基准条32-315、第三定位安装孔32-316位于高刚性第三夹持器主体32-314的另一端。第三十字定位基准条32-315与换手支架模块23的第三换手工位23-23配合，在辅助定位槽23-1和真空吸附固定孔23-3的配合下完成精准固定。第三快换子模块32-33包括两个气动锁紧式定位拉钉32-101、四个第三子传气孔道32-332、一个定位基准方槽32-103、子限位销钉32-104、第三真空夹持器安装面32-335。微孔形真空吸附夹持器32-31适用于对微米级柱形端头零件的夹持，即与微米级孔径真空吸附孔32-311相适应的微零件，气源经主传气孔道32-52、子传气孔道32-102和主体侧基平面真空传气孔32-313到达微米级孔径真空储气腔32-312，实现正压或负压气体的传导，以实现对微零件的夹持和释放功能。

请参照图8，第四装配机械手32-4包括条形长真空腔吸附夹持器32-41，条形长真空腔吸附夹持器32-41与机械手快换子模块32-10的真空夹持器安装面32-105连接。条形长真空腔吸附夹持器32-41包括条形长真空腔吸附孔32-411、条形长真空腔储气腔32-412、方腔基平面真空传气孔32-413、高刚性第四夹持器主体32-414、第四十字定位基准条32-415、第四定位安装孔32-416。条形长真空腔吸附孔32-411、条形长真空腔储气腔32-412、方腔基平面真空传气孔32-413位于高刚性第四夹持器主体32-414的一端，第四十字定位基准条32-415、第四定位安装孔32-416位于高刚性第四夹持器主体32-414的另一端。第四十字定位基准条32-415与换手支架模块23的第四换手工位23-24配合，在辅助定位槽23-1和真空吸附固定孔23-3的配合下完成精准固定。第四快换子模块32-43包括两个气动锁紧式定位拉钉32-101、四个第四子传气孔道32-432、一个定位基准方槽32-103、子限位销钉32-104、第四真空夹持器安装面32-435。条形长真空腔吸附夹持器32-41适用于对长条形微零件的夹持，即与条形长真空腔吸附孔32-411相适应的微零件，气源经主传气孔道32-52、子传气孔道32-102和方腔基平面真空传气孔32-413到达条形长真空腔储气腔32-412，实现正压或负压气体的传导，以实现对微零件的夹持和释放功能。

综上所述，本发明提供的用于微装配的精密快换微操作夹持器系统具有以下几个方面的有益效果：

本发明提供的用于微装配的精密快换微操作夹持器系统，包括装配机械手及快换模块32，装配机械手及快换模块32包括第一装配机械手32-1、第二装配机械手32-2、第三装配机械手32-3、第四装配机械手32-4、机械手快换模块组32-0及换手支架模块23。多个装配机械手均能与机械手快换模块组32-0可拆卸连接。在装配不同形状、尺寸的微零件时，选择对应的装配机械手进行装配。机械手快换模块组32-0包括机械手快换主模块32-5、快换-力觉转接块32-6、力觉检测模块12、下力觉固定块32-8、上力觉固定块32-9、机械手快换子模块32-10，能够实现不同装配机械手之间快速更换，操作效率高。该用于微装配的精密快换微操作夹持器系统结构简单，可以实现快速更换不同的装配机械手，以适应不同形状、尺寸的微零件的装配，使用范围广，装配效率高。与目前大多数使用手工操作完成该类型微装配组件的做法相比，该用于微装配的精密快换微操作夹持器系统属于比较前沿的、独一无二的，是一种比较领先的、新颖的夹持装置，能够用于解决完成跨尺度多构型微装配的技术难题，有着广阔的市场应用前景。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改、组合和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于微装配的精密快换微操作夹持器系统，其特征在于，包括装配机械手及快换模块（32），所述装配机械手及快换模块（32）包括第一装配机械手（32-1）、第二装配机械手（32-2）、第三装配机械手（32-3）、第四装配机械手（32-4）、机械手快换模块组（32-0）及换手支架模块（23）；每个装配机械手均放置在所述换手支架模块（23）上，且均能与所述机械手快换模块组（32-0）可拆卸连接；

所述机械手快换模块组（32-0）包括机械手快换主模块（32-5）、快换-力觉转接块（32-6）、力觉检测模块（12）、下力觉固定块（32-8）、上力觉固定块（32-9）、机械手快换子模块（32-10）；

所述力觉检测模块（12）夹设于所述下力觉固定块（32-8）和所述上力觉固定块（32-9）之间，所述快换-力觉转接块（32-6）安装在所述下力觉固定块（32-8）远离所述上力觉固定块（32-9）的一侧，所述机械手快换主模块（32-5）的一侧安装在所述快换-力觉转接块（32-6）上，另一侧与所述机械手快换子模块（32-10）连接；

所述机械手快换主模块（32-5）包括两个拉钉气动锁紧孔位（32-51）、四个主传气孔道（32-52）、一个定位基准条（32-53）、多个限位销钉槽（32-54）和多个定位销钉（32-55）；所述定位基准条（32-53）设于所述机械手快换主模块（32-5）远离所述快换-力觉转接块（32-6）的一侧的中部，两个所述拉钉气动锁紧孔位（32-51）和四个所述主传气孔道（32-52）分别设于所述定位基准条（32-53）的外围；所述拉钉气动锁紧孔位（32-51）与所述机械手快换子模块（32-10）连接，所述主传气孔道（32-52）用于引导气体流向，所述定位基准条（32-53）和所述限位销钉槽（32-54）用于与所述机械手快换子模块（32-10）连接，所述定位销钉（32-55）与所述快换-力觉转接块（32-6）连接；

所述机械手快换子模块（32-10）设有两个气动锁紧式定位拉钉（32-101）、四个子传气孔道（32-102）、一个定位基准方槽（32-103）、多个子限位销钉（32-104）和一个真空夹持器安装面（32-105）；所述气动锁紧式定位拉钉（32-101）与所述拉钉气动锁紧孔位（32-51）配合连接，所述主传气孔道（32-52）和所述子传气孔道（32-102）连通，均用于引导气体流向，在采用真空吸附无损固定时，起到传气的作用；所述定位基准方槽（32-103）与所述定位基准条（32-53）配合连接；所述子限位销钉（32-104）与所述限位销钉槽（32-54）配合连接；所述真空夹持器安装面（32-105）用于与各个装配机械手连接；

所述快换-力觉转接块（32-6）采用一块椭圆异形转接板，设有限位固定区（32-61）、螺钉固定区（32-62）、气传输让位区（32-63），所述限位固定区（32-61）与所述机械手快换主模块（32-5）连接，所述螺钉固定区（32-62）与所述下力觉固定块（32-8）连接，所述气传输让位区（32-63）的设置便于实现快速传气功能。

2.根据权利要求1所述的用于微装配的精密快换微操作夹持器系统，其特征在于，所述换手支架模块（23）包括凹形固定基底座（23-4）、异四边形加强筋板（23-5）和基准上台面（23-6），所述基准上台面（23-6）的上表面设有换手工位（23-2）、辅助定位槽（23-1）和真空吸附固定孔（23-3），所述真空吸附固定孔（23-3）设于所述辅助定位槽（23-1）内；所述换手工位（23-2）用于放置装配机械手。

3.根据权利要求2所述的用于微装配的精密快换微操作夹持器系统，其特征在于，所述第一装配机械手（32-1）包括孔形中空真空吸附夹持器（32-11），所述孔形中空真空吸附夹持器（32-11）与所述机械手快换子模块（32-10）的所述真空夹持器安装面（32-105）连接；所述孔形中空真空吸附夹持器（32-11）包括毫米级孔径真空吸附孔（32-111）、毫米级孔径真空储气腔（32-112）、柱侧基平面真空传气孔（32-113）、高刚性第一夹持器主体（32-114）、第一十字定位基准条（32-115）、第一定位安装孔（32-116）；所述毫米级孔径真空吸附孔（32-111）、所述毫米级孔径真空储气腔（32-112）、所述柱侧基平面真空传气孔（32-113）位于所述高刚性第一夹持器主体（32-114）的一端，所述第一十字定位基准条（32-115）、所述第一定位安装孔（32-116）位于所述高刚性第一夹持器主体（32-114）的另一端；所述第一十字定位基准条（32-115）与所述换手工位（23-2）配合。

4.根据权利要求2所述的用于微装配的精密快换微操作夹持器系统，其特征在于，第二装配机械手（32-2）包括孔形异构网状真空吸附夹持器（32-21），所述孔形异构网状真空吸附夹持器（32-21）与所述机械手快换子模块（32-10）的所述真空夹持器安装面（32-105）连接；所述孔形异构网状真空吸附夹持器（32-21）包括孔形异构网状真空吸附孔（32-211）、孔形异构真空储气腔（32-212）、方体基平面真空传气孔（32-213）、高刚性第二夹持器主体（32-214）、第二十字定位基准条（32-215）、第二定位安装孔（32-216）；所述孔形异构网状真空吸附孔（32-211）、所述孔形异构真空储气腔（32-212）、所述方体基平面真空传气孔（32-213）位于所述高刚性第二夹持器主体（32-214）的一端，所述第二十字定位基准条（32-215）、所述第二定位安装孔（32-216）位于所述高刚性第二夹持器主体（32-214）的另一端；所述第二十字定位基准条（32-215）与所述换手工位（23-2）配合。

5.根据权利要求2所述的用于微装配的精密快换微操作夹持器系统，其特征在于，所述第三装配机械手（32-3）包括微孔形真空吸附夹持器（32-31），所述微孔形真空吸附夹持器（32-31）与所述机械手快换子模块（32-10）的所述真空夹持器安装面（32-105）连接；所述微孔形真空吸附夹持器（32-31）包括微米级孔径真空吸附孔（32-311）、微米级孔径真空储气腔（32-312）、主体侧基平面真空传气孔（32-313）、高刚性第三夹持器主体（32-314）、第三十字定位基准条（32-315）、第三定位安装孔（32-316）；所述微米级孔径真空吸附孔（32-311）、所述微米级孔径真空储气腔（32-312）、所述主体侧基平面真空传气孔（32-313）位于所述高刚性第三夹持器主体（32-314）的一端，所述第三十字定位基准条（32-315）、所述第三定位安装孔（32-316）位于所述高刚性第三夹持器主体（32-314）的另一端；所述第三十字定位基准条（32-315）与所述换手工位（23-2）配合。

6.根据权利要求2所述的用于微装配的精密快换微操作夹持器系统，其特征在于，所述第四装配机械手（32-4）包括条形长真空腔吸附夹持器（32-41），所述条形长真空腔吸附夹持器（32-41）与所述机械手快换子模块（32-10）的所述真空夹持器安装面（32-105）连接；所述条形长真空腔吸附夹持器（32-41）包括条形长真空腔吸附孔（32-411）、条形长真空腔储气腔（32-412）、方腔基平面真空传气孔（32-413）、高刚性第四夹持器主体（32-414）、第四十字定位基准条（32-415）、第四定位安装孔（32-416）；所述条形长真空腔吸附孔（32-411）、所述条形长真空腔储气腔（32-412）、所述方腔基平面真空传气孔（32-413）位于所述高刚性第四夹持器主体（32-414）的一端，所述第四十字定位基准条（32-415）、所述第四定位安装孔（32-416）位于所述高刚性第四夹持器主体（32-414）的另一端；所述第四十字定位基准条（32-415）与所述换手工位（23-2）配合。

7.根据权利要求1所述的用于微装配的精密快换微操作夹持器系统，其特征在于，所述机械手快换主模块（32-5）设有自动机械锁紧装置。