CN114643561A - 一种圆柱体工件销孔对接装配系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明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。

Description

一种圆柱体工件销孔对接装配系统及方法
技术领域
本发明涉及工件装配以及机器视觉技术领域，具体涉及一种圆柱体工件销孔对接装配系统及方法。
背景技术
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：
申请号为201410554949.6的发明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角度与预期偏差量，控制垂向运动机构减小偏差，利用激光测距传感器数据计算部件横向偏转与预期角偏差，控制横向运动机构减小偏差，最终实现油箱和燃烧室的自动对接控制。
申请号为201610161670.0的发明专利公开了一种大型部件自动对接装配方法及系统，其首先标定伺服调姿定位器在负载条件下的伺服调姿定位器运动学参数，根据对接部件的测量数据建立对接部件的实际数模，通过比较对接部件的实际数模和其理想数模来修正或返工对接部件，之后，标定该对接部件的对接特征点和设置于支撑装置的支撑测量点的相对位置，将该对接部件安装到伺服调姿定位器上并确定其在全局参考坐标系中的位置，而后，采用最佳匹配算法规划对接部件的路径，并反解出伺服调姿定位器的各个轴的驱动量，最后，伺服调姿定位器移动对接部件完成对接装配。
申请号为201610309533.7的发明专利公开了一种用于舱段自动对接的单双目位姿偏差测量方法，其在舱段头和舱段体上分别设定标记点，采用双目测量装置分别检测舱段头和舱段体上标记点在世界坐标系下的三维坐标；并分别获取舱段头和舱段体的标记点的图像；最后进行位姿偏差结算。
申请号为201711270044.6的发明专利公开了一种大型薄壁筒形构件自动对接装配的柔性定位装置，其包括底盘、活动设置于底盘上的至少两对垂向支撑机构、位于垂向支撑机构上的动平台和柔性托架，从而实现对动平台及其柔性托架的六自由度调姿，并具有称重和之心测量等功能，可实现大型薄壁构件的精确对接装配。
申请号为201711294266.1的发明专利公开了一种部件间高精度自动对接的位姿检测方法，该部件间高精度自动对接的位姿检测方法包括：获取第一对接部件表面上的第一待测标志物的坐标；获取第二对接表面上第二待测标志物的坐标；获取第一对接部件的螺栓与螺孔的位姿对应的第一位姿引出部件的第一参考标志物的坐标；获取第二对接部件的螺栓与螺孔的位姿对应的第二位姿引出部件的第二参考标志物的坐标；确定第一参考标志物相对于第一待测标志物的位姿；确定第二参考标志物相对于第二待测标志物的位姿；确定第一对接部件和第二对接部件的位姿差，解决现有技术中部件间对接速度慢、操作负载的问题。
申请号为201711270909.9的发明专利公开了一种舱段类零件自动对接装置及控制方法，其包括六自由度调姿平台、对接测量平台、对接控制平台和对接上位机监控平台等，主要用于不同舱段类零件自动对接和质量质心在线测量，形成具有舱段精准对接、数据实时可视、过程在线控制特征的舱段装配新模式。
但是，以上发明专利所公布的技术方案至少还存在以下技术问题：
(1)缺乏可快速换产的柔性位姿调整机构。具体而言，柔性支撑装置采用成熟的POGO柱、Stewart平台难以满足不同型号不同规格产品的快速换产及柔性装配的需求；
(2)缺少适应工厂无人化作业环境使用的柔性测量系统。具体而言，“激光跟踪仪+靶球”等测量方法存在着操作人员参与度高、测量系统安装位置要求高、不同规格产品适应性差、测量节拍长等问题，不能满足弹药装配车间等火工作业场所无人化以及人机隔离的安全防护要求；
(3)没有考虑到车间连续生产装配的实际问题。具体而言，舱段对接系统基本上是实验室研究或者样机研制为主，并且是以两节舱段对接研究居多，难以适应实际生产中多个部件对接的连续生产装配问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种圆柱体工件销孔对接装配系统及方法，设计一套包括支撑架、支撑调节机构以及3D相机等在内的圆柱体工件销孔对接装配系统，通过控制对接装配系统中支撑调节机构动作实现圆柱体工件的销孔对接，提高国内圆柱体工件特别是国内弹药装配的自动化水平。
本发明采用以下具体技术方案：
一种圆柱体工件销孔对接装配系统，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。
进一步地，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、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与所述左右导轨A滑动配合；所述左右移动手轮A的输出轴通过丝杆螺母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弧状布设于所述滚转托架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通过一平行于导轨A的转动轴A一同固定安装于所述滚转托架A的内腔，且两个所述齿轮A与所述弧形齿条A均啮合；所述周向减速机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固定安装于所述滚转托架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。
进一步地，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的上下移动与左右移动。
进一步地，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；所述支撑调节机构中圆周转动电机B的输出轴的连接方式优化为所述圆周转动电机B的输出轴与所述转动轴B固定连接，此时所述圆周减速机B可为不带手摇轴的减速机且只接入所述圆周移动手轮B的输出轴。
进一步地，所述电机驱动器设置于所述安装底座B上。
进一步地，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B、上下减速机B、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驱动齿轮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A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、所述上下减速机B以及所述上下移动电机B均固定安装于所述安装底座B的顶部，且所述上下减速机B为带手摇轴的减速机，其同时接入所述上下移动手轮B的输出轴与所述上下移动电机B的输出轴；所述螺旋升降机B的输入端与所述上下减速机B的输出轴固定连接，所述螺旋升降机B的输出端与所述左右移动底座B的底部固定连接；松开所述上下减速机B中的涨紧套使所述上下移动手轮B的输出轴与所述上下减速机B的输入轴脱离时转动所述上下移动手轮B可使所述左右移动底座B沿竖直方向移动,拧紧所述上下减速机B中的涨紧套使所述上下移动电机B的输出轴与所述上下减速机B的输入轴接合时，可通过所述上下移动电机B驱动所述左右移动底座B沿竖直方向移动；
所述左右移动底座B的顶部水平固设有与所述导轨A垂直的左右导轨B，所述弧形托架B的顶部设有弧形开口，底部通过所述左右移动滑块B与所述左右导轨B滑动配合；所述左右减速机B为带有手摇轴的减速机，其同时接入所述左右移动手轮B的输出轴与所述左右移动电机B的输出轴，且所述左右减速机B的输出轴通过丝杆螺母传动与所述左右移动底座B转动连接；松开所述左右减速机B中的涨紧套使所述左右移动手轮B的输出轴与所述左右减速机B的输入轴脱离时转动所述左右移动手轮B可使所述左右移动底座B沿所述左右导轨B移动,拧紧所述左右减速机B中的涨紧套使所述左右移动电机B的输出轴与所述左右减速机B的输入轴接合时，可通过所述左右移动电机B驱动所述左右移动底座B沿所述左右导轨B移动；
所述弧形滚转体B为与圆柱体工件B形状配合的弧形结构，设置于所述弧形托架B的顶部且所述弧形滚转体B的底部一侧固设有弧形齿条B；所述滚动轴承B弧状布设于所述滚转托架B的内腔，且与所述弧形滚转体B底部的两侧滚动接触；所述齿轮B为两个，其齿顶圆直径大于所述涡轮B齿顶圆直径，且所述涡轮B位于两个所述齿轮B中间，两个所述齿轮B与所述涡轮B通过一平行于导轨B的转动轴B一同固定安装于所述滚转托架B的内腔，且两个所述齿轮B与所述弧形齿条B均啮合；所述周向减速机B为带手摇轴的减速机，其同时接入所述圆周转动手轮B的输出轴以及所述圆周转动电机B的输出轴；所述蜗杆B固定安装于所述滚转托架B的内腔并与所述涡轮B啮合，且所述蜗杆B的输入端与所述圆周减速机B的输出轴固定连接，松开所述圆周减速机B中的涨紧套使所述圆周转动电机B的输出轴与所述圆周减速机B的输入轴脱离时转动所述圆周转动手轮B可使所述蜗杆B转动，所述蜗杆B带动与其啮合的所述涡轮B转动，所述涡轮B带动与其同轴安装的所述齿轮B转动，所述齿轮B带动与其啮合的所述弧形齿条B转动，所述弧形齿条B带动与其固定连接的所述弧形滚转体B在所述滚动轴承B上绕平行于所述导轨A的轴线转动，用于手动模式下调整所述弧形滚转体B的角度；拧紧所述减速机B中的涨紧套使所述圆周转动电机B的输出轴与所述圆周减速机B的输入轴接合时，可通过所述圆周转动电机B驱动所述弧形滚状体B在所述滚动轴承B上绕平行于所述导轨A的轴线转动，用于自动模式下调整所述弧形滚状体B的角度。
进一步地，所述指示转动的初始位置的结构为位置传感器；
所述位置传感器固设于所述弧形托架A与弧形托架B的侧面，当所述弧形滚状体A与所述弧形滚转体B转动到设置的初始位置时，所述位置传感器发出信号。
一种使用上述销孔对接装配系统实现圆柱体工件销孔对接方法，实现步骤如下：
步骤1：对3D相机坐标系、3D相机坐标系与支撑调节机构坐标系变换关系、以及3D相机与支撑架坐标系变换关系进行标定；
步骤2：使销孔对接装配系统各部件返回设置的初始位置；
步骤3：圆柱体工件A与第二圆柱体工件B上料：
步骤4：通过3D相机获取圆柱体工件A端面的螺栓通孔在支撑架坐标系中的坐标以及圆柱体工件B端面的螺栓在支撑调节机构坐标系中的坐标；
步骤5、以圆柱体工件A为基准，计算对应螺栓通孔的端面圆心坐标与螺栓的端面圆心坐标的偏差，从而获得支撑调节机构中的各电机的转动量；
步骤6、根据各电机的转动量，通过控制装置控制支撑调节机构中各电机转动以调整圆柱体工件B的姿态，若圆柱体工件B的姿态偏差在设定范围内，则完成螺栓与通孔对接，并下料；否则，返回步骤5；
步骤7、重复步骤2-步骤6，完成后续工件的销孔对接。
进一步地，步骤1的具体操作方式包括：
3D相机坐标系标定：在3D相机壳体外侧四周粘贴编码标识，将编码点基准尺放置于3D相机旁边的固定位置，通过工业摄影测量相机拍摄3D相机壳体四周，提取编码点空间坐标，建立3D相机坐标系Ps；
3D相机与支撑调节机构坐标系变换关系标定：在支撑调节机构的四周粘贴编码标识，将编码点基准尺放置于底座，工业机器人将粘贴好编码标识的3D相机运行到可拍摄到圆柱体工件B端面的螺栓的位置，用工业摄影测量相机拍摄3D相机和支撑调节机构四周的编码标识，提取编码点空间坐标，建立3D相机坐标系Ps与支撑调节机构的空间坐标系PW1的变换关系T1；
3D相机与支撑架坐标系变换关系标定：在支撑架的四周粘贴编码标识，将编码点基准尺放置于底座，工业机器人将粘贴好编码标识的3D相机运行到可拍摄到圆柱体工件A端面的螺栓通孔的位置拍照位置，用工业摄影测量相机拍摄3D相机和支撑架四周的编码标识，提取编码点空间坐标，建立3D相机坐标系Ps与支撑架的空间坐标系PW2的变换关系T2。
进一步地，上述步骤5的具体方式为：以圆柱体工件A的螺栓通孔的端面圆心坐标为目标位置，以圆柱体工件B的螺栓的端面圆心坐标为当前值，通过逆解获得支撑调节机构中各电机的转动量。
有益效果：
(1)本发明的圆柱体工件销孔对接装配系统包括支撑架、支撑调节机构、3D相机等，其中支撑架与支撑调节机构可调节圆柱体工件的位置和姿态，并采用工业机器人末端携带3D相机的柔性测量方式，用于获取圆柱体工件端面螺栓孔与螺栓的位置信息，能够适应3D相机不同拍照视角和拍照位置的要求，柔性更好，环境适应能力更强。
(2)本发明的圆柱体工件销孔对接装配系统中的第一支撑架、第二支撑架以及支撑调节机构与底座滑动连接，且第一支撑架、第二支撑架以及支撑调节机构的顶部设置有可灵活转动的弧形托架及弧形滚转体，在进行不同规格的圆柱体工件销孔连接时可以灵活更换不同规格的第一支撑架、第二支撑架以及支撑调节机构或者只更换第一支撑架、第二支撑架以及支撑调节机构中的弧形托架，以实现快速换产。
(3)本发明的圆柱体工件销孔对接装配系统中的底座上设置有第一支撑架与第二支撑架，且第一支撑架与第二支撑架均可进行竖直方向的升降运动，故在实际装配过程中可以根据需要设置更多的支撑架以支撑更多的圆柱体工件，在某一圆柱体工件完成销孔连接后，将其对应的支撑架的高度降低并轴向运行至底座的合适位置，为其它支撑架上的工件的销孔连接腾出位置，解决车间连续生产装配的问题。
(4)本发明基于3D相机采集的通孔和螺栓点云数据，提取螺栓通孔端面圆心、螺栓端面圆心多个特征变量，实现螺栓与螺栓通孔的快速对齐，计算效率更高。
(5)本发明的圆柱体工件销孔对接装配系统中的第一支撑架与第二支撑架均可进行上下、左右、圆周以及与底座同轴的轴向运动，且这些运动既可以通过手动模式进行，也可以通过控制装置控制相应电机完成，提高了系统使用的便利性与可靠度。
附图说明
图1为本发明圆柱体工件销孔对接装配系统的结构示意图；
图2为图1中的底座的结构示意图；
图3为图1中的第一支撑架的结构示意图；
图4为图3的另一角度的结构示意图；
图5为图3中弧形托架A的内部结构示意图；
图6为图1中支撑调节机构的结构示意图；
图7为本发明圆柱体工件销孔对接装配方法的流程图；
图8为图1装配某种弹药时的工作示意图。
其中，1-底座；2-第一支撑架；3-第二支撑架；4-支撑调节机构；5-工业机器人；6-机器人第七轴；7-3D相机；8-控制台；9-底座结构件；10-安装座及地脚螺栓；11-条形导轨A；12-齿条A；13-端面限位块；14-安装底座A；15-轴向移动滑块A；16-缓冲垫A；17-轴向移动齿轮A；18-轴向减速机A；19-轴向移动手轮A；20-轴向移动计数器A；21-上下移动手轮A；22-上下移动计数器A；23-螺旋升降机A；24-导向机构A；25-左右移动底座A；26-左右移动手轮A；27-左右移动计数器A；28-左右移动导轨A；29-左右移动滑块A；30-圆周转动手轮A；31-圆周转动计数器A；32-圆周转动电机A；33-圆周减速机A；34-弧形托架A；35-滚动轴承A；36-弧形滚转体A；37-导静电胶片A；38-位置传感器A；39-弧形刻度尺；40-涡轮组A(包括蜗杆A401与涡轮A402)；41-弧形齿条A；42-丝杆；43-安装底座B；44-轴向移动滑块B；45-缓冲垫B；46-轴向移动齿轮B；47-轴向移动电机B；48-轴向减速机B；49-轴向移动手轮B；50-轴向移动计数器B；51-导向机构B；52-上下移动手轮B；53-上下移动计数器B；54-上下移动电机B540以及上下移动减速机B541；55-左右移动底座B；56-左右移动导轨B；57-左右移动滑块B；58-左右移动手轮B；59-左右移动计数器B；60-左右移动电机B；61-左右减速机B；62-圆周转动手轮B；63-圆周转动计数器B；64-圆周转动电机B；65-圆周减速机B；66-弧形滚转体B；67-导静电胶片B；68-远程控制箱；69-齿轮A；70-转动轴A。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
在本发明中，销孔连接以螺栓和螺栓孔为例进行说明，还可以是销和销孔等。
如附图1所示，本发明提供了一种圆柱体工件销孔对接装配系统，对接装配系统包括底座1、支撑架、支撑调节机构4、工业机器人5、3D相机7以及控制装置。
其中支撑架包括第一支撑架2与第二支撑架3，支撑架与支撑调节机构4均滑动配合地安装于底座1；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4用于支撑与圆柱体体工件A销孔连接的圆柱体工件B并调节其位置和姿态。
3D相机7安装于工业机器人5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5用于调节3D相机7的空间位置和姿态。
控制装置包括控制台8以及远程控制箱68，其与支撑架、支撑调节机构4、工业机器人5以及3D相机7信号连接，用于控制支撑架、支撑调节机构4、工业机器人5以及3D相机7动作。具体地，远程控制箱68内部安装有电机驱动器，控制台8中的可编程控制器通过PROFINET总线与电机驱动器连接，这时可用于驱动支撑架以及支撑调节机构4中的电机动作。
可以看出，本发明的圆柱体工件销孔对接装配系统包括支撑架、支撑调节机构4、3D相机7等，其中支撑架与支撑调节机构4可调节圆柱体工件的位置和姿态，并采用工业机器人5末端携带3D相机7的柔性测量方式，可以用于获取圆柱体工件端面螺栓孔与螺栓的位置信息(以实现圆柱体工件上螺栓与螺栓孔的对接)，能够适应3D相机7不同拍照视角和拍照位置的要求(工业机器人5可在机器人第七轴6上进行移动)，柔性更好，环境适应能力更强。
如附图2所示，底座1的顶部沿长度方向固设有齿条A12以及条形导轨A11，且在底座1的端部设置有端面限位块13，以对底座1上的滑动部件进行限位。底座1通过安装座及地脚螺栓10固定安装于地面。底座1的结构简单且安装牢固。
由于第一支撑架2与第二支撑架3结构相同，下面以第一支撑架2为例详细介绍第一支撑架2的结构。具体参照附图3、4以及5所示，可以看出第一支撑架2与第二支撑架3均包括安装底座A14、轴向移动滑块A15、轴向移动齿轮A17、轴向减速机A18、轴向移动手轮A19、上下移动手轮A21、螺旋升降机A23、左右移动底座A25、左右移动手轮A26、左右移动导轨A28、左右移动滑块A29、圆周转动手轮A30、圆周转动电机A32、圆周减速机A33、弧形托架A34、弧形滚转体A36、滚动轴承A35、涡轮A、蜗杆A、齿轮A69、弧形齿条A41。
具体地，如附图3所示，安装底座A14的底部通过轴向移动滑块A15与条形导轨A滑动配合；轴向移动手轮A19与轴向减速机A18均固定安装于安装底座A14，轴向移动齿轮A17与齿条A12啮合，且轴向减速机A18的输入轴与轴向移动手轮A19的输出轴固定连接，轴向减速机A18的输出轴与轴向移动齿轮A17固定连接，转动轴向移动手轮A19可使安装底座A14沿条形导轨A11移动。
螺旋升降机A23竖直固定安装于安装底座A14的顶部，且螺旋升降机A23的输入端与上下移动手轮A21的输出轴固定连接，输出端与左右移动底座A25的底部固定连接，转动上下移动手轮A21可使左右移动底座A25沿竖直方向移动。
如附图3与附图5所示，左右移动底座A25的顶部水平固设有与条形导轨A11垂直的左右移动导轨A28，弧形托架A34的顶部设有弧形开口，底部通过左右移动滑块A29与左右移动导轨A28滑动配合；左右移动手轮A26的输出轴通过丝杆42传动与弧形托架A34转动连接，转动左右移动手轮26时，可使弧形托架A34沿左右移动导轨A28移动。
如附图3、4与5所示，弧形滚转体A36为与圆柱体工件A形状配合的弧形结构，设置于弧形托架A34的顶部且弧形滚转体A36的底部一侧固设有弧形齿条A41；如附图5所示，涡轮A402与蜗杆A401组成涡轮组A40，且滚动轴承A35弧状布设于弧形托架A34的内腔，并与弧形滚转体A36底部的两侧滚动接触；齿轮A69为两个，其齿顶圆直径大于涡轮A齿顶圆直径，且所述涡轮A402位于两个齿轮A69之间，两个齿轮A69与涡轮A402通过一平行于条形导轨A11的转动轴A70一同固定安装于弧形托架A34的内腔，且两个齿轮A69与弧形齿条A41均啮合；圆周减速机A33为带手摇轴的减速机，其同时接入圆周转动手轮A30的输出轴以及圆周转动电机A32的输出轴；蜗杆A固定安装于弧形托架A的内腔并与涡轮A啮合，且涡轮A402的输入端与圆周减速机A33的输出轴固定连接，松开圆周减速机A33中的涨紧套使圆周转动电机A32的输出轴与圆周减速机A33的输入轴脱离时转动圆周转动手轮A30可使蜗杆A401转动，蜗杆A401带动与其啮合的涡轮A402转动，涡轮A402带动与其同轴安装的齿轮A69转动，齿轮A69带动与其啮合的弧形齿条A41转动，弧形齿条A41带动与其固定连接的弧形滚转体A36在滚动轴承A35上绕平行于条形导轨A11的轴线转动，用于手动模式下调整弧形滚转体A36的角度；拧紧圆周减速机A33中的涨紧套使圆周转动电机A32的输出轴与圆周减速机A33的输入轴接合时，可通过圆周转动电机A32驱动弧形滚状体A36在滚动轴承A35上绕平行于条形导轨A11的轴线转动，用于自动模式下调整弧形滚状体A36的角度。
另外，参照附图3、4与5所示，安装底座14的端部还设置有缓冲垫16，可以降低安装底座14与其它部件发生碰撞时的冲击；在轴向移动手轮A19上设置有轴向移动计数器A20，在上下移动手轮A21上设置有上下移动计数器22，在左右移动手轮A26上设置有左右移动计数器A27，在圆周转动手轮A30上设置有圆周转动计数器A31，这些计数器可以显示各手轮转动的圈数；在安装底座14的顶部还设置有导向机构A24，可使左右移动底座A25的竖直升降运动更加稳定；在弧形滚状体A36的顶部还设置有导静电胶片A37，可增大与圆柱体工件之间的摩擦力，便于调整圆柱体工件的位置和姿态，而且可使金属制的圆柱体工件泄放静电，保证销孔对接时的安全。而且，在弧形托架A34的侧面还设置有指示弧形滚状体A36转动的初始位置的弧形刻度尺39以及位置传感器A38，当弧形滚状体A36转动到弧形刻度尺39的零刻度位置时，位置传感器A38发出信号，便于精准控制圆柱体工件A转动的角度。
可以看出，本发明的圆柱体工件销孔对接装配系统中的底座上设置的第一支撑架2与第二支撑架3均可进行竖直方向的升降运动，故在实际装配过程中可以根据需要设置更多的支撑架以支撑更多的圆柱体工件，在某一圆柱体工件完成销孔连接后，将其对应的支撑架的高度降低并轴向运行至底座1的合适位置，为其它支撑架上的工件的销孔连接腾出位置，解决车间连续生产装配的问题。
值得注意的是，第一支撑架2与第二支撑架3均可增设电机实现安装底座A14的轴向移动、左右移动底座A25的上下移动与左右移动。这样，第一支撑架2与第二支撑架3对圆柱体工件的位置和姿态的调节既可以完全通过手动模式进行，也可以在控制装置的控制下进行，提高了系统使用的便利性与可靠度。
而且，上述第一支撑架2与第二支撑架3中圆周转动电机A32的输出轴的连接方式可以优化为(某些情况下可视作是一种优化)圆周转动电机A32的输出轴与转动轴A70固定连接，此时圆周减速机A33可优化可为不带手摇轴的减速机(即此时使用普通减速机即可)且只接入圆周移动手轮A30的输出轴。
如图6所示，支撑调节机构4的结构与上述第一支撑架2以及第二支撑架3的结构相似。值得注意的是，为了不使附图复杂化，支撑调节机构4中一些与第一支撑架2或第二支撑架3类似的结构未在附图中示出，因此对于支撑调节机构4中这些与第一支撑架2或第二支撑架3中名称相对应的部件，其结构可以参照第一支撑架2或第二支撑架3中对应的图示。
参照附图6，支撑调节机构4包括安装底座B43、前支撑架与后支撑架，前支撑架与后支撑架结构相同并位置对称地安装于安装底座B的顶部，且前支撑架与后支撑架均包括轴向移动滑块B44、轴向移动齿轮B46、轴向移动手轮B49、轴向移动电机B47、轴向减速机B48、上下移动手轮B52、螺旋升降机B、上下移动电机B540以及上下移动减速机B541、左右移动底座B55、左右移动导轨B56、左右移动滑块B57、左右移动手轮B58、左右移动电机B60、左右减速机B61、弧形托架B、圆周转动手轮B62、圆周转动电机B64、圆周减速机B65、弧形滚转体B66、滚动轴承B、涡轮B、蜗杆B、齿轮B以及弧形齿条B；
具体地，如图6所示安装底座B43的底部通过轴向移动滑块B44与条形导轨A11滑动配合；轴向移动手轮B49、轴向移动电机B47以及轴向减速机B48均固定安装于安装底座B43，且轴向减速机B48为带手摇轴的减速机，其同时接入轴向移动手轮B49的输出轴与轴向移动电机B47的输出轴；轴向减速机B48的输出轴与轴向移动齿轮B46固定连接，轴向移动齿轮B46与条形齿条A11啮合；松开轴向减速机B48中的涨紧套使轴向移动电机B47的输出轴与轴向减速机B48的输入轴脱离时转动轴向移动手轮B49可使安装底座B43沿条形导轨A11移动,用于手动模式下调整安装底座B43在条形导轨A11上的位置，拧紧轴向减速机B48中的涨紧套使轴向移动电机B47的输出轴与轴向减速机B48的输入轴接合时，可通过轴向移动电机B47驱动安装底座B43沿条形导轨A11移动，用于自动模式下调整安装底座B43在条形导轨A11上的位置。
螺旋升降机B竖直固定安装于安装底座B43的顶部；上下移动手轮B52、上下移动电机B540以及上下移动减速机B541均固定安装于安装底座B43的顶部，且上下移动减速机B541为T型减速机(单输入双输出)，其接入上下移动电机B540的输出轴；螺旋升降机B的输入端与上下移动减速机B541的输出轴通过联轴器连接，螺旋升降机B的输出端与左右移动底座B55的底部固定连接；松开上下移动减速机B541中的涨紧套使上下移动电机B540的输出轴与上下减移动速机B541的输入轴脱离时转动上下移动手轮B52可使左右移动底座B55沿竖直方向移动,拧紧上下移动减速机B541中的涨紧套使上下移动电机B540的输出轴与上下移动减速机B541的输入轴接合时，可通过上下移动电机B540驱动左右移动底座B55沿竖直方向移动。
左右移动底座B55的顶部水平固设有与条形导轨A11垂直的左右移动导轨B56，弧形托架B的顶部设有弧形开口，底部通过左右移动滑块B57与左右移动导轨B56滑动配合；左右减速机B61为带有手摇轴的减速机，其同时接入左右移动手轮B58的输出轴与左右移动电机B60的输出轴，且左右减速机B61的输出轴通过丝杆传动与左右移动底座B55转动连接；松开左右减速机B61中的涨紧套使左右移动手轮B58的输出轴与左右减速机B61的输入轴脱离时转动左右移动手轮B58可使左右移动底座B55沿左右移动导轨B56移动,拧紧左右减速机B61中的涨紧套使左右移动电机B60的输出轴与左右减速机B61的输入轴接合时，可通过左右移动电机B60驱动左右移动底座B55沿左右移动导轨B56移动。
弧形滚转体B66为与圆柱体工件B形状配合的弧形结构，设置于弧形托架B的顶部且弧形滚转体B66的底部一侧固设有弧形齿条B；滚动轴承B弧状布设于滚转托架B的内腔，且与弧形滚转体66底部的两侧滚动接触；齿轮B为两个，其齿顶圆直径大于涡轮B齿顶圆直径，且涡轮B位于两个齿轮B之间，两个齿轮B与涡轮B通过一平行于条形导轨A11的转动轴B一同固定安装于滚转托架B的内腔，且两个齿轮B与弧形齿条B均啮合；周向减速机B65为带手摇轴的减速机，其同时接入圆周转动手轮B62的输出轴以及圆周转动电机B64的输出轴；蜗杆B固定安装于滚转托架B的内腔并与涡轮B啮合，形成涡轮组B，且蜗杆B的输入端与圆周减速机B65的输出轴固定连接，松开圆周减速机B65中的涨紧套使圆周转动电机B64的输出轴与圆周减速机B65的输入轴脱离时转动圆周转动手轮B62可使蜗杆B转动，蜗杆B带动与其啮合的涡轮B转动，涡轮B带动与其同轴安装的齿轮B转动，齿轮B带动与其啮合的弧形齿条B转动，弧形齿条B带动与其固定连接的弧形滚转体B66在滚动轴承B上绕平行于条形导轨A11的轴线转动，用于手动模式下调整弧形滚转体B66的角度；拧紧圆周减速机B65中的涨紧套使圆周转动电机B64的输出轴与圆周减速机B65的输入轴接合时，可通过圆周转动电机B64驱动弧形滚状体B66在滚动轴承B上绕平行于条形导轨A11的轴线转动，用于自动模式下调整弧形滚状体B66的角度。
可以看出，本发明的圆柱体工件销孔对接装配系统中的第一支撑架2、第二支撑架3以及支撑调节机构4与底座1滑动连接，且第一支撑架2、第二支撑架3以及支撑调节机构4的顶部设置有可灵活转动的弧形托架，在进行不同规格的圆柱体工件销孔连接时可以灵活更换不同规格的第一支撑架2、第二支撑架3以及支撑调节机构4或者只更换第一支撑架2、第二支撑架3以及支撑调节机构4中的弧形托架，以实现快速换产。
而且，上述支撑调节机构4中圆周转动电机B64的输出轴的连接方式优化为(某些情况下可视作是一种优化)圆周转动电机B64的输出轴与转动轴B固定连接，此时圆周减速机B65可为不带手摇轴的减速机且只接入圆周移动手轮B62的输出轴。另外，与第一支撑架2与第二支撑架3的结构类似，在弧形托架B的侧面还设置有指示弧形滚状体B66转动的初始位置的弧形刻度尺B以及位置传感器B，当弧形滚状体B66转动到弧形刻度尺B的零刻度位置时，位置传感器B发出信号，便于精准控制圆柱体工件B转动的角度。
一种使用上述圆柱体工件销孔对接装配系统实现圆柱体体工件销孔连接的方法，参照图7，其实现步骤如下：
步骤1：对3D相机坐标系、3D相机坐标系与支撑调节机构坐标系变换关系、以及3D相机与支撑架坐标系变换关系进行标定；
步骤2：使销孔对接装配系统各部件返回设置的初始位置；
步骤3：圆柱体工件A与第二圆柱体工件B上料：
步骤4：通过3D相机7获取圆柱体工件A端面的螺栓通孔在支撑架坐标系中的坐标以及圆柱体工件B端面的螺栓在支撑调节机构坐标系中的坐标；
步骤5：以圆柱体工件A为基准，通过算法计算对应螺栓通孔的端面圆心坐标与螺栓的端面圆心坐标的偏差，从而获得支撑调节机构4中的各电机的转动量；
步骤6：根据各电机的转动量，通过算法控制装置控制支撑调节机构4中各电机转动以调整圆柱体工件B的姿态，若圆柱体工件B的姿态偏差在设定范围内，则完成螺栓与通孔对接，并下料；否则，返回步骤5；
步骤7：重复步骤2-步骤6，完成后续工件的销孔对接。
具体而言，步骤1的具体操作方式包括：
3D相机7坐标系标定：在3D相机7壳体外侧四周粘贴编码标识，将编码点基准尺放置于3D相机7旁边的固定位置，通过工业摄影测量相机拍摄3D相机7壳体四周，提取编码点空间坐标，建立3D相机7坐标系Ps；
3D相机7与支撑调节机构4坐标系变换关系标定：在支撑调节机构4的四周粘贴编码标识，将编码点基准尺放置于底座，工业机器人5将粘贴好编码标识的3D相机7运行到可拍摄到圆柱体工件B端面的螺栓的位置，用工业摄影测量相机拍摄3D相机7和支撑调节机构4四周的编码标识，提取编码点空间坐标，建立3D相机7坐标系Ps与支撑调节机构4的空间坐标系PW1的变换关系T1；
3D相机7与支撑架坐标系变换关系标定：在支撑架的四周粘贴编码标识，将编码点基准尺放置于底座，工业机器人将粘贴好编码标识的3D相机7运行到可拍摄到圆柱体工件A端面的螺栓通孔的位置拍照位置，用工业摄影测量相机拍摄3D相机7和支撑架四周的编码标识，提取编码点空间坐标，建立3D相机7坐标系Ps与支撑架的空间坐标系PW2的变换关系T2。
步骤5的具体方式为：以圆柱体工件A的螺栓通孔的端面圆心坐标为目标位置，通过算法以圆柱体工件B的螺栓的端面圆心坐标为当前值，通过逆解获得支撑调节机构4中各电机的转动量。
如图8所示，为本发明圆柱体工件销孔对接装配系统在实现某弹药的螺栓与螺栓孔对接时某个工作状态的示意图。
可以看出，上述方法基于3D相机7采集的通孔和螺栓点云数据，提取螺栓通孔端面圆心、螺栓端面圆心多个特征变量，通过算法可以实现螺栓与螺栓通孔的快速对齐，计算效率更高。
值得注意的是，上述实现圆柱体体工件销孔连接的方法中使用到的算法可以是现有技术中的相关算法。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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 (10)

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，且所述上下移动电机B及上下移动减速机B中的上下移动减速机B为T型减速机，其接入上下移动电机B的输出轴；所述螺旋升降机B的输入端与所述上下移动减速机B的输出轴通过联轴器连接，所述螺旋升降机B的输出端与所述左右移动底座B的底部固定连接；松开所述上下移动减速机B中的涨紧套使所述上下移动电机B的输出轴与所述上下移动减速机B的输入轴脱离时转动所述上下移动手轮B可使所述左右移动底座B沿竖直方向移动,拧紧所述上下移动减速机B中的涨紧套使所述上下移动电机B的输出轴与所述上下移动减速机B的输入轴接合时，可通过所述上下移动电机B驱动所述左右移动底座B沿竖直方向移动；
所述左右移动底座B的顶部水平固设有与所述条形导轨A垂直的左右移动导轨B，所述弧形托架B的顶部设有弧形开口，底部通过所述左右移动滑块B与所述左右移动导轨B滑动配合；所述左右减速机B为带有手摇轴的减速机，其同时接入所述左右移动手轮B的输出轴与所述左右移动电机B的输出轴，且所述左右减速机B的输出轴通过丝杆传动与所述左右移动底座B转动连接；松开所述左右减速机B中的涨紧套使所述左右移动电机B的输出轴与所述左右减速机B的输入轴脱离时转动所述左右移动手轮B可使所述左右移动底座B沿所述左右移动导轨B移动,拧紧所述左右减速机B中的涨紧套使所述左右移动电机B的输出轴与所述左右减速机B的输入轴接合时，可通过所述左右移动电机B驱动所述左右移动底座B沿所述左右移动导轨B移动；
所述弧形滚转体B为与圆柱体工件B形状配合的弧形结构，设置于所述弧形托架B的顶部且所述弧形滚转体B的底部一侧固设有弧形齿条B；所述滚动轴承B弧状布设于所述滚转托架B的内腔，且与所述弧形滚转体B底部的两侧滚动接触；所述齿轮B为两个，其齿顶圆直径大于所述涡轮B齿顶圆直径，且所述涡轮B位于两个所述齿轮B之间，两个所述齿轮B与所述涡轮B通过一平行于条形导轨A的转动轴B一同固定安装于所述滚转托架B的内腔，且两个所述齿轮B与所述弧形齿条B均啮合；所述周向减速机B为带手摇轴的减速机，其同时接入所述圆周转动手轮B的输出轴以及所述圆周转动电机B的输出轴；所述蜗杆B固定安装于所述滚转托架B的内腔并与所述涡轮B啮合，且所述蜗杆B的输入端与所述圆周减速机B的输出轴固定连接，松开所述圆周减速机B中的涨紧套使所述圆周转动电机B的输出轴与所述圆周减速机B的输入轴脱离时转动所述圆周转动手轮B可使所述蜗杆B转动，所述蜗杆B带动与其啮合的所述涡轮B转动，所述涡轮B带动与其同轴安装的所述齿轮B转动，所述齿轮B带动与其啮合的所述弧形齿条B转动，所述弧形齿条B带动与其固定连接的所述弧形滚转体B在所述滚动轴承B上绕平行于所述导轨A的轴线转动，用于手动模式下调整所述弧形滚转体B的角度；拧紧所述圆周减速机B中的涨紧套使所述圆周转动电机B的输出轴与所述圆周减速机B的输入轴接合时，可通过所述圆周转动电机B驱动所述弧形滚状体B在所述滚动轴承B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B的角度。
6.如权利要求5所述销孔对接装配系统，其特征在于，所述支撑调节机构中圆周转动电机B的输出轴的连接方式优化为所述圆周转动电机B的输出轴与所述转动轴B固定连接，此时所述圆周减速机B可为不带手摇轴的减速机且只接入所述圆周移动手轮B的输出轴。
7.如权利要求1-6任一项所述销孔对接装配系统，其特征在于，所述弧形托架A设置有指示弧形滚状体A转动的初始位置的弧形刻度尺A以及位置传感器A；
所述弧形托架B设置有指示弧形滚状体B转动的初始位置的弧形刻度尺B以及位置传感器B；
当所述弧形滚状体A与所述弧形滚转体B转动到所述弧形刻度尺A与弧形刻度尺B的零刻度位置时，所述位置传感器A与所述位置传感器B发出信号。
8.一种使用如权利要求1所述销孔对接装配系统实现圆柱体工件销孔对接方法，其特征在于，实现步骤如下：
步骤1：对3D相机坐标系、3D相机坐标系与支撑调节机构坐标系变换关系、以及3D相机与支撑架坐标系变换关系进行标定；
步骤2：使销孔对接装配系统各部件返回设置的初始位置；
步骤3：圆柱体工件A与第二圆柱体工件B上料：
步骤4：通过3D相机获取圆柱体工件A端面的螺栓通孔在支撑架坐标系中的坐标以及圆柱体工件B端面的螺栓在支撑调节机构坐标系中的坐标；
步骤5：以圆柱体工件A为基准，计算对应螺栓通孔的端面圆心坐标与螺栓的端面圆心坐标的偏差，从而获得支撑调节机构中的各电机的转动量；
步骤6：根据各电机的转动量，通过控制装置控制支撑调节机构中各电机转动以调整圆柱体工件B的姿态，若圆柱体工件B的姿态偏差在设定范围内，则完成螺栓与通孔对接，并下料；否则，返回步骤5；
步骤7：重复步骤2-步骤6，完成后续工件的销孔对接。
9.如权利要求8所述的对接方法，其特征在于，步骤1的具体操作方式包括：
3D相机坐标系标定：在3D相机壳体外侧四周粘贴编码标识，将编码点基准尺放置于3D相机旁边的固定位置，通过工业摄影测量相机拍摄3D相机壳体四周，提取编码点空间坐标，建立3D相机坐标系Ps；
3D相机与支撑调节机构坐标系变换关系标定：在支撑调节机构的四周粘贴编码标识，将编码点基准尺放置于底座，工业机器人将粘贴好编码标识的3D相机运行到可拍摄到圆柱体工件B端面的螺栓的位置，用工业摄影测量相机拍摄3D相机和支撑调节机构四周的编码标识，提取编码点空间坐标，建立3D相机坐标系Ps与支撑调节机构的空间坐标系PW1的变换关系T1；
3D相机与支撑架坐标系变换关系标定：在支撑架的四周粘贴编码标识，将编码点基准尺放置于底座，工业机器人将粘贴好编码标识的3D相机运行到可拍摄到圆柱体工件A端面的螺栓通孔的位置拍照位置，用工业摄影测量相机拍摄3D相机和支撑架四周的编码标识，提取编码点空间坐标，建立3D相机坐标系Ps与支撑架的空间坐标系PW2的变换关系T2。
10.如权利要求8所述的对接方法，其特征在于，步骤5的具体方式为：以圆柱体工件A的螺栓通孔的端面圆心坐标为目标位置，以圆柱体工件B的螺栓的端面圆心坐标为当前值，通过逆解获得支撑调节机构中各电机的转动量。
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