CN117484132A - 一种自动装配机床 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及机械装配技术领域,尤其涉及一种自动装配机床,本发明通过设置基座、旋转夹持机构、机械臂压装机构、采集模块、过程分析模块以及修正模块,通过姿态判定单元计算不同透光度检测单元之间的透光度差异量,判定轴承的压装姿态是否符合标准,通过捕获单元构建反馈力随机械臂下压位移量变化的变化曲线,基于筛选出显性曲线段计算反馈力最大差值,以控制机械臂停止下压,通过修正模块控制动作部件对轴承进行调整,进而,实现了科学精确地对轴承与装配件初始放置位置的偏差进行检测,对轴承压装施力过程中出现的应力集中现象进行数据化直观的分析,并针对性地改善轴承的受力均匀性,提高了装配产品的质量。
Description
技术领域
本发明涉及机械装配技术领域,尤其涉及一种自动装配机床。
背景技术
轴承是一种用于支撑旋转机械部件的关键组件,常用于各种工业设备、汽车、航空航天和其他领域的机械系统中,轴承的作用是减少摩擦、支持和定位旋转轴,使得机械部件能够平稳运行,在对轴承的装配过程中由于多次的敲击以及在装配不平的状况下对轴承的挤压力出现应力不集中,轴承的内圈、外圈以及滚动元件很容易发生变形,造成轴承运行发生摩擦,最终影响轴承部件的使用寿命,所以对于轴承压装过程中保证轴承与装配轴的姿态符合标准尤为重要,相关领域技术人员针对轴承的均匀受力压装不断改进压装设备以及压装工艺,相关的技术手段不断涌现。
例如,中国专利:CN109465621A,该发明公开了一种轴承装配机,轴承装配机包括用于串装多个保持架的串料杆、保持架夹具、保持架承接台、第一驱动装置、保持架抓手、第二驱动装置、检测装置、分拣装置和控制系统;保持架夹具安装在串料杆的底部用于夹持保持架;第一驱动装置用于驱动保持架承接台在串料杆的正下方位置和保持架送料位置之间往复移动;第二驱动装置用于驱动保持架抓手在保持架送料位置和保持架装配位置之间移动;检测装置用于检测轴承,分拣装置用于将不合格的轴承分拣出;保持架夹具、第一驱动装置、保持架抓手、第二驱动装置、检测装置、分拣装置均与控制系统电连接。
现有技术中还存在以下问题;
现有技术未考虑将轴承放置到装配件上等待压装的过程中,由于机械振动以及放置精度偏差导致的轴承与装配件位置偏差,造成设备压装轴承时出现轴承歪斜的现象,且在压装过程中,现有技术未考虑对歪斜的轴承压装会出现的应力集中现象,不能对轴承受力不均匀的现象进行数据化直观地表征,不能针对性地改善轴承的受力均匀性,导致轴承的内圈或外圈变形,影响轴承与其他部件之间的配合,造成产品质量难以保证。
发明内容
为此,本发明提供一种自动装配机床,用以克服现有技术中不能快速精确地检测轴承与装配件初始放置位置的偏差,以及不能对轴承压装施力过程中出现的应力集中现象进行数据化直观的分析,且,不能针对性地改善轴承的受力均匀性的问题。
为实现上述目的,本发明提供一种自动装配机床,包括:
基座;
旋转夹持机构,包括设置在所述基座上用以夹持装配件的夹持单元以及带动所述夹持单元转动的旋转底座;
机械臂压装机构,包括设置在所述基座一侧的机械臂以及与所述机械臂连接用以将轴承压装在所述装配件上的压装板;
采集模块,包括设置在所述基座上用以采集所述压装板与轴承的缝隙的透光度的若干透光度检测单元以及设置在所述压装板与所述机械臂连接处用以采集所述压装板所受的反馈力的受力采集单元;
过程分析模块,其与所述采集模块连接,包括姿态判定单元以及捕获单元,所述姿态判定单元用以基于所述反馈力确定是否获取各透光度检测单元的透光度,以计算不同透光度检测单元之间的透光度差异量,基于最大透光度差异量判定所述轴承的压装姿态是否符合标准;
所述捕获单元用以构建所述反馈力随机械臂下压位移量变化的变化曲线,在所述变化曲线中基于各曲线段的斜率变化情况筛选出显性曲线段,计算所述显性曲线段的反馈力最大差值,以控制所述机械臂是否停止下压;
修正模块,其与所述过程分析模块连接,用以控制所述旋转夹持机构以及机械臂压装机构对所述轴承进行调整,包括,
控制所述旋转底座带动所述轴承以预设速度旋转预定时长以及再次控制所述机械臂带动所述压装板对所述轴承下压。
进一步地,若干所述透光度检测单元通过支架设置在所述基座上,若干所述透光度检测单元在同一水平面上,且,若干所述透光度检测单元以轴承中心为基准顶点,互相间隔预设角度布置。
进一步地,所述姿态判定单元将所述反馈力与预设的反馈力阈值进行对比,
若所述反馈力大于所述反馈力阈值,则所述姿态判定单元确定获取各透光度检测单元的透光度。
进一步地,所述姿态判定单元还用以获取各透光度检测单元的透光度,并计算各透光度检测单元与其余透光度检测单元的透光度差异量,筛选所述透光度差异量的最大值为最大透光度差异量。
进一步地,所述姿态判定单元将所述最大透光度差异量与预设的透光度差异量阈值进行对比,
若所述最大透光度差异量小于或等于所述透光度差异量阈值,则所述姿态判定单元判定所述轴承的压装姿态符合标准;
若所述最大透光度差异量大于所述透光度差异量阈值,则所述姿态判定单元判定所述轴承的压装姿态不符合标准。
进一步地,所述过程分析模块还与报警模块连接,所述报警模块用以在预设条件下发出报警提示,所述预设条件为所述姿态判定单元判定所述轴承的压装姿态不符合标准。
进一步地,所述捕获单元以所述机械臂下压位移量为横轴,以反馈力为纵轴构建所述反馈力随机械臂下压位移量变化的变化曲线,在所述变化曲线上设置若干以预设的下压位移量为间隔的采集点,各所述采集点将所述变化曲线划分为若干曲线段,基于各采集点的坐标值确定对应的曲线段的斜率。
进一步地,所述捕获单元还用以将各曲线段的斜率进行对比,
若ki>0,且ki+1<0,则所述捕获单元将斜率为ki的曲线段与斜率为ki+1的曲线段确定为所述显性曲线段;
其中,ki为第i个曲线段的斜率,ki+1为第i+1个曲线段的斜率,i为大于或等于1的正整数。
进一步地,所述捕获单元基于所述显性曲线段在纵轴上的反馈力确定所述显性曲线段的最大反馈力以及最小反馈力,基于所述最大反馈力以及最小反馈力计算所述显性曲线段的反馈力最大差值,将所述反馈力最大差值与预设的反馈力最大差值对比值进行对比,
若所述反馈力最大差值大于所述反馈力最大差值对比值,则所述捕获单元控制所述机械臂停止下压。
进一步地,所述修正模块控制所述旋转底座带动所述轴承旋转的预定时长与所述反馈力最大差值成正比例关系。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于,本发明通过设置基座、旋转夹持机构、机械臂压装机构、采集模块、过程分析模块以及修正模块,通过姿态判定单元计算不同透光度检测单元之间的透光度差异量,判定轴承的压装姿态是否符合标准,通过捕获单元构建反馈力随机械臂下压位移量变化的变化曲线,基于筛选出显性曲线段计算反馈力最大差值,以控制机械臂是否停止下压,通过修正模块控制旋转夹持机构以及机械臂压装机构对轴承进行调整,进而,实现了通过缝隙透光度的均匀性检测轴承与装配件初始放置位置的偏差,对轴承压装施力过程中出现的应力集中现象进行数据化直观的分析,并针对性地改善轴承的受力均匀性,保证了轴承装配的受力均匀性,提高装配产品的质量。
尤其,本发明通过姿态判定单元确定是否获取各透光度检测单元的透光度,在实际的对轴承的压装环节中,实时对压装板与轴承间的空间进行透光度检测是没有必要的,也造成不必要的资源浪费,只需要在压装板对轴承产生接触,且在施加的压装力到一定值的情况下,可以认为压装板开始对轴承产生实质性的压装,此时触发姿态判定单元获取各透光度检测单元的数据,既保证此时刻为开始压装时刻,也保证此时刻压装板与轴承的接触面可以有一定的小缝隙,便于透光度检测单元进行检测,进而,有利于科学地检测轴承与装配件初始放置位置的偏差。
尤其,本发明通过姿态判定单元判定轴承的压装姿态是否符合标准,在将轴承放置在装配件上等待压装的过程中,由于机械振动或者本身放置的偏差,导致轴承压装的初始位置偏差,与预定压装位置有偏差的轴承压装过程时会出现歪斜的现象,导致轴承与压装板的接触面有缝隙,本发明通过多个角度对轴承与压装板的接触面进行透光度检测以及计算,计算接触面上多个角度的透光度差异,如果多个角度之间的最大透光度差异量满足预设标准,则判定轴承放置的初始位置的轴承姿态是正常的,反之,则判定轴承姿态是不符标准的,要进行报警提示,进而,实现了通过缝隙透光度的均匀性检测轴承与装配件初始放置位置的偏差。
尤其,本发明通过捕获单元构建压装板所受的反馈力随机械臂下压位移量变化的变化曲线,可以在轴承被压装的过程中,下压到每个位置处的受力情况都可以被获取到,进而,实现了对轴承压装施力过程中的压装施力大小实时分析。
尤其,本发明通过捕获单元控制机械臂是否停止移动,在对轴承压装过程中,如果出现轴承的压装程度有差异,会造成轴承相对于下压方向出现歪斜的现象,由于此时压装施力的方向与接触面不再是垂直的状态,继续对轴承压装会出现轴承以顿挫式的移动形式沿装配件移动,压装板所受的反馈力在轴承顿挫移动的状态下出现忽大忽小的变化,所呈现的反馈力随机械臂下压位移量变化的变化曲线不再是圆滑曲线,本发明通过将忽大忽小的反馈力通过曲线斜率的正负体现,标记出曲线的斜率出现正负交替的曲线段,再结合此段曲线段的反馈力差异可以更加精确直观的判定出压装板所受的反馈力是否发生了明显的波动,反馈力的明显波动可以直观的体现肉眼难以观察到的轴承顿挫式沿装配件移动,需要停止压装过程,进而,实现了对轴承压装施力过程中出现的受力不均现象进行数据化直观的分析,及时停止压装避免轴承变形。
尤其,本发明通过设置修正模块控制旋转夹持机构以及机械臂压装机构对所述轴承进行调整,在轴承压装施力过程中出现的受力不均现象时,需要调整压装施力的方向与接触面是垂直的关系,由于轴承出现的歪斜导致的接触面歪斜角度是很难被精确计算的,本发明采用机械臂悬停不动作,夹持装配件的旋转夹持机构进行旋转,使得轴承与机械臂连接的压装板发生轻微挤压,在旋转过程中,歪斜的轴承的较突出部位不断受到挤压,轴承会逐渐减缓歪斜的现象,使得压装施力的方向与接触面重新接近于垂直关系,进而,实现了针对性地改善轴承的受力均匀性,保证了轴承装配的受力均匀性,提高装配产品的质量。
附图说明
图1为本发明实施例的自动装配机床的结构示意图;
图2为本发明实施例的若干透光度检测单元的布置方式示意图;
图3为本发明实施例的姿态判定单元判定轴承的压装姿态是否符合标准的逻辑流程图;
图4为本发明实施例的捕获单元对变化曲线筛选出显性曲线段的示意图;
图中,1:基座,2:夹持单元,3:旋转底座,4:机械臂,5:压装板,6:透光度检测单元,61:第一透光度检测单元,62:第二透光度检测单元,63:第三透光度检测单元,7:受力采集单元,8:轴承,9:装配件,10:第i个曲线段,11:第i+1个曲线段。
具体实施方式
为了使本发明的目的和优点更加清楚明白,下面结合实施例对本发明作进一步描述;应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,并不用于限定本发明。
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是,这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理,并非在限制本发明的保护范围。
需要说明的是,在本发明的描述中,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系,这仅仅是为了便于描述,而不是指示或暗示所述装置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。
此外,还需要说明的是,在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体的连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言,可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1所示,其为本发明实施例的自动装配机床的结构示意图,本发明的自动装配机床,包括,
基座1;
旋转夹持机构,包括设置在所述基座1上用以夹持装配件9的夹持单元2以及带动所述夹持单元2转动的旋转底座3;
机械臂压装机构,包括设置在所述基座1一侧的机械臂4以及与所述机械臂4连接用以将轴承8压装在所述装配件9上的压装板5;
采集模块,包括设置在所述基座1上用以采集所述压装板5与轴承8的缝隙的透光度的若干透光度检测单元以及设置在所述压装板5与所述机械臂4连接处用以采集所述压装板5所受的反馈力的受力采集单元7;
过程分析模块,其与所述采集模块连接,包括姿态判定单元以及捕获单元,所述姿态判定单元用以基于所述反馈力确定是否获取各透光度检测单元的透光度,以计算不同透光度检测单元之间的透光度差异量,基于最大透光度差异量判定所述轴承8的压装姿态是否符合标准;
所述捕获单元用以构建所述反馈力随机械臂下压位移量变化的变化曲线,在所述变化曲线中基于各曲线段的斜率变化情况筛选出显性曲线段,计算所述显性曲线段的反馈力最大差值,以控制所述机械臂4是否停止下压;
修正模块,其与所述过程分析模块连接,用以控制所述旋转夹持机构以及机械臂压装机构对所述轴承8进行调整,包括,
控制所述旋转底座3带动所述轴承8以预设速度旋转预定时长以及再次控制所述机械臂4带动所述压装板5对所述轴承8下压。
具体而言,本发明对夹持单元2的具体结构不做限定,优选的,在本发明实施例中,夹持单元2只需能够实现对转配件的固定即可,此为本领域技术人员熟知的,在机床对加工件进行钻孔、打磨以及切削等加工过程中广泛使用,此处不再赘述。
具体而言,本发明对旋转底座3的具体结构不做限定,优选的,在本发明实施例中,可以选用电机带动旋转转盘实现带动夹持单元2转动,此技术在缠绕打包领域广泛使用,此处不再赘述。
具体而言,本发明对机械臂4的具体结构不做限定,优选的,其可以为多关节自由度的机械臂4,在本实施例中,实现通过带动压装板5沿装配件9的装配轴挤压轴承8,使得轴承8沿装配轴被挤压至预定位置,此为现有技术,此处不再赘述。
具体而言,本发明对压装板5的具体结构不做限定,其可以由钢或合金材料制成,具有足够的强度和刚性来承受安装过程中的压力,此为现有技术,此处不再赘述。
具体而言,本发明对透光度检测单元6的具体结构不做限定,优选的,其包括用以发出一定亮度值的激光光源发射器以及用以测量接收到的光照的光源接收器,并通过数据发送模块将检测的数据实时发送至过程分析模块,透光度检测单元6广泛使用于工业生产的缝隙检测以及距离检测,此处不再赘述。
具体而言,本发明对受力采集单元7的具体结构不做限定,优选的,在本实施例中较佳的结构是由受力采集器以及数据发送模组组成,通过数据发送模组将受力采集器采集的数据传输至过程分析模块中,此为现有技术,此处不再赘述。
具体而言,本发明对捕获单元实现对显性曲线段的筛选的方式不做限定,其可以为实现该功能的图像算法,或者使用MATLAB图像处理工具,此为现有技术,此处不再赘述。
具体而言,本发明对过程分析模块以及修正模块的具体结构不做限定,其本身或其中的各单元可使用逻辑部件构成,逻辑部件可以为现场可编程逻辑部件、微处理器、计算机中使用的处理器等,此处不再赘述。
具体而言,请参阅图2所示,其为本发明实施例的若干透光度检测单元的布置方式示意图,若干所述透光度检测单元6通过支架设置在所述基座1上,若干所述透光度检测单元6在同一水平面上,且,若干所述透光度检测单元6以轴承中心为基准顶点,互相间隔预设角度θ布置。
优选的,在本发明实施例中,所述预设角度的取值范围为θ[30°,120°]例如,请继续参阅图2所示,其为本发明实施例的若干透光度检测单元的布置方式示意图,第一透光度检测单元61、第二透光度检测单元62以及第三透光度检测单元63在同一水平面上,透光度检测单元以轴承中心为基准顶点,互相间隔预设角度θ布置。
具体而言,请参阅图3所示,其为本发明实施例的姿态判定单元判定轴承8的压装姿态是否符合标准的逻辑流程图,所述姿态判定单元将所述反馈力F与预设的反馈力阈值F0进行对比,
若所述反馈力F大于所述反馈力阈值F0,则所述姿态判定单元确定获取各透光度检测单元的透光度。
优选的,在本发明实施例中,所述反馈力阈值F0基于预先测试所得,预先测试若干次对同规格尺寸的轴承压装过程中所受的最大反馈力的平均值Fav,F0=ε×Fav,其中,ε为反馈力阈值取值因子,ε的取值范围为[0.1,0.15]。
具体而言,本发明通过姿态判定单元确定是否获取各透光度检测单元的透光度,在实际的对轴承8的压装环节中,实时对压装板5与轴承8间的空间进行透光度检测是没有必要的,也造成不必要的资源浪费,只需要在压装板5对轴承8产生接触,且在施加的压装力到一定值的情况下,可以认为压装板5开始对轴承8产生实质性的压装,此时触发姿态判定单元获取各透光度检测单元的数据,既保证此时刻为开始压装时刻,也保证此时刻压装板5与轴承8的接触面可以有一定的小缝隙,便于透光度检测单元6进行检测,进而,有利于科学地检测轴承8与装配件9初始放置位置的偏差。
具体而言,所述姿态判定单元还用以获取各透光度检测单元的透光度,并计算各透光度检测单元与其余透光度检测单元的透光度差异量,筛选所述透光度差异量的最大值为最大透光度差异量Tc。
具体而言,所述姿态判定单元将所述最大透光度差异量Tc与预设的透光度差异量阈值Tc0进行对比,
若所述最大透光度差异量Tc小于或等于所述透光度差异量阈值Tc0,则所述姿态判定单元判定所述轴承8的压装姿态符合标准;
若所述最大透光度差异量Tc大于所述透光度差异量阈值Tc0,则所述姿态判定单元判定所述轴承8的压装姿态不符合标准。
优选的,在本发明实施例中,所述透光度差异量阈值Tc0基于预先测试所得,预先测试若干次对同规格尺寸的轴承压装过程中各透光度检测单元采集的最大透光度Tmax,Tc0=μ×Tmax,其中,μ为透光度取值因子,μ的取值范围为[0.05,0.15]。
具体而言,所述过程分析模块还与报警模块连接,所述报警模块用以在预设条件下发出报警提示,所述预设条件为所述姿态判定单元判定所述轴承8的压装姿态不符合标准。
具体而言,本发明通过姿态判定单元判定轴承8的压装姿态是否符合标准,在将轴承8放置在装配件9上等待压装的过程中,由于机械振动或者本身放置的偏差,导致轴承压装的初始位置偏差,与预定压装位置有偏差的轴承压装过程时会出现歪斜的现象,导致轴承8与压装板5的接触面有缝隙,本发明通过多个角度对轴承8与压装板5的接触面进行透光度检测以及计算,计算接触面上多个角度的透光度差异,如果多个角度之间的最大透光度差异量满足预设标准,则判定轴承8放置的初始位置的轴承姿态是正常的,反之,则判定轴承姿态是不符标准的,要进行报警提示,进而,实现了通过缝隙透光度的均匀性检测轴承8与装配件9初始放置位置的偏差。
具体而言,所述捕获单元以所述机械臂下压位移量为横轴,以反馈力为纵轴构建所述反馈力随机械臂下压位移量变化的变化曲线,在所述变化曲线上设置若干以预设的下压位移量为间隔的采集点,各所述采集点将所述变化曲线划分为若干曲线段,基于各采集点的坐标值确定对应的曲线段的斜率。
具体而言,本发明通过捕获单元构建压装板5所受的反馈力随机械臂下压位移量变化的变化曲线,可以在轴承8被压装的过程中,下压到每个位置处的受力情况都可以被获取到,进而,实现了对轴承压装施力过程中的压装施力大小实时分析。
具体而言,请参阅图4所示,其为本发明实施例的捕获单元对变化曲线筛选出显性曲线段的示意图,所述捕获单元还用以将各曲线段的斜率进行对比,
若ki>0,且ki+1<0,则所述捕获单元将斜率为ki的曲线段与斜率为ki+1的曲线段确定为所述显性曲线段;
其中,ki为第i个曲线段10的斜率,ki+1为第i+1个曲线段11的斜率,i为大于或等于1的正整数。
具体而言,所述捕获单元基于所述显性曲线段在纵轴上的反馈力确定所述显性曲线段的最大反馈力以及最小反馈力,基于所述最大反馈力以及最小反馈力计算所述显性曲线段的反馈力最大差值,将所述反馈力最大差值Fc与预设的反馈力最大差值对比值Fc0进行对比,
若所述反馈力最大差值Fc大于所述反馈力最大差值对比值Fc0,则所述捕获单元控制所述机械臂4停止下压。
优选的,在本发明实施例中,所述反馈力最大差值对比值Fc0=β×Fav,其中,β为反馈力最大差值对比值取值因子,β的取值范围为[0.2,0.25]。
具体而言,本发明通过捕获单元控制机械臂4是否停止移动,在对轴承压装过程中,如果出现轴承8的压装程度有差异,会造成轴承8相对于下压方向出现歪斜的现象,由于此时压装施力的方向与接触面不再是垂直的状态,继续对轴承压装会出现轴承8以顿挫式的移动形式沿装配件9移动,压装板5所受的反馈力在轴承8顿挫移动的状态下出现忽大忽小的变化,所呈现的反馈力随机械臂下压位移量变化的变化曲线不再是圆滑曲线,本发明通过将忽大忽小的反馈力通过曲线斜率的正负体现,标记出曲线的斜率出现正负交替的曲线段,再结合此段曲线段的反馈力差异可以更加精确直观的判定出压装板5所受的反馈力是否发生了明显的波动,反馈力的明显波动可以直观的体现肉眼难以观察到的轴承8顿挫式沿装配件9移动,需要停止压装过程,进而,实现了对轴承压装施力过程中出现的受力不均现象进行数据化直观的分析,及时停止压装避免轴承8变形。
具体而言,所述修正模块控制所述旋转底座3带动所述轴承8旋转的预定时长t与所述反馈力最大差值Fc成正比例关系。
优选的,在本实施例中,设定至少三种基于所述反馈力最大差值Fc调整所述旋转底座3带动所述轴承8旋转的预定时长的时长调整方式,其中,将所述反馈力最大差值Fc与预设的第一反馈力最大差值参考值Fc1以及第二反馈力最大差值对比值Fc2进行对比,
若Fc<Fc1,则调整为第一时长调整方式,所述第一时长调整方式为调整所述旋转底座3带动所述轴承8旋转的预定时长至第一预定时长t1,设定t1=t0+∆t1;
若Fc1≤Fc≤Fc2,则调整为第二时长调整方式,所述第二时长调整方式为调整所述旋转底座3带动所述轴承8旋转的预定时长至第二预定时长t2,设定t2=t0+∆t2;
若Fc>Fc2,则调整为第三时长调整方式,所述第三时长调整方式为调整所述旋转底座3带动所述轴承8旋转的预定时长至第三预定时长t3,设定t3=t0+∆t3;
其中,t0表示所述旋转底座3带动所述轴承8旋转的预定时长初始值,∆t1表示第一预定时长调整量,∆t1表示第二预定时长调整量,∆t1表示第三预定时长调整量,在本实施例中,为使得第一反馈力最大差值参考值Fc1以及第二反馈力最大差值对比值Fc2能够区分轴承8歪斜导致的受力忽大忽小的程度,在本实施例中设定Fc1=1.05×Fc0,Fc2=1.15×Fc0,为使得调整有效,并避免调整量过大,在本实施例中,0.1t0≤∆t1<∆t2<∆t3≤0.2t0。
具体而言,本发明通过设置修正模块控制旋转夹持机构以及机械臂压装机构对所述轴承8进行调整,在轴承压装施力过程中出现的受力不均现象时,需要调整压装施力的方向与接触面是垂直的关系,由于轴承8出现的歪斜导致的接触面歪斜角度是很难被精确计算的,本发明采用机械臂4悬停不动作,夹持装配件9的旋转夹持机构进行旋转,使得轴承8与机械臂4连接的压装板5发生轻微挤压,在旋转过程中,歪斜的轴承8的较突出部位不断受到挤压,轴承8会逐渐减缓歪斜的现象,使得压装施力的方向与接触面重新接近于垂直关系,进而,实现了针对性地改善轴承8的受力均匀性,保证了轴承装配的受力均匀性,提高装配产品的质量。
至此,已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案,但是,本领域技术人员容易理解的是,本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下,本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换,这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
以上所述仅为本发明的优选实施例,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和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种自动装配机床,其特征在于,包括:
基座;
旋转夹持机构,包括设置在所述基座上用以夹持装配件的夹持单元以及带动所述夹持单元转动的旋转底座;
机械臂压装机构,包括设置在所述基座一侧的机械臂以及与所述机械臂连接用以将轴承压装在所述装配件上的压装板;
采集模块,包括设置在所述基座上用以采集所述压装板与轴承的缝隙的透光度的若干透光度检测单元以及设置在所述压装板与所述机械臂连接处用以采集所述压装板所受的反馈力的受力采集单元;
过程分析模块,其与所述采集模块连接,包括姿态判定单元以及捕获单元,所述姿态判定单元用以基于所述反馈力确定是否获取各透光度检测单元的透光度,以计算不同透光度检测单元之间的透光度差异量,基于最大透光度差异量判定所述轴承的压装姿态是否符合标准;
所述捕获单元用以构建所述反馈力随机械臂下压位移量变化的变化曲线,在所述变化曲线中基于各曲线段的斜率变化情况筛选出显性曲线段,计算所述显性曲线段的反馈力最大差值,以控制所述机械臂是否停止下压;
修正模块,其与所述过程分析模块连接,用以控制所述旋转夹持机构以及机械臂压装机构对所述轴承进行调整,包括,
控制所述旋转底座带动所述轴承以预设速度旋转预定时长以及再次控制所述机械臂带动所述压装板对所述轴承下压。
2.根据权利要求1所述的自动装配机床,其特征在于,若干所述透光度检测单元通过支架设置在所述基座上,若干所述透光度检测单元在同一水平面上,且,若干所述透光度检测单元以轴承中心为基准顶点,互相间隔预设角度布置。
3.根据权利要求1所述的自动装配机床,其特征在于,所述姿态判定单元将所述反馈力与预设的反馈力阈值进行对比,
若所述反馈力大于所述反馈力阈值,则所述姿态判定单元确定获取各透光度检测单元的透光度。
4.根据权利要求3所述的自动装配机床,其特征在于,所述姿态判定单元还用以获取各透光度检测单元的透光度,并计算各透光度检测单元与其余透光度检测单元的透光度差异量,筛选所述透光度差异量的最大值为最大透光度差异量。
5.根据权利要求4所述的自动装配机床,其特征在于,所述姿态判定单元将所述最大透光度差异量与预设的透光度差异量阈值进行对比,
若所述最大透光度差异量小于或等于所述透光度差异量阈值,则所述姿态判定单元判定所述轴承的压装姿态符合标准;
若所述最大透光度差异量大于所述透光度差异量阈值,则所述姿态判定单元判定所述轴承的压装姿态不符合标准。
6.根据权利要求5所述的自动装配机床,其特征在于,所述过程分析模块还与报警模块连接,所述报警模块用以在预设条件下发出报警提示,所述预设条件为所述姿态判定单元判定所述轴承的压装姿态不符合标准。
7.根据权利要求1所述的自动装配机床,其特征在于,所述捕获单元以所述机械臂下压位移量为横轴,以反馈力为纵轴构建所述反馈力随机械臂下压位移量变化的变化曲线,在所述变化曲线上设置若干以预设的下压位移量为间隔的采集点,各所述采集点将所述变化曲线划分为若干曲线段,基于各采集点的坐标值确定对应的曲线段的斜率。
8.根据权利要求7所述的自动装配机床,其特征在于,所述捕获单元还用以将各曲线段的斜率进行对比,
若ki>0,且ki+1<0,则所述捕获单元将斜率为ki的曲线段与斜率为ki+1的曲线段确定为所述显性曲线段;
其中,ki为第i个曲线段的斜率,ki+1为第i+1个曲线段的斜率,i为大于或等于1的正整数。
9.根据权利要求8所述的自动装配机床,其特征在于,所述捕获单元基于所述显性曲线段在纵轴上的反馈力确定所述显性曲线段的最大反馈力以及最小反馈力,基于所述最大反馈力以及最小反馈力计算所述显性曲线段的反馈力最大差值,将所述反馈力最大差值与预设的反馈力最大差值对比值进行对比,
若所述反馈力最大差值大于所述反馈力最大差值对比值,则所述捕获单元控制所述机械臂停止下压。
10.根据权利要求1所述的自动装配机床,其特征在于,所述修正模块控制所述旋转底座带动所述轴承旋转的预定时长与所述反馈力最大差值成正比例关系。
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- 2024-01-02 CN CN202410003563.XA patent/CN117484132B/zh active Active
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