[发明专利]补偿机构

说明书

技术领域

本发明涉及补偿机构，特别地，涉及用于一种行走定位装置上的补偿机构。

背景技术

为了满足现代飞机高寿命的要求，保证机械连接的安全性和可靠性，自动化制孔甚至自动化钻铆技术成为装配技术的发展方向。作为新型自动化装配系统，通过一种双框架八腿式的行走定位机构，配上相应的末端执行器，可以吸附于飞机产品的表面，对机械连接部位进行自动制孔。

在这种机构中可以实现X、Y、Z方向的运动，然而，若该机构在目标处能够保证主轴与工件表面的装配位置法向重合的话，则还需要A(绕X方向旋转)方向、B(绕Y方向旋转)方向的运动以使得该机构的框架能够绕X方向左右倾斜和绕Y方向前后俯仰从而调整框架上的执行器。然而，在倾斜或俯仰运动中，例如绕Y轴的向后仰起的过程中，若假设内框架或外框架上的后端两条升降腿固定，前端的两条升降腿就会伸长，在伸长的过程中，所有升降腿末端的真空吸盘却一直吸附在工件表面上，同时框架和升降腿之间又是垂直关系，则必然要求前端的升降腿在X方向上有微动位移才能保证这种仰起运动可以实现。同理，若框架绕X轴左右倾斜则必然要求升降腿在Y方向上有微动位移才能保证倾斜运动可以实现。

目前的运动机构，主要分两种：一种是基于直线导轨一类的机构，另一种是基于柔性铰链组成的连杆机构。其中，直线导轨机构可以实现某一方向或两个方向大行程运动；柔性铰链机构通过弹性形变进而实现某一方向或两个方向精密微行程运动，它作为小体积、无机械摩擦、无间隙和运动灵敏度高的传动机构，被广泛应用到各种要求微小位移或角位移、且高精度定位的场合，如柔性铰链在中国专利申请CN200910084022.X的应用。然而，无论是导轨机构还是柔性铰链机构都无法实现上述有关微动位移的需求。

发明内容

为了提供X、Y方向的微动补偿，本发明提出了一种补偿机构，其包括：第一方向运动件、第二方向运动件、第一柔性铰链和第二柔性铰链。其中，第一柔性铰链和第二柔性铰链均形成具有两个第一方向连杆和两个第二方向连杆的四连杆结构，所述第一方向运动件和所述第一柔性铰链的第一方向连杆的其中一个固定连接，第二方向运动件和第二柔性铰链的第二方向连杆的其中一个固定连接，第一柔性铰链的第一方向连杆中的另一个与第二柔性铰链的第二方向连杆的另一个固定连接。

优选地，所述第一方向运动件和所述第二方向运动件分别为滑轨。

更优选地，所述补偿机构包括十字轨，所述滑轨为所述十字轨中的滑轨。

更优选地，所述十字轨中的滑轨均通过一连接片与所述第一柔性铰链和第二柔性铰链固定连接。

更优选地，所述固定连接为焊接、螺钉连接、螺栓连接其中之一者。

优选地，所述第一柔性铰链和第二柔性铰链共同组成近似的“回”字形。

优选地，所述第一柔性铰链和第二柔性铰链共同组成近似的“吕”字形。

优选地，所述第一柔性铰链和第二柔性铰链的缺口为圆弧型、直梁型或椭圆型。

优选地，所述补偿机构应用于一种行走定位装置中。

这种位置补偿的特点是：每个方向上一般小于5mm，比一般直线运动的行程小一个数量级，也比一般微动机构行程大一个数量级；该补偿要根据实际调整的角度实时调整，是升降腿的升降产生框架和升降腿的吸盘处的位置关系的被动补偿；该机构小巧，对结构质量没有过多地增加；该机构也不存在间隙，从而对机构的精度不产生影响。

本发明的补偿机构，尤其用于行走定位装置中的被动补偿机构，使用比较简单的结构提供了在XY平面上的平稳的运动补偿以使得行走定位装置中的执行器可以与工件的法向方向相对齐。

附图说明

图1为根据本发明优选实施方式的行走定位装置的装配图；

图2为图1中行走机构未配合时的轴侧视图；

图3为图2中行走机构的第一行走单元相对X轴对称的一部分的轴侧视图；

图4为图2中行走机构的第二行走单元的轴侧视图；

图5为图4中行走机构的第二行走单元的一部分的轴侧视图以及补偿机构的放大图；

图6为图4中行走机构的第二行走单元装配有定位机构的轴侧视图；

图7为图6中定位机构的用于在第一方向定位的定位单元的轴侧视图；

图8为图1中升降腿的装配图；

图9为图8中升降腿的爆炸图；

图10为图8中升降腿的剖面图；

图11为补偿机构安装于升降腿连接板和框架连接板的装配图；

图12a为图11的正视图；

图12b为图11的后视图；

图12c为图11的俯视图；

图13为图11的爆炸图。