[发明专利]一种用于弹性薄壁件搬运的可变距末端执行器及方法

说明书

本发明提供一种用于弹性薄壁件搬运的可变距末端执行器及方法，适用于弹性薄壁件的稳定搬运。包括联接法兰、执行机构、支撑框架，联接法兰和执行机构安装在支撑框架上，所述的联接法兰内部设置有微动补偿机构；执行机构包括X向双螺母丝杆模组、X向双螺母滑轨机构、Y向双螺母丝杆模组。压电微动机构能够抑制弹性薄壁件由于模态低在搬运过程易产生的振动，有效防止弹性薄壁件在搬运过程中因为振动产生变形损坏，实现弹性薄壁件的高精度稳定搬运，此外末端执行器的吸盘间距可调，能够适应不同结构尺寸弹性薄壁件的搬运，实现了多功能的集成，提高了末端执行器的通用性。

技术领域

本发明涉及一种用于弹性薄壁件搬运的可变距末端执行器及方法，尤其适用于弹性薄壁件的稳定搬运的一种用于弹性薄壁件搬运的可变距末端执行器及方法。

背景技术

搬运机器人在工业领域各类加工生产中的应用越来越广泛，多被用于机床上下料、自动化生产线、自动装配生产流水线、码垛搬运等。末端执行器安装于机器人末端,是执行相应的作业任务的关键部件。作为机器人与工作对象直接作用的执行部件, 其性能在很大程度上决定了整个机器人的工作性能。产品的轻量化是制造业的发展趋势，尤其在航空航天领域，面临越来越多的大型轻量化弹性薄壁结构。由于弹性薄壁的弱刚性, 弹性薄壁件在搬运过程中易发生振动。由此可见，现有精度要求较低的码垛搬运技术，难以适应弹性薄壁件的搬运作业。另外，现有搬运机器人的末端执行器结构功能单一，通常仅适应于固定尺寸结构的搬运作业，不利于实现末端执行器的通用性。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种结构简单，具有扰动补偿功能，有效减少弹性薄壁件变形损坏，吸盘间距可调，适用不同结构尺寸的用于弹性薄壁件搬运的可变距末端执行器及方法。

为实现上述技术目的，本发明的用于弹性薄壁件搬运的可变距末端执行器，包括联接法兰、执行机构、支撑框架，联接法兰和执行机构安装在支撑框架上，所述的联接法兰内部设置有微动补偿机构；

所述联接法兰具体包括法兰端部和法兰壳体，法兰壳体为柱状空心结构，法兰端部和法兰壳体相互匹配并通过螺钉I相互连接；

所述微动补偿机构设置在法兰壳体内，包括驱动电机、传动丝杠、传动螺母和联接板，联接板固定在法兰壳体腔体的内部，其中驱动电机通过支架设置在联接板上，驱动电机的转轴与联接板平行设置，驱动电机通过联轴器I与传动丝杠相连，联轴器I通过支架与联接板连接，传动丝杠通过啮合传动的传动螺母与联接机构的顶端相连接，联接机构的末端通过螺栓Ⅱ设有微动机构，联接板上通过螺钉Ⅱ设有滑轨，联接机构的侧面设有滑块，滑块与滑轨配合，滑轨安装在联接板上，联接机构末端设置的微动机构延伸出法兰壳体；

所述支撑框架具体包括联接横板和联接边框，联接横板设置在联接边框上，法兰壳体通过螺钉Ⅱ与联接横板相连接，法兰壳体和联接横板上均设有相互匹配的开孔，联接机构从开孔处穿过。

所述的微动机构为压电结构，压电结构的驱动单元采用压电陶瓷，压电陶瓷通过导线连接有控制器，控制器通过采集卡连接有用于检测弹性薄壁件的振动传感器。

所述的执行机构包括X向传动机构和Y向传动机构，所述的X向传动机构包括X向双螺母丝杆模组和X向双螺母滑轨机构，Y向传动机构包括Y向双螺母丝杆模组，所述的X向双螺母丝杆模组的两个螺母的传动方向相反，Y向双螺母丝杆模组的两个螺母的传动方向相反。

所述的X向双螺母丝杆模组包括X向驱动电机、X向传动丝杠、X向第一传动螺母I和X向第一传动螺母Ⅱ，X向第一传动螺母I和X向第一传动螺母Ⅱ分别固定在X向第一滑块I和X向第一滑块Ⅱ上，X向第一滑块I和X向第一滑块Ⅱ与X向第一导轨配合；

X向双螺母滑轨机构包括滑动导杆、X向第二滑动螺母I和X向第二滑动螺母Ⅱ，X向第二滑动螺母I和X向第二滑动螺母Ⅱ分别固定在X向第二滑块I和X向第二滑块Ⅱ上，X向第二滑块I和X向第二滑块Ⅱ与X向第二导轨配合；