[发明专利]圆形配件精准安装设备及其校准方法

权利要求书

1.一种圆形配件精准安装设备，它的特征是包括机架(1)及工控机，所述机架(1)底部设有控制台(2)，在控制台(2)上设有装配台，所述装配台包括位移角度微调台(3)以及设置在位移角度微调台(3)上的目标物夹具(4)；

在机架(1)上还设有配件运送平台、配件供给平台及角度检测平台，所述配件供给平台及角度检测平台分别设置在升降机构的两侧，所述配件运送平台位于装配台上方，

该配件运送平台包括Z轴升降机构(5)、调角步进电机(6)以及真空吸嘴(7)，调角步进电机(6)的外壳与Z轴升降机构(5)连接，调角步进电机(6)的电机轴与真空吸嘴(7)连接，所述真空吸嘴(7)连接有真空发生器；

所述配件供给平台包括安装在机架(1)上的第一位移微调平台(8)、设置在第一位移微调平台(8)上的第一运送气缸(9)、设置在第一运送气缸(9)上的配件治具(10)；

所述角度检测平台包括安装在机架(1)上的第二位移微调平台(11)、设置在第二位移微调平台(11)上的第二运送气缸(12)、设置第二运送气缸(12)上的传感器座(13)，在传感器座(13)上设有光电传感器(14)；

所述工控机与Z轴升降机构(5)、调角步进电机(6)、真空发生器、光电传感器(14)电连接。

2.根据权利要求1所述的圆形配件精准安装设备，其特征是所述配件治具(10)包括与第一运送气缸(9)传动连接的载物台(100)、设置在载物台(100)上的夹紧气缸(101)以及连接在载物台(100)朝向配件运送平台一侧的治具本体(102)，在治具本体(102)上开有配件安装槽(103)，所述治具本体(102)朝向夹紧气缸(101)一侧设有连通配件安装槽(103)的缺口(104)，所述缺口(104)内设有滑块(105)，所述滑块(105) 与夹紧气缸(101)的输出端连接。

3.根据权利要求1或2所述的圆形配件精准安装设备，其特征是所述Z轴升降机构(5)包括与机架(1)连接的升降导轨(50)、设置在升降导轨(50)顶部的升降电机(51)、与升降电机(51)传动连接的丝杠、以及与丝杠传动连接同时升降导轨(50)滑动连接的丝杠螺母，所述丝杠螺母连接有电机座(52)，调角步进电机(6)外壳固定在电机座(52)上。

4.根据权利要求1或2所述的圆形配件精准安装设备，其特征是所述位移角度微调台(3)为带有旋转滑台的、第一位移微调平台(8)、第二位移微调平台(11)均为交叉导轨形千分尺微调台。

5.根据权利要求1或2所述的圆形配件精准安装设备，其特征是所述光电传感器(14)为对射型，光电传感器(14)包括一个呈匚字形的支架(140)，光电传感器(14)的发射器和接收器分别设置在支架(140)的上下两侧。

6.根据权利要求2所述的圆形配件精准安装设备，其特征是所述配件安装槽(103)呈四边形，所述缺口(104)开设在四边形的一角，所述滑块(105)端部设有弧形槽(106)。

7.一种圆形配件精准安装设备的校准方法，其特征是利用如权利要求1所述的圆形配件精准安装设备，并包括同心度校准及安装角度校准两部分，具体实施方法为：

a.同心度校准，包括：

a-1.在配件治具(10)中放入设有中心孔且轮廓形状与实际配件一致的校准片(15)，并使配件治具(10)将校准片(15)夹住；

a-2.操作员控制第一运送气缸(9)将带有校准片(15)的配件治具(10)运送至真空吸嘴(7)下方,并控制Z轴升降机构(5)驱动真空吸嘴(7)下降；

a-3.通过调节第一微调平台，调整配件治具(10)的水平位置，使真空吸嘴(7)最终能够插入校准片(15)的中心孔内；

a-4.控制真空吸嘴(7)升起，同时控制第一运送气缸(9)带动配件治具(10)退开，并在目标物夹具(4)上放置目标物(17)、在目标物(17)的安装位上放置校准片(15)；

a-5.等配件治具(10)完全退开后，控制Z轴升降机构(5)驱动真空吸嘴(7)下降；

a-6.通过调节位移角度微调台(3)，调整目标物夹具(4)的位置，最终使真空吸嘴(7)能够插入校准片(15)的中心孔内，再控制Z轴升降机构(5)使真空吸嘴(7)上升复位，并取出所有校准片(15)，从而完成配件治具(10)与目标物夹具(4)的同心度校准；

b.安装角度校准：

b-1.在配件治具(10)内放入一形状尺寸与配件完全一致的样片(16)；

b-2.控制第一运送气缸(9)将带有样片(16)的配件治具(10)运送至真空吸嘴(7)下方，并控制Z轴升降机构(5)驱动真空吸嘴(7)下降，真空吸嘴(7)与样片(16)接触后，控制真空发生器动作，使真空吸嘴(7)吸住样片(16)，再控制Z轴升降机构(5)升起真空吸嘴(7)；

b-3.样片(16)被吸起后，配件治具(10)退开，第二运送气缸(12)推动传感器座(13)，将光电传感器(14)移动至样片(16)处，使光电传感器(14)的发射器发射的光穿过样片(16)上的透光孔(160)；

b-4.调角步进电机(6)经真空吸嘴(7)带动样片(16)转动，转动起始时，光电传感器(14)的光穿过透光孔(160)，光电传感器(14)无动作，当样片(16)持续转动至透光孔(160)边沿挡住光电传感器(14)的光时，光电传感器(14)发出信号，使工控机对调角步进电机(6)的脉冲计数归零，同时控制调角步进电机(6)反向运转，并对调角步进电机(6) 脉冲数重新计数，直至光电传感器(14)发射的光再次被样片(16)遮挡，此时工控机控制调角步进电机(6)停转，并将当前的脉冲数计数值记为a，然后控制调角步进电机(6)再次改变方向旋转，旋转的脉冲数为a/2；

b-5.完成上述旋转后，光电传感器(14)在第二运送气缸(12)的带动下退开，Z轴升降机构(5)带动样片(16)下降，将样片(16)放入目标位的安装位中，在目标物(17)的安装物上设有与透光孔(160)对应的通孔(170)，当样片(16)被放入安装位后，真空发生器动作使真空吸嘴(7)与样片(16)脱离，此时观察透光孔(160)与通孔(170)是否对齐，如果存在偏离，则调节第二位移微调平台(11)，调整传感器座(13)的水平位置，并重复步骤b-1至b-5，直至样片(16)放入安装位后其透光孔(160)与通孔(170)对齐。