一种随动浮动装配装置及方法与流程

本发明涉及带方形定位止口或圆形定位口工件的自动化装配，具体为一种随动浮动装配装置及方法。

背景技术：

1、目前带定位止口的工件装配常有两种情况：

2、1.采用手动人工装配，在装配工位上，利用手动对准工件定位止口，并配合敲击或压装使配合的两工件装配到位。

3、这种方法的缺点：1)增加人力成本，装配效率低；2)依赖于经验丰富的操作员和灵活性较强的手动操作；3)劳动强度大，某些装配任务需要操作员反复重复动作，长时间的高强度劳动容易导致疲劳和职业病。

4、2.采用机械手抓取装配，不同的零件换不同的抓手，对定位止口有精度要求的工件，装配局限性较大。

5、这种方法缺点：1)结构复杂，对机械手精度要求较高，调试难度大；2)当被装配工件定位止口精度较高需要一定的压力才能使其贴合时，抓手装配容易影响机器人精度，甚至损坏机器人。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种随动浮动装配装置及方法，该随动浮动装配装置在装配工件过程中，受力前保证精确定位，受力后能自适应浮动，缓冲工件在装配过程中的横向、纵向和角向方向上的偏差，除此之外还减少了对工件定位精度的要求，降低了加工、装配以及调试的难度，还降低了软件控制的难度，降低了故障率，解决了现有技术中对装配工件定位止口有较高的精度，装配局限性较大的技术问题。

3、(二)技术方案

4、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种随动浮动装配装置，包括水平底架，所述水平底架上对称安装设置有两组水平滑轨，两组所述水平滑轨之间且在所述水平底架之上安装设置有水平驱动气缸，所述水平驱动气缸上安装设置有连接件，两组所述水平滑轨和所述连接件上安装设置有直立架；

5、所述直立架上安装设置有上下驱动伺服电机和竖直滑轨，所述上下驱动伺服电机的一端连接设置有丝杆组件，所述丝杆组件的一端连接设置有浮动机构，且浮动机构安装在竖直滑轨上；

6、所述浮动机构包括安装设置有所述竖直滑轨上的滑板，所述滑板的上端与所述丝杆组件的一端相连接，所述滑板上安装设置有旋转分度台，所述旋转分度台上安装设置有浮动装配组件，所述浮动装配组件上安装设置有气动快锁，通过所述气动快锁连接着夹持工装组件。

7、进一步地，所述浮动装配组件包括浮动板和转接板，所述浮动板上对称安装设置有两个圆锥定位衬套以及居中安装设置的所述气动快锁，两个所述圆锥定位衬套中均安装设置有穿过所述浮动板的圆锥形浮动定位柱，两个所述圆锥形浮动定位柱的外圆周上套装设置有第一矩形弹簧后固定设置在所述转接板上，所述浮动装配组件是通过所述转接板安装设置在所述旋转分度台上。

8、进一步地，所述夹持工装组件包括轴承座和保持架，所述轴承座内安装设置有两个直线轴承和压杆，两个所述直线轴承的一端均连接设置有工件定位伸缩轴，两个所述工件定位伸缩轴的外圆周上套装设置有第二矩形弹簧并穿过所述保持架，所述保持架上安装设置有两个柱塞。

9、进一步地，所述水平底架上位于一组所述水平滑轨的前端处安装设置有限位缓冲组件，用于所述浮动机构横向运动方向上的限位保护。

10、进一步地，所述水平底架上位于一组所述水平滑轨的外侧安装设置有左右到位检测组件，用于所述浮动机构的位置精度检测。

11、进一步地，所述直立架的一侧上安装设置有零点极限位检测组件，用于控制所述浮动机构纵向方向上的运动速度，当发生明显过速或断电情况时，立即停机或减速。

12、本发明还提供了一种随动浮动装配方法，用于使用上述的一种随动浮动装配装置，包括以下步骤：

13、s1，通过机械抓手抓取工件放置于定位伸缩轴上，柱塞防止工件位移过程中脱落，压装工件前第一矩形弹簧和第二矩形弹簧处于伸展状态，圆锥形浮动定位柱前端的外斜面与圆锥定位衬套的内斜面相互贴合；

14、s2，通过伺服电机的工作，带动丝杆组件以及浮动机构在竖直滑轨上下移动进而调整工件的纵向位置，旋转分度台转动调整工件的角向位置，使其与被装工件对齐定位止口；

15、s3，通过水平驱动气缸的工作，带动连接件以及直立架在水平滑轨上移动进而推动浮动机构横向移动，使工件与被装工件接触，工件定位止口进入被装工件的导向倒角，同时压杆贴紧工件，此时工件定位伸缩轴先受力回缩，杜塞由工件的端面移到工件的侧面，水平驱动气缸继续前推，工件与被装工件更深接触后浮动板受力回缩至限位点与转接板接触，圆锥形浮动定位柱前端的外斜面与圆锥定位衬套的内斜面脱离，此时工件在适量范围内可任意浮动，水平驱动气缸再次继续前推，使工件与被装工件的定位止口自适应贴合；

16、s4，完成工件定位止口配合安装，接近开关反馈到位信号，水平驱动气缸回缩至原位，第一矩形弹簧和第二矩形弹簧自动伸展，浮动机构恢复精确定位状态。

17、进一步地，在进行所述s1步骤之前，根据装配不同类型工件的需要，通过气动快锁能够匹配不同类型工件的夹持工装组件，快速更换夹持工装组件。

18、(三)有益效果

19、与现有技术相比，本发明提供了一种随动浮动装配装置及方法，具备以下有益效果：

20、1、该随动浮动装配装置在装配工件过程中，受力前保证精确定位，受力后能自适应浮动，缓冲工件在装配过程中的横向、纵向和角向方向上的偏差，提高了工作效率。

21、2、该随动浮动装配装置，减少了对工件定位精度的要求，降低了加工、装配以及调试的难度，还降低了软件控制的难度，降低了故障率。

技术特征：

1.一种随动浮动装配装置，包括水平底架(1)，其特征在于：所述水平底架(1)上对称安装设置有两组水平滑轨(3)，两组所述水平滑轨(3)之间且在所述水平底架(1)之上安装设置有水平驱动气缸(4)，所述水平驱动气缸(4)上安装设置有连接件(6)，两组所述水平滑轨(3)和所述连接件(6)上安装设置有直立架(8)；

2.根据权利要求1所述的一种随动浮动装配装置，其特征在于：所述浮动装配组件包括浮动板(17)和转接板(15)，所述浮动板(17)上对称安装设置有两个圆锥定位衬套(18)以及居中安装设置的所述气动快锁(27)，两个所述圆锥定位衬套(18)中均安装设置有穿过所述浮动板(17)的圆锥形浮动定位柱(16)，两个所述圆锥形浮动定位柱(16)的外圆周上套装设置有第一矩形弹簧(28)后固定设置在所述转接板(15)上，所述浮动装配组件是通过所述转接板(15)安装设置在所述旋转分度台(14)上。

3.根据权利要求1所述的一种随动浮动装配装置，其特征在于：所述夹持工装组件包括轴承座(19)和保持架(24)，所述轴承座(19)内安装设置有两个直线轴承(26)和压杆(20)，两个所述直线轴承(26)的一端均连接设置有工件定位伸缩轴(21)，两个所述工件定位伸缩轴(21)的外圆周上套装设置有第二矩形弹簧(25)并穿过所述保持架(24)，所述保持架(24)上安装设置有两个柱塞(22)。

4.根据权利要求1所述的一种随动浮动装配装置，其特征在于：所述水平底架(1)上位于一组所述水平滑轨(3)的前端处安装设置有限位缓冲组件(5)，用于所述浮动机构(12)横向运动方向上的限位保护。

5.根据权利要求1所述的一种随动浮动装配装置，其特征在于：所述水平底架(1)上位于一组所述水平滑轨(3)的外侧安装设置有左右到位检测组件(2)，用于所述浮动机构(12)的位置精度检测。

6.根据权利要求1所述的一种随动浮动装配装置，其特征在于：所述直立架(8)的一侧上安装设置有零点极限位检测组件(7)，用于控制所述浮动机构(12)纵向方向上的运动速度，当发生明显过速或断电情况时，立即停机或减速。

7.一种随动浮动装配方法，用于使用权利要求1-6任一项所述的一种随动浮动装配装置，其特征在于：包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的一种随动浮动装配方法，其特征在于：在进行所述s1步骤之前，根据装配不同类型工件的需要，通过气动快锁(27)能够匹配不同类型工件的夹持工装组件，快速更换夹持工装组件。

技术总结本发明公开了一种随动浮动装配装置及方法，包括水平底架，所述水平底架上对称安装设置有两组水平滑轨，两组所述水平滑轨之间且在所述水平底架之上安装设置有水平驱动气缸，所述水平驱动气缸上安装设置有连接件，两组所述水平滑轨和所述连接件上安装设置有直立架；所述直立架上安装设置有上下驱动伺服电机和竖直滑轨，所述上下驱动伺服电机的一端连接设置有丝杆组件，所述丝杆组件的一端连接设置有浮动机构，且浮动机构安装在竖直滑轨上。该随动浮动装配装置，减少了对工件定位精度的要求，降低了加工、装配以及调试的难度，还降低了软件控制的难度，降低了故障率。技术研发人员：朱辽涛,刘军,高飞,李苏斌受保护的技术使用者：伟本智能机电（上海）股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/29