[发明专利]一种具有连续位置反馈的可重构柔性装配夹具

说明书

本发明公开了一种具有连续位置反馈的可重构柔性装配夹具，包括夹紧定位组件、翻转组件、直线移动组件、快速换接组件；所述翻转组件包括具有旋转功能的气动摆台，所述夹紧定位组件安装在气动摆台上；所述气动摆台安装在所述直线移动组件上；所述夹紧定位组件包括有薄型气爪、连接件和可快速换接的夹块。本发明能满足装配过程中常见的翻转操作，可以连接PLC等控制单元实现行程范围内任意高度位置的无级闭环调节。本发明结构紧凑，功能丰富，能够提高自动装配生产线的柔性，模块化程度高，复用性好，成本低。

技术领域

本发明涉及柔性装配，特别是涉及一种具有连续位置反馈的可重构柔性装配夹具。

背景技术

随着市场中新产品的出现频率加快、产品设计修改和更新换代更加频繁、产品家族系列和个性化定制的变体增多等一系列趋势的出现，传统的大批量生产模式正受到剧烈冲击，目前刚性流水线模式很难应对新的个性化市场环境。CN110238621B公开了一种可重构柔性装配系统，可以根据不同零件装配工艺的不同配置不同工具和夹具。

夹具是指机械制造过程中用来固定加工或装配对象，将其定位在正确位置的装置。大部分夹具由于在夹紧时，其自身的夹紧装置所能夹紧的工件大小型号尺寸限制较大，使得单一夹具所能夹紧的工件尺寸范围往往十分有限。可重构柔性装配可以装配跨品类的零件，当装配产品对象发生较大变化时，需要根据零件的形状、尺寸及装配工艺来进行夹具的选择和更换。为了提高效率，需要夹具能够进行快速更换；为了节省产线进行调整的成本，需要夹具具有较大的调整范围，实现更多的功能。进一步的，为了配合可重构柔性中机器人自动装配技术，要求夹具有更广泛的重构能力，装夹不同尺寸、类型的零件。

可重构柔性装配夹具的此类需求在阀类产品上表现较为迫切。现有的阀类产品基本通过人工装配，工作坏境恶劣，产品质量参差不齐，亟需高柔性的自动化装配方案。阀类零件体积小，装配零件、装配工艺动作多，针对阀体的装配夹具设计中，现有方案仅能完成很少装配操作，所能适用的零件尺寸范围往往限制较大，几乎不具备可重构能力。针对个性化定制生产需求及快速变化的市场，迫切需要可编程控制的柔性装配夹具。

CN206839956U公开了一种螺纹装配的安全阀解体组装用夹具，通过滑轨和定位销等组件的组合实现阀类零件的高效装配，但是该组件内部不具备快速调整能力，调整自由度小。CN101053933公开了一种柔性可重构的汽车焊装夹具，能够在一定大小范围内适应不同工件的新型汽车焊装夹具，具有适应面广、重构速度快、生产成本低的特点，但是其XY方向通过可更换的过渡板调节，Z方向通过改变固定孔的间距调节，不具有位置反馈和在线调整。CN107088890A公开了一种柔性自适应可容差式新型机械手机构，通过自适应机械手实现阀门配件的柔性抓取，但是仅能实现各个零件的输送和搬运，不能在原位置上的分段调整和装配。CN111482749A公开了一种柔性快换夹具底座，应用于汽车的自动焊接领域，体积较大，可以实现夹具的上下浮动，翻转和快速定位，但并没实现真正意义的快速切换功能。CN108406355A公开了一种电气自动化夹具，通过控制安装有夹具的滑台移动，实现在三个方向上的位置控制，但是其夹具不具有重构能力。

发明内容

为了弥补上述现有技术的不足，本发明提出一种具有连续位置反馈的可重构柔性装配夹具。

为此，本发明提出的具有连续位置反馈的可重构柔性装配夹具包括夹紧定位组件、翻转组件、直线移动组件、快速换接组件；所述翻转组件包括具有旋转功能的气动摆台，所述夹紧定位组件安装在气动摆台上；所述气动摆台安装在所述直线移动组件上；所述夹紧定位组件包括有薄型气爪，该薄型气爪通过连接件与夹紧定位组件中的夹块相连，而夹块是通过快拆卡扣安装到连接件之上的，可快速拆装。

在一些实施例中，本发明还具有如下可选特征：

夹紧定位组件包括薄型气爪、连接件和夹块；所述薄型气爪通过连接件与两个滑块连接；所述连接件分为左右两部分，结构对称；每个连接件通过快换卡扣连接一个所述夹块，左右夹块结构同样对称。