一种大长径比轴孔装配的柔顺装置、装配系统、装配方法转让专利

申请号 : CN201910802877.5

文献号 : CN110480338B

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相似专利:

发明人 : 陈国栋王森王正王振华孙立宁

申请人 : 苏州大学

摘要 :

本发明公开了一种大长径比轴孔装配的柔顺装置、装配系统、装配方法,其中,柔顺装置包括第一连接部、第二连接部、弹性伸缩装置和位移传感器;其中,弹性伸缩装置能够利用弹性调整第一连接部和第二连接部的间距;位移传感器能够检测第一连接部和第二连接部的间距变化。本申请提供的柔顺装置通过位移传感器来检测装配轴和装配孔的接触状态,降低了成本,提高了工作效率。

权利要求 :

1.一种大长径比轴孔装配的柔顺装置,其特征在于,包括:

分别用于与机器人、装配轴连接的第一连接部(1)、第二连接部(5);

两端分别与所述第一连接部(1)和所述第二连接部(5)固定的弹性伸缩装置;

用于测量所述弹性伸缩装置的伸缩量的位移传感器(3),所述位移传感器(3)的两端分别与所述第一连接部(1)和所述第二连接部(5)固定;

所述弹性伸缩装置包括弹簧(6)、限位机构、与所述第一连接部(1)固定的导向杆(2)、与所述第二连接部(5)固定的导向筒(4),所述导向筒(4)套设于所述导向杆(2)的外周,所述限位机构用于限制所述导向筒(4)和所述导向杆(2)相对转动,所述弹簧(6)套设于所述导向杆(2)的外周,且所述弹簧(6)的两端分别与所述第一连接部(1)和所述导向筒(4)朝向所述第一连接部(1)的端面相抵。

2.根据权利要求1所述的柔顺装置,其特征在于,所述导向杆(2)远离所述第一连接部(1)的端部设有凸起的限位块(9),所述导向筒(4)的中部设有径向内缩、用于与所述限位块(9)相抵的限位台(11),所述限位机构、所述限位台(11)、所述限位块(9)沿所述导向筒(4)的轴向依次分布。

3.根据权利要求1所述的柔顺装置,其特征在于,所述导向杆(2)的外侧壁设有沿轴向延伸的凹槽,所述限位机构包括滚珠花键(8)、与所述导向筒(4)内侧壁固定的滚珠花键筒(10),所述滚珠花键(8)设于所述凹槽和所述滚珠花键筒(10)之间。

4.根据权利要求3所述的柔顺装置,其特征在于,所述导向筒(4)内部设有与所述滚珠花键筒(10)第一端面、所述滚珠花键(8)相抵的卡簧(7),所述滚珠花键筒(10)第二端至所述导向杆(2)的间距小于所述滚珠花键(8)的直径。

5.一种大长径比轴孔装配的装配系统,其特征在于,包括机器人、控制器、权利要求1至

4任意一项所述的柔顺装置,所述机器人与所述柔顺装置的第一连接部(1)固定,所述柔顺装置的位移传感器(3)用于将检测的伸缩量发送至所述控制器,所述控制器用于根据所述伸缩量控制所述机器人动作,所述机器人、所述位移传感器(3)分别与所述控制器电连接。

6.一种大长径比轴孔装配的装配方法,其特征在于,应用于权利要求5所述的装配系统,包括:确定位于装配孔端面周向上的第一点和第二点,并确定所述第一点和所述第二点连线的中垂线;其中,所述中垂线、所述装配孔的端面均位于XY平面;

在所述装配轴的轴线与所述中垂线共面、且轴线与垂直所述XY平面的Z轴具有第一预设夹角的状态下,控制所述装配轴与所述XY平面的接触点沿所述中垂线向所述装配孔运动,并利用所述装配系统中的位移传感器(3)获取伸缩量;

当所述伸缩量的变化量为0时,控制所述装配轴绕原点转动,以使所述装配轴的轴线与所述Z轴重合;其中,所述原点为所述装配轴靠近所述装配孔的端面的圆心。

7.根据权利要求6所述的装配方法,其特征在于,所述确定位于装配孔端面周向上的第一点和第二点,包括:获取所述装配轴的端部处于第一状态下的伸缩量;其中,当所述装配轴的端部处于第一状态时,所述装配轴的端部与所述XY平面相抵且所述装配轴的轴线与所述Z轴具有第二预设夹角;

获取所述装配轴的端部处于第二状态下的伸缩量;其中,当所述装配轴的端部处于第二状态时,所述装配轴绕所述Z轴转动且所述装配轴的轴线与所述Z轴具有所述第二预设夹角;

根据所述第一状态下的伸缩量与所述第二状态下的伸缩量确定所述第一点和所述第二点。

8.根据权利要求7所述的装配方法,其特征在于,所述根据所述第一状态下的伸缩量与所述第二状态下的伸缩量确定所述第一点和所述第二点,包括:在第一状态下的伸缩量与所述第二状态下的伸缩量不相等时,计算所述装配轴与所述XY平面的接触点的第一坐标,并将所述第一坐标的值赋予所述第一点;

在所述第二状态下的伸缩量与所述第一状态下的伸缩量重新相等时,计算所述装配轴与所述XY平面的接触点的第二坐标,并将所述第二坐标的值赋予所述第二点。

9.根据权利要求8所述的装配方法,其特征在于,所述第一预设夹角与所述第二预设夹角相等。

说明书 :

一种大长径比轴孔装配的柔顺装置、装配系统、装配方法

技术领域

[0001] 本发明涉及工业机器人应用技术领域,更具体地说,涉及一种大长径比轴孔装配的柔顺装置、装配系统、装配方法。

背景技术

[0002] 在实际工业生产中,装配环节耗费着大量的人力和物力。随着工业机器人的发展,机器人取代人工去完成装配任务已经成为了一种趋势。但是在进行精密的大长径比轴孔装配时,由于机器人重复定位精度较低,采用常规的位置控制基本无法进行装配,工件的位置的偏差无法通过机器人示教和视觉定位的方法消除。另外由于装配轴的长径比较大,在装配过程中较容易出现卡死的现象,不合适的装配方法会对装配工件造成损坏。
[0003] 目前,用工业机器人进行精密的大长径比轴孔装配主要采用主动柔顺装配方法,即在工业机器人末端外加力传感器,通过智能力控制算法来控制机器人进行高精度装配作业。但是此方法需要使用昂贵的力传感器或力矩传感器,增加了系统的花费。另外复杂的控制算法使控制过程存在一定的延迟,从而降低了装配的效率。
[0004] 综上所述,如何降低轴孔装配成本、提高装配效率,是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

[0005] 有鉴于此,本发明的目的是提供一种大长径比轴孔装配的柔顺装置、装配系统、装配方法,其装配成本较低,且装配效率更高。
[0006] 为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
[0007] 一种大长径比轴孔装配的柔顺装置,包括:
[0008] 分别用于与机器人、装配轴连接的第一连接部、第二连接部;
[0009] 两端分别与所述第一连接部和所述第二连接部固定的弹性伸缩装置;
[0010] 用于测量所述弹性伸缩装置的伸缩量的位移传感器,所述位移传感器的两端分别与所述第一连接部和所述第二连接部固定。
[0011] 优选的,所述弹性伸缩装置包括弹簧、限位机构、与所述第一连接部固定的导向杆、与所述第二连接部固定的导向筒,所述导向筒套设于所述导向杆的外周,所述限位机构用于限制所述导向筒和所述导向杆相对转动,所述弹簧套设于所述导向杆的外周,且所述弹簧的两端分别与所述第一连接部和所述导向筒朝向所述第一连接部的端面相抵。
[0012] 优选的,所述导向杆远离所述第一连接部的端部设有凸起的限位块,所述导向筒的中部设有径向内缩、用于与所述限位块相抵的限位台,所述限位机构、所述限位台、所述限位块沿所述导向筒的轴向依次分布。
[0013] 优选的,所述导向杆的外侧壁设有沿轴向延伸的凹槽,所述限位机构包括滚珠花键、与所述导向筒内侧壁固定的滚珠花键筒,所述滚珠花键设于所述凹槽和所述滚珠花键筒之间。
[0014] 优选的,所述导向筒内部设有与所述滚珠花键筒第一端面、所述滚珠花键相抵的卡簧,所述滚珠花键筒第二端至所述导向杆的间距小于所述滚珠花键的直径。
[0015] 一种大长径比轴孔装配的装配系统,包括机器人、控制器、上述任意一种柔顺装置,所述机器人与所述柔顺装置的第一连接部固定,所述柔顺装置的位移传感器用于将检测的伸缩量发送至所述控制器,所述控制器用于根据所述伸缩量控制所述机器人动作,所述机器人、所述位移传感器分别与所述控制器电连接。
[0016] 一种大长径比轴孔装配的装配方法,应用于上述装配系统,包括:
[0017] 确定位于装配孔端面周向上的第一点和第二点,并确定所述第一点和所述第二点连线的中垂线;其中,所述中垂线、所述装配孔的端面均位于XY平面;
[0018] 在所述装配轴的轴线与所述中垂线共面、且轴线与垂直所述XY平面的Z轴具有第一预设夹角的状态下,控制所述装配轴与所述XY平面的接触点沿所述中垂线向所述装配孔运动,并利用所述装配系统中位移传感器获取伸缩量;
[0019] 当所述伸缩量的变化量为0时,控制所述装配轴绕原点转动,以使所述装配轴的轴线与所述Z轴重合;其中,所述原点为所述装配轴靠近所述装配孔的端面的圆心。
[0020] 优选的,所述确定位于装配孔端面周向上的第一点和第二点,包括:
[0021] 获取所述装配轴的端部处于第一状态下的伸缩量;其中,当所述装配轴的端部处于第一状态时,所述装配轴的端部与所述XY平面相抵且所述装配轴的轴线与所述Z轴具有第二预设夹角;
[0022] 获取所述装配轴的端部处于第二状态下的伸缩量;其中,当所述装配轴的端部处于第二状态时,所述装配轴绕所述Z轴转动且所述装配轴的轴线与所述Z轴具有所述第二预设夹角;
[0023] 根据所述第一状态下的伸缩量与所述第二状态下的伸缩量确定所述第一点和所述第二点。
[0024] 优选的,所述根据所述第一状态下的伸缩量与所述第二状态下的伸缩量确定所述第一点和所述第二点,包括:
[0025] 在第一状态下的伸缩量与所述第二状态下的伸缩量不相等时,计算所述装配轴与所述XY平面的接触点的第一坐标,并将所述第一坐标的值赋予所述第一点;
[0026] 在所述第二状态下的伸缩量与所述第一状态下的伸缩量重新相等时,计算所述装配轴与所述XY平面的接触点的第二坐标,并将所述第二坐标的值赋予所述第二点。
[0027] 优选的,所述第一预设夹角与所述第二预设夹角相等。
[0028] 本发明提供的大长径比轴孔装配的柔顺装置包括第一连接部、第二连接部、弹性伸缩装置和位移传感器;其中,弹性伸缩装置能够调整第一连接部和第二连接部的间距;位移传感器能够检测第一连接部和第二连接部的间距变化。
[0029] 在工作过程中,第一连接部与机器人固定,第二连接部与待安装的装配轴固定,弹性伸缩装置利用自身的弹性伸缩为第一连接部和第二连接部的间距提供活动余量。当第二连接部受到外力后,弹性伸缩装置收缩,并利用弹性回复力抵推第二连接部,进而推动装配轴,起到容纳装配误差的柔顺作用。同时,第一连接部和第二连接部的间距变化通过位移传感器检测,在操作过程中位移传感器的检测结果能够确定装配轴和装配孔的接触状态。
[0030] 相比于现有技术中的力传感器或力矩传感器,位移传感器的成本更低,检测更加便捷。且弹性伸缩装置利用自身弹性自动调整装配轴的受力情况,而不需要装配系统对装配轴的受力情况进行计算后进行主动调整。因此降低了轴孔装配的成本,提高了工作效率。本申请还提供了一种装配系统,具有上述有益效果。
[0031] 本申请提供的装配方法首先利用装配孔端面周向上的点确定中垂线,即装配孔圆心所在直线;然后控制倾斜第一预设夹角的装配轴靠近装配孔,通过位移传感器检测的伸缩量确定装配轴与装配孔的位置关系;当伸缩量不在变化时,说明装配轴端部全部进入装配孔中,而后控制装配轴直立,装配轴在弹性伸缩装置的作用下进入装配孔中,实现轴孔装配操作。
[0032] 在装配过程中,位移传感器检测的伸缩量变化能够间接确定装配孔位置,从而使装配轴准确靠近装配孔的圆心;同时伸缩量变化还能够间接体现装配轴和装配孔的位置关系,从而使装配轴准确插入至装配孔中,解决轴孔装配的卡阻问题,提高了工作效率。

附图说明

[0033] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0034] 图1为本发明所提供的柔顺装置的结构示意图;
[0035] 图2为图1的部分剖视图;
[0036] 图3为本发明所提供的轴孔装配过程示意图;
[0037] 图4为本发明所提供的一种装配方法的流程图。
[0038] 图5为本发明所提供的一种装配方法的算法图。
[0039] 图1~5中的附图标记为:
[0040] 第一连接部1、导向杆2、位移传感器3、导向筒4、第二连接部5、弹簧6、卡簧7、滚珠花键8、限位块9、滚珠花键筒10、限位台11。

具体实施方式

[0041] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0042] 请参考图1~5,图1为本发明所提供的柔顺装置的结构示意图;图2为图1的部分剖视图;图3为本发明所提供的轴孔装配过程示意图;图4为本发明所提供的一种装配方法的流程图。图5为本发明所提供的一种装配方法的算法图。
[0043] 本申请提供了一种大长径比轴孔装配的柔顺装置,包括第一连接部1、第二连接部5、弹性伸缩装置和位移传感器3;其中,第一连接部1用于与机器人固定,第二连接部5用于与待安装的装配轴固定,弹性伸缩装置的两端分别与第一连接部1和第二连接部5固定;位移传感器3用于测量弹性伸缩装置的伸缩量,其两端分别与第一连接部1和第二连接部5固定。
[0044] 具体的,第一连接部1和第二连接部5可以为法兰或其他零件,其能够使柔顺装置与机器人、装配轴固定即可。可选的,第一连接部1和第二连接部5之间设置有防尘罩,相应的,弹性伸缩装置和位移传感器3则设置在防尘罩的内部。
[0045] 位移传感器3用来检测柔顺装置的位移,即第一连接部1和第二连接部5的间距。位移传感器3通过螺栓与第一连接部1连接,位移传感器3自身的位移杆自带螺纹与第二连接部5固定。
[0046] 弹性伸缩装置通过自身的伸缩改变第一连接部1和第二连接部5的间距。弹性伸缩装置主要包括弹簧6或其他弹性件,当第二连接部5受到外力后,弹性件收缩并调整第二连接部5的位置;同时,当第一连接部1和第二连接部5的间距低于一定值时,其利用弹性回复力抵推第二连接部5。因此弹性伸缩装置起到了容纳装配误差的作用。
[0047] 应用本申请提供的柔顺装置,位移传感器3替代现有技术中的力传感器,降低了柔顺装置的成本。同时装配过程中不需要采用智能力控制算法,简化了装配系统,提高了装配效率。
[0048] 可选的,本申请提供的一种弹性装置的实施例中,弹性伸缩装置包括弹簧6、限位机构、导向杆2、导向筒4;其中,导向杆2与第一连接部1固定,导向筒4与第二连接部5固定、且套设在导向杆2的外周,限位机构用于限制导向筒4和导向杆2相对转动,弹簧6套设于导向杆2的外周,且弹簧6的两端分别与第一连接部1和导向筒4朝向第一连接部1的端面相抵。具体的,导向杆2的上端与第一连接部1通过螺栓连接,导向筒4的下端与第二连接部5螺栓固定。弹簧6用来存储柔顺装置发生位移时产生的能量。
[0049] 可选的,本申请提供的一种限位机构的实施例中,导向杆2的外侧壁设有沿轴向延伸的凹槽,限位机构包括滚珠花键8、与导向筒4内侧壁固定的滚珠花键筒10,滚珠花键8设于凹槽和滚珠花键筒10之间。具体的,导向筒4、滚珠花键筒10、滚珠花键8、导向杆2从外向内依次分布。滚珠花键筒10与导向筒4过盈配合,导向杆2上开有圆弧形的凹槽,滚珠花键8在只能在导向杆2的凹槽内移动,从而限制导向杆2和导向筒4的扭转,使得柔顺装置只存在一个自由度。
[0050] 可选的,为了方便柔顺装置各部件的组装,导向筒4内部设有卡簧7,卡簧7与滚珠花键筒10第一端面、滚珠花键8相抵,同时滚珠花键筒10第二端至导向杆2的间距小于滚珠花键8的直径,从而限制滚珠花键8相对于滚珠花键筒10的轴向移动。可以理解的,当设置有卡簧7时,弹簧6的端部可以与卡簧7相接触,从而间接与导向筒4相抵。
[0051] 可选的,本申请提供的一种实施例中,导向杆2远离第一连接部1的端部设有凸起的限位块9,导向筒4的中部设有径向内缩、用于与限位块9相抵的限位台11,限位机构、限位台11、限位块9沿导向筒4的轴向依次分布。具体的,限位台11将导向筒4内部划分为两部分,其中一部分设置限位机构,另一部分设置限位块9。限位块9与导向杆2的下端连接,用来限制柔顺装置的位移。
[0052] 可以理解的,限位机构也可以通过其他结构限制导向杆2和导向筒4的相对转动,例如,限位块9的外周和导向筒4的内侧壁设置有可配合滑动的槽体和条形凸起。
[0053] 本发明还提供一种大长径比轴孔装配的装配系统,包括机器人、控制器、上述任意一种柔顺装置。具体的,机器人与柔顺装置的第一连接部1固定,柔顺装置的位移传感器3用于将检测的伸缩量发送至控制器,控制器用于根据伸缩量控制机器人动作,机器人、位移传感器3分别与控制器电连接。该装配系统的其他各部分的结构请参考现有技术,本文不再赘述。
[0054] 本申请还提供的一种大长径比轴孔装配的装配方法,应用于上述装配系统,包括以下步骤:
[0055] 步骤S1、确定位于装配孔端面周向上的第一点和第二点,并确定第一点和第二点连线的中垂线。
[0056] 具体的,在实际进行装配操作时,需要先将柔顺装置、机器人、装配轴进行组装固定。机器人通过柔顺装置将装配轴安装至安装平台的装配孔中,操作时机器人通过设定好的坐标系计算移动路径,其中,坐标系为包括X轴、Y轴、Z轴在内的三维直角坐标系。可以理解的,由于装配孔设置于安装平台中,因此装配孔的端面和安装平台的表面共平面。为方便操作,定义安装平台的表面为XY平面,则Z轴和装配孔的轴线均垂直于XY平面。
[0057] 第一点和第二点位于装配孔端面的圆周上,即位于装配孔端面和安装平台的表面的交界处。根据第一点和第二点在XY平面中确定二者的中垂线,此时装配孔的圆心在二者的中垂线上,从而确定装配孔相对于装配轴的位置。
[0058] 值得注意的是,第一点和第二点的具体位置没有限定,二者可以通过多种方式进行选择。例如,装配系统配备有视觉感应装置,其能够在装配孔端面的圆周自动选择两个点作为第一点和第二点,当然,本申请也在下文介绍了另外一种确定第一点和第二点具体位置的优选方式。
[0059] 步骤S2、在装配轴的轴线与中垂线共面、且轴线与Z轴具有第一预设夹角的状态下,控制装配轴与XY平面的接触点沿中垂线向装配孔运动,并利用装配系统中位移传感器3获取伸缩量。
[0060] 具体的,为了方便控制,将装配轴末端中心位置设置为机器人的坐标系原点,即原点为装配轴靠近装配孔的端面的圆心。在装配孔与装配轴的相对位置确定后,装配轴沿中垂线靠近装配孔,由于装配孔的直径大于装配轴的直径,此时位移传感器3检测的位移会不断发生变化。
[0061] 更具体的,在到达装配孔之前,由于机器人和安装平台的间距不变,因此位移传感器3检测的伸缩量不变;而当装配轴开始进入装配孔时,装配轴最下端的位置低于安装平面,此时柔顺装置的弹性伸缩装置推动装配轴移动,位移传感器3检测的伸缩量发生变化。而当装配轴端部完全进入装配孔所在区域时,伸缩量不再变化,即此时伸缩量的变化量为
0。
[0062] 步骤S3、当伸缩量的变化量为0时,控制装配轴绕原点转动,以使装配轴的轴线与Z轴重合。
[0063] 具体的,此处排除装配轴沿安装平台表面移动过程中,伸缩量的变化量为0的情况。因此当伸缩量的变化量为0时,装配轴端部完全位于装配孔所在区域后,位移传感器3检测的伸缩量不再变化。此时机器人控制装配轴停止移动,同时控制装配轴以原点为基准靠近Z轴,使装配轴倾斜的第一预设夹角减小为0,装配轴垂直XY平面。则在弹性伸缩装置的作用下,装配轴将进入装配孔中,实现轴孔装配。
[0064] 至此,装配轴的端部可准确插入至装配孔中,若装配轴长度较长,柔顺装置的弹性伸缩装置的活动行程不足以将装配轴完全插入装配孔中,则还可以通过机器人控制装配轴沿Z轴移动,即机器人直接推动装配轴移动,完成轴孔装配。
[0065] 进一步的,本申请提供的一种优选实施例中,步骤S1中的确定位于装配孔端面周向上的第一点和第二点,包括以下步骤:
[0066] 步骤S11、获取装配轴的端部处于第一状态下的伸缩量;其中,当装配轴的端部处于第一状态时,装配轴的端部与XY平面相抵且装配轴的轴线与Z轴具有第二预设夹角。
[0067] 步骤S12、获取装配轴的端部处于第二状态下的伸缩量;其中,当装配轴的端部处于第二状态时,装配轴绕Z轴转动且装配轴的轴线与Z轴具有第二预设夹角。
[0068] 步骤S13、根据第一状态下的伸缩量与第二状态下的伸缩量确定第一点和第二点。
[0069] 具体的,装配轴在第一状态下,装配轴倾斜一个小角度的第二预设夹角,位移传感器3所检测的伸缩量为基准伸缩量。当装配轴在第二状态时,装配轴同样倾斜一个小角度的第二预设夹角,同时机器人末端绕坐标系Z轴旋转运动。
[0070] 在机器人运动的过程中可参考图3,图3中,左上角的坐标系表示图示状态下各坐标轴的方向,O1为装配轴靠近装配孔的端面的圆心,O2为装配孔的端面圆心,r为装配轴半径,R为装配孔半径,α为装配轴的轴线与Z轴的夹角,C为第一点,D为第二点,A为图示状态下装配轴与安装平台的接触点;虚线圆表示装配轴以第二预设夹角转动过程中,装配轴与XY平面上的接触点形成移动轨迹。可以理解的,α的数值需要根据r和R灵活确定,保障在进行步骤S3时,装配轴的轴线与XY平面垂直后,装配轴的下端能够完全进入装配孔即可。
[0071] 装配轴在第二状态的移动包括两个过程。第一过程中,装配轴的最下端与安装平台相接触,此时弹性伸缩装置的伸缩量与基准伸缩量相等;而由于安装平台上有装配孔,则在转动过程中会进入第二过程,即装配轴最下端转动至装配孔所在的平面区域,此时弹性伸缩装置推动装配轴下移,位移传感器3检测到弹性伸缩装置的伸缩量相对于基准伸缩量发生变化,从而确定装配孔相对于装配轴的位置。
[0072] 在实际操作过程中,在第一状态时,优选利用机器人控制装配轴沿着Z轴向下运动,并将弹性伸缩装置压缩至最小伸缩量。对于设置有限位块9、导向杆2的柔顺装置,可以下移装配轴,使限位块9与第二连接部5相接触,然后将此时装配轴末端中心位置设置为机器人的坐标系原点。
[0073] 值得注意的是,为了保障装配轴在转动过程中能够接触装配孔端面的第一点和第二点,装配轴与装配孔的误差在一个轴径内。也就是说,图3中的虚线圆与装配孔具有两个交点。
[0074] 进一步的,本申请提供的一种优选实施例中,步骤S13中的根据第一状态下的伸缩量与第二状态下的伸缩量确定第一点和第二点,包括以下步骤:
[0075] 步骤S131、在第一状态下的伸缩量与第二状态下的伸缩量不相等时,计算装配轴与XY平面的接触点的第一坐标,并将第一坐标的值赋予第一点。
[0076] 步骤S132、在第二状态下的伸缩量与第一状态下的伸缩量重新相等时,计算装配轴与XY平面的接触点的第二坐标,并将第二坐标的值赋予第二点。
[0077] 具体的,若装配轴与机器人是刚性连接,则在第一点和第二点装配轴不与装配孔发生接触。而由于机器人和装配轴通过柔顺装置连接,则装配轴在装配孔端面圆周上第一点和第二点由于弹性回复力会产生不同方向的位移。
[0078] 更具体的,在装配轴转动过程中,装配轴接触第一点后,位移传感器3检测的伸缩量开始增大;然后机器人继续控制装配轴转动,装配轴接触第二点后,装配轴的最下端再次与安装平台接触,位移传感器3检测的伸缩量恢复至基准伸缩量。
[0079] 一方面,位移传感器3能够检测轴孔的接触状态;根据伸缩量的变化,准确确定装配孔相对于装配轴的位置在第一点和第二点连线的中垂线上。另一方面,上述方式确定的第一点和第二点分别为位移传感器3检测的伸缩量开始变化、停止变化时所对应的位置,控制器的算法程序更加简单。
[0080] 可选的,优选第一预设夹角与第二预设夹角相等。则在实际操作时,在机器人控制装配轴绕Z轴转动以确定装配孔位置之后,且在机器人控制装配轴向装配孔移动之前,机器人不需要再次调整装配轴的倾斜角度,从而进一步简化操作。
[0081] 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0082] 以上对本发明所提供的大长径比轴孔装配的柔顺装置、装配系统、装配方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。